쥐의 만성 심근 경색의 조직 학적 정량
Summary
The post-mortem assessment of myocardial infarction (MI) in rodents is based on quantification of the infarct on stained heart sections. We describe an accurate method to quantify the infarct size using systematic sampling of harvested rat hearts from base to apex and image analyses of trichrome-stained histological sections.
Abstract
Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ischemic injury. Following the initial acute phase, chronic remodeling of the left ventricle (LV) modifies the structure and function of the heart. Permanent coronary ligation in small animals has been widely used as a reference model for a chronic model of MI. Thinning of the infarcted wall progressively develops to transmural fibrosis. Histological assessment of infarct size is commonly performed; nevertheless, a standardization of the methods for quantification is missing. Indeed, important methodological aspects, such as the number of sections analyzed and the sampling and quantification methods, are usually not described and therefore preclude comparison across investigations. Too often, quantification is performed on a single section obtained at the level of the papillary muscles. Because novel strategies aimed at reducing infarct expansion and remodeling are under investigation, there is an important need for the standardization of accurate heart sampling protocols. We describe an accurate method to quantify the infarct size using a systematic sampling of harvested rat heart and image analyses of trichromatic stained histological sections obtained from base to apex. We also provide evidence that calculating the expansion index (EI) allowed for infarct size assessment, taking into account changes of the left ventricle throughout the remodeling.
Introduction
심근 경색 (MI)는 전 세계적으로 사망과 장애의 주요 원인이다. 관상 동맥 심장 질환의 주요 원인이며; MI는 폐색과 같은 관상 동맥 사건에 연속 허혈의 결과. 재관류는 제 6 시간 내에 수행되지 않는 경우, 허혈 비가역 심근 괴사를 유도한다. 환자에서 MI의 특성은 임상 증상, 심전도, 바이오 마커, 심 초음파, MRI 영상의 혈장 수준의 평가 등 다양한 진단 도구에 의존하고, 조직 학적 1을 분석합니다. 급성 및 만성 MI는 관상 동맥 폐색시에 심근 괴사의 타이밍에 따른 손상의 두 가지 단계로 분류된다. 처음 7 일 동안 발생하는 급성 단계는, 상기 심근의 손실, 광범위한 염증 및 섬유 아세포의 채용과 연결됩니다. 심장 조직과 흉터의 형성 치유 특징 서브 급성기가 발생1 ~ 4-6주. 경색, 심실 벽이 얇아 및 뇌실 팽창의 확장은 만성 단계의 특징. 좌심실의 광범위한 개조 점진적 중증 심부전이 초래한다.
영구 왼쪽 앞쪽에 하강 동맥 (LAD) 결찰에 의해 유도 된 MI는 만성 심근 경색의 표준 설치류 모델을 나타냅니다. 관상 합자 모방 관상 동맥 폐색. 경색의 크기는 합자의 위치에 따라 달라집니다. 설치류 모델에서 심근 허혈의 특성은 이러한 고전 트로포 같은 바이오 마커의 플라즈마 수준을 사용하여 수행된다 I와 T (3), 심 초음파 검사, MRI 및 조직학 4,5-. 바이오 마커 레벨은 심근 죽음의 정도와 상관 관계가있다. 심장 초음파 검사는 국소 벽 운동 이상으로 인한 좌심실 기능 장애를 평가합니다. 이러한 또는 MRI와 같은 고해상도 또한, 비 침습성 영상화 기술에서심장 초음파 검사는 벽 운동의 감소 평가를 허용 감소 관류 가능한 심근 및 감육과 흉터 영역의 볼륨. LV 치수 경색 크기의 정확한 평가를 허용한다. 마지막으로, 가능한 죽은 심근의 정량화 수확 마음의 조직 학적 섹션의 특정 얼룩을 사용하여 사후을 수행 경색 크기 (IS)의 검증을 허용 할 수 있습니다. 또 다른 중요한 특징은 경색 팽창 지수 (EI) (6)의 평가이다. EI는 처음 3 일 이내에 전층 경색과 시작과 연관됩니다. EI는 벽 두께의 점진적인 감소는 LV 캐비티 대형화 및 LV 형상 그에 변경을 특징으로한다.
신규 한 치료의 치료 효과를 평가하기 위해 – 특히, 회생 전략 세포 행렬에 기초하고, 설치류 MI의 유전자 전달 정확한 평가는 가장 중요하다.유두근 레벨에서 획득 한 단면에서 측정 할 때, IS 크기 LAD 결찰 다음 경색 개발에 존재하는 큰 변화로 인해 편향 될 수도있다; 정점 경색은 occulted 될 수 있습니다. 중요한 결정 MI 크기보다 정확한 방법은 마우스 또는 래트 7-9 10에 대해 기재되어있다. 그럼에도 불구하고, IS 정확하게 LV 개조 또는 리모델링의 치료 유도 감소 (또는 preventions)를 정량화하기에 충분하다. 실제로, 일반적으로 심장의 단면으로 평가 LV 총 체적의 백분율로 표시된다. 이 방법은 급성 MI에 대한 유효하지만, 리모델링시 발생하는 좌심실 벽의 숱은 11, 12 평가에서-남아있다. 경색 크기 및 구조 변경의 완전한 형태 학적 정량은 내막과 외막 길이와 직경뿐만 아니라, 경색 건강 분야 등 여러 가지 파라미터를 정량화한다. 우리는 방법 론적 appr를 설명oach 정확하게 만성 쥐 모델에서 MI 및 리모델링을 평가합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
프로토콜 내에서 중요한 단계
섬유 성 조직이 정확하게 수확 마음과 이미지의 계통 추출법을 사용하여 만성 MI 쥐 모델에서 평가 될 수는 정점에베이스에서 얻은 삼색 염색 조직 학적 섹션으로 분석합니다. 두 단계는 성공적인 프로토콜 구현에 특히 중요하다. 먼저, 심장 수확의 KCl 사용은 심장 근육이 이완 된 상태로 유지 될 수있다. 이 단계는 서로 다른 마음에…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The study was supported by the Swiss National Foundation [SNF 310030-149986 to MNG], the University of Fribourg, and Fribourg Hospital.
Materials
| Acrylic rat heart matrix 2mm | 72-5015 | Harvard Appartus | |
| INSPIRA ADVANCED VOLUME CONTROLLED VENTILATOR | HARVARD APPARATUS | 557058 | |
| CATHETER INSYTE 14G | BD | 381267 | |
| O.C.T | BDHA361603E | VWR | |
| TTC | T8877-10G | Sigma Aldrich | |
| Mayer hematoxylin | MHS32-1L | Sigma Aldrich | |
| Acid Fuchsin CI 42685 |
F8129-50G | Sigma Aldrich | |
| Ponceau Xylidin CI 16150 |
P2395-25G | Sigma Aldrich | |
| Orange G CI 16230 |
O3756-100G | Sigma Aldrich | |
| Light green CI 42095 |
L5382-25G | Sigma Aldrich | |
| KCl | P9333-500G | Sigma Aldrich | |
| Xylol | 10315083 | HoneyWell | |
| Ethanol absolute | 10303990 | HoneyWell | |
| 2-methylbutane | M32631-1L | Sigma Aldrich | |
| Stereogical microscope | SM2800 | Nikon | |
| Formaldehyde | 99340 | Reactolab | |
| Embedding cassette | K113.1 | Carl Roth | |
| Bersoft Image measurement Software | Bersoft.com | Licensed software |
References
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