Summary
هنا نقوم بوصف إجراء جراحي يوضح كيفية تحقيق الربط الدائم للشريان التاجي الأمامي الأيسر في الفئران. هذا النموذج ذو أهمية كبيرة للتحقيق في الفيزيولوجيا المرضية لاحتشاء عضلة القلب والعمليات البيولوجية المصاحبة.
Abstract
احتشاء عضلة القلب (MI) وأمراض الشريان التاجي الحادهية هي من بين أبرز أسباب الوفاة في السكان مع نمط الحياة الغربية. نماذج murine من MI مع الربط الدائم للشريان التاجي تنازلي اليسار الأمامي (LAD) يحاكي عن كثب MI في البشر. نماذج Murine تستفيد من الهندسة الوراثية واسعة النطاق المتاحة في الوقت الحاضر. هنا نقترح نموذج جراحي للمورين قابل للاستنساخ من احتشاء عضلة القلب عن طريق الربط التاجي الدائم LAD. لدينا تقنية تشمل التخدير مع الكيتامين / xylazine التي يمكن عكسها بسرعة عن طريق إدارة خصم، التنبيب دون استئصال القصبة الهوائية للتهوية بمساعدة ميكانيكية، والتهوية مع تطبيق إيجابية خارجية نهاية انتهاء الصلاحية الضغط (PEEP) لتجنب انهيار السنخي، طريقة استئصال الصدر التي تحد من الحد الأدنى من الآفات الجراحية التي قدمت إلى عضلات الهيكل العظمي، وتضخم الرئة دون التهاب الصدر. هذه الطريقة هي متفرقة الغازية، واستنساخها ويقلل من الوفيات بعد الجراحة والمضاعفات.
Introduction
احتشاء عضلة القلب الحاد (MI) هو التعبير الأكثر شدة من أمراض القلب الإقفارية (IHD). IHD هي السبب الرئيسي للاعتلال والوفيات في جميع أنحاء العالم، وخاصة في البلدان الغربية1. وبالتالي، فإنه له تأثير اقتصادي هائل على أنظمة الرعاية الصحية2. يتميز MI بانسداد الشريان التاجي عن طريق البلاك التصلب الشرايين والاعتقال اللاحق لتدفق الدم في أجزاء كبيرة من عضلة القلب. نقص إمدادات الأكسجين في عضلة القلب يؤدي إلى الوفاة الإقفارية من خلايا القلب. هذه الحالة المرضية يثير الاستجابات في الأنسجة البطينية التي تؤدي في نهاية المطاف إلى أوجه القصور في وظائف البطين، وإعادة عرض وفشل القلب3. MI هو حالة باثوفسيولوجية معقدة تنطوي على عمليات بيولوجية متعددة ومعقدة تشمل موت الخلايا المنظم، والاستجابة للإجهاد التأكسدي، والالتهاب، والتئما للجروح، والتليف وإعادة عرض البطين. وقد تم تصميم بعض هذه الاستجابات البيولوجية على غرار العمليات الفردية في المختبر مثل الإفراج عن الحالات الجزيئية المرتبطة بالضرر والاستجابات الالتهابية المرتبطة بها4. هذه النماذج المبسطة ضرورية لفهم MI. ومع ذلك فقط نموذج في الجسم الحي يمكن أن توفر صورة واقعية للعمليات البيولوجية التعقيد تشارك في الاستجابة لMI.
على الرغم من أن نماذج MI في الحيوانات الكبيرة مثل الخنازير قد تتصل بشكل أوثق إلى الفيزيولوجيا المرضية البشرية من MI، تكمن قوة نماذج المورين في الإمكانيات التي توفرها الهندسة الوراثية التي هي أكثر تقدما مما كانت عليه في أي أنواع الثدييات الأخرى. جوانب أخرى لا تذكر هي التكلفة المنخفضة نسبيا وبساطة الإعداد الجراحي.
ومن الجدير بالذكر أن نماذج من نقص التروية-reperfusion من عضلة القلب يمكن أن تظهر نتائج مختلفة من نماذج MI الدائمة. العمليات البيولوجية مثل نوع موت الخلايا تشارك، ونوعية / السعة أو حركية الاستجابات الالتهابية والتئام الجروح في أنسجة عضلة القلب قد تختلف وفقا لنموذج5،6،7. ومع ذلك، يمكن بسهولة تكييف هذا البروتوكول من انسداد الشريان التاجي الدائم للحصول على نموذج نقص التروية.
