Minimaal Invasieve Transversale Aorta Vernauwing in Muizen
Summary
Minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) behoudt de essentie van de reguliere dwarse aorta vernauwing (TAC), terwijl het elimineren van het gebruik van een ventilator met tracheale intubatie. Het blijkt een zeer wenselijke werkwijze voor high-throughput studies linker ventrikel overbelasting, met name translationele studies.
Abstract
Minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) is een meer gewenste methode voor de vernauwing van de dwarse aorta in muizen dan standaard open-borstkas dwarse aorta vernauwing (TAC). Hoewel dwarse aorta vernauwing is een functionele werkwijze voor de inductie van hoge druk in de linker ventrikel, is een moeilijkere en langere procedure door gebruik van kunstmatige beademing met tracheale intubatie. TAC is vaak ook minder survivable, zoals de nieuwere methode, MTAC, noch vereist het snijden van de ribben en de intercostale spieren, noch tracheale intubatie met een ventilatie-installatie. In MTAC, in tegenstelling tot een thoracotomie om toegang naar de borstholte, de aortaboog wordt bereikt door een incisie in de voorste nek. De schildklier wordt getrokken terug naar het borstbeen inkeping te onthullen. Het borstbeen wordt vervolgens bezuinigen op de tweede rib niveau, en de aortaboog wordt eenvoudig bereikt door het scheiden van het bindweefsel en de thymus. VanEr kan een hechting worden gewikkeld rond de boog en gebonden met een spacer, en vervolgens het knippen en sternale huid kan worden afgesloten. MTAC een veel snellere en minder invasieve manier linksventriculaire hypertensie induceren en kan de mogelijkheid voor high-throughput studies. Het succes van de vernauwing kan worden gecontroleerd hoogfrequent trans- thoracale echocardiografie, met name kleur Doppler en pulsed-wave Doppler, de stroomsnelheden van de aortaboog te bepalen en linker en rechter halsslagaders, de afmeting van de bloedvaten, en de linker ventriculaire functie en morfologie. Een succesvolle vernauwing activeren ook significante histopathologische veranderingen zoals hartspiercel hypertrofie met interstitiële en perivasculaire fibrose. Hier, is de procedure van MTAC beschreven, laten zien hoe de resulterende stroom veranderingen in de halsslagaders worden onderzocht echocardiografie, grove morfologie en histopathologische veranderingen in het hart.
Introduction
Het algemene doel van dit artikel is om aan te tonen hoe dwarse aorta vernauwing (TAC) in muizen kan worden gewijzigd om een eenvoudiger en doelmatiger chirurgie te produceren. TAC werd eerst geïntroduceerd in 1991 1 en geactiveerd moleculaire biologen om de cellulaire en moleculaire mechanismen die leiden tot hypertrofie van de linker hartkamer en hartfalen, met name kleine dieren met gemanipuleerde genomen 2, 3, 4, 5, 6 bestuderen. Ondanks de effectiviteit van het gewenste drukoverbelasting, is de techniek uiteindelijk beperkt door de moeilijkheden bij het uitvoeren van de procedure, waarvan het lage overlevingskans. Een chirurg uitvoeren TAC moet kunnen endotracheale intubatie thoracotomie uitgevoerd en nog kunstmatige ventilatie om longcollaps 1 voorkomen.
