הפעלת התכווצות אבי העורקים רוחבית עם תפר נספג להשגת היפרטרופיה שריר הלב ארעית
Summary
פרוטוקול זה מציג שיטה משופרת להשגת היפרטרופיה שריר הלב חולפת עם תפר נספג, המדמה ירידה היפרטרופיה חדרית שמאל לאחר הסרת עומס לחץ. זה יכול להיות בעל ערך עבור המחקרים על תנאי היפרטרופי שריר הלב.
Abstract
בהתבסס על פעמיים התכווצות אבי העורקים רוחבית (TACs) בעכברים, הוא הוכיח כי תנאים היפרטרופיים שריר הלב (MHP) יכול להקל על היפרטרופיה cardiomyocyte להאט את ההתקדמות לאי ספיקת לב. למתחילים, עם זאת, מודל MHP הוא בדרך כלל די קשה להקים בגלל המכשולים הטכניים בפעולת ההנשמה, פתיחת החזה שוב ושוב, ודימום שנגרם על ידי debanding. כדי להקל על מודל זה, כדי להגדיל את שיעור ההצלחה הכירורגית ולהפחית את השכיחות של דימום, עברנו תפרים נספגים עבור סירוק TAC הראשון עם טכניקה ללא מאוורר. באמצעות תפר נספג 2 שבועות, הוכחנו כי הליך זה יכול לגרום היפרטרופיה שריר הלב משמעותית ב 2 שבועות; ו 4 שבועות לאחר הניתוח, היפרטרופיה שריר הלב היה נסוג כמעט לחלוטין לקו הבסיס. באמצעות פרוטוקול זה, המפעילים יכולים לשלוט במודל MHP בקלות עם תמותה פעולה נמוכה יותר.
Introduction
תנאים קדם איסכמיים היא תופעה שגורמת לפרקים קצרים ולא קטלניים של איסכמיה ורפרופוזיה ללב ויש לה את היכולת להפחית באופן דרמטי את הפגיעה בשריר הלב1. בהתחשב בהשלכות הקליניות הברורות של תנאים קדם איסכמיים, כגון הגבלת גודל אוטם שריר הלב2 ודיכוי tachyarrhythmias חדרית לאחר revascularization שריר הלב3, היו הרבה מחקר לנתח את המנגנונים הבסיסיים השפעות מגן אירובי הנגרמת על ידי מראש4,5. לעומת זאת, סוגים אחרים של תנאים קדם-איסכמיים קיבלו תשומת לב מועטה יחסית. היפרטרופיה לב עשוי להיות קהה בחולים עם היצרות אבי העורקים עובר החלפת שסתום אבי העורקים6. בכל מקום שבו קיים מצב של היפרטרופיה שריר הלב פתולוגית, העיקרון של תנאים קדם מדווח לעתים רחוקות.
בשנת 1991, רוקמן ואח ‘הקימו לראשונה מודל עכבר של היפרטרופיה חדרית שמאלית על ידי התכווצות רוחבית של העורקים (TAC)7. על ידי הפעלת TAC פעמיים בעכברים, הוכחנו בעבר כי תנאים קדם היפרטרופיים שריר הלב (MHP) מוביל גירוי היפרטרופי חולף בלב ובכך להפוך את הלב עמיד יותר ללחץ היפרטרופי מתמשך בעתיד8. המאפיינים של מודל MHP אומתו על ידי ביומיקרוסקופ אולטרסאונד והערכה המודינמית9. נקודות מפתח בבניית המודל היו לבצע כריתת חזה שלוש פעמים, TAC במשך שבוע, debanding במשך שבוע, ו TAC משני במשך 6 שבועות. עם זאת, debanding יכול לגרום לדימום, מה שהקשה להיות שולט על ידי טירונים וקשה להיות פופולרי. בנוסף, זהו גם אתגר טכני לצנרר עכברים. צנרור לא תקין עלול לגרום לפגיעה בקנה הנשימה, pneumothorax, ואפילו מוות בעכברים. לכן, יש צורך ובעל ערך כדי לשפר כמה הליכים תוך בניית מודל MHP.
כדי להפחית את הקושי של המודל ולהגדיל את הצלחתו, עברנו לתפרים נספגים עבור TAC הראשון וניטרנו את הצלחת הדגם על ידי מדידת שיפוע לחץ על פני התכווצות אבי העורקים תחת אקולב 10. בהתבסס על הניסוי הראשוני שלנו, זה יהיה קשה לגרום היפרטרופיה שריר הלב מספיק בעכברים עם שיפוע בלחץ נמוך מדי, בעוד עכברים עם שיפוע בלחץ גבוה מדי יפתחו אי ספיקת לב חריפה או אפילו למות. שיפוע הלחץ האידיאלי עבור הדגם נע בין 40-80 מ”מ/ג11. בנוסף, ניסוי זה לא הסתמך על מאוורר, אשר יכול למעשה למנוע מניפולציה טכנית הקשורים לאוורור ופציעה12.
