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).
Инфаркт миокарда остается основной причиной смерти в западных странах, несмотря на значительный прогресс в области развития стента в последние десятилетия. Для выяснения основных механизмов и разработке новых терапевтических стратегий, наличие действительных животных моделях являются обязательными. Так как нам нужно новое понимание pathomechanisms сердечно-сосудистых заболеваний в естественных условиях в условиях борьбы с инфарктом миокарда, действия животной модели является важным аспектом. Тем не менее, защита животных весьма актуальны в этом контексте. Таким образом, мы устанавливаем минимально инвазивной и простую модель инфаркта миокарда у мышей, которая гарантирует высокую воспроизводимость и выживаемость животных. Таким образом, это модели соответствует требованиям принципа 3R (Замена, изысканности и сокращения) для экспериментов на животных и обеспечить научную информацию, необходимую для дальнейшей разработки терапевтических стратегий для cardiovascular заболевания.
Инфаркт миокарда является одним из основных причин смерти в промышленно развитых странах. Несмотря на очевидный прогресс диагностических и терапевтических подходов, сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему основной причиной смертности. Учитывая улучшение продолжительности жизни и жизни рисков, связанных с, постоянный рост заболеваемости сердечно-сосудистых заболеваний, как ожидается, в будущем. Таким образом, существует настоятельная необходимость в создании и проверить новые подходы для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Информация о клинических исследованиях страдают от ее ограничений, эти исследования, как правило, недостаточно, чтобы объяснить и понять механизмы на молекулярном уровне, будучи не в состоянии обеспечить решение этих основных проблем со здоровьем.
Кроме того, базовые исследования было ограничено из-за сложности и трудности, чтобы воспроизвести механизмы сердечно-сосудистых заболеваний в лаборатории. Поэтому, чтобы увеличить наши знания о патофизиологии сердечнососудистые заболевания, важно, чтобы проверить животных моделей 1,2. Тем не менее, чтобы идентифицировать все каскады молекулярных событий, участвующих в заживлении после инфаркта миокарда, анализа в различные моменты времени необходимо, в результате чего большое количество животных экспериментов.
Инфаркт миокарда эксперименты часто выполняются с помощью животных моделей. Стимулирование инфаркт миокарда у мелких животных 3-11 является наиболее подходящим и эффективным модель, используемая для расследования клеточные и молекулярные события, чем больших моделей животных. Кроме того, никакие другие виды не представляет наличие трансгенных или нокаутных мышей штаммов, как 12. Эти мышиные модели весьма полезны в других заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых патологий (например, атеросклероза, рестеноза стента в) 13,14. Кроме того, низкий период беременности и большое количество потомков право мышиных моделей как наиболее привлекательную систему для изучения молекулярных механизмов инфаркта инфаrction 12.
Тем не менее, размер сердца у мышей ожидает высокую точность манипуляций при микрохирургии. Обучение таких квалифицированных и опытных кадров хирургия времени и трудоемкий процесс. Таким образом, мы здесь, представить подробную процедуру микрохирургии, в том числе советы и уловки, чтобы направлять коллаборационистов даже со средним квалификации, такие как студентов и техников для выполнения сложной миокарда модель миокарда у мышей.
Первоначально интубации выполняется посредством короткого канюли без использования трахеотомии. Грудной разрез расположен в межреберной области, избежать травм ребер или / и окружающие ткани. Этот подпункт шаг имеет большое значение для обеспечения быстрого восстановления и исцеления 15. Лигатуры сделал дифференциал для хронической ишемии и ишемии / реперфузии моделей, для высокой выживаемости при сохранении значительных размеров инфаркта. Наш опыт показывает, THAт с помощью шелковой нити обеспечивает более высокий воспроизводимость по сравнению с крио-травмы 16.
В заключение, способ, описанный здесь, применима как в хронической ишемии и моделей ишемии / реперфузии в мелких животных. Советы и приемы, представленные в этой процедуре, предназначены для того, чтобы персонал с низкой или даже средней квалификации, чтобы применять его в небольших моделях животных.
Во время процедуры, есть некоторые критические точки, чтобы отметить: интубации, открывая грудной полости и ЛАД лигатуры. Первый критический шаг интубации животного перед experiements. Многие группы используют вертикальную поддержку фиксации мыши и источник света, чтобы вставить канюли непосредственно в трахею. Этот метод имеет неопределенность в отношении правильной вставки канюли в трахею и наиболее склонны к отказу от начинающих. Создание небольшой разрез, положение канюли может контролироваться в течение всего маневра, таким образом уменьшая скорость по умолчанию. Кроме того, трахеотомия превзойден, тем самым уменьшая осложнений и сократить время операции.
Следующим важнейшим шагом является открытие грудной полости. Средний стернотомия представляет собой маневр с высоким риском задерживает восстановление животных. Боковая левая Разрез подразумевая резку 2-3 ребер 15 </SUP>, приводит к недостаточной восстановления и увеличения смертности. Мы использовали в модели небольшой, дискретный разрез между ребрами, которые предлагают минимальную нагрузку. Животные восстановить очень быстро после операции и не представляют дефекты или нарушается заживление. Ниже между реберной пространство берется в качестве точки отсчета. Учитывая это, собственно, и дифференцированный доступ к лигатуры место для хронических и ишемии / реперфузии модели, не вызывает серьезных проблем.
Сама лигатура представляет собой наиболее важный шаг. Левой нисходящей артерии трудно быть визуализированы, и часто требуется, чтобы быть связанным без вида. Таким образом, некоторые анатомические ориентиры указаны, чтобы помочь хирургу выполнять правильный перевязка. Для хронической модели инфаркта, лигатуру помещают в середине вентральной стороне сердца, между ушной раковиной и вершины, над окончанием основной передней вены (фиг.2В). Эффективность может быть Controзаполненной визуализируя появление серого цвета в пострадавших районах. Если зоны инфаркта появляется передний и не включает в себя заднюю стенку, новый шов может быть помещен слева от первого шва. Основной корень ЛАД всегда видна под ушной раковины 18, и, следовательно, не представляет серьезные проблемы в обнаружении этой части. Тем не менее, ушная раковина представляет серьезную опасность кровотечения и должен быть осторожно.
Процедура ограничивается наличием соответствующего оборудования. Вентилятор и соответствующая система анестезии для мелких животных являются дорогостоящими и требуют подключения к газовой и вентиляции помещения. Кроме того, тщательное наблюдение за животными необходимо в первую неделю после процедуры для выявления возможное клиническое. Чтобы исследовать функцию сердца во время эксперимента с высоким разрешением УЗИ, комплекс Langendorf перфузии-системы или небольшие интравентрикулярные измерения катетер требуется, инвolving высокие затраты и дополнительные знания.
Учитывая инфаркта миокарда, нет альтернативных методов, доступных для воспроизведения сложность событий в пробирке. В зависимости от точки интереса, экс естественных условиях перфузии изолированного сердца в системе Лангендорфа предоставляет информацию о сократительной функции сердца, и жизнеспособности миокарда в ответ на различные раздражители или наркотиков. Тем не менее, это исключает все помехи компонентов крови и иммунной системы, и это не указывается для длинных исследований ремоделирования и исцеления после инфаркта миокарда.
После выполнения процедуры инфаркт миокарда, все остальные функциональный анализ может быть осуществлен, например, измерений внутрижелудочкового давления, ультразвука (ультразвуковой небольшое животное систем) или изолированного сердца Лангендорфа-перфузии. Кроме того, все биологические и молекулярно-анализ может быть проведен для выявления клеток, белки, мРНК микроРНК, GENES или других биомаркеров, которые могут быть использованы в качестве терапевтических мишеней для разработки новых стратегий лечения инфаркта миокарда.
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 |