A highly reproducible model for myocardial infarction in mice with minimal invasive manipulations is described. The model can be easily performed, resulting in a high reproducibility and survival rate. Thus, the described model will reduce the number of required animals as requested by the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction).
심근 경색은 여전히 지난 수십 년 동안 스텐트 개발 분야에서 상당한 진전에도 불구하고, 서방 국가에서 사망의 주요 원인이 남아있다. 기본 메커니즘의 해명과 새로운 치료 전략의 개발을위한 유효한 동물 모델의 가용성은 필수입니다. 우리가 심근 경색에 대처하기 위해 생체 내 조건 하에서 pathomechanisms 심혈관 질병에 대한 새로운 통찰력을 필요로하기 때문에, 동물 모델의 타당성은 중요한 측면이다. 그러나 동물의 보호는 이러한 맥락에서 매우 적합하다. 따라서, 우리는 높은 재현성과 동물의 생존율을 보장 마우스에서 심근 경색의 최소 침습과 간단한 모델을 확립한다. 따라서,이 모델은 동물 실험의 3R 원칙의 요구 사항 (교체, 정제 및 축소)을 충족하고 cardiov에 대한 치료 전략의 추가 개발에 필요한 과학적 정보를 보장ascular 질환.
심근 경색은 선진국에서 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 진단 및 치료 방법의 부정 할 수없는 진전에도 불구하고, 심혈관 질환은 여전히 사망의 주요 원인이다. 향상된 수명과 삶 리스크를 감안할 때, 심혈관 질환의 발생의 지속적인 증가는 미래에 예상된다. 따라서, 심혈관 질환의 치료를위한 신규 한 접근법을 확립하고 검증하는 강한 요구가있다. 인간 연구의 내용이 제한 고통, 이러한 연구는 일반적으로 설명하고, 이들 주요 건강 문제에 대한 해결책을 제공 할 수 없게되고, 분자 수준의 메커니즘을 이해하기에 불충분하다.
또한, 기초 연구는 실험실에서 심혈관 질환의 메카니즘을 재현하기 위해 복잡하고 어려움으로 인해 제한되어왔다. 따라서, 심장의 병태 생리에 대한 우리의 지식을 증가혈관 질환, 그것은 동물 모델 1, 2를 확인하는 것이 필수적이다. 그러나, 동물 실험의 많은 원인 필요한 다른 시점에서 심근 경색, 분석 후 치유에 관여하는 분자의 모든 이벤트 캐스케이드의 동정을 행 하였다.
심근 경색은 종종 실험 동물 모델을 이용하여 수행된다. 작은 동물 3-11 심근 경색을 유도하는 큰 동물 모델보다 세포 및 분자 사건을 조사하기 위해 사용되는 가장 적합하고 효율적인 모델이다. 또한, 다른 종은 마우스 (12) 형질 전환 또는 녹아웃 균주의 가용성을 제공합니다. 이 마우스 모델은 13, 14 (스텐트 재 협착에, 죽상 동맥 경화증 등) 심장 혈관 병변을 포함한 다른 질환에 매우 유용하다. 또한, 낮은 임신 기간과 자손들의 수가 많으면 심근 INFA의 분자 메커니즘을 연구하는 가장 매력적인 시스템으로 마우스 모델을 한정rction (12).
그럼에도 불구하고, 쥐의 심장의 크기가 미세 동안 조작의 높은 정밀도를 기대하고있다. 이러한 자격을 갖춘 숙련 된 수술 인력을 교육하는 것은 시간이 많이 소요되는 작업 집약적 인 과정이다. 따라서, 우리는 여기에 같은 마우스의 복잡한 심근 경색 모델을 수행하는 학생이나 기술자 심지어 평균 자격과 공동 작업자를 안내하는 팁과 트릭을 포함하여 상세한 미세 절차를 제시한다.
우선, 삽관은 절개술을 사용하지 않고 짧은 뉼러 의해 수행된다. 흉부 절개 리브 및 / 또는 주변 조직의 손상을 방지, 늑간 지역에 위치해 있습니다. 이 하위 단계는 빠른 회복과 치유 (15)을 보장하기 위해 매우 관련이있다. 여전히 상당한 경색 크기를 유지하면서, 합자 높은 생존율, 만성 허혈 및 허혈 / 재관류 모델을 미분한다. 우리의 경험은 그쪽을 보여줍니다실크 봉합사를 이용하여 t는 극저온 부상 16에 비해 더 높은 재현성을 보장한다.
결론적으로, 여기에 기재된 방법은 작은 동물 모두 만성 허혈 및 허혈 / 재관류 모델에서 적용 가능하다. 이 절차에 제시된 팁과 트릭은 작은 동물 모델에 적용하기에도 부족하거나 평균 자격을 가진 직원을 가능하게하기위한 것입니다.
절차를 수행하는 동안, 몇 가지 중요한 점은 주목해야 할이 있습니다 : 삽관, 개방 흉강과 LAD의 합자. 첫 번째 중요한 단계는 experiements 전에 동물의 삽관입니다. 많은 그룹은 기관에 직접 캐 뉼러를 삽입 마우스 및 빛의 소스에 고정하기위한 수직 지지대를 사용하고있다. 이 방법은 불확실성 기관에 정맥의 정확한 삽입 관한 정보를 가지고 있으며, 초보자에 의해 실패에 가장 경향이있다. 작은 절개 전진 뉼러의 위치는 그러므로 기본 속도 감소, 전체 기동시에 제어 될 수있다. 또한, 기관 절개 따라서 합병증을 감소시키고 작동 시간을 단축 능가한다.
