Summary
यह प्रोटोकॉल कण पदार्थ (पीएम) के संपर्क के साथ एक समग्र पशु मॉडल का वर्णन करता है जो एथेरोस्क्लेरोसिस के साथ मायोकार्डियल इस्किमिया को बढ़ाता है।
Abstract
वायु प्रदूषण (विशेष रूप से पार्टिकुलेट प्रदूषण) के कारण होने वाली स्वास्थ्य समस्याओं पर अधिक से अधिक ध्यान दिया जा रहा है, विशेष रूप से हृदय रोग रोगियों के बीच, जो जटिल विकारों को बढ़ाता है और खराब रोग का कारण बनता है। सरल मायोकार्डियल इस्किमिया (एमआई) या पार्टिकुलेट मैटर (पीएम) एक्सपोजर मॉडल कई कारणों से बीमारियों के ऐसे अध्ययन के लिए अनुपयुक्त है। यहां, पीएम एक्सपोजर, एथेरोस्क्लेरोसिस और मायोकार्डियल इस्किमिया के संयोजन के साथ एक समग्र मॉडल के निर्माण के लिए एक विधि का वर्णन किया गया है। एपीओई−/− चूहों को एथेरोस्क्लेरोसिस विकसित करने के लिए 16 सप्ताह के लिए उच्च वसा वाले आहार के साथ खिलाया गया था, पीएम के फुफ्फुसीय जोखिम का अनुकरण करने के लिए पीएम मानक निलंबन का श्वासनली इंस्टिलेशन किया गया था, और अंतिम एक्सपोजर के एक सप्ताह बाद बाएं पूर्वकाल अवरोही कोरोनरी धमनी को लिगेट किया गया था। पीएम का श्वासनली इंस्टिलेशन प्रयोग की लागत को काफी कम करते हुए तीव्र फेफड़ों के जोखिम का अनुकरण कर सकता है; क्लासिक बाएं पूर्वकाल अवरोही धमनी बंधाव के साथ नॉनइनवेसिव श्वासनली इंटुबैषेण और एक नया सहायक विस्तार उपकरण जानवर की जीवित रहने की दर सुनिश्चित कर सकता है और ऑपरेशन की कठिनाई को कम कर सकता है। यह पशु मॉडल वायु प्रदूषण से बढ़े हुए मायोकार्डियल रोधगलन के रोगी के रोग संबंधी परिवर्तनों का यथोचित अनुकरण कर सकता है और कई कारणों से बीमारियों से जुड़े अध्ययनों से संबंधित पशु मॉडल के निर्माण के लिए एक संदर्भ प्रदान कर सकता है।
Introduction
वायु प्रदूषण उच्च सभी कारण मृत्यु दर के साथ जुड़ा हुआ है और जल प्रदूषण, मृदा प्रदूषण और व्यावसायिक जोखिम के योग से अधिक बीमारी का एक महत्वपूर्ण बोझ योगदानदेता है 1. डब्ल्यूएचओ की एक रिपोर्ट से पता चला है कि बाहरी वायु प्रदूषण ने 2016 में दुनिया भर के शहरों और ग्रामीण क्षेत्रों दोनों में 4.2 मिलियन समय पूर्व मौतों का कारणबना। दुनिया भर में 91% लोग उन स्थानों पर रहते हैं जहां वायु गुणवत्ता डब्ल्यूएचओ दिशानिर्देश सीमा से अधिक है2. इसके अलावा, सूक्ष्म कण पदार्थ (पीएम) (≤2.5 μm व्यास, पीएम2.5) को वैश्विक सार्वजनिक स्वास्थ्य 3 के लिए सबसे महत्वपूर्ण वायु प्रदूषण खतरेके रूप में पहचाना जाता है, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जो निम्न आय वाले और मध्यम आय वाले देशों के शहरों में रहते हैं।
