Summary

マウスで横方向の大動脈狭窄を誘導するために閉じて胸モデル

Published: April 05, 2018
doi:

Summary

ここでは、側方開胸による横方向の大動脈狭窄 (TAC) のプロトコルを提案します。この手法は、圧負荷および TAC 研究室の標準設定を利用したマウスの心臓障害をシミュレートすることを目指して低侵襲、閉胸手術です。

Abstract

心肥大・心不全研究頻繁、TAC による圧力オーバー ロード マウス モデルに基づいています。標準的な手順は、横方向の大動脈弓を視覚化する部分的な開胸手術を行うことです。ただし、開胸モデルにおける開胸手術による外科的外傷は、肋骨を切除し、左開胸後未接続呼吸生理を変更します。これを防ぐためには、側方開胸による低侵襲、閉胸アプローチを設立しました。ここに取り組んで大動脈弓 2nd肋間間隙を介して胸部キャビティを入力せず少ない外傷から回復すると、マウスを残しています。等しい生存率で開胸タック プロシージャの標準的な実験室の設定を使用してこの操作を行います。閉胸アプローチのための生理学的な呼吸パターンを維持し、離れてマウスは外傷後の免疫反応を減らすために高速治癒過程を容易にする表示されます低侵襲技術として急速な回復を示すことによって恩恵を受けるようです。

Introduction

マウス モデルは人間の病気1を模倣するために使われます。圧負荷を誘発する横方向の大動脈狭窄 (TAC) を使用し、左心室肥大2。ロックマンによって検証されたマウスにおける開胸タック モデル3外科的処置は DeAlmeidaによって、詳しく説明します。4します。 横方向の大動脈のバンディングは腹部大動脈狭窄と比較してより有利な循環のより大きい部分は、この後者の手順2の負の影響を補うことができますので。

昇順大動脈および腕頭動脈で、増加する動脈圧につながる大動脈横のバンディングが、(すなわち左総頸動脈、左鎖骨遠位血管を介して臓器の十分な血流を葉動脈および大動脈)。これは向上心後負荷と昇格した心臓壁のストレスに します。壁応力は、その後繊維肥厚5による減少します。慢性心臓血行動態変化は不適応と左の心室の膨張の結果します。こうすると、TAC は、最終的に心不全につながる心臓肥大の再現モデルを作成します。

DeAlmeideによる記述で TAC の標準的な手順4肋骨または胸骨と縦隔と胸腔に入る郭清による部分上部開胸による大動脈弓に近づきます。大動脈弓とその側枝の良い表示が可能になります。残念なことに、切り裂かれた肋骨を再アタッチできません、それらの葉が浮遊していると、呼吸のダイナミクスを変更すること。

、我々 はしたがって、2nd肋間間隙を介して横外科的アプローチを使用して大動脈弓へ低侵襲閉じた胸アプローチを確立しました。このモデルの最大の利点は、肋骨を介しても切断せずに TAC を実行する機能です。周手術期は皮膚の切開と肋間筋の解剖に限定されます。このプロシージャは自体外傷を最小限に抑える、十分な胸の安定性を維持するのに役立ちます。

ここで我々 はマウスの合計または上部開胸を行わず TAC 手術を実行する詳細な手順をについて説明します。高周波ドップラーは、TAC の成功は前述した6,7を確保するためだった。

Protocol

このプロトコルは、動物実験 LANUV レックリングハウゼン (#84-02.04.2016.A374) の倫理委員会によって承認されました。成体マウスでこの手順を実行する一般的には、> 10 週齢。しかし、若い動物と同様にこの手術を行うことが可能です。手術器具は、使用前に滅菌する必要があります、すべてのステップが無菌条件の下で実行されます。 1. 麻酔の挿管誘導 痛みを軽減?…

Representative Results

成功した TAC は、圧負荷、左室肥大の誘導を保証します。圧負荷のアドホック検証は、図 2に示すように、ドップラー流速測定を使用して実現できます。術前の血流速度は両方の頸動脈に等しいが、TAC は、拡張血速度左心室および大動脈圧の上昇により右頚動脈後狭窄弱毒血流速度を起こしながら、左頚動脈。 <p class="jove_content" fo:keep-together.w…

Discussion

TAC による高血圧の急激な発症は、大動脈弁狭窄症や高血圧によって引き起こされる臨床的に関連の肥大によって異なります。それにもかかわらず、心不全を誘発する小さな動物モデルの使用は多くの利点し、は、したがって、多くの調査官11によって選ばれています。この閉胸モデル マウス4で横方向の大動脈狭窄を誘導する手技の既存モデルが向上しま?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

その技術支援、はなフレードとスザンヌ シュルツに感謝します。本研究は資金を受けてないです。

Materials

Pressure-volume catheter Millar Instruments, USA SPR-839
Mouse ventilator Harvard Apparatus GmbH, Germany Minivent – TYPE 845
Mouse ventilator Harvard Apparatus GmbH, Germany Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844
Vaporizer Dräger Medical AG&CO.KG, Germany 19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number  D-877-2010)
Microscope  Leica Microsystems, Germany MZ 7.5
Light source  Schott AG, Germany KL 1500 LCD
6-0 Prolene Ethicon, USA Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c suture for surgery
Seraflex Serag Wiessner, Germany USP 5/0 schwarz;  IC108000  suture for constriction
Homoeothermic Controlled Operating Tables Harvard Apparatus GmbH, Germany Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233
Flexible Rectal Probe Harvard Apparatus GmbH, Germany 1.6 mm OD; 55-7021
Doppler Signal Visualisation Instrument Indus Instruments, USA Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module
Doppler Probe Indus Instruments, USA 20MHz Tubing-mounted Probe

Referências

  1. Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).
  2. Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. 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).
  3. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  4. deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (38), (2010).
  5. Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle. J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).
  6. Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
  7. Reddy, A. K., et al. Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications. IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).
  8. Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice. Am J Physiol – Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).
  9. Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect. JoVE J Vis Exp. (100), e52618 (2015).
  10. Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).
  11. Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).
  12. Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (121), (2017).
  13. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy. J Vis Exp. (127), (2017).
  14. Kim, S. -. C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Knüfermann, P., Baumgarten, G. A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion. J Vis Exp JoVE. (65), (2012).
  15. Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).
check_url/pt/57397?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Eichhorn, L., Weisheit, C. K., Gestrich, C., Peukert, K., Duerr, G. D., Ayub, M. A., Erdfelder, F., Stöckigt, F. A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice. J. Vis. Exp. (134), e57397, doi:10.3791/57397 (2018).

View Video