هذه الطريقة ذات الصلة للدراسات المتعلقة علم الأمراض الفيزيولوجية من MI دون التسريب ويسمح برصد العمليات المرضية التي تحدث من انسداد التاجي (دقائق) إلى فشل القلب في مرحلة متأخرة (أسابيع) في أنسجة القلب المحلية والنظامية مستويات.
Protocol
تم استعراض التجارب الحيوانية الموصوفة في هذا البروتوكول والموافقة عليها من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان في كانتون فود.
ملاحظة: لهذه التجارب، استخدمنا الذكور C57Bl/6J الفئران وزنها بين 25 غرام و 30 غرام وعمر 8-12 أسابيع. تم تغذية الفئران الكريات تشاو والمياه ad libitum وولدت في ظل الظروف التقليدية. وكانت المعدات الجراحية قد تم تعقيمها في السابق. يجب على المُجرّب ارتداء قفازات جراحية معقمة وقناع جراحي للحد من التلوث والعدوى بعد العملية الجراحية.
1. التخدير والتعليب القصبة الهوائية.
- وزن الماوس لتحديد جرعة من الأدوية المخدرة، والأدوية مسكن بعد العملية الجراحية وحجم المد والجزر من جهاز التنفس الصناعي. قبل تسخين وسادة التدفئة في 37 درجة مئوية. يتم تصوير الإعداد الجراحي في الشكل 1.
- حقن الماوس داخل اقابي مع مزيج من الكيتامين وxylazine بجرعة 80 ملغ / كغ و 10 ملغ / كغ على التوالي.
- حلق فرو الماوس بسرعة على الحلق والجانب الأيسر من القفص الصدري باستخدام ماكينة حلاقة كهربائية.
- تحقق من عمق التخدير عن طريق الضغط على الذيل و / أو القدمين الخلفية وتسوية الحيوان في وضع supine على وسادة التدفئة. وضع ضغط شاش صغير تحت رأس الحيوان لتجنب ارتفاع درجة حرارة العينين. تطبيق هلام العين لتجنب جفاف العين.
- تأمين الأطراف الأربعة مع شريط لاصق على سطح وسادة التدفئة. تمرير حلقة من خياطة الحرير 5-0 تحت القواطع العليا وعصا طرف الحلقة مع شريط لاصق على لوحة التدفئة. وهذا سوف تبقي فم الحيوان مفتوحا وتسهيل التعليب.
- ضعي كريم إزالة الشعر على المناطق الحليقة مسبقاً ودلّك بلطف بمسحة قطنية لمدة دقيقة واحدة. استخدام قطرات من محلول ملحي 0.9٪ والشاش لتنظيف مناطق الشق. تطبيق قطع من الشاش المعقمة على حلق حلق الحلق والصدر ونقع لهم في يودوبوفيدون.
ملاحظة: نوصي بتطبيق دواء مخدر موضعي (ليدوكائين أو بوبيفاكاين) على مواقع الشقوق. - تعيين جهاز التنفس الصناعي في حجم المد والجزر من 7 مل / كغ ومعدل التهوية من 140 السكتات الدماغية / دقيقة.
ملاحظة: من الآن فصاعدا العمل تحت مجهر مجسم الجراحة الدقيقة. - عقد الجلد على وسط الحلق وإجراء شق من 0.5 سم بعد خط الكُد / الرأس باستخدام مقص صغير. فصل فصوص الغدة اللعابية، ثم فصل اللفافة بلطف من عضلة القص مع ملقط تشريح منحني حتى الحنجرة والقصبة الهوائية مرئية. حواف آمنة من الافتتاح مع المناضد تعلق على العصابات المرنة.
ملاحظة: قم بهذه الخطوة دون شق في العضلات. سوف المشغل المدربين تكون قادرة على تنبيب الحيوان عن طريق تجويف الفم دون تصور القصبة الهوائية مما يجعل هذه الخطوة اختيارية. - عقد بلطف اللسان جانبية. مع ملقط، أدخل إبرة داخلية حادة من قنية 16 G في القصبة الهوائية. تصور الإدراج الصحيح في القصبة الهوائية من خلال شق الحلق.