हृदय रोगों पर वायु प्रदूषण के प्रतिकूल प्रभावों पर अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि पीएम हृदय रोग (सीवीडी) के बढ़ते जोखिम की ओर जाता है। कई घंटों तक अल्ट्राफाइन कणों की उच्च सांद्रता के संपर्क में आने से मायोकार्डियल रोधगलन मृत्यु दर में वृद्धि हो सकती है। मायोकार्डियल रोधगलन के इतिहास वाले लोगों के लिए, अल्ट्राफाइन कणों के संपर्क में पुनरावृत्ति के जोखिम में काफी वृद्धि हो सकतीहै 5. इसके अलावा, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि पीएम एक्सपोजर एथेरोस्क्लेरोसिस6 की प्रगति को तेज करता है।
चिकित्सा अनुसंधान के लिए, एक उपयुक्त पशु मॉडल का चयन करना महत्वपूर्ण है। सरल एथेरोस्क्लेरोसिस पशु मॉडल7, मायोकार्डियल इस्किमिया पशु मॉडल8, और पीएम एक्सपोजर पशु मॉडल9 पहले से मौजूद हैं। एपीओई−/− (एपोलिपोप्रोटीन ई खटखटाया गया) माउस एक पारंपरिक माउस मॉडल है जिसका उपयोग एथेरोस्क्लेरोसिस अध्ययन में किया जाता है। एपीओई-/− चूहों में प्लाज्मा लिपोप्रोटीन को साफ करने की क्षमता गंभीर रूप से बिगड़ा हुआ है। उच्च वसा वाले आहार खिलाने से गंभीर एथेरोस्क्लेरोसिस होगा, जो मनुष्यों में देखे गए एथेरोस्क्लेरोटिक हृदय रोग की आहार निर्भरता जैसा दिखताहै 7. बाएं पूर्वकाल अवरोही कोरोनरी धमनी (एलएडी) का बंधाव इस्केमिक घटना 8,10 को प्रेरित करने के लिए एक क्लासिक विधि है। श्वासनली जलसेक का उपयोग कई शोधों में किया गया है और इसकी बेहतर सिमुलेशन और कम लागत के कारणएक्सपोजर मॉडल 11,12 से बाहर खड़ा है।
हालांकि, एकल रोग के पशु मॉडल की वैज्ञानिक अनुसंधान में महत्वपूर्ण सीमाएं हैं। केवल एलएडी बंधाव द्वारा प्रेरित मायोकार्डियल इस्किमिया वास्तविक स्थिति में अनुकरण नहीं किया जाता है। प्राकृतिक अवस्था में, मायोकार्डियल इस्किमिया आमतौर पर पट्टिका टूटने और अवरुद्ध कोरोनरी धमनियोंके कारण होता है 13. इस्केमिक कार्डियोमायोपैथी वाले रोगियों में आमतौर पर एथेरोस्क्लेरोटिक बुनियादी घावहोते हैं 13. शरीर में असामान्य लिपिड चयापचय और भड़काऊ प्रतिक्रियाएं भी होती हैं14. इसलिए, भौतिक कारकों के कारण या प्राकृतिक परिस्थितियों में इस्किमिया में अलग-अलग रोग संबंधी अभिव्यक्तियाँ होती हैं। मौजूदा अध्ययनों से पता चला है कि एथेरोस्क्लेरोसिस के साथ मायोकार्डियल इस्किमिया मॉडल में रोधगलन और सूजन अधिक गंभीर15,16 है। पीएम एक्सपोजर सूजन और ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रेरित करके एथेरोस्क्लेरोसिस और मायोकार्डियल इस्किमिया को और बढ़ा सकता है1. तीन कारक आमतौर पर प्राकृतिक अवस्था में सह-अस्तित्व में होते हैं, इसलिए यौगिक मॉडल का उपयोग करके वास्तविक स्थिति को बेहतर ढंग से अनुकरण किया जा सकता है।