Protocol
Representative Results
Discussion
יש עדיין אזור שלא נחקר כראוי בתנאים קדם-איסכמיים לבביים. בהתבסס על המחקרים הקודמים שלנו, עברנו לשימוש תפרים נספגים כדי לשפר את המודל hypertrophic היפרטרופי שריר הלב תנאים.
בדיווחים קודמים, חוקרים רבים השתמשו תפר משי כדי לכווץ את קשת העורקים8,14,</su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81770271; ל- Y, ליאו), הכספים המשותפים של הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (U1908205; ל- Y, ליאו), ופרויקטי התכנון העירוניים של הטכנולוגיה המדעית של גואנגג’ואו (201804020083; לד”ר ליאו).
Materials
| Absorbable suture (5-0) | Shandong Kang Lida Medical Products Co., Ltd | 5-0 | Ligation |
| Animal ultrasound system VEVO2100 | Visual Sonic | VEVO2100 | Echocardiography |
| Cold light illuminator | Olympus | ILD-2 | Light |
| Heat pad- thermostatic surgical system (ALC-HTP-S1) | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-HTP-S1 | Heating |
| Isoflurane | RWD life science | R510-22 | Inhalant anaesthesia |
| Matrx VIP 3000 Isofurane Vaporizer | Midmark Corporation | VIP 3000 | Anesthetization |
| Medical nylon suture (5-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 5-0 | Close the skin |
| Pentobarbital sodium salt | Merck | 25MG | Anesthetization |
| Precision electronic balance | Denver Instrument | TB-114 | Weighing sensor |
| Self-made spacer | 25-gauge needle | ||
| Silk suture (5-0) | Yangzhou Yuankang Medical Devices Co., Ltd. | 5-0 | Ligation |
| Small animal microsurgery equipment | Napox | MA-65 | Surgical instruments |
| Transmission Gel | Guang Gong pai | 250ML | Echocardiography |
| Veet hair removal cream | Reckitt Benchiser | RQ/B 33 Type 2 | Remove hair of mice |
| Vertical automatic electrothermal pressure steam sterilizer | Hefei Huatai Medical Equipment Co. | LX-B50L | Auto clean the surgical instruments |
References
- Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
- Ban, K., et al. Phosphatidylinositol 3-kinase gamma is a critical mediator of myocardial ischemic and adenosine-mediated preconditioning. Circulation Research. 103 (6), 643-653 (2008).
- Wu, Z. K., Iivainen, T., Pehkonen, E., Laurikka, J., Tarkka, M. R. Ischemic preconditioning suppresses ventricular tachyarrhythmias after myocardial revascularization. Circulation. 106 (24), 3091-3096 (2002).
- Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. Preconditioning and postconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Atherosclerosis. 204 (2), 334-341 (2009).
- Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circulation Research. 116 (4), 674-699 (2015).
- Lund, O., Emmertsen, K., Dorup, I., Jensen, F. T., Flo, C. Regression of left ventricular hypertrophy during 10 years after valve replacement for aortic stenosis is related to the preoperative risk profile. European Heart Journal. 24 (15), 1437-1446 (2003).
- 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. Proceedings of the National Academy of Sciiences of the United States of America. 88 (18), 8277-8281 (1991).
- Wei, X., et al. Myocardial hypertrophic preconditioning attenuates cardiomyocyte hypertrophy and slows progression to heart failure through upregulation of S100A8/A9. Circulation. 131 (17), 1506-1517 (2015).
- Huang, J., et al. Ultrasound biomicroscopy validation of a murine model of cardiac hypertrophic preconditioning: comparison with a hemodynamic assessment. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 313 (1), 138-148 (2017).
- Oka, T., et al. Cardiac-specific deletion of Gata4 reveals its requirement for hypertrophy, compensation, and myocyte viability. Circulation Research. 98 (6), 837-845 (2006).
- Li, L., et al. Assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging. Journal of Visualized Experiments. (112), e54101 (2016).
- Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. The European Respiratory Journal. 17 (3), 488-494 (2001).
- Wang, Q., et al. Induction of right ventricular failure by pulmonary artery constriction and evaluation of right ventricular function in mice. Journal of Visualized Experiments. (147), e59431 (2019).
- Eichhorn, L., et al. A closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (134), e57397 (2018).
- 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. Journal of Visualized Experiments. (127), e56231 (2017).