- قم بتوصيل القنية بجهاز التهوية وضمان التهوية الصحيحة عن طريق وضع أنابيب العادم في الماء. وجود فقاعات يشير إلى التنبيب الصحيح.
ملاحظة: من أجل الحفاظ على الأنسجة الرطبة أثناء عملية مكان الشاش المعقمة غارقة مع 0.9٪ محلول ملحي ويودوبوفيدون على شق الحلق. التحكم في الرطوبة أثناء الإجراء.
2. ربط الشريان التاجي LAD
- الافراج عن مخلب الأمامي الأيسر من شريط لاصق وتحريك الماوس بعناية إلى الجانب الأيمن موقف decubitus. تأمين الطرف الأمامي الأيسر مرة واحدة الحيوان هو في الموضع الصحيح.
- تحديد الخط الفاصل بين العضلات الصدرية اليسرى طفيفة والعضلات الرئيسية وجعل شق الجلد المائل على 1 سم مع مقص بعد الخط. مع تشريح مقص صغير حادة، لفافة منفصلة من عضلات الصدر دون شق. الحفاظ على عضلات الصدر مفصولة مع المنافيين تعلق على العصابات المرنة.
- تعيين جهاز التنفس الصناعي مع ضغط نهاية النهاية الإيجابية (PEEP) من 3 سم H2O.
- فتح تجويف الصدر باستخدام ملقط حادة في الفضاء بين 3rd و 4الأضلاع. تجنب لمس الشريان الصدري الداخلي حيث أن هناك خطر النزيف. لا تلمس القلب أو الرئة. تطبيق اثنين من المنافين في القفص الصدري، واحد على كل ضلع (الشكل2A).
- مع ملقط ناعم منحني، قم بإزالة التامور بعناية وسحبه بعيداً دون الإضرار بالقلب والرئتين.
- حدد موقع الشريان التاجي الأمامي الأيسر (LAD). يظهر شريان LAD كخط أحمر ساطع سطحي يمتد من حافة الأوريكل الأيسر نحو القمة.
- استخدام حامل إبرة لتمرير خياطة الحرير 7-0 تحت LAD 2-3 ملم تحت الأذين الأيسر. سحب الحرير ببطء لتجنب تمزق أنسجة القلب. ربط الرباط مع ثلاثة عقدة. الجزء الأيسر السفلي من البطين الأيسر سوف تتحول على الفور شاحب عند الربط (الشكل2B-E).
ملاحظة: من المهم عدم التعمق في تجويف البطين أو البقاء سطحية جداً. للالحيوانات التي تعمل شام، سحب الحرير خياطة تحت LAD وإزالته ببطء تجنب تمزق الأنسجة. - الافراج عن الرهات الضلع، وعقد الضلعالثالث مع ملقط وجعل اثنين من تمريرات مع خياطة الحرير 6-0 تحت الأضلاع 3الثالثة والرابعة.
تحذير: لا تثقب القلب أو الرئة. لا تضيق عقدة حتى الآن. - وضع ثلاث قطرات من 37 درجة مئوية 0.9٪ محلول ملحي على فتح واغلاق أنبوب العادم انتهاء الصلاحية لمدة 2 أو 3 دورات الجهاز التنفسي لتضخيم الرئتين بشكل صحيح. تشديد خياطة وآمنة مع اثنين من رميات.
- الإفراج عن المنافيين عقد العضلات ومساعدتهم على استرداد مكانها الصحيح.
- إغلاق الجلد الصدري مع اثنين من غرز من 5-0 خياطة الحرير وآمنة مع رميتين. إغلاق الجلد الحلق مع غرزة واحدة من 5-0 خياطة الحرير وتأمين مع رميتين.
3 - إجراءات ما بعد العملية الجراحية والمتابعة.
- إزالة أشرطة لاصقة من الأطراف. وضع ضغط على وسادة التدفئة على الجانب الأيمن من الحيوان.
