דגם של שריר הלב איסכמיה reperfusion הפגיעה Murine באמצעות קשירת של העורק השמאלי קדמי יורד
Summary
אנחנו מציגים את שיטה כירורגית כדי לגרום לאיסכמיה / reperfusion הניסיוני (I / R) פציעה כדי לדמות אוטם שריר הלב (MI) בעכברי מודל, המאפשר ליותר בהירות במיצוב של קשירה בעורק השמאלי הקדמי יורד (LAD) כדי להגדיל את שחזור ניסויים MI בעכברים.
Abstract
אוטם חריף או כרוני שריר הלב (MI) הם אירועי לב וכלי דם וכתוצאה מכך תחלואה ותמותה גבוהות. הקמת המנגנונים פתולוגיים בעבודה במהלך MI ופיתוח גישות טיפוליות יעילות דורשת מתודולוגיה כדי לדמות reproducibly השכיחות הקלינית ומשקפים את שינויי pathophysiological קשורים לאמ"ן. כאן, אנו מתארים שיטה כירורגית כדי לגרום לאוטם לבבי במודלים של עכברים שיכולים לשמש לאיסכמיה reperfusion לטווח קצר (I / R) פציעה, כמו גם קשירת קבע. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא להקל על מיקום של העורק הקדמי יורד השמאלי (LAD), כדי לאפשר לקשירה מדויקת של עורק זה כדי לגרום לאיסכמיה בחדר השמאלי של לב העכבר. מיקום מדויק של המייתר על LAD מגדיל שחזור של גודל אוטם ובכך מפיק תוצאות אמינות יותר. דיוק רב יותר במיקום של המייתר ישפר את גישות כירורגיות סטנדרטיות כדי לדמות MI בעכברים, לאהוס צמצום מספר חיות ניסוי הכרחיות למחקרים רלוונטיים מבחינה סטטיסטית ושיפור ההבנה של מנגנוני הפקת תפקוד לב לאחר האוטם הלבבי שלנו. מודל עכבר זה של MI שימושי גם עבור הבדיקות קליני של טיפולי מיקוד נזק בשריר הלב לאחר אוטם לבבי.
Introduction
מודלים של בעלי החיים של אוטם שריר הלב (MI) הם חשובים במחקר של הפתופיזיולוגיה המורכבת של מחלת לב איסכמית 1. פגיעת איסכמיה reperfusion (I / R) היא תורם עיקרי לנזק בשריר הלב שנוצר במהלך MI. פציעת איסכמיה הראשונית המיוצרת על ידי חסימה של זרימת הדם הכליליים ניתן למזער בחולי MI על ידי השימוש באנגיופלסטיקה לשחזר זלוף מבעוד מועד. בעוד התערבות זו צמצמה באופן משמעותי את מספר מקרי המוות עקב אוטם לבבי חריף, שיקום של זרימת דם לתוצאות אזור איסכמי בפציעתי / R שמובילה למוות של שריר לב. זה אובדן של מסת שריר תורם לירידה בתפוקה והתקדמות לכיוון אי ספיקת לב לב. לכן, מחקר של המנגנונים שיגרמו למות cardiomyocyte מהפציעה I / R הוא קו חשוב של חקירה במחקר לב וכלי דם. קשירה כלילית כירורגי היא טכניקה שימושית ניסיונית כדי לגרום למודלים של MI בסוגים שונים של בעלי חיים, including חולדה, הכלב וחזיר. פרסומים במעבדות שונות הציגו שיטות שונות על הקמת מודל עכברי לב של פציעת I / R 2,3. על מנת לקבל תובנות לגבי מנגנונים אלה חייבים יש לנו גישה למודלים של בעלי חיים אמינים שיכול לשכפל כמה היבטים של הפתולוגיה MI. פיתוח של מודלים כאלה הוא גם חיוני לבדיקת גישות טיפוליות לטיפול באוטם לבבי ופגיעת I / R קשור.
רוב הטכניקות הניתוחיות הזמינות כרגע כדי לדמות MI בחיות ניסוי כרוך בנתיחה כירורגית לתוך חלל בית החזה כדי לחשוף את העורק השמאלי קדמי יורד (LAD) שהאפיל לאחר מכן על ידי קשירה לתקופה מוגדרת בזמן כדי להפיק את אירוע איסכמי. אז מייתר שניתן להסיר כדי לאפשר reperfusion של האזור ודור איסכמי פציעה I / R. מגבלה העיקרית אחת הגישות אלה שבעמדתה של הספרות העוסק בנער היא לא תמיד לשחזרו במדויק, אשריכול להוביל לשינוי בחומרת MI הנגרמת על ידי גישה זו. רוב הטכניקות הזמינות רק בדרך כלל תיארו את המיקום המשוער של LAD בקיר הקדמי של הלב. כהסתעפות וכיוון של LAD יכולים להשתנות בבעלי חיים בודדים המיקום לא תמיד קבוע ויכול להתבלבל בקלות 4,5, מה שמוביל לסיבוכים אפשריים במהלך ניתוח 6. ההשלכות של מיקום לא תקין של המייתר יכולות לרוץ מהשתנות בגודל של האוטם המושרה בחדר השמאלי להתפשרות על הספציפיות של המודל לחלוטין. כאן אנו מציגים שיטה שונה לקלט / קשירה קבועה בעכברים המאפשרת דיוק משופר של מיקום של המייתר על LAD R ושריר לב. על ידי יישום גישות ספציפיות לחתך הראשוני והנתיחה פנימית, כמו גם השימוש במניפולציות כדי להרים את אטריה כדי לאפשר הערכה טובה יותר של LAD והאתר שבו הוא עולה מאב העורקים. הקמתעמדה בLAD ומקורו מספקת את ההזדמנות כדי לקשור LAD באופנה לשחזור. מודל זה שלי / קשירה קבועה R ושריר לב מקטין את השונות בגודל אוטם לאחר ניתוח לא רק, זה גם יכול להפחית את השכיחות של דימום יתר בזמן הניתוח.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודלים איסכמיה reperfusion שריר הלב עכבר הם שיטה יעילה למחקר לב וכלי דם כדי לדמות מחלות לב אקוטיות או כרוניות קליניות 13,14. מאמץ משמעותי הוחל לפתח ולשכלל את גישות כירורגיות המייצרות אירועים איסכמיים ונזק reperfusion בלבם של מספר סוגים שונים של בעלי חיים. אמנם יש יתרונות מס?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר שפורסם בפרסום זה נתמכה על ידי המכון הלאומי של דלקת מפרקים ושלד ושרירים ומחלות עור, חלק מן המכונים הלאומיים לבריאות, בפרס מספר R01-AR063084. התוכן הוא באחריות בלעדית של הכותבים ולא בהכרח מייצג את הדעות הרשמיות של המכון הלאומי לבריאות.