다음으로 중요한 단계는 흉강의 개구이다. 중간 흉골 절개술은 동물의 회복을 지연 위험이 높은 기동을 나타냅니다. 2-3 리브 (15)의 절단을 의미 측면 왼쪽 절개 </SUP>, 부족한 복구 및 사망률 증가로 이어집니다. 우리는 최소한의 부담을 제공 갈비뼈 사이의 작은 모델, 이산 절개에 사용됩니다. 동물은 수술 후 매우 신속하게 복구와 현재의 결함이나 방해를 치유하지. 하부 늑골 간 공간 기준점으로서 취해진 다. 이 고려, 만성 허혈 / 재관류 모델의 합자 장소에 적절하고 차별화 된 접근이 심각한 문제를 발생시키지 않습니다.
합자 자체가 가장 중요한 단계를 나타냅니다. 왼쪽 내림차순으로 관상 동맥이 가시화 될 어렵다, 자주보기없이 결합 될 필요가있다. 따라서 일부 해부학 적 기준점 올바른 결찰을 수행하기 위해 의사를 도와 지적된다. 만성적 경색증 모델의 경우, 결찰은 주요 전방 정맥 (도 2b)의 끝보다도 귓바퀴와 정점 사이, 심장의 복부 측면의 중간에 배치된다. 효율 contro 수피해 지역의 회색 색상의 모양을 시각화하여 채워. 경색 영역을 전방 나타나고 후벽을 포함하지 않는 경우, 새로운 봉합사는 봉합사 제의 왼쪽에 배치 될 수있다. LAD의 주요 루트는이 부분을 검출에 심각한 문제를 표시하지 않는 때문에 귓바퀴 (18)에서 항상 볼 수 있습니다합니다. 그러나, 귓바퀴 출혈 주요 위험을 제시하고, 신중하게 처리 될 필요가있다.
절차는 해당 기기의 존재에 의해 제한된다. 작은 동물 인공 호흡기와 적절한 마취 시스템은 비용이 많이 들고 공간의 가스 및 환기 시스템에 연결이 필요합니다. 또한, 동물의 가까운 감독은 프로 시저가 가능한 임상을 감지 한 후 첫 주에 필요하다. 실험 기간 동안 심장 기능을 검사하기 위해, 고해상도 초음파 복잡한 LANGENDORF 관류 시스템, 소형 또는 뇌 실내 카테터 측정이 요구되는, INV높은 비용과 추가로 전문 지식을 olving.
심근 경색 감안 체외에서 이벤트의 복잡도를 재현 가능한 다른 방법이 없다. 관심 지점에 따라, 랑겐 돌프 시스템에서 고립 된 심장의 생체 관류는 다른 자극이나 약물에 반응하여 수축, 심장 기능과 심근 생존 능력에 대한 정보를 제공합니다. 그러나, 혈액 성분과 면역 체계의 모든 간섭을 배제하며, 심근 경색 후 재 형성 및 치유의 장기 연구에 표시되지 않는다.
심근 경색 절차를 수행 한 후, 모든 다른 기능적 분석은 심 실내 압력 측정치, 초음파 (작은 동물 초음파 시스템) 또는 격리 랑겐 돌프 심장 재관류 같이 수행 될 수있다. 또한, 모든 분자 생물학적 분석, GE를 세포, 단백질, mRNA를, 마이크로 RNA를 식별하기 위해 수행 될 수있다NES 또는 심근 경색에 대한 새로운 치료 전략을 개발하는 치료 표적으로 사용될 수있는 다른 바이오 마커.
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by Interdisciplinary Centre for Clinical Research IZKF Aachen (junior research group to E.A.L.) within the faculty of Medicine at RWTH Aachen University. We are grateful Dr. Rusu and Ashley Christina Vourakis for critical review of the manuscript and Mrs. Roya Soltan for the professional help with immunohistochemistry staining.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Stereomicroscope | Olympus | SZ/X9 | |
Mouse ventilator | Harvard Apparatus | 730043 | Model Minient 845 |
Dual Anesthesia System (Tabletop Version) | Harvard Apparatus | Selfcontained isofluranebased anesthesia unit for use on lab tables, with a compact 8" x 11" footprint. | |
Intubation cannula | Harvard Apparatus | 732737 | |
Forceps | FST, Germany | 9119700 | standard tip curved 0.17 mm x 0.1 mm |
Scissors | FST, Germany | 9146011 | straight |
Vannas scissor | Aesculap, Germany | OC 498 R | |
Retractors | FST, Germany | 1820010 | 2.5mm wide |
Retractors | FST, Germany | 1820011 | 5mm wide |
Wire handles | FST, Germany | 1820005 | 10cm |
Wire handles | FST, Germany | 1820006 | 14cm |
Ketamine 10% | CEVA, Germany | ||
Xylazine 2% | Medistar, Germany | ||
Bepanthene eye and nose cream | Bayer, Germany | ||
Silicon tube | IFK Isofluor, Germany | custommade product | diameter 500µm |
section thickness 100 µm | |||
polytetrafluorethylene catheter | |||
PROLENE Suture 6/0 | ETHICON | 8707H | polypropylene monofilament suture, unresorbable, needle CC1, 13mm, 3/8 Circle |
7/0 Silk | Seraflex | IC 1005171Z | |
Ultrasound | Vevo, Canada | 770 Vevo |