虚血再灌流研究のための左前下行冠動脈結紮術:技術改変と品質管理によるモデル改良
1Department of Life Science,Fu Jen Catholic University, 2Department of Medicine,MacKay Medical College, 3Department of Emergency Medicine,MacKay Memorial Hospital, 4Graduate Institute of Injury Prevention and Control,Taipei Medical University, 5MacKay Junior College of Medicine, Nursing, and Management, 6Division of Cardiology, Department of Internal Medicine,Taitung Mackay Memorial Hospital, 7Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, Department of Internal Medicine,MacKay Memorial Hospital
Summary
本研究では、急性心筋虚血再灌流研究のためのラットにおける従来の手順を技術的に改変することにより、左前下行冠動脈結紮術の品質管理に焦点を当てたプロトコルを提示する。
Abstract
冠状動脈性心臓病は、世界の主要な死因です。冠動脈の血流が完全に停止すると、ST上昇心筋梗塞(STEMI)を引き起こし、心原性ショックと致命的な不整脈を引き起こし、高い死亡率に関連しています。冠動脈再開通のための一次冠動脈インターベンション(PCI)はSTEMIの転帰を有意に改善するが、ドア・トゥ・バルーン時間の短縮における進歩は院内死亡率を低下させることができず、さらなる治療戦略が必要であることを示唆している。ラットの左前下行冠状動脈(LAD)結紮は、急性心筋IR研究の動物モデルであり、PCIを介した迅速な冠状動脈再開通がSTEMIに使用される臨床シナリオに匹敵します。しかし、PCI誘発性STEMIは、高い死亡率と梗塞サイズの大きな変動に関連する技術的に困難で複雑な手術です。LAD結紮の理想的な位置を特定し、スネアループを制御するガジェットを作成し、修正された外科的操作をサポートして組織の損傷を軽減し、ラットの信頼性が高く再現性のある急性心筋虚血再灌流(IR)研究プロトコルを確立しました。これは非生存手術です。また、その後の生化学的分析の精度を判断するための重要なステップである研究結果の質を検証する方法を提案します。
Introduction
虚血性心疾患は、世界の主要な死因です1,2。冠状動脈性心臓病の発症を予防するための修正可能な危険因子の制御に加えて、急性冠症候群の治療戦略が決定的に必要とされています3,4。急性ST上昇型心筋梗塞(STEMI)における心原性ショックと致命的な不整脈は、院内死亡の可能性を高めることがわかっています5,6,7,8。一次経皮的冠動脈インターベンション(PCI)は、STEMI 9,10,11の好ましい治療法です。ただし、ドアからバルーンまでの時間が<90分12,13の場合、治療効果には上限があります。疾患の臨床転帰をさらに改善するためには、追加の戦略が必要である14、15、16、17、18、19。
ラットの左前下行動脈(LAD)結紮を伴う急性心筋虚血再灌流(IR)実験は、STEMI患者が虚血性損傷から心臓を救うために短いドアからバルーンまでの時間が必要である臨床シナリオに匹敵する動物モデルの1つです。しかし、小動物における手術誘発性STEMIは、高い死亡率と梗塞サイズの変動が大きいことに関連する複雑な手術であるため、技術的に困難なことがよくあります20、21、22、23、24。本研究では、技術的課題を克服するために、ラット(マウスよりも大きいため)で包括的かつ効果的な動物モデルを開発し、技術的修正を通じて信頼性が高く再現性のある急性心筋IR研究プロトコルを確立しました。提案されたプロトコルは、手術中の外科的合併症、組織損傷、および死亡の可能性を減らします。さらに、梗塞のサイズとリスクのある面積(AAR)を測定し、研究結果の質を検証するための手順が使用されました。提案されたプロトコルを使用して、急性心筋IRストレスの病態生理学的プロセスを調査し、損傷に対する新しい治療戦略を開発できます。
Protocol
すべての動物実験は、米国国立衛生研究所が発行した実験動物の世話と使用のためのガイド(NIH出版物第85-23号、1996年改訂)に従って実施されました。研究プロトコルは、フージェンカトリック大学の施設動物管理および使用委員会のガイドラインによって承認され、それに従って承認されました。 1.手術前の準備 生理食塩水ウェットコットンボールの…
Representative Results
心筋虚血および再灌流の終わりに、さらなる生化学的または分子分析の前にLAD結紮の質を評価する必要があります。 結紮によるLAD閉塞の十分性は、中心静脈カテーテルを通して1mLの2%エバンの青色染料を注入することによって決定されました。そして、冠動脈灌流を伴う心筋は、赤色のままであった非灌流領域と比較して青色に染色された(図1A)。?…
Discussion
提案されたプロトコルには、LAD結紮の正確な位置の特定、単一の縫合糸でスネアループを制御するガジェットの作成、組織の損傷を軽減するための修正された外科的操作のサポートなど、いくつかの特徴的な機能があり、研究者はLADを正確、安全、一貫して結紮し、急性心筋IR研究のためにスネアループの状態を即座に制御できます。
LAD結紮の位置は、心筋梗塞の面積と…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
このモデルは、台湾科学技術部(MOST 109-2320-B-030-006-MY3)からの財政的支援を受けて開発されました。
Materials
| Evan’s blue | Sigma Aldrich | E2129 | |
| Forceps | Shinva | ||
| Pentobarbital | Sigma Aldrich | 1507002 | |
| Scalpel blades | Shinva | s2646 | |
| Scalpel handles | Shinva | ||
| Silk sutures | SharpointTM | DC-2150N | |
| Surgical needle | AnchorTM | ||
| Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution | Solarbio | T8170-1 | |
| Ventilator | Harvard Rodent Ventilator |
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Cite This Article
Ku, H., Chien, D., Chao, C., Lee, S. Left Anterior Descending Coronary Artery Ligation for Ischemia-Reperfusion Research: Model Improvement via Technical Modifications and Quality Control. J. Vis. Exp. (190), e63921, doi:10.3791/63921 (2022).