The isolated rat heart is an enduring model for ischemia reperfusion injury. Here, we describe the process of harvesting the beating heart from a rat via in situ aortic cannulation, Langendorff perfusion of the heart, simulated ischemia-reperfusion injury, and infarct staining to confirm the extent of ischemic insult.
The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for myocardial infarction and cardiac complications of thoracic surgery. The ability of certain drugs to precondition the myocardium against ischemia reperfusion injury has led to multiple clinical trials, with little success. The isolated heart model allows acute observation of the functional effects of ischemia reperfusion injury in real time, including the effects of various pharmacological interventions administered at any time-point before or within the ischemia-reperfusion injury window. Since brief periods of ischemia can precondition the heart against ischemic injury, in situ aortic cannulation is performed to allow for functional assessment of non-preconditioned myocardium. A saline filled balloon is placed into the left ventricle to allow for real-time measurement of pressure generation. Ischemic injury is simulated by the cessation of perfusion buffer flow, followed by reperfusion. The duration of both ischemia and reperfusion can be modulated to examine biochemical events at any given time-point. Although the Langendorff isolated heart model does not allow for the consideration of systemic events affecting ischemia and reperfusion, it is an excellent model for the examination of acute functional and biochemical events within the window of ischemia reperfusion injury as well as the effect of pharmacological intervention on cardiac pre- and postconditioning. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform in situ aortic cannulation and heart excision followed by ischemia/reperfusion injury in the Langendorff model.
दोनों ischemia और हृदय प्रतिक्रिया अंतर्निहित घटनाओं की व्याख्या महाधमनी पार clamping 2 की आवश्यकता है कि रोधगलन 1 और हृदय शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के उपचार में सुधार करने में आवश्यक हैं। Ischemia के reperfusion की चोट के vivo मॉडल बहुत उपयोगी समापन बिंदु विश्लेषण की अनुमति है, वे वास्तविक समय में तीव्रता से ischemia के reperfusion की चोट के कार्यात्मक प्रभाव के अध्ययन के लिए के रूप में प्रभावी नहीं हैं। विवो ischemia के reperfusion के मॉडल आम तौर पर reperfusion के समय में रोधगलितांश आकार में महत्वपूर्ण परिवर्तनशीलता, और दिल के लिए दवा के प्रत्यक्ष प्रसव उत्पादन में साथ ही, चुनौती दे रहा है। ischemia के reperfusion की चोट के अध्ययन के लिए एक Langendorff पृथक दिल प्रणाली के उपयोग के औषधीय उपचार, infarcted ऊतक की वर्दी क्षेत्र है, और सीधे मायोकार्डियम के लिए दवा की तात्कालिक प्रसव के वास्तविक समय कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है।
पहले बी वर्णित1895 3 में y ऑस्कर Langendorff, Langendorff पृथक दिल पिछले 40 वर्षों 4,5 के लिए ischemia के reperfusion के अनुसंधान में इस्तेमाल किया गया है, ischemia के reperfusion की चोट के अध्ययन के लिए एक मजबूत मॉडल है। इधर, कुछ संशोधनों के कार्यात्मक विश्लेषण के लिए पृथक दिल अनुकूलन करने के लिए बना रहे हैं। महाधमनी के सीटू केन्युलेशन में दिल की धड़कन दिल ischemia के reperfusion के परीक्षणों 6 के परिणाम बदल जाएगा जो इस्कीमिक शर्त का अनुभव नहीं है सुनिश्चित करता है। इस सुविधा के लिए, एक ट्रेकिआटमी वेंटिलेशन की अनुमति और सर्जरी के दौरान चूहे की शारीरिक स्थिरता सुनिश्चित किया जाता है। दिल तो क्रेब्स Henseleit बफर महाधमनी में सीधे प्रतिगामी छिड़काव के माध्यम से वितरित किया जाता है, जिसके माध्यम से एक गिलास पानी तख्ताबंदीवाला सर्पिल स्तंभ से जुड़ा हुआ है। एक नमकीन से भरे गुब्बारे बाएं वेंट्रिकल में डाला जाता है और निलय एक के भीतर से दबाव के वास्तविक समय माप के लिए अनुमति देता है एक दबाव transducer, से जुड़ा हुआ हैकई कार्यात्मक मापदंडों के डी गणना। प्रयोग के समापन पर, दिल संकुचन और डीएनए, आरएनए और प्रोटीन के स्तर के बहाव के विश्लेषण सक्षम करने के लिए तरल नाइट्रोजन में जमे हुए फ़्लैश गिरफ्तार करने के लिए ठंड नमक के साथ प्लावित है। इस प्रकार संशोधित, Langendorff perfused दिल ischemia के reperfusion की चोट के दौरान तीव्रता से किसी भी समय औषधीय हस्तक्षेप के शारीरिक प्रभाव की प्रत्यक्ष निगरानी के लिए एक प्रभावी प्रणाली के रूप में कार्य करता है।
पृथक perfused चूहे दिल सफलतापूर्वक ischemia के reperfusion की चोट 9 में हृदय की शर्त पर औषधीय हस्तक्षेप के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम सुनिश्?…
The authors have nothing to disclose.
इस प्रकाशन दक्षिण कैरोलिना के चिकित्सा विश्वविद्यालय में एक अकादमिक घर, एनआईएच / NCATS अनुदान संख्या UL1 TR000062 के साथ, दक्षिण कैरोलिना नैदानिक और translational अनुसंधान (SCTR) संस्थान द्वारा समर्थित किया गया। आगे समर्थन DRM करने के लिए वीए योग्यता पुरस्कार BX002327-01 द्वारा प्रदान किया गया। DJH एनआईएच / NCATS अनुदान संख्या TL1 TR000061 द्वारा और एनआईएच अनुदान संख्या T32 GM008716 द्वारा समर्थित किया गया। समुद्र एनआईएच अनुदान संख्या T32 HL07260 द्वारा समर्थित किया गया।
Sodium Chloride | Sigma Aldrich | S3014 | |
Potassium Chloride | Sigma Aldrich | P9541 | |
Magnesium Sulfate | Sigma Aldrich | 203726 | |
Potassium Phosphate Dibasic | Sigma Aldrich | RES20765-A7 | |
Calcium Chloride Dihydrate | Sigma Aldrich | C8106 | |
Sodium Bicarbonate | Sigma Aldrich | S5761 | |
D-Glucose | Sigma Aldrich | G8270 | |
Octanoic Acid | Sigma Aldrich | C2875 | |
2,3,5-triphenyltetrazolium chloride | Sigma Aldrich | T8877 | |
Medical Pressure Transducer | MEMSCAP | SP844 | |
Masterflex Peristaltic Pump | Cole Parmer | EW-07521-40 | |
Masterflex Easy Load Pump Head | Cole Parmer | EW-07518-10 | |
Heated circulating water bath | Lauda | M3 | |
Tubing Flow Module | Transonic | TS410 | |
Modular Research Console | Transonic | T402 | |
Inline flow sensor | Transonic | ME2PXN | |
PowerLab Data Acquisition Device | AD Instruments | PL3508 | |
LabChart data acquisition software | AD Instruments | MLU60/8 |