マウスにおける横行大動脈狭窄の修正技術
Summary
本プロトコルは、自作リトラクターを用いた低侵襲横断大動脈狭窄(TAC)手順を伴う修正され単純化された技術を記述する。この手順は人工呼吸器や顕微鏡なしで行うことができ、圧力過負荷を引き起こし、最終的には心肥大または心不全につながります。
Abstract
横行大動脈狭窄(TAC)は、マウスモデルにおける圧力過負荷の形成に基づく心不全および心肥大に関する研究で頻繁に使用される手術です。この手順の主な課題は、横方向の大動脈弓を明確に視覚化し、標的血管を正確にバンド化することです。古典的なアプローチは、横方向大動脈弓を露出させるために部分開胸術を行います。しかし、それはかなり大きな外科的外傷を引き起こし、手術中に人工呼吸器を必要とするオープンチェストモデルです。不必要な外傷を防ぎ、手術手順を簡素化するために、大動脈弓は胸骨の近位比率 を介して 接近し、スネアを含む小さな自作リトラクターを使用して標的血管に到達して結合します。この手順は、胸膜腔に入ることなく実施することができ、人工呼吸器または顕微手術を必要とせず、マウスに生理学的呼吸パターンを残し、手順を簡素化し、手術時間を大幅に短縮する。侵襲性の低いアプローチと操作時間の短縮により、マウスはストレス反応が少なく、急速に回復することができます。
Introduction
心不全は、心室充填または排出血液の構造および機能の障害に起因する複雑な臨床症状です1。病期は、主に症状の重症度と身体活動に基づくニューヨーク心臓協会の機能分類によって定義されます2。駆出率が50%を超える患者では、構造的および/または機能的異常がナトリウム利尿ペプチドを上昇させ、駆出率(HFpEF)2を維持した心不全の診断を支持しました。虚血性心疾患は、心不全の複数の病因の中で主要な原因です。したがって、心筋梗塞モデル(永久冠動脈結紮など)は、心臓低灌流または虚血再灌流損傷後の病態生理学を研究するためにしばしば使用されます3,4。急性心筋損傷に加えて、高血圧、糖尿病、肥満、心筋症の家族歴などの他の危険因子も心不全の発症に寄与します。患者がステージA(心不全のリスクがある)を通過し、ステージB(心不全前)に入ると、構造変化が起こります1。たとえば、高血圧患者は最初に適応性左心室肥大を経験し、その後徐々に不適応心肥大に発展し、病理学的リモデリングによって心不全に移行します5。
さまざまな心血管疾患の末期段階として、慢性心不全は何十年にもわたって研究されてきました6。薬物注入(アンジオテンシンII)、代謝障害(糖尿病または高カロリー食)、大動脈狭窄など、複数のマウスモデルが心不全の研究に広く使用されています7。これらのモデルの中で、アンジオテンシンII灌流は腎臓7などの様々な臓器副作用を伴う。代謝障害の誘発は通常、かなり長い期間を必要とします。上行大動脈狭窄は、ヒト疾患との関連性が限定的であると考えられてきた7。
TACは、後負荷を増加させ、心肥大と心不全を誘発する信頼性の高いモデルです8。オープンチェストTACモデルは、Rockmanらによって最初に記述され、世界中の多数の研究所で使用されました9。しかしながら、この古典的なTAC手順は、マウスにかなり大きな外傷を引き起こし、それらの正常な行動を変化させ、それは長い回復時間を要し、さらなる治療を妨害する可能性がある10。他の修正された閉鎖胸部TAC手順は、いくつかの侵襲的ステップを減らしましたが、顕微手術のスキルまたは機械的換気を必要としました10,11。
本プロトコルは、胸骨の上端の3mmの正中線切開 を介して 自作の開創器を使用して大動脈弓への低侵襲アプローチを伴う段階的な方法を詳述している。このモデルは、顕微手術のスキル、機械的換気、または肋骨の切断を必要としないため、TAC手術を行うための迅速で外科的外傷が制限され、複雑で安価な方法を提供します。
Protocol
Representative Results
Discussion
持続的な圧力過負荷の誘発は、徐々に心肥大と心不全を引き起こす可能性があります。このモデルは、世界中の多くの研究所で使用されています14,15,16。このプロトコルは、顕微手術のスキルや機械的換気を必要としない改良されたTAC法を提供しました。
このプロトコルの最も重要なステップは、大?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学財団(NSFC 81822002)によって資金提供されています。この作業に参加したすべてのメンバーに感謝します。
Materials
| 4-0 nonabsorbable suture | Jinhuan | HM403 | Used for suturing the skin |
| 5 mL syringe | Haifuda Technology Co., Ltd. | BD-309628 | Used for making snare containing retractor |
| 7-0 nonabsorbable suture | Jinhuan | HM701 | Used for aorta ligation |
| Animal temperature monitor | Kaerwen | FT3400 | Used for monitoring body temperature |
| Buprenorphine | Sigma | B-044 | Used for post-surgical pain treatment |
| Depilatory cream | Veet | N/A | Used for remove body hair from the surgical area |
| Heating Pad | Xiaochuangxin | N/A | Used for maintaining body temperature |
| Ibuprofen | MCE | HY-78131 | Used for post-surgical pain treatment |
| Iron wire (0.5 mm) | Qing Yuan | Iron wire #26 | Used for making snare containing retractor |
| Microscopic tweezers | RWD | F12006-10 | Used for penetrating and separating the tissue to open operation space |
| Needle holder | RWD | F12005-10 | Used for pinching off the tip of gauge needle and blunting it |
| Ophthalmic forceps | RWD | F14012-10 | Used for holding skin and other tissues |
| Ophthalmic scissors | RWD | S11001-08 | Used for making sking incision of mouse |
| Pentobarbital sodium | Sigma | P3761 | Used for mouse anesthesia |
| Sterile operating mat | Hale & hearty | 211002 | Used for placing animal during surgery |
| Ultra-sound imaging system | Fujifilm visualsonics | vevo1100 | Used for measure the blood flow velocity, left ventricular wall thickness and ejection fraction, https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-1100 |
References
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