Farelerde Miyokard Enfarktüsünün İndüksiyonu için Değiştirilmiş Basit Bir Yöntem
Summary
Yeterli anestezi altında, fare kalbi interkostal boşluktan dışsallaştırıldı ve miyokard enfarktüsü, çoğu laboratuvarda kolayca bulunabilen malzemeler kullanılarak sol ön inen arteri (LAD) bağlayarak başarılı bir şekilde indüklendi.
Abstract
Miyokard enfarktüsü (MI) önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. MI modelleri, MI sonrası yeniden şekillenmenin patomekanizmalarını araştırmak ve yeni terapötiklerin değerlendirilmesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. MI’yı indüklemek için farklı yöntemler (örneğin, izoproterenol tedavisi, kriyoinjury, koroner arter ligasyonu, vb.) kullanılmıştır. İzoproterenol tedavisi ve kriyoyaralanma ile karşılaştırıldığında, koroner arter ligasyonu, MI sonrası iskemik yanıtı ve kronik yeniden şekillenmeyi daha iyi yansıtabilir. Bununla birlikte, farelerde koroner ligasyon için geleneksel yöntemler teknik olarak zordur. Bu çalışma, farelerde MI’nın indüksiyonu için basit ve verimli bir süreci hazır malzemelerle açıklamaktadır. Fare göğüs derisi stabil anestezi altında kesilerek açıldı. Kalp, pektoralis majör ve pektoralis minör künt olarak ayrıldıktan sonra interkostal boşluktan hemen dışsallaştırıldı. Sol ön inen dal (LAD) orijinden 3 mm kala 6-0 sütür ile bağlandı. LAD ligasyonunu takiben, 2,3,5-Trifeniltetrazolyum klorür (TTC) ile boyama, MI’nın başarılı bir şekilde indüksiyonunu ve MI sonrası skar boyutunun zamansal değişikliklerini gösterdi. Bu arada, sağkalım analizi sonuçları, esas olarak kalp rüptürüne bağlı olarak, MI’dan sonraki 7 gün içinde açık mortalite gösterdi. Ayrıca, MI sonrası ekokardiyografik değerlendirme, kontraktil disfonksiyonun ve ventriküler yeniden şekillenmenin başarılı bir şekilde indüklendiğini gösterdi. Bir kez ustalaştıktan sonra, farelerde 2-3 dakika içinde hazır malzemelerle bir MI modeli oluşturulabilir.
Introduction
Miyokard enfarktüsü (MI) dünya çapında önemli ölüm ve sakatlık nedenlerinden birini temsil eder 1,2,3,4,5. Zamanında reperfüzyona rağmen, şu anda MI sonrası kardiyak yeniden şekillenmeyi tedavi etmek için etkili tedaviler eksikliği vardır. Buna bağlı olarak, MI 6,7,8 için mekanik keşif ve terapi kullanımı için önemli çabalar sarf edilmiştir. Dikkat çekici bir şekilde, MI modellerinin kurulması bu amaçlara ulaşmak için bir ön koşuldur.
Küçük hayvanlarda MI modellerini indüklemek için çeşitli yöntemler (örneğin, izoproterenol tedavisi, kriyohasar, koroner arter ligasyonu, vb.) önerilmiştir. İzoproterenol tedavisi, MI indüksiyonu için basit bir yöntemdir, ancak hedeflenen alanın enfarktüsünü indükleyemez9. Kriyoyaralanma, doğrudan iskemi10’dan ziyade buz kristallerinin oluşumu ve hücre zarının bozulması yoluyla miyokardiyal nekroza yol açar. Buna karşılık, koroner arter ligasyonu, oklüzyon bölgesinin ve enfarktüs alanının kapsamının hassas kontrolüne izin verir ve enfarktüs sonrası yeniden şekillenme yanıtını aslına uygun olarak özetler11,12. Koroner arter ligasyonu tipik olarak entübasyon, mekanik ventilasyon ve teknik olarak zor olan torakotomi sonrasında gerçekleştirilir13,14. Koroner arter ligasyonu için çeşitli modifiye protokoller bildirilmiştir (ör., ventilasyon serbest) ve MI indüksiyonunu güçlendirmiştir, ancak ayrıntılı görsel gösterimler eksiktir15,16,17. Bu sorunlar, MI modellerini kullanarak araştırma yapmak isteyen gruplar için önemli bir finansal ve teknik engel oluşturmaktadır. Bu rapor, farelerde MI’nın indüksiyonu için bir yaklaşım sunmaktadır. Mevcut yöntem kolaydır, zaman kazandırır ve çoğu laboratuvarda kolayca bulunan cerrahi alet ve ekipmanları kullanır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu rapor, Gao16 tarafından bildirilen bir yöntemden modifiye edilen, hazır materyallere sahip farelerde MI indüksiyonu için kolay bir protokol göstermiştir. Murine MI modelleri, MI sonrası disfonksiyon ve yeniden şekillenme için mekanik keşif ve ilaç taraması için vazgeçilmezdir12. MI indüksiyonu için mevcut teknikler arasında koroner arter ligasyonu en sık uygulananı temsil eder. Koroner arter ligasyonu, miyokard enfarktüsünün iskemi doğasını sad?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81930007, 81625002, 81800307, 81470389, 81500221, 81770238), Şanghay Üstün Akademik Liderler Programı (18XD1402400), Şanghay Belediyesi Bilim ve Teknoloji Komisyonu (201409005200), Şanghay Pujiang Yetenek Programı (2020PJD030) ve Çin Doktora Sonrası Bilim Vakfı (2020M671161, BX20190216).