यह प्रोटोकॉल एथेरोस्क्लेरोसिस (एएस) और पीएम तीव्र जोखिम के संयोजन मायोकार्डियल इस्किमिया (एमआई) के एक पशु मॉडल को विकसित करने का वर्णन करता है। एथेरोस्क्लेरोसिस को प्रेरित करने के लिए एपीओई-/− चूहों को उच्च वसा वाले आहार के साथ खिलाया गया था। श्वासनली के माध्यम से पीएम निलंबन को टपकाकर पीएम के फुफ्फुसीय जोखिम की नकल की गई थी। चूहों में एलएडी के बंधाव का उपयोग मायोकार्डियल इस्किमिया को प्रेरित करने के लिए किया गया था। इन तरीकों को बीमारी की स्थिति को बेहतर ढंग से अनुकरण करने और जानवरों की जीवित रहने की दर में सुधार करने के लिए संयुक्त और अनुकूलित किया गया था। कोई बड़ी एक्सपोजर यूनिट या गैस संज्ञाहरण मशीन की आवश्यकता नहीं है, जिससे प्रयोग करना आसान हो जाता है। इस मॉडल का उपयोग एथेरोस्क्लेरोसिस और इस्केमिक कार्डियोमायोपैथी पर वायु प्रदूषण में पीएम एक्सपोजर के प्रभाव का अध्ययन करने और इस तरह के जटिल कारकों के साथ बीमारियों के इलाज के लिए विकसित नई दवाओं पर शोध करने के लिए किया जा सकता है।
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Protocol
यहां वर्णित सभी पशु गतिविधियों को इंस्टीट्यूट ऑफ चाइनीज मटेरिया मेडिका, चाइना एकेडमी ऑफ चाइनीज मेडिकल साइंसेज की पशु आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। अध्ययन के लिए 6-8 सप्ताह के नर एपीओई−/− चूहों (सी 57 बीएल / 6 पृष्ठभूमि) का उपयोग किया गया था।
1. प्रायोगिक तैयारी
- एमएल) तैयार करें: टर्ट-एमिल अल्कोहल के 1 एमएल में 0.75 ग्राम ट्राइब्रोमोइथेनॉल भंग करें ( सामग्री की तालिका देखें)। पूर्ण विघटन के बाद, इसे बाँझ खारा के साथ 50 एमएल तक पतला करें। एक बाँझ कंटेनर में 4 डिग्री सेल्सियस पर समाधान स्टोर और प्रकाश के संपर्क से बचें।
नोट: इस प्रोटोकॉल में, इष्टतम संज्ञाहरण वसूली समय और जानवरों की जीवित रहने की दर के कारण ट्राइब्रोमोइथेनॉल का उपयोग किया गया था। संज्ञाहरण आहार का चयन करते समय स्थानीय पशु नैतिकता समिति की सिफारिशों का पालन करें। - पीएम निलंबन तैयार करें: 10 एमएल अपकेंद्रित्र ट्यूबों में 5 मिलीग्राम डीपीएम (डीजल पार्टिकुलेट मैटर, सामग्री की तालिका देखें) को मापें। सामान्य खारा के 5 मिलीलीटर जोड़ें और अच्छी तरह से मिश्रण करने के लिए ट्यूब को उल्टा कर दें। ट्यूब को सील करने के लिए पैराफिन फिल्म का उपयोग करें और फिर अल्ट्रासोनिक तोड़ने के लिए 2-3 घंटे (40 किलोहर्ट्ज, 80 डब्ल्यू) के लिए अल्ट्रासोनिक क्लीनर में डाल दें।
नोट: निलंबन सजातीय और कणों से मुक्त होना चाहिए। उपयोग करने से पहले अच्छी तरह से हिलाएं।
2. चूहों में एथेरोस्क्लेरोसिस का प्रेरण
- 12 सप्ताह के लिए उच्च वसा वाले आहार (अंडे की जर्दी पाउडर 10%, लार्ड 10%, स्टेरोल 1%, रखरखाव फ़ीड 79%, सामग्री की तालिका देखें) के साथ चूहों को खिलाएं।
- एथेरोस्क्लेरोसिस की प्रगति का अनुमान लगाने के लिए, बेतरतीब ढंग से 2-3 चूहों का चयन करें और जांचें कि अल्ट्रासाउंड इमेजिंग या प्रत्यक्ष शारीरिक अवलोकन17 द्वारा महाधमनी मेहराब में एक पट्टिका है या नहीं।