ملاحظة: الإجراء العام من التخدير إلى هذه النقطة لا ينبغي أن يستغرق وقتا أطول من 40-45 دقيقة. - حقن داخل الصفاج 0.3 مل من محلول الجلوكوز 5٪ قبل تسخينها في 37 درجة مئوية.
- قم بتشغيل الحيوان بعناية على التكعيبية البطنية على لوحة الضغط.
- إيقاف التنفس الصناعي؛ إذا كان الماوس يتنفس تلقائيا، وإزالة الحذر قنية.
- حقن تحت الجلد (SC) 0.1 ملغ / كغ buprenorphine ووضع الفئران في قفص قبل تسخينها ساخنة في 30 درجة مئوية والتهوية مع 100٪ O2 لمدة لا تقل عن 1 ح. رصد الفئران لأي حالة تهدد الحياة مثل ضيق التنفس المفرط أو نزيف.
- خلال اليومين الأولين بعد الجراحة، مراقبة الماوس مرتين يوميا. حقن SC 0.1 ملغ / كغ البوبرينورفين مرتين يوميا. حقن داخل الصفاة 0.3 مل 0 من محلول الجلوكوز 5٪ مرتين يوميا. تزويد الفئران مع النظام الغذائي لينة والمياه الإعلان libitum. تسخين الحيوان إذا لزم الأمر.
ملاحظة: بالإضافة إلى المواد الأفيونية، ينبغي تزويد الحيوانات بعقاقير مضادة للالتهابات غير الستيرويدية مختلطة في النظام الغذائي أو مخففة في مياه الشرب. - من اليوم الثالث، حقن SC 0.1 ملغ / كغ البوبرينورفين مرتين يوميا إذا كان الحيوان يعرض أي علامات غير عادية فيما يتعلق بالمظهر العام، والتنفس أو السلوك. حقن داخل الصفاحين 0.3 مل من محلول الجلوكوز 5٪ مرتين يوميا إذا كان الحيوان لا يزال يفقد وزنه. يُسخّن الحيوان إذا لزم الأمر.
ملاحظة: تطبيق معايير انقطاع محددة مسبقاً عند الضرورة لتجنب المعاناة المفرطة. عادة الفئران تفقد الوزن حتى اليوم 3 و 4 ومن ثم زيادة الوزن. بعد سبعة أيام، عادة ما تسترجع الفئران الوزن قبل العملية.
Representative Results
تم قتل الفئران بعد سبعة أيام من الجراحة. تم التخدير عن الحيوانات مع 80 ملغ /كغ الكيتامين و 10 ملغ / كغ إكسيليزين. تحت التخدير، تم سحب الدم من الوريد كافا وتم أخذ عينات من القلب. أُزيلت (أتريا)، وجرف (عضلة القلب) في (بي بي إس) الباردة لقياسات المناطق الإقفارية، تم تجميد القلوب عند -20 درجة مئوية لمدة 40 دقيقة، ثم شرائح وملطخة لمدة 20 دقيقة في 37 درجة مئوية في PBS تحتوي على 2٪ كلوريد تريفينيل تيترازوليوم (TTC). تم إصلاح شرائح القلب بين عشية وضحاها في 4٪ محلول البارافورمالهايد المخزنة في درجة حرارة الغرفة. ظلت المناطق الإقفارية غير ملطخة في حين أن الأنسجة الحية كانت ملطخة باللون الأحمر بسبب وجود dehydrogenases. تم حساب المناطق الإقفارية كنسبة مئوية من المساحة البيضاء من البطين الأيسر (LV) مع برنامج التصوير (الشكل3A،B). وبالنسبة لتحليلات البيولوجيا البيوكيميائية والجزيئية، جمدت القلوب في النيتروجين السائل. بعد طحن القلوب على النيتروجين السائل تم استخدام مسحوق الجهاز لاستخراج البروتين وmRNA. تم تقييم مدى التليف في أنسجة عضلة القلب من القلوب احتشاء من خلال تحليل وصمة عار الغربية من ألفا العضلات الملساء أكتين (αSMA) وSMAD2 الفسفور، والتي هي على التوالي التلاوة الرئيسية من myofibroblasts وTGFβ تنشيط الإشارات ( الشكل 3جيم). mRNA التعبير من Tgfb، وأهداف المصب Ctgf، Postn وIl11 كلها مؤشرات التليف عضلة القلب. وقد تبين ذلك من خلال تحليل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في الوقت الحقيقي (الشكل3D).
