좌측 관상동맥 결찰술: 심근경색의 외과적 쥐 모델
Summary
여기에 제시된 것은 생쥐에서 왼쪽 관상 동맥의 영구 결찰을위한 수술 절차입니다. 이 모델은 심근 경색 후 병태생리학 및 관련 염증 반응을 조사하는 데 사용할 수 있습니다.
Abstract
허혈성 심장 질환 및 그에 따른 심근 경색(MI)은 미국 및 전 세계에서 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 심근경색 후 병태생리학적 변화를 탐색하고 향후 치료법을 설계하기 위해서는 MI의 연구 모델이 필요합니다. 마우스에서 좌관상동맥(LCA)의 영구 결찰은 MI 후 심장 기능 및 심실 리모델링을 조사하는 데 널리 사용되는 모델입니다. 여기에서 우리는 LCA의 영구 결찰에 의한 덜 침습적이고 신뢰할 수 있으며 재현 가능한 외과적 쥐 MI 모델을 설명합니다. 우리의 수술 모델은 쉽게 가역적인 전신 마취, 기관 절개술이 필요하지 않은 기관내 삽관 및 개흉술로 구성됩니다. MI를 보장하기 위해 심전도 및 트로포닌 측정을 수행해야 합니다. MI 후 28일째에 심초음파는 심장 기능과 심부전 매개변수를 식별합니다. 심장 섬유증의 정도는 Masson의 삼색 염색 및 심장 MRI로 평가할 수 있습니다. 이 MI 모델은 MI 후 병태생리학적 및 면역학적 변화를 연구하는 데 유용합니다.
Introduction
심혈관 질환은 매년 1,790만 명의 목숨을 앗아가는 주요 공중 보건 문제로, 전 세계 사망률의 31%를 차지합니다1. 심혈관 기형의 가장 흔한 유형은 관상 동맥 심장 질환이며, 심근 경색(myocardial infarction, MI)은 관상 동맥 심장 질환의 주요 증상 중 하나이다2. MI는 일반적으로 취약한 플라크의 파열로 인한 관상동맥의 혈전성 폐색에 의해 발생한다3. 결과적인 허혈은 영향을받는 심근의 심오한 이온 및 대사 변화뿐만 아니라 수축기 기능의 급격한 감소를 유발합니다. 심근경색은 심근 세포의 사멸을 초래하며, 이는 심실 기능 장애와 심부전을 유발할 수 있다4.
MI 환자에서 MI에 대한 연구는 MI5 환자로부터 얻은 조직의 부족으로 인해 제한적입니다. 이와 같이, MI의 쥐 모델은 질병 기전을 연구하고 잠재적인 치료 표적을 개발하는 데 유용합니다. MI의 현재 이용 가능한 쥐 모델에는 비가역적 허혈 모델(LCA 및 절제 방법) 및 재관류 모델(허혈/재관류, I/R)이 포함됩니다6. 마우스에서 좌관상동맥(LCA)의 영구 결찰이 가장 많이 사용되는 방법이며, 환자에서 MI의 병태생리학 및 면역학을 모방한다 7,8,9. 영구적인 MI는 전기적 손상이나 냉동 손상을 수반하는 절제 방법에 의해서도 유도될 수 있습니다. 절제 방법은 정확한 위치(10)에서 균일한 크기의 경색을 발생시킬 수 있다. 반면에, 흉터 형성, 경색 형태 및 분자 신호 전달 메커니즘은 절제 방법10,11에 따라 다를 수 있다. 쥐 I/R 방법은 재관류 요법의 임상적 시나리오를 나타내기 때문에 또 다른 중요한 MI 모델이다12. I/R 모델은 다양한 경색 크기, 초기 손상의 반응을 구별하는 어려움, 재관류6와 같은 문제와 관련이 있다.
LCA 결찰법은 널리 사용되고 있지만, 낮은 생존율과 수술 후 통증과 관련이 있다13. 이 프로토콜은 마우스의 준비 및 삽관, LCA 결찰, 수술 후 관리 및 MI의 검증을 포함하는 LCA 결찰의 쥐 수술 MI 모델을 입증한다. 침습적 기관 절개술14을 사용하는 대신, 이 방법은 기관내 삽관을 사용한다. 동물은 후두경을 사용하여 구강 인두를 비추어 삽관하므로 절차가 더 쉽고 안전하며 외상이 적습니다15. 마우스는 시술 내내 인공호흡기 지지대와 이소플루란 마취 하에 유지됩니다. 또한, 심초음파와 Masson’s trichrome 염색을 수행하여 MI 후 심장 기능과 심장 섬유증을 각각 평가합니다. 전반적으로, 이 방법은 MI 후 병태생리학 및 염증을 연구하는 데 사용할 수 있는 MI의 신뢰할 수 있고 재현 가능한 외과적 쥐 모델을 제공합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
MI의 쥐 모델은 심혈관 연구 실험실에서 인기를 얻고 있으며, 이 연구는 재현 가능하고 임상적으로 관련된 MI 모델을 설명합니다. 이 프로토콜은 여러 가지 방법으로 LCA 결찰 과정을 개선합니다. 우선, 자일라진/케타민 또는 펜토바르비탈나트륨 14,15와 같은 주사 가능한 수술 전 마취제의 사용을 피합니다. 이소플루란 마취제만 사용했는데, 이는 동물 생?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 국립 보건원 보조금(R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 및 R01DK129339), AHA 혁신 프로젝트 상(19TPA34910142), AHA 혁신 프로젝트 상(19IPLOI34760566) 및 ALA 혁신 프로젝트 상(IA-629694)(PD에게).
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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