नोट: शारीरिक अवलोकन के लिए, जानवरों को यादृच्छिक नमूने के माध्यम से चुना गया था और संवेदनाहारी के बाद इच्छामृत्यु दी गई थी। फिर, उनकी छाती गुहा खोली गई, और रक्त वाहिकाओं को सीधे कल्पना की गई। शारीरिक अवलोकन आमतौर पर अधिक विश्वसनीय होता है क्योंकि अल्ट्रासाउंड इमेजिंग सभी सजीले टुकड़े का पता नहीं लगा सकती है। - एक बार एथेरोस्क्लेरोसिस का गठन हो जाने के बाद, चूहों को अगले चरण के लिए तैयार करें।
3. ओरोट्रैचियल इंटुबैषेण और कण पदार्थ तीव्र जोखिम
नोट: पीएम को उच्च वसा वाले भोजन के 12 सप्ताह के बाद 4 सप्ताह के लिए सप्ताह में एक बार उजागर किया जाएगा और लगातार उच्च वसा वाले आहार दिया जाएगा।
- शीर्ष किनारे से 1.5 सेमी सुरक्षित रबर बैंड के साथ एक विच्छेदन बोर्ड ( सामग्री की तालिका देखें) तैयार करें। तालिका विमान से 60 ° कोण पर विच्छेदन बोर्ड को ठीक करें।
- इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन (शरीर के वजन के प्रत्येक 10 ग्राम के लिए 0.1 एमएल) द्वारा ट्राइब्रोमोइथेनॉल संवेदनाहारी का उपयोग करके माउस को संवेदनाहारी करें। 2-3 मिनट के बाद, माउस फ्लिप यह जांचने के लिए कि क्या एक सही पलटा है। बेहोश करने की क्रिया की पुष्टि करने के लिए एक पैर की अंगुली चुटकी करें। आंखों पर बाँझ चिकनाई ड्रॉप।
- अल्कोहल वाइप्स के साथ विच्छेदन बोर्ड कीटाणुरहित करें।
- बोर्ड पर एक लापरवाह स्थिति में संवेदनाहारी माउस रखें और रबर बैंड के लिए ऊपरी कृन्तकों हुक।
- एक लचीले पाइप के साथ एक छोटे एलईडी स्पॉटलाइट (सामग्री की तालिका देखें) का उपयोग करें। श्वासनली पर प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करें, जो एक्सिलरी लाइन के मध्य बिंदु के आसपास है।
- माउस के मुंह में एक छोटा बाँझ कपास झाड़ू रखो, फिर जीभ को बाहर निकालने के लिए झाड़ू रोल करें।
- जीभ को पकड़ो और धीरे-धीरे मौखिक गुहा, ग्रसनी और श्वासनली को एक ही अनुदैर्ध्य दिशा में बनाने के लिए इसे ऊपर खींचें। ग्लोटिस, जो श्वासनली का प्रवेश द्वार है, को एक उज्ज्वल स्थान के रूप में दिखाया जाएगा, जो प्रत्येक सांस के साथ खुलता और बंद हो जाता है।
- जीभ को धीरे-धीरे पकड़ते रहें। श्वासनली में प्रवेशनी डालने के बाद सुई कोर को बाहर निकालने, ग्लोटिस पर लक्ष्य करके माउस के श्वासनली में प्रवेशनी (22 जी) डालें।
- सामान्य खारा की एक छोटी राशि के साथ एक विंदुक बंदूक का प्रयोग करें परीक्षण करने के लिए कि ट्यूब सही ढंग से वीसैंड में है या नहीं। यदि ट्यूब सही स्थिति में है, तो पिपेट बंदूक में तरल स्तंभ प्रत्येक सांस के साथ उछल जाएगा।
- एक पिपेट बंदूक के साथ ट्यूब में डीपीएम निलंबन (चरण 1.2 में तैयार) के 50 μL ड्रॉप। निलंबन स्वाभाविक रूप से माउस के फेफड़ों में साँस लिया जाएगा के रूप में यह साँस लेता है.