Materials
| 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride | SIGMA | T8877-25G | TTC staining |
| 4-0 silk suture | YUANKANG | 4-0 | Surgical instrument |
| Autoclave | HIRAYAMA | HVE-50 | Sterilization for the solid |
| Buprenorphine | Qinghai Pharmaceutical FACTORY Co., Ltd. | H10940181 | reduce post-operative pain |
| Centrifugation tube | Biological Hope | 1850-K | 15ML |
| Depilatory cream | ZIKER BIOTECHNOLOGY | ZK-L2701 | Depilation agent for laboratory animals |
| Forcep | RWD | F12028 | Surgical instrument |
| Gas filter | ZHAOXIN | SA-493 | Operator protection |
| Isoflurane | RWD | 20071302 | Used for anesthesia |
| Light source | Beijing PDV | LG-150B | Operating lamp |
| Micro-mosquito hemostat | FST | 13011-12 | Surgical instrument |
| Needle | BINXIONG | 42180104 | Surgical instrument |
| Needle and the 6-0 silk suture | JIAHE | SC086 | Surgical instrument |
| Needle holder | ShangHaiJZ | J32030 | Surgical instrument |
| Needle holder | ShangHaiJZ | J32010 | Surgical instrument |
| Povidone-iodine swabs | SingleLady | GB26368-2010 | Skin disinfection |
| Scissors | CNSTRONG | JYJ1030 | Surgical instrument |
| Sterile eye cream | Shenyang Xingqi Pharmaceutical Co., Ltd. | H10940177 | prevent corneal dryness |
| Ultra-high resolution ultrasound imaging system for small animals | VisualSonics | Vevo 2100 | Echocardiographic analysis |
References
- Fu, Y., et al. A simple and efficient method for in vivo cardiac-specific gene manipulation by intramyocardial injection in mice. Journal of Visualized Experiments. (134), e57074 (2018).
- Pell, S., Fayerweather, W. E. Trends in the incidence of myocardial infarction and in associated mortality and morbidity in a large employed population. The New England Journal of Medicine. 312 (16), 1005-1011 (1985).
- Ramunddal, T., Gizurarson, S., Lorentzon, M., Omerovic, E. Antiarrhythmic effects of growth hormone–in vivo evidence from small-animal models of acute myocardial infarction and invasive electrophysiology. Journal of Electrocardiology. 41 (2), 144-151 (2008).
- Tabrizchi, R. β-blocker therapy after acute myocardial infarction. Expert Review of Cardiovascular Therapy. 11 (3), 293-296 (2013).
- Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2020 update: A report from the American Heart Association. Circulation. 141 (9), 139 (2020).
- Cahill, T. J., Choudhury, R. P., Riley, P. R. Heart regeneration and repair after myocardial infarction: Translational opportunities for novel therapeutics. Nature Reviews Drug Discovery. 16 (10), 699-717 (2017).
- Froese, N., et al. Anti-androgenic therapy with finasteride improves cardiac function, attenuates remodeling and reverts pathologic gene-expression after myocardial infarction in mice. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 122, 114-124 (2018).
- Wang, W., et al. Defective branched chain amino acid catabolism contributes to cardiac dysfunction and remodeling following myocardial infarction. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 311 (5), 1160-1169 (2016).
- Acikel, M., et al. Protective effects of dantrolene against myocardial injury induced by isoproterenol in rats: Biochemical and histological findings. International Journal of Cardiology. 98 (3), 389-394 (2005).
- vanden Bos, E. J., Mees, B. M. E., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: A comparison with coronary artery ligation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (3), 1291-1300 (2005).
- Guo, Y., et al. Demonstration of an early and a late phase of ischemic preconditioning in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 275 (4), 1375-1387 (1998).
- Kumar, M., et al. Animal models of myocardial infarction: Mainstay in clinical translation. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 76, 221-230 (2016).
- Das, S., MacDonald, K., Chang, H. Y., Mitzner, W. A simple method of mouse lung intubation. Journal of Visualized Experiments. (73), e50318 (2013).
- Johns, T. N., Olson, B. J. Experimental myocardial infarction. I. A method of coronary occlusion in small animals. Annals of Surgery. 140 (5), 675-682 (1954).
- Ahn, D., et al. Induction of myocardial infarcts of a predictable size and location by branch pattern probability-assisted coronary ligation in C57BL/6 mice. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 286 (3), 1201-1207 (2004).
- Gao, E., Koch, W. J. A novel and efficient model of coronary artery ligation in the mouse. Methods in Molecular Biology. 1037, 299-311 (2013).
- Most, P., et al. Cardiac S100A1 protein levels determine contractile performance and propensity toward heart failure after myocardial infarction. Circulation. 114 (12), 1258-1268 (2006).
- Christia, P., et al. Systematic characterization of myocardial inflammation, repair, and remodeling in a mouse model of reperfused myocardial infarction. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 61 (8), 555-570 (2013).
- Frantz, S., Bauersachs, J., Ertl, G. Post-infarct remodelling: Contribution of wound healing and inflammation. Cardiovascular Research. 81 (3), 474-481 (2008).