عادة ما تم العثور على مسارات الإشارات المؤيدة للالتهابات والتعبير عن الجينات المؤيدة للالتهابات تفعيلها خلال الأسبوع الأول بعد احتشاء عضلة القلب. الفسفور من عامل النسخ NF-יB p65 هو السمة المميزة للالتهاب ولوحظ في مقتطفات عضلة القلب كله من الفئران MI (الشكل3E). تم تحليل التعبير mRNA من الجينات المؤيدة للالتهابات Il1b، Il6 وCxcl10 (الشكل3F)وأحادية / علامات الضامة Cd14 وMertk من قبل PCR في الوقت الحقيقي (الشكل3G). لاحظ أنه كان هناك تباين في مدى NF-יB p65 و SMAD2 الفسفور (الشكل3C,E,الممرات 4-7). يعتمد هذا التغير إلى حد كبير على حجم احتشاء.
الشكل 1 وصف الإعداد الجراحي. (أ) الإعداد الجراحي يتكون من وسادة التدفئة المعدلة، وجهاز التنفس الصناعي وretractors تعلق على العصابات المرنة. (ب) مجموعة من المقصات والملقط وحامل الإبرة المستخدمة أثناء الجراحة. (C) عن قرب من المنافين مصغرة. لا يظهر: مجهر ستيريو الجراحية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2 الصور التمثيلية للجراحة والربط الفتى. (أ) فتح الصدر مع المنافين. البطين الأيسر كان واضحاً عقد أعلى واليسار وأسفل المنافين القفص الصدري والتراجع الأيمن عقد العضلات الصدرية. (ب) تم تمرير الإبرة تحت LAD. (C) تم تمرير الحرير خياطة تحت LAD، في البطين الأيسر. (D) غرزة واحدة على LAD. (E) نهاية إجراء الربط، تم تأمين خياطة مع ثلاثة عقدة. (F) تمثيل وجهة نظر أمامية للقلب. كان الموقعة من [لد] ربط 2-3 [مّ] تحت [أريا] يسرى وفوق فرع قطريّة من ال [لد]. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3 التليف والالتهاب في مستخلصات عضلة القلب الكاملة سبعة أيام بعد الجراحة: (أ) صور تمثيلية لتلطيخ TTC لقلب محتق شرائح سبعة أيام بعد الجراحة. وظلت المناطق الإقفارية الشاحبة غير ملطخة وبيضاء في حين أن الأنسجة الحية كانت ملطخة باللون الأحمر. كان الربط مرئياً على الشريحة الثالثة من اليسار. (ب) تم قياس حجم المناطق الإقفارية من خمسة قلوب احتشاء باستخدام تقنية تلطيخ TTC. وكانت النتائج هي النسبة المئوية للمنطقة البيضاء من البطين الأيسر (LV). (C) تحليل وصمة عار الغربية من الفسفورية SMAD2 والتعبير ألفا-SMA في عضلة القلب كله كمؤشرات للتليف. (D) mRNA التعبير من Tgfb، Ctgf، Postn وIl11 في مقتطفات عضلة القلب كله. (E) وصمة عار الغربية من NF-יB p65 الفسفور في مقتطفات عضلة القلب كله. (F) mRNA التعبير عن الجينات المؤيدة للالتهابات Il1b، Il6 وCxcl10 في مقتطفات عضلة القلب كله. (G) mRNA التعبير من Cd14 وMertk كمؤشرات على وجود في عضلة القلب من الخلايا الأحادية / الضامة والضامة phagocytic على التوالي. N = 3 في الشام و N = 4 في مجموعة MI. لتحليل التعبير mRNA، كان التعبير نسبة إلى السيطرة الذاتية Rps18 وكانت مقارنات المجموعة غير المقترنة الطالب T-الاختبارات، * ف ≤ 0.05، ** ص ≤ 0.01، *** ف ≤ 0.001. في لوحات B و D و F و G أشرطة الخطأ تمثل الانحرافات المعيارية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Discussion
