左冠動脈結紮術:心筋梗塞の外科用マウスモデル
Summary
ここに提示されるのは、マウスの左冠状動脈の永久結紮のための外科的処置である。このモデルは、心筋梗塞後の病態生理学および関連する炎症反応を調査するために使用できます。
Abstract
虚血性心疾患とそれに続く心筋梗塞(MI)は、米国および世界中の主要な死亡原因の1つです。心筋梗塞後の病態生理学的変化を探索し、将来の治療法を設計するためには、MIの研究モデルが必要です。マウスの左冠状動脈(LCA)の永久結紮は、MI後の心機能と心室リモデリングを調査するための一般的なモデルです。ここでは、LCAの永久結紮による、侵襲性が低く、信頼性が高く、再現性の高い外科用マウスMIモデルについて説明します。私たちの手術モデルは、簡単に可逆的な全身麻酔、気管切開を必要としない気管内挿管、および開胸術で構成されています。MIを確実にするために心電図検査とトロポニン測定を実施する必要があります。 MI後28日目の心エコー検査は、心機能と心不全のパラメーターを識別します。心臓線維症の程度は、マッソントリクローム染色および心臓MRIによって評価することができる。このMIモデルは、MI後の病態生理学的および免疫学的変化を研究するのに役立ちます。
Introduction
心血管疾患は、毎年1,790万人の命を奪う主要な公衆衛生上の懸念事項であり、世界の死亡率の31%を占めています1。最も一般的なタイプの心血管異常は冠状動脈性心臓病であり、心筋梗塞(MI)は冠状動脈性心臓病の主要な症状の1つです2。MIは通常、脆弱なプラークの破裂による冠状動脈の血栓性閉塞によって引き起こされます3。結果として生じる虚血は、罹患した心筋の深刻なイオン性および代謝変化、ならびに収縮機能の急速な低下を引き起こす。MIは心筋細胞の死をもたらし、さらに心室機能障害や心不全につながる可能性があります4。
MI5の患者から得られた組織が不足しているため、患者におけるMIに関する研究は限られています。このように、MIのマウスモデルは、疾患メカニズムの研究と潜在的な治療標的の開発の両方に役立ちます。現在利用可能なMIのマウスモデルには、不可逆的虚血モデル(LCAおよびアブレーション法)および再灌流モデル(虚血/再灌流、I / R)6が含まれます。マウスの左冠状動脈(LCA)の永久結紮は最も使用されている方法であり、患者7,8,9のMIの病態生理学および免疫学を模倣します。永久MIは、電気的損傷または凍結損傷を伴うアブレーション法によっても誘発され得る。アブレーション法は、正確な位置10で均一なサイズの梗塞を生成することができる。一方、瘢痕形成、梗塞形態、および分子シグナル伝達機構は、アブレーション法によって異なり得る10、11。マウスI/R法は、再灌流療法の臨床シナリオを表すため、もう12つの重要なMIモデルです。I/Rモデルは、梗塞サイズの可変、初期損傷の反応の区別の難しさ、再灌流などの課題に関連しています6。
LCA結紮法は広く使用されていますが、生存率の低さと術後の痛みに関連しています13。このプロトコルは、マウスの準備と挿管、LCA結紮、術後ケア、およびMIの検証を含むLCA結紮のマウス外科MIモデルを実証します。 浸潤気管切開14を使用するのではなく、この方法は気管内挿管を使用します。動物は、喉頭鏡を使用して中咽頭を照らすことによって挿管され、手順をより簡単に、より安全に、そして外傷性を少なくします15。マウスは、手順全体を通して人工呼吸器サポートとイソフルラン麻酔下に保たれます。また、心エコー検査とマッソントリクローム染色を行い、MI後の心機能および心線維症をそれぞれ評価します。全体として、この方法は、MI後の病態生理学および炎症を研究するために使用できるMIの信頼性が高く再現性のある外科的マウスモデルを提供します。
Protocol
Representative Results
Discussion
MIのマウスモデルは心臓血管研究所で人気を集めており、この研究では、再現性があり臨床的に関連するMIモデルについて説明しています。このプロトコルは、いくつかの方法でLCAライゲーションプロセスを改善します。まず、キシラジン/ケタミンやペントバルビタールナトリウム14,15などの注射可能な術前麻酔薬の使用は避けられます。イソフル?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、国立衛生研究所の助成金(R01HL143967、R01HL142629、R01AG069399、およびR01DK129339)、AHAトランスフォーメーショナルプロジェクトアワード(19TPA34910142)、AHAイノベーティブプロジェクトアワード(19IPLOI34760566)、およびALAイノベーションプロジェクトアワード(IA-629694)(PDへ)によってサポートされました。
Materials
| 22 G catheter needle | Exel INT | 26741 | Thoracentesis |
| 24 G catheter needle | Exel INT | 26746 | Endotracheal intubation |
| 4-0 nylon suture | Covetrus | 29263 | Suturing of muscles and skin |
| 8-0 nylon suture | S&T | 3192 | Ligation of LAD |
| Anesthetic Vaporizers | Vet equip | VE-6047 | Anesthetic support |
| Animal physiology monitor | Fujifilm | VEVO 3100 | Monitor heart rate,respiration rate and body temperature |
| Betadine solution | PBS animal health | 11205 | Antispetic |
| Buprenorphine | Covetrus | 55175 | Analgesic |
| Disecting microscope | OMANO | OM2300S-V7 | Binocular |
| Electric razor | Wahl | 79300-1001M | Shaving |
| Electrode gel | Parker Laboratories | W60698L | Electrically conductive gel |
| Ethanol | Decon Laboratories | 22-032-601 | Disinfectant |
| Forceps | FST | 11065-07 | Stainless Steel |
| Gauze | Curity | CAR-6339-PK | Sterile |
| Heat lamp | Satco | S4998 | Post surgery care |
| Heating pad | Kent scientific | Surgi-M | Temperature control |
| Hot Bead sterilizer | Germinator 500 | 11503 | Sterilization of surgical instrument |
| Isoflurane | Covetrus | 29405 | Anesthesia |
| Masson’s trichrome staining kit | Thermoscientific | 87019 | Measurement of cardiac Fibrosis |
| Micro Needle Holder | FST | 12500-12 | Stainless Steel |
| Micro scissors | FST | 15000-02 | Stainless Steel |
| Ophthalmic ointment | Dechra | Puralube Vet | Sterile occular lubricant |
| Scanning Gel | Parker Laboratories | Aquasonic 100 | Aqueous ultrasound transmission gel |
| Scissors | FST | 14060-11 | Stainless Steel |
| Small Animal Laryngoscope | Penn-Century | Model LS-2-M | Illuminating the oropharynx |
| Small animal ventilator | Harvard apparatus | 557058 | Ventilator support |
| Surgical light | Cole parmer | 41723 | Illuminator Width (in): 7 |
| Vevo 3100 preclinical imaging platform | Fujifilm | VEVO 3100 | Echocardiography |
| VevoLAB software | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | Echocardiography data analysis |
References
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