Мышиной модели ишемии миокарда-реперфузии через перевязки левой передней нисходящей артерии
Summary
Введем хирургический метод, чтобы побудить экспериментальной ишемии / реперфузии (I / R) травмы имитировать инфаркт миокарда (ИМ) в мышиных моделях, что позволяет для большей ясности в позиционировании перевязки на левой передней нисходящей артерии (ПНА), чтобы увеличить воспроизводимость из MI экспериментов на мышах.
Abstract
Острая или хроническая инфаркта миокарда (ИМ) являются сердечно-сосудистые события, приводящие к высокой заболеваемости и смертности. Установление патологические механизмы на работе в течение ИМ и разработке эффективных терапевтических подходов требует методологии воспроизводимо имитировать клиническую заболеваемость и отражают патофизиологические изменения, связанные с ИМ. Здесь мы описываем хирургический метод, чтобы вызвать инфаркт миокарда на мышах, который можно использовать для кратковременного ишемии-реперфузии (I / R) травмы, а также постоянного труб. Основным преимуществом этого метода является то, чтобы облегчить расположение левой передней нисходящей артерии (LAD), чтобы обеспечить точную лигированием этой артерии, чтобы вызвать ишемию в левом желудочке сердца мыши. Точное позиционирование из лигатуры на LAD увеличивает воспроизводимость размера инфаркта и, таким образом, дает более надежные результаты. Повышенная точность в размещении лигатуры улучшит стандартные хирургические подходы для моделирования ИМ у мышей, тГУС уменьшения количества экспериментальных животных, необходимых для статистически соответствующих исследований и улучшения нашего понимания механизмов, производящих сердечной дисфункции следующие ИМ. Эта модель мыши ИМ также полезен для доклинических испытаний лечения, направленных на повреждение миокарда следующие ИМ.
Introduction
Животные модели инфаркта миокарда (ИМ) играют важную роль в исследовании комплекса патофизиологии ишемической болезни сердца 1. Ишемии (E / R) травма одной из основных причин повреждения миокарда образующихся при ИМ. Начальное повреждение ишемии получают путем окклюзии коронарной циркуляции может быть минимизировано у больных ИМ с использованием ангиопластики, чтобы восстановить перфузию своевременно. В то время как это вмешательство привело к значительному сокращению количества смертельных случаев из-за острого ИМ, восстановления кровотока в ишемических области приводит в я / R травмы, что приводит к смерти кардиомиоцитов. Эта потеря массы миокарда способствует снижение сердечного выброса и прогрессирование к сердечной недостаточности. Таким образом, изучение механизмов, которые приводят к кардиомиоцитов смерти от I / R травмы является важным направление исследований в сердечно-сосудистых исследований. Хирургическое коронарной перевязки является полезным экспериментальная методика, чтобы побудить модели ИМ в различных видах животных, includiнг крысиные, собака и свинья. Публикации в разных лабораториях ввели различные методы создания мышей сердца модели ввода / R травмы 2,3. Для того чтобы получить представление о этих механизмов мы должны иметь доступ к надежным животных моделях, которые могут воспроизводить несколько аспектов М.И. патологии. Разработка таких моделей также имеет важное значение для проверки терапевтические подходы для лечения инфаркта миокарда и связанных с ними я / R травмы.
Большинство имеющихся в настоящее время хирургических методов для имитации ИМ у экспериментальных животных включают хирургическую рассечение в грудную полость, чтобы разоблачить левой передней нисходящей артерии (LAD), который затем поглощается лигатуры для определенного периода времени с получением ишемического события. Тогда что вязь могут быть удалены, чтобы обеспечить реперфузии зоне ишемии и генерации I / R травмы. Одним из основных ограничений этих подходов в том, что положение литературы по ЛАД не всегда точно воспроизведены, которыеможет привести к изменению в тяжести ИМ, вызванного этим подходом. Большинство имеющиеся методы только в общих чертах описал приблизительное расположение ЛАД в передней стенке сердца. Как ветвление и направление ЛАД могут меняться в отдельные животных расположение не всегда фиксируется и может быть легко спутать 4,5, что привело к возможных осложнений во время операции 6. Последствия Неправильное размещение лигатуры может работать от изменчивости размеров инфаркта, индуцированного в левом желудочке, чтобы полностью ущерба специфичность модели. Здесь мы представляем модифицированного метода для инфаркта I / R и постоянного перевязки у мышей, что повышает точность размещения лигатуры на ЛАД. Применяя конкретные подходы для начального разреза и внутреннего вскрытия, а также использования манипуляций поднять предсердий, чтобы лучше оценить ПНА и месте, где он выходит из аорты. Установлениеположение на LAD и его происхождения дает возможность перевязывать ЛАД воспроизводимым способом. Эта модель инфаркта I / R и постоянного лигирования не только уменьшает вариацию размера инфаркта после операции, он также может снизить частоту кровотечения во время операции.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mouse модели миокарда ишемии являются эффективным методом для сердечно-сосудистых исследований, чтобы имитировать клиническую острого или хронического заболевания сердца 13,14. Значительные усилия были применены для разработки и совершенствования хирургические подходы, которые п…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Исследования сообщили в настоящей публикации при поддержке Национального института артрита и костно-мышечной и кожных заболеваний, часть из Национального института здоровья, под Award Количество R01-AR063084. Содержание является исключительной прерогативой авторов и не обязательно отражает официальную точку зрения Национального института здравоохранения.