الخطوة الحاسمة الأولى من هذا الإجراء هو بالتأكيد التنبيب. نحن نستخدم الإبرة الداخلية الحادة لقسطرة 16 G كأنبوب القصبة الهوائية. لا ننصح باستخدام هذا الإعداد مع الفئران أن الوزن أقل من 22 غرام. مع هذا الإعداد، قد يكون من الصعب أن تنبيب الفئران بشكل صحيح مع وزن الجسم أصغر دون الإضرار القصبة الهوائية. وثمة نقطة حاسمة أخرى هي الحد من الشقوق التي يتم إجراؤها على العضلات أثناء تعريض القصبة الهوائية والقفص الصدري. الحد من تلف الأنسجة هو من الأهمية الكبرى، وخاصة عند دراسة العمليات الالتهابية بعد MI. هذا هو السبب في أننا نفضل انتشار لطيف من العضلات والأضلاع مع ملقط وretractors8،9. نحن لا نستخدم الكي الكهربائية للسيطرة على نزيف10. وهذا قد يسبب حروق iatrogenic وتفضل العدوى. قد تحيّز كل من الصدمات والعدوى القراءة الالتهابية. تطبيق PEEP خارجية من 3 سم H2O عن طريق إغراق العادم التهوية في أنبوب المياه يحد من انهيار السنخية المنتهية الصلاحية أثناء استئصال الصدر. توطين LAD هو خطوة حاسمة أخرى ويجب أن نضع في اعتبارنا أن تشريح الشرايين التاجية قد تختلف اعتمادا على سلالة والنمط الجيني للماوس11. فإنه يتطلب بعض الخبرة لتصور LAD، ولكن وضع خياطة مباشرة 2-3 ملم تحت الأذين الأيسر كما هو موضح في الإجراء يسمح تحديد المواقع الصحيحة للربط. إن تغير لون أجزاء كبيرة من البطين الأيسر تحت الخياطة يؤكد الدقة. وأخيرا، تطبيق مصطنع لصناعة السيارات في PEEP عن طريق منع العادم التهوية ل2-3 دورات الجهاز التنفسي خلال إغلاق الصدر يسمح التضخم المفرط عابرة من الرئة التي من شأنها أن تساعد على مطاردة الهواء من تجويف الصدر12. نحن عمدا لا إجراء الصدر كما هو مبين في 9،10. وبهذه الطريقة، فإننا نحد من خطر إصابات الرئة والقلب ونتجنب تلف الأنسجة المفرط أو ثقبها.
Myocardial نقص التروية-reperfusion (I/R) هو نموذج جراحي ذي صلة يحاكي استعادة تدفق الدم التاجي الذي يتم للمرضى MI في العيادات. خلال نموذج I /R يتم انسداد عابر من الشريان التاجي عن طريق تشديد قطعة من الأنابيب على LAD لمدة 20 إلى 45 دقيقة8،13. ثم يتم تحرير انسداد للسماح reperfusion من عضلة القلب للمدة المطلوبة. هذا التعديل البسيط المطبق على بروتوكولنا يمكن أنتتحول بسهولة إلى نموذج I / R 4،8،14،15. ويمكن تأكيد احتشاء عن طريق اختبار الدم لتروبونين القلب T8،10 أو عن طريق تخطيط صدى القلب15.
MI يختلف عن نموذج I /R لأن التسريب في حد ذاته يؤدي إلى إصابة. MI يحفز المزيد من نخر الأنسجة والمبرمج هو أكثر وضوحا في عضلة القلب reperfused5. حركية تسلل الخلايا الالتهابية يختلف أيضا بين في MI والأشعة تحت الحمراء مع تأخر تسلل عضلة القلب من الخلايا المناعية في MI7. كما أن حجم وموقع المنطقة المحتفرة سيختلفان أيضاً بين الربط الدائم ونماذج I/R15. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، يجب على المرء أن يتوخى الحذر في اختيار نموذج ذي صلة لأن نماذج الآي/ر وMI الدائمة ليست متساوية. نموذج آخر من المورين احتشاء عضلة القلب هو نموذج cryoinfarction. تطبيق مسبار المبردة على الجدار الأمامي LV يحفز تجميد الأنسجة البطينية وتدفق الدم اعتقال في الشريان LAD. غير أن هذه التقنية تختلف عن تقنيات MI وI/R فيما يتعلق بالتوقيت والسعة من إعادة عرض والاستجابات الالتهابية16،17.