content "> Vaak wordt een eenvoudige en minder invasieve methode gewenst. Bijgevolg minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC) werd ontwikkeld 3. Hoewel de uitkomst (specifiek, linker ventriculaire hypertrofie) hetzelfde is, de procedure resulteert in significant minder inrichtingen en minder schade aan het dier. MTAC blijkt een gewenste methode die een grotere overlevingskans heeft, boven 90%, en heeft een bedrijfstijd van slechts 15 tot 25 min. de zeldzame gevallen van sterfte na succesvolle operatie kan te wijten zijn aan te -tight vernauwing van de aortaboog, wat resulteert in een enorme linker ventrikel overbelasting en fatale vermindering van de bloedtoevoer naar essentiële organen zoals de nieren.Nadat de procedure is voltooid, kan echocardiografie worden gebruikt om het succes van lijmen en de cardiale morfologie en functie geëvalueerd. Hoogfrequent ultrageluid kan worden gebruikt om de diameter te meten en de stroom veranderingen in de linker en rechterhalsslagaders, de aorta vernauwing van maximale luchtsnelheidsmetingen visualiseren, en de linker ventrikel wanddikte en functionele parameters 7, 8 bepalen. Na euthanasie, kunnen de organen ook verzameld voor histopathologisch onderzoek met hematoxyline en eosine kleuring en Picrosirius collageen kleuring, welke laatste bijzonder nuttig voor de waarneming van fibrose.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rockman en collega bedacht de eerste methode voor aorta verbinden als methode om drukoverbelasting bestuderen in het hart. Dit stelde onderzoek te beginnen met de cellulaire en moleculaire consequenties van hypertensie en hartfalen 1 ontdekken. Een verbeterde werkwijze, minimaal invasieve dwarse aorta vernauwing (MTAC), biedt een vatbaar, tijdsafhankelijke werkwijze voor de inductie van drukoverbelasting linker en hartfalen, zonder de nadelen van de conventionele dwarse aorta vernauwing <sup clas…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij willen graag de Universiteit Research Facility in Life Sciences (ULS) van The Hong Kong Polytechnic University erkennen voor de levering van Vevo 2100 ultrasound systeem. Met speciale dank aan Dr. Chunyi Wen van het Interdisciplinair afdeling Biomedical Engineering, Hong Kong Polytechnic University, voor training en facilitering. Dit werk werd ondersteund door HK overheid RGC Grant GRF 17127215, 764812 en HKU6 / CRF / 11G Billy KC Chow.
Materials
| 1 inch 30 Gauge Needles | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 305128 | Curved as in the procedure and Figure 1 |
| 27 Gauge Needle | BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA. | 301629 | Make blunt and smooth for spacer |
| 6/0 Dafilon | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0933066 | |
| 6/0 Silkam | B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany. | C0762067 | |
| Sterile gloves | A.R. Medicom, Inc (Asia), Hong Kong. | ||
| Cotton Applicator | Mannings, Quarry Bay, Hong Kong. | Local Shopping Center | |
| Delapitory Cream | Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong | Local Shopping Center | |
| Lexer-Baby Scissor | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 14078-10 | |
| Curved Iris Forcep | FST, British Columbia V7H 0A6, Canada. | 11065-07 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle Holder | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | 501989 | |
| Stereo Micrioscope | WPI, Sarasota, FL 34240, USA. | PZMIII-BS | |
| GenTeal Gel | Novartis, East Hanover, NJ 07936, USA. | Local Pharmacy | |
| Heating Pad | Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, USA. | DCT-20 | |
| Surgical tape | Laboratory Animal Unit | ||
| Ketamine and Xylazine | Laboratory Animal Unit | ||
| Betadine | Laboratory Animal Unit | ||
| Buprenorphine | Laboratory Animal Unit |
References
- 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).
- de Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. J Vis Exp. (38), (2010).
- Hu, P., et al. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285 (3), H1261-H1269 (2003).
- Shimizu, I., et al. Excessive cardiac insulin signaling exacerbates systolic dysfunction induced by pressure overload in rodents. J Clin Invest. 120 (5), 1506-1514 (2010).
- Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol. 573, 115-137 (2009).
- Zhang, X., et al. A modified murine model for the study of reverse cardiac remodelling. Exp Clin Cardiol. 18 (2), e115-e117 (2013).
- Hartley, C. J., et al. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
- Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J Am Soc Echocardiogr. 21 (10), 1083-1092 (2008).
- Faerber, G., et al. Induction of heart failure by minimally invasive aortic constriction in mice: reduced peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator levels and mitochondrial dysfunction. J Thorac Cardiovasc Surg. 141 (2), 492-500 (2011).
- Li, L., et al. Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging. J Vis Exp. (112), (2016).