Materials
| PhysioSuite with RightTemp Homeothermic Warming | Kent Scientific Corp | PS-RT | |
| Light source | Zeiss | KL 1500 LCD | |
| Mouse Heart Slicer Matrix | Zivic Miller | HSMS001-1 | |
| Micro Tray – Base, Lid, & Mat (6.0 x 10 x 0.75) | Fine Science Tools | 6100A | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | Sigma Aldrich | T8877 | |
| Buprenorphine (Buprenex Injectable) | Reckitt Benkiser Healthcare | NDC 12496-0757-1 | |
| bupivacaine | Hospira | NDC 0409-1163-01 | |
| Isoflurane | Abbott | NDC 5260-04-05 | |
| Betadine Soultion | Purdue Pharma | 25655-41-8 | |
| Mouse Cardiac Troponin T(cTnT) ELISA | Kamiya Biomedical Company | KT-58997 | |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14040-10 | |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
| Dumont #3 Forceps | Fine Science Tools | 11231-30 | |
| Castroviejo Micro Needle Holders | Fine Science Tools | 12060-01 | |
| Slim Elongated Needle Holder | Fine Science Tools | 12005-15 | |
| Round Handled Needle Holders | Fine Science Tools | 12075-12 | |
| Omano Trinocular Stereoscope | Microscope.com | OM99-V6 | |
| SB2 Boom Stand with Universal Arm | Microscope.com | V6 | |
| Tracheal Tube, 0.5mm, 1/16in Y | Kent Scientific Corp | RSP05T16 | |
| Anesthesia Systems for Rodents and Small Animals | VetEquip, Inc | 901807 | |
| 4-0 silk taper suture | Sharpoint™ Products | DC-2515N | |
| 6-0 silk taper suture | Sharpoint™ Products | DC-2150N |
References
- Abarbanell, A. M., et al. Animal models of myocardial and vascular injury. J Surg Res. 162, 239-249 (2010).
- Gao, E., et al. A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse. Circ Res. 107, 1445-1453 (2010).
- Virag, J. A., Lust, R. M. Coronary artery ligation and intramyocardial injection in a murine model of infarction. J Vis Exp. , (2011).
- Salto-Tellez, M., et al. Myocardial infarction in the C57BL/6J mouse: a quantifiable and highly reproducible experimental model. Cardiovasc Pathol. 13, 91-97 (2004).
- Kumar, D., et al. Distinct mouse coronary anatomy and myocardial infarction consequent to ligation. Coron Artery Dis. 16, 41-44 (2005).
- Degabriele, N. M., et al. Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction. Exp Physiol. 89, 497-505 (2004).
- Shao, Y., Redfors, B., Omerovic, E. Modified technique for coronary artery ligation in mice. J Vis Exp. , (2013).
- Klocke, R., Tian, W., Kuhlmann, M. T., Nikol, S. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovasc Res. 74, 29-38 (2007).
- Nossuli, T. O., et al. A chronic mouse model of myocardial ischemia-reperfusion: essential in cytokine studies. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278, 1049-1055 (2000).
- Cozzi, E., et al. Ultrafine particulate matter exposure augments ischemia-reperfusion injury in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291, 894-903 (2006).
- Kim, S. C., et al. A murine closed-chest model of myocardial ischemia and reperfusion. J Vis Exp. , 3896 (2012).
- Nagarajan, V., Hernandez, A. V., Tang, W. H. Prognostic value of cardiac troponin in chronic stable heart failure: a systematic review. Heart. 98, 1778-1786 (2012).
- Borst, O., et al. Methods employed for induction and analysis of experimental myocardial infarction in mice. Cell Physiol Biochem. 28, 1-12 (2011).
- Diepenhorst, G. M., van Gulik, T. M., Hack, C. E. Complement-mediated ischemia-reperfusion injury: lessons learned from animal and clinical studies. Ann Surg. 249, 889-899 (2009).
- Benavides-Vallve, C., et al. New strategies for echocardiographic evaluation of left ventricular function in a mouse model of long-term myocardial infarction. PLoS One. 7, 41691 (2012).
- Bamberg, F., et al. Accuracy of dynamic computed tomography adenosine stress myocardial perfusion imaging in estimating myocardial blood flow at various degrees of coronary artery stenosis using a porcine animal model. Invest Radiol. 47, 71-77 (2012).