التغير هو قيد بالنسبة لأي إجراء جراحي. ويعتمد هذا التغير على الاختلافات البيولوجية. مثال جيد هو الاختلاف في ترتيب الشريان التاجي في الفئران11. كما أنها تعتمد على مهارات التجربة. ومن الجدير بالذكر أن التدريب الكافي للتجارب إلزامي من أجل التوصل إلى نتائج مستقرة مع هذا النموذج. يمكن للمجرّب المدرب تدريباً جيداً أن ينتج بسهولة أحجام احتشاء قابلة للاستنساخ (الشكل 3A-B). يعتمد موت النموذج على موضع LAD، ومدة التجارب (أيام وأسابيع)، وإجهاد الماوس والأنماط الجينية. أنواع الأدوية المخدرة والمسكنة قد تؤثر أيضا على نتيجة التجارب مع آثار القلب أو الاكتئاب المفترض. في أيدينا، هذا النموذج لديه معدل وفيات عالمي من 25-30٪. ويشمل معدل الوفيات هذا الوفيات والتضحيات التلقائية قبل نهاية التجربة، بغض النظر عن السلالات ومدة التجربة. معظم الوفيات أو التضحية بين اليومين الثاني والرابع بعد الجراحة. تطبيق إدارة صارمة للألم ومتابعة الحيوانات يمكن أن تقلل من الوفيات.
هنا نقدم النتائج التمثيلية لحجم احتشاء تحليلها باستخدام تلطيخ TTC والتعبير عن البروتين والجينات المشاركة في العمليات الالتهابية أو الليفية في LV بواسطة وصمة عار الغربية وPCR في الوقت الحقيقي على التوالي (الشكل3C-G). ومن الممكن أيضا لقياس العديد من هذه المعلمات عن طريق الفحص المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) أو الاختبارات الأنزيمية. وبطبيعة الحال، وفقا للفرضية التي تحتاج إلى اختبار، يمكن أن يتبع هذا الأسلوب من قبل أي تحليل وظيفي عن طريق الموجات فوق الصوتية، التصوير بالرنين المغناطيسي أو قياس القسطرة داخل البطين من الضغط والحجم. ومن الممكن أيضا لاستخراج القلب ومواصلة التحقيق في بيولوجيا خلايا القلب على الخلايا المعزولة. عموما، نموذج MI مع الربط الدائم للشريان التاجي LAD مفيد بشكل خاص لتقييم العمليات الالتهابية والليفية، التئام الجروح والتغيرات في وظيفة القلب بعد احتشاء عضلة القلب.
Disclosures
وليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
Acknowledgments
وقد تم تطوير هذا النموذج بدعم من المؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم (المنح 310030_162629 إلى LL) وصناديق الإدارات من خدمات جراحة الصدر وطب العناية المركزة في مستشفى جامعة لوزان. JL هو تلقي منحة من مؤسسة إيما Muschamp. ونحن نعترف بالدعم الحاسم من الأطباء البيطريين وموظفي المرافق الحيوانية في كلية البيولوجيا والطب في جامعة لوزان. نشكر الدكتورة جوزيبينا ميلانو من دائرة جراحة القلب في مستشفى جامعة لوزان والدكتور ألكسندر ساري من مؤسسة تقييم القلب والأوعية الدموية في جامعة لوزان على تلميحاتهما التقنية.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1 CC Syringe, Omnifix-F | B. Braun | 9161406V | |
| 30G- Needle | BD Microlance 3 | 304000 | |
| 70% Ethanol | |||
| Betadine 60 ml | MundiPharma | ||
| Blunt Retractors | Fine Science Tools | 18200-09 | |
| Castroviejo Needle Holder Straight with Lock | Roboz | RS-6416 | |
| Cotton Swabs | Applimed SA | 6001109 | |
| Dissecting Scissors, Curved | Aesculap | BC603R | |
| Electrical Razor | Remington | HC720 | |
| Glucose 5% B.Braun | B. Braun | 531032 | |
| Hair Removal Cream, Veet | Silk & Fresh Tech. | 8218535 | |
| Iris Dissecting Forceps Full Curved | Aesculap | OC022R | |
| Ketasol 100 (100 mg/ml) | Dr. E. Graeub AG | QN01AX03 | |
| Micro Scissors, Curved Blunt/Blunt | Aesculap | FM013R | |
| NaCl 0.9% B. Braun | B. Braun | 534534 | |
| Short Fixator | Fine Science Tools | 18200-01 | |
| Silk Suture 5-0, BB | Ethicon | K880H | |
| Silk Suture 6-0, P-1 | Ethicon | 639H | |
| Silk Suture 7-0,BV-1 | Ethicon | K804 | |
| Student Dumont #7 Forceps | Fine Science Tools | 91197-00 | |
| Student Fine Forceps-Angled | Fine Science Tools | 91110-10 | |
