الفئران اليسار الأمامي تنازلي (LAD) التاجي ربط الشريان: نموذج تحسين والمبسطة لاحتشاء عضلة القلب
Summary
We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).
Abstract
مرض نقص تروية القلب (IHD)، أو متلازمة الشريان التاجي الحادة (ACS)، هي واحدة من الأسباب الرئيسية للوفاة في الولايات المتحدة. يتميز IHD التي كتبها انخفاض تدفق الدم إلى القلب، مما أدى إلى فقدان الأوكسجين إلى ونخر التي تلت ذلك من عضلة القلب. وقد اكتسب هذا النموذج MI شعبية لاستخدامه كمصطلح القصير نموذج نقص التروية ضخه ونموذج ربط دائم على المدى الطويل. أدناه، نحن تصف طريقة يمكن الاعتماد عليها لربط دائم في LAD. مع الماوس تكنولوجيا الهندسة الوراثية أصبحت أكثر تطورا، ومع تزايد توافر الأدوات الجراحية الفئران الجودة، وأصبح الماوس نموذج شعبية للعيادات MI. يتضمن نموذجنا الجراحي استخدام مخدر عكسها بسهولة لانتعاش سريع من الفأرة. والتنبيب الرغامي مينيملي دون تنطوي على القصبة الهوائية. وبزل الصدر من خلال الموقع بضع الصدر الأصلي دون خلق شق إضافي في صدره، كما هويتم في بعض الأساليب الأخرى، نحو فعال لإزالة الدم الزائد والهواء من تجويف الصدر. هذا الأسلوب هو نسبيا أقل الغازية من الأساليب الأخرى، مما يقلل بشكل كبير المضاعفات الجراحية وبعد الجراحة والوفيات ويحسن التكاثر.
Introduction
مرض الشريان التاجي، أو ACS، هو الحدث القلب والأوعية الدموية الأكثر انتشارا وسيتم النظر في السبب الرئيسي للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم في عام 2020 1. سبب ACS هو وجود تخثر عضلة القلب نتيجة لتمزق لوحة تصلب الشرايين التاجية الذي يمنع أو يقلل من تدفق الدم إلى أنسجة القلب 2. ولذلك، هناك علامات سريرية متسقة مع وجود نقص تروية عضلة القلب الحاد، مثل احتشاء عضلة القلب (MI) 3، 4. MI يؤدي إلى فقدان في كتلة العضلية والتقدم إلى إعادة البطين المرضية، والتي يمكن أن تؤدي إلى اختلال البطين وفشل القلب 5، 6.
كان واحدا من أكثر الطرق فعالية لدراسة جمعية حقوق الإنسان لتقليد احتشاء عضلة القلب البشري في نموذج حيواني. ويتحقق ذلك عن طريق يسد LAD فيالفئران. باستخدام هذا النموذج، علينا أن ندرس كيف يمكن للقلب أن تكون محمية من الأضرار الناجمة عن جمعية حقوق الإنسان.
على مدى العقد الماضي، تحولت الباحثين من استخدام النماذج الحيوانية الكبيرة للحيوانات الصغيرة، بما في ذلك التحول من الفئران على الفئران. نموذج الفأر أصغر هو بداية ليكون من المفضل للعديد من الأسباب، بما في ذلك صغر حجمها، كبيرة حجم القمامة، ومنخفضة التكلفة للحفاظ على، وفترة الحمل قصيرة، فضلا عن توافر توسعية من المعدلة وراثيا وخروج المغلوب الجينات نماذج 7. على الرغم من أن الفئران صغيرة الحجم، وبمساعدة الأدوات الجراحية الجديدة المصممة خصيصا لهم في هذا التطور. لدينا وسيلة تستخدم هذه الأدوات الجراحية الجديدة.
بينما عدة طرق تنفيذ القصبة الهوائية الغازية، ونحن نستخدم طريقة أقل الغازية من التنبيب الرغامي. استخدام الإضاءة العلوية من البلعوم، ونحن تدخله دون خلق أي شقوق، وتوفير تجربة أكثر أمانا وأقل من صدمة لرانه حيوان. ثم يتم وضع الماوس على جهاز التنفس الصناعي ويحرص على الأيزوفلورين خلال الإجراء بأكمله. نظرا لقصر مدة التخدير التي تنتجها المخدرات، فإنه يستغرق سوى بضع دقائق للحيوان للتعافي من مخدر مرة واحدة يتم التوقف عن ذلك. ويشمل نموذجنا الجراحي أيضا بزل الصدر الغازية الحد الأدنى. وقد تناول إزالة حذرا من الدم والهواء الزائد من تجويف الصدر باستخدام بزل الصدر من خلال شق بضع الصدر الأصلي من المضاعفات الشائعة اللاحقة للعمليات الجراحية للربط LAD: واسترواح التوتر. هذا الأسلوب، مما يلغي الحاجة لاثنين من شقوق إضافية المستخدمة في أساليب واحدة أخرى لالقصبة الهوائية وآخر للمضاعفات أقل، وقد بزل الصدر أسفرت عن مرحلة ما بعد الجراحة وخفضت بشكل كبير وفيات.