Materials
| PhysioSuite with RightTemp Homeothermic Warming | Kent Scientific Corp | PS-RT | |
| Light source | Zeiss | KL 1500 LCD | |
| Mouse Heart Slicer Matrix | Zivic Miller | HSMS001-1 | |
| Micro Tray – Base, Lid, & Mat (6.0 x 10 x 0.75) | Fine Science Tools | 6100A | |
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | Sigma Aldrich | T8877 | |
| Buprenorphine (Buprenex Injectable) | Reckitt Benkiser Healthcare | NDC 12496-0757-1 | |
| bupivacaine | Hospira | NDC 0409-1163-01 | |
| Isoflurane | Abbott | NDC 5260-04-05 | |
| Betadine Soultion | Purdue Pharma | 25655-41-8 | |
| Mouse Cardiac Troponin T(cTnT) ELISA | Kamiya Biomedical Company | KT-58997 | |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14040-10 | |
| Dumont #5 Forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
| Dumont #3 Forceps | Fine Science Tools | 11231-30 | |
| Castroviejo Micro Needle Holders | Fine Science Tools | 12060-01 | |
| Slim Elongated Needle Holder | Fine Science Tools | 12005-15 | |
| Round Handled Needle Holders | Fine Science Tools | 12075-12 | |
| Omano Trinocular Stereoscope | Microscope.com | OM99-V6 | |
| SB2 Boom Stand with Universal Arm | Microscope.com | V6 | |
| Tracheal Tube, 0.5mm, 1/16in Y | Kent Scientific Corp | RSP05T16 | |
| Anesthesia Systems for Rodents and Small Animals | VetEquip, Inc | 901807 | |
| 4-0 silk taper suture | Sharpoint™ Products | DC-2515N | |
| 6-0 silk taper suture | Sharpoint™ Products | DC-2150N |
References
- Abarbanell, A. M., et al. Animal models of myocardial and vascular injury. J Surg Res. 162, 239-249 (2010).
- Gao, E., et al. A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse. Circ Res. 107, 1445-1453 (2010).
- Virag, J. A., Lust, R. M. Coronary artery ligation and intramyocardial injection in a murine model of infarction. J Vis Exp. , (2011).
- Salto-Tellez, M., et al. Myocardial infarction in the C57BL/6J mouse: a quantifiable and highly reproducible experimental model. Cardiovasc Pathol. 13, 91-97 (2004).
- Kumar, D., et al. Distinct mouse coronary anatomy and myocardial infarction consequent to ligation. Coron Artery Dis. 16, 41-44 (2005).
- Degabriele, N. M., et al. Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction. Exp Physiol. 89, 497-505 (2004).
- Shao, Y., Redfors, B., Omerovic, E. Modified technique for coronary artery ligation in mice. J Vis Exp. , (2013).
- Klocke, R., Tian, W., Kuhlmann, M. T., Nikol, S. Surgical animal models of heart failure related to coronary heart disease. Cardiovasc Res. 74, 29-38 (2007).
- Nossuli, T. O., et al. A chronic mouse model of myocardial ischemia-reperfusion: essential in cytokine studies. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278, 1049-1055 (2000).
- Cozzi, E., et al. Ultrafine particulate matter exposure augments ischemia-reperfusion injury in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291, 894-903 (2006).
- Kim, S. C., et al. A murine closed-chest model of myocardial ischemia and reperfusion. J Vis Exp. , 3896 (2012).
- Nagarajan, V., Hernandez, A. V., Tang, W. H. Prognostic value of cardiac troponin in chronic stable heart failure: a systematic review. Heart. 98, 1778-1786 (2012).
- Borst, O., et al. Methods employed for induction and analysis of experimental myocardial infarction in mice. Cell Physiol Biochem. 28, 1-12 (2011).
- Diepenhorst, G. M., van Gulik, T. M., Hack, C. E. Complement-mediated ischemia-reperfusion injury: lessons learned from animal and clinical studies. Ann Surg. 249, 889-899 (2009).
- Benavides-Vallve, C., et al. New strategies for echocardiographic evaluation of left ventricular function in a mouse model of long-term myocardial infarction. PLoS One. 7, 41691 (2012).
- Bamberg, F., et al. Accuracy of dynamic computed tomography adenosine stress myocardial perfusion imaging in estimating myocardial blood flow at various degrees of coronary artery stenosis using a porcine animal model. Invest Radiol. 47, 71-77 (2012).