| Surgical Gloves | Weitacare | 834301 | |
| Surgical heating pad | Personalized setting | ||
| Temgesic sol 0.3 mg/ml Buprenorphine | Indivior Schweiz AG | N02AE01 | |
| Tracheal tube inner needle of an 16G i.v. cat | Abbocath-T | G714-A01 | |
| Universal S3 Microscope, OMPIMD | Zeizz | ||
| Ventilator, MiniVent Model 845 | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
| Viscotears | Alcon | 1551535 | |
| Xylasol (1mg/ml) | Dr. E. Graeub AG | QN05CM92 |
References
- GBD 2016 Causes of Death Collaborators. regional, and national age-sex specific mortality for 264 causes of death, 1980-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study. Lancet. 390 (10100), 1151-1210 (2017).
- Reed, G. W., Rossi, J. E., Cannon, C. P.
- Frangogiannis, N. G. The inflammatory response in myocardial injury, repair, and remodelling. Nature Reviews Cardiology. 11 (5), 255-265 (2014).
- Lugrin, J., et al. Cutting edge: IL-1alpha is a crucial danger signal triggering acute myocardial inflammation during myocardial infarction. Journal of Immunology. 194 (2), 499-503 (2015).
- Hashmi, S., Al-Salam, S. Acute myocardial infarction and myocardial ischemia-reperfusion injury: a comparison. International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 8 (8), 8786-8796 (2015).
- van Zuylen, V. L., et al. Myocardial infarction models in NOD/Scid mice for cell therapy research: permanent ischemia vs ischemia-reperfusion. Springerplus. 4, 336 (2015).
- Yan, X., et al. Temporal dynamics of cardiac immune cell accumulation following acute myocardial infarction. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 62, 24-35 (2013).
- Xu, Z., Alloush, J., Beck, E., Weisleder, N. A murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury through ligation of the left anterior descending artery. Journal of Visualized Experiments. (86), (2014).
- Reichert, K., et al. Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction. Journal of Visualized Experiments. (122), (2017).
- Kolk, M. V., et al. LAD-ligation: a murine model of myocardial infarction. Journal of Visualized Experiments. (32), (2009).
- Fernandez, B., et al. The coronary arteries of the C57BL/6 mouse strains: implications for comparison with mutant models. Journal of Anatomy. 212 (1), 12-18 (2008).
- Muthuramu, I., Lox, M., Jacobs, F., De Geest, B. Permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice: a model of post-myocardial infarction remodelling and heart failure. Journal of Visualized Experiments. (94), (2014).
- Xu, Z., McElhanon, K. E., Beck, E. X., Weisleder, N. A Murine Model of Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury. Methods in Molecular Biology. 1717, 145-153 (2018).
- Parapanov, R., et al. Toll-like receptor 5 deficiency exacerbates cardiac injury and inflammation induced by myocardial ischaemia-reperfusion in the mouse. Clinical Science. 129 (2), 187-198 (2015).
- Curaj, A., Simsekyilmaz, S., Staudt, M., Liehn, E. Minimal invasive surgical procedure of inducing myocardial infarction in mice. Journal of Visualized Experiments. (99), e52197 (2015).
- van den Bos, E. J., Mees, B. M., 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), H1291-H1300 (2005).
- Duerr, G. D., et al. Comparison of myocardial remodeling between cryoinfarction and reperfused infarction in mice. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 961298 (2011).