नोट: चिकनी श्वास सुनिश्चित करने के लिए, माउस को दो बार डीपीएम निलंबन (एक बार के लिए 25 μL) देना, 10 एस अलग, बेहतर है। - पीएम एक्सपोजर के बाद पालतू निवास सुई निकालें। माउस के लिए प्रतीक्षा करें हीटिंग पैड पर रहने के लिए जब तक वे चेतना (10-20 मिनट) हासिल नहीं कर लेते और फिर घर के पिंजरे में वापस जगह लेते हैं।
4. कोरोनरी धमनी बंधाव
नोट: मायोकार्डियल इस्किमिया मॉडलिंग ऑपरेशन (कोरोनरी धमनी बंधाव) 16वें सप्ताह में किया जाता है।
- सर्जिकल उपकरण तैयार करें। आटोक्लेविंग के बाद, सभी सर्जिकल उपकरणों को एक सीलबंद उपकरण बॉक्स में स्टोर करें। सर्जरी से पहले उन्हें 20-30 मिनट के लिए 75% अल्कोहल में भिगो दें।
- सर्जरी प्लेटफ़ॉर्म का निर्माण करें। उचित प्लेटफ़ॉर्म ढलान प्राप्त करने के लिए, सेल संस्कृति डिश कवर (150 मिमी x 25 मिमी) का उपयोग करें। 0-0 रेशम (10-15 सेमी लंबाई) को आधे में मोड़ो और निलंबन लूप बनाने के लिए टेप का उपयोग करके इच्छुक मंच के शीर्ष पर धागे के सिरों को संलग्न करें।
- चरण 3.2 में वर्णित प्रक्रिया के बाद चूहों को संवेदनाहारी करें।
नोट: प्रत्येक ट्राइब्रोमोइथेनॉल प्रशासन के बीच 1 सप्ताह का अंतराल सुनिश्चित किया जाना चाहिए। - अल्कोहल वाइप्स के साथ मंच कीटाणुरहित करें।
- इंटुबैषेण मंच पर एक लापरवाह स्थिति में माउस प्लेस और कदम 4.2 में वर्णित निलंबन पाश पर ऊपरी कृन्तकों हुक। पूंछ, अंगों और मूंछों को टेप करें।
- सर्जरी से पहले बालों को हटाने की क्रीम के साथ बाएं छाती के बालों और आसन्न दाहिनी छाती के हिस्से को हटा दें।
- चरण 3.4-3.8 में वर्णित प्रक्रिया के बाद चूहों में ऑरोट्रेचियल इंटुबैषेण करें।
- एक पशु वेंटिलेटर के साथ पालतू निवास सुई को लिंक करें (सामग्री की तालिका देखें)। वेंटिलेटर सेटिंग: श्वसन दर- 120 गुना / श्वसन अनुपात - 1: 1.1; ज्वारीय मात्रा - 1.7 एमएल।
- कीटाणुरहित करने के लिए आयोडोफर और अल्कोहल के साथ त्वचा को पोंछें।
- दिल को बेनकाब करो। नेत्र कैंची द्वारा 0.5-1 सेमी के लिए त्वचा में कटौती करें और पसलियों को उजागर करने के लिए मांसपेशियों (पेक्टोरल सतही मांसपेशियों और सेराटस पूर्वकाल की मांसपेशियों) को ब्रेस करें। एक नेत्र चिमटी (हुक के साथ) के साथ रिब को क्लैंप करें और फिर तीसरे इंटरकोस्टल स्पेस में एक छोटा सा कट करें ( सामग्री की तालिका देखें)। घर का बना छाती खोलने के उपकरण के साथ एक ऑपरेटिंग खिड़की बनाएं।
नोट: त्वचा में कटौती एक्सिफॉइड प्रक्रिया और एक्सिला लाइन के लगभग एक तिहाई पर स्थित है। - पेरिकार्डियल झिल्ली को चीर दें। फिर चरण 4.11-4.14 का पालन करके एलएडी को लिगेट करना संभव है।
नोट: यदि फुफ्फुसीय लोब दृश्य को अवरुद्ध कर रहे हैं, तो इसे एक छोटे बाँझ कपास झाड़ू का उपयोग करके दिल के पीछे धक्का दें। - सबसे पहले, एलएडी का पता लगाएं।
- माइक्रोवास्कुलर हेमोस्टैटिक संदंश का उपयोग कर एक सुई के साथ बाँझ 6-0 रेशम सिवनी पकड़ो ( सामग्री की तालिका देखें)। उस क्