죽상동맥경화증 동물모델에서 미립자 물질 노출에 따른 심근허혈의 악화

요약

이 프로토콜은 죽상 동맥 경화증으로 심근 허혈을 악화시키는 미립자 물질 (PM)에 노출 된 복합 동물 모델을 설명합니다.

초록

대기 오염 (특히 미립자 오염)으로 인한 건강 문제는 특히 심혈관 질환 환자들 사이에서 점점 더 많은 관심을 받고 있으며, 이는 복잡한 장애를 악화시키고 예후를 좋지 않게 만듭니다. 단순 심근 허혈 (MI) 또는 미립자 물질 (PM) 노출 모델은 여러 원인이있는 질병의 연구에 적합하지 않습니다. 여기서, PM 노출, 죽상 동맥 경화증 및 심근 허혈을 조합한 복합 모델을 구성하는 방법이 설명되었다. ApoE-^/- 마우스에 죽상 동맥 경화증이 발생하기 위해 16 주 동안 고지방 식단을 공급하고, PM의 폐 노출을 시뮬레이션하기 위해 PM 표준 현탁액의 기관 점적을 수행하고, 왼쪽 전방 하행 관상 동맥을 마지막 노출 후 1 주일 동안 결찰했다. PM의 기관 점안은 실험 비용을 크게 줄이면서 급성 폐 노출을 시뮬레이션 할 수 있습니다. 비 침습적 기관 삽관과 새로운 보조 확장 장치가있는 고전적인 왼쪽 전방 하행 동맥 결찰은 동물의 생존율을 보장하고 수술의 어려움을 줄일 수 있습니다. 이 동물 모델은 대기 오염으로 악화되는 심근 경색의 환자의 병리학 적 변화를 합리적으로 시뮬레이션 할 수 있으며 여러 원인을 가진 질병과 관련된 연구와 관련된 동물 모델 구축을위한 참조를 제공 할 수 있습니다.

서론

대기 오염은 높은 모든 원인으로 인한 사망률과 관련이 있으며 수질 오염, 토양 오염 및 직업적 노출의 합보다 질병의 상당한 부담에 기여했습니다¹. WHO의 보고서에 따르면 실외 대기 오염으로 인해 2016 년 전 세계 도시와 농촌 지역에서 420 만 명의 조기 사망이 발생했습니다². 전 세계 인구의 91%가 대기 질이 WHO 지침 한도를 초과하는 장소에 살고 있습니다². 또한, 미세 입자상 물질 (PM) (직경 ≤2.5 μm, PM_2.5)은 전 세계 공중 보건³, 특히 저소득 및 중간 소득 국가의 도시에 거주하는 사람들에게 가장 심각한 대기 오염 위협으로 인식되고 있습니다.

심혈관 질환에 대한 대기 오염의 악영향은 더 많은 관심을 기울일 가치가 있습니다. 이전 연구에 따르면 PM은 심혈관 질환(CVD^)의 위험을 증가시킵니다4. 고농도의 초미세 입자에 몇 시간 동안 노출되면 심근 경색 사망률이 증가 할 수 있습니다. 심근경색 병력이 있는 사람의 경우 초미세 입자에 노출되면 재발 위험이 크게 증가할 수

프로토콜

여기에 설명 된 모든 동물 활동은 중국 의학 아카데미 중국 재료 의학 연구소의 동물 윤리위원회의 승인을 받았습니다. 6-8주령의 수컷 ApoE-/- 마우스(C57BL^/6 배경)를 연구에 사용하였다.

1. 실험 준비

1. 트리브로모에탄올 마취제(15mg/mL) 준비: 트리브로모에탄올 0.75g을 1mL의 터트-아밀 알코올에 녹입니다( 재료 표 참조). 완전히 용해 된 후 멸균 식염수로 50mL로 희석하십시오. 용액을 멸균 용기에 4 ° C에서 보관하고 빛에 노출되지 않도록하십시오.
   참고: 이 프로토콜에서는 동물의 최적 마취 회복 시간과 생존율로 인해 트리브로모에탄올을 사용했습니다. 마취 요법을 선택할 때 지역 동물 윤리위원회 권장 사항을 따르십시오.
2. PM 현탁액 준비: 10mL 원심분리 튜브에서 5mg의 DPM(디젤 미립자 물질, 재료 표 참조)을 측정합니다. 일반 식염수 5mL를 넣고 튜브를 거꾸로 뒤집어 잘 섞습니다. 파라핀 필름을 사용하여 튜브를 밀봉 한 다음 초음파 차단을 위해 2-3 시간 (40KHz, 80w) 동안 초음파 세척기에 넣으십시오.
   알림: 현탁액은 균질하고 입자 응집체가 없....

결과

마우스를 관상 동맥 결찰 후 24 시간 후에 안락사시키고, 마취 후에 혈액을 수집하였다. 마우스를 트리브로모에탄올(단계 3.2에 따라)에 의해 마취시키고, 혈액 샘플을 후안와동으로부터 수집하였다. 심장을 적출하고, 허혈 정도를 2,3,5-트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC) 염색으로 조사하였다(도 1). TTC가 숙시 네이트 탈수소 효소와 반응 할 때 정상 조직은 적색으로 변하는 반면, 허혈성 조직은 탈수소 효소 활성 감소로 인해 창백하게 유지됩니다¹⁸. MI + PM 그룹의 심장은 MI 그룹보다 경색 영역이 더 큽니다.

도 2는 오일 레드 O 염색^17,19에 의한 대동맥의 플라크를 나타낸다. 오일.......

토론

복합 동물 모델의 확립은 단일 MI 모델과 약간 다릅니다. 높은 생존율을 유지하는 것은 복합 모델의 개발에서 어려운 일입니다. ApoE-^/- 마우스에서 죽상 동맥 경화증의 중증도는 고지방 공급 시간⁷의 연장으로 더욱 심해질 것이며, 마우스의 약점은 사망률을 증가시킵니다. 따라서 실험 도중 마우스의 상태를 지속적으로 모니터링하고 실험의 필요에 따라 죽상 동맥 경화증을 유발하는 시간을 조정할 필요가 있습니다.

PM 노출은 마우스의 생존율에 거의 영향을 미치지 않을 수 있습니다. 그러나 기관 삽관을 반복하면 마우스²⁰에서 구강 내 출혈과 부종이 발생하여 후속 실험의 어려움이 증가합니다. 따라서 삽관 과정을 부지런히 연습 할 필요가 있습니다. 가능한 한 적은 시도로 올바른 위치를 찾으십시오. 이 실험에서는 오랜 기간이 필요하기 때문에 마우스의 긴 앞니를 줄이는 것이 필요합니다. 마우.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
2,2,2-Tribromoethanol	Sigma-Aldrich	T48402
75% 알코올 소독제
동물 인공호흡기	Shanghai Alcott Biotech	ALC-V8S
면봉			아기
		면봉	멸균, 직경 약 3mm
배양 접시	코닝	430597	150mm x 25mm
디젤 미립자 물질	National Institute of Standards Technology	1650b
해부 보드			약 25 x 17cm. 해부 보드는 마우스용 고지방 다이어트와 같은 크기의 나무 보드로 교체할 수
있습니다			처방전: 달걀 노른자 가루 10%, 라드 10%, 스테롤 1%, 유지 보수 사료 79%
요오드 소독제
LED 스포트라이트			5 V, 3 W, 호스 및 클램프
포함 의료 실크 원사 공	상하이 의료 봉합사 바늘 공장 Co., Ltd.	-	0-0
의료용 테이프	3M	1527C-0
마이크로 혈관 지혈 겸자	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. 수술 기구 공장	W40350
바늘 홀더	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. 수술 기구 공장	JC32010
일반 식염수
안과 가위	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. 수술 기구 공장	Y00040
안과 핀셋, 10cm, 곡선, 후크 포함	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. 수술 기구 공장	JD1080
안과 핀셋, 10cm, 곡선, 치아 포함	Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. 수술 기구 공장	JD1060
피펫 팁	Axygen	T-200-Y-R-S	0-200 μ L
피펫	eppendorf	3121000074	100 uL
안전 핀			길이 약 4.5cm, 가슴 개방 도구 제작용
작은 동물 I.V. 캐뉼러스	Baayen 헬스케어 쑤저우	BAAN-322025	IV 카테터 22FG x 25 MM
실이 있는 봉합 바늘	Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd.	-	6-0, 나일론 라인
봉합 바늘 실이 있는	JinHuan Medical	F503	5-0
주사기			1mL
Tert-amyl 알코올
줌 스테레오 현미경	Mshot	MZ62

용 멸균