Protocol
Representative Results
Discussion
مع تزايد استخدام نموذج MI في المختبرات، يسعى الإجراء الموضح لزيادة معدل الكفاءة وبقاء الفئران مع تقليل الألم بعد العمليات الجراحية وعدم الراحة. يسعى هذا البروتوكول للحد من وفيات طريق إدخال تحسينات عديدة لمختلف جوانب الإجراء LAD ربط. هناك عدد قليل من الاختلافات.</str…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This model was developed with the support of the National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)/the National Institute of Health (NIH) grant 1P20GM103652 (Project# 3) (to MRA) and the American Heart Association (AHA) Grant-in-Aid 14GRNT20460291 (to MRA); the Brazilian government grant CAPES (to KR and FR); and a Brown University LINK award (to IM). We also acknowledge the outstanding technical support from our veterinarians and animal facility staff.
Materials
| High-Intensity Light Source | Harvard Apparatus | 72-0215 | |
| SurgiSuite Operating Platform | Kent Scientific Corporation | SurgiSuite | Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery. |
| SurgiSuite LED Lighting Kit | Kent Scientific Corporation | SURGI-5003 | |
| Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | 18000-45 | Preheating takes 15-20 minutes. Instruments take 20 seconds to sterilize. |
| Small Rodent Anesthesia System | VetEquip Inc. | 901810 | |
| Isofluorane | Piramal Enterprises | 66794-017-10 | |
| Buprenorphine | Rhode Island Hospital Pharmacy | NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5 | |
| Surgical Loupes | Roboz | RS-6687 | |
| Small Rodent Ventilator | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
| Lubricating Drops | Thermo Fisher Scientific | 19-898-350 | |
| Electric Razor | Kent Scientific Corporation | CL 9990-1201 | |
| Hair Removal Cream | Nair | ||
| Medical Tape | Thermo Fisher Scientific | 18-999-380 | |
| Betadine | Thermo Fisher Scientific | 19-027136 | |
| 70% Isopropanol Wipes | Thermo Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Surgical Drapes | Braintree | SP-TS | |
| Surgical Gloves | Thermo Fisher Scientific | 18999102D | |
| 5-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8630G | |
| 8-0 Nylon Sutures | Fine Science Tools | 12051-08 | |
| Platinum-Cured Tubing | Harvard Apparatus | 72-1042 | 0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter |
| 0.9% Saline | Thermo Fisher Scientific | 19-310-207 | |
| 4-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8631G | |
| 1 CC Syringe with 25-Gauge Needle | Thermo Fisher Scientific | 14-826-100 | |
| Scissors | Kent Scientific Corporation | INSS600225 | |
| Forceps | Kent Scientific Corporation | INS700100 | |
| Cotton Swabs | Thermo Fisher Scientific | 23-400-118 | |
| IV Catheter, 20-Gauge | Thermo Fisher Scientific | NC9892181 | |
| Retractor | Kent Scientific Corporation | INS 750369 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11003-12 | |
| Dissecting Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 700101 | |
| Dissecting Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 700103 | |
| Hemostatic Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 750451 | |
| Hemostatic Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 750452 | |
| Tissue Forceps | Kent Scientific Corporation | INS 700131 | |
| Needle Holder | Kent Scientific Corporation | INS 600109 | |
| Scissors | Kent Scientific Corporation | INS 600225 |
References
- Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. New directions for protecting the heart against ischaemia-reperfusion injury: targeting the Reperfusion Injury Salvage Kinase (RISK)-pathway. Cardiovasc Res. 61 (3), 448-460 (2004).
- Roffi, M., et al. 2015 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur Heart J. 37 (3), 267-315 (2015).
- Kumar, A., Cannon, C. P. Acute Coronary Syndromes: Diagnosis and Management, Part I. Mayo Clin Proc. 84 (10), 917-938 (2009).
- Eitan, A., Nikolsky, E. Antithrombotic therapy in patients with acute coronary syndromes: how to make the right choice. Minerva Med. 104 (4), 357-381 (2013).
- Abbate, A., Bussani, R., Amin, M. S., Vetrovec, G. W., Baldi, A. Acute myocardial infarction and heart failure: role of apoptosis. Int J Biochem Cell Biol. 38 (11), 1834-1840 (2006).
- Zheng, Z., et al. Nebivolol protects against myocardial infarction injury via stimulation of beta 3-adrenergic receptors and nitric oxide signaling. PLOS ONE. 9 (5), 98179 (2014).
- Tarnavski, O., et al. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).
- Buitrago, S., Martin, T. E., Tetens-Woodring, J., Belicha-Villanueva, A., Wilding, G. E. Safety and Efficacy of Various Combinations of Injectable Anesthetics in BALB/c Mice. J Am Assoc Lab Anim Sci. 47 (1), 11-17 (2008).
- Kolk, M. V., et al. LAD-Ligation: A Murine Model of Myocardial Infarction. J Vis Exp. (32), e1438 (2009).
- Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of visualized experiments : J Vis Exp. (48), (2011).
- Ferrera, R., Benhabbouche, S., Bopassa, J. C., Li, B., Ovize, M. One hour reperfusion is enough to assess function and infarct size with TTC staining in Langendorff rat model. Cardiovasc Drugs Ther. 23 (4), 327-331 (2009).
- Zeng, C., et al. Evaluation of 5-ethynyl-2′-deoxyuridine staining as a sensitive and reliable method for studying cell proliferation in the adult nervous system. Brain Res. 1319, 21-32 (2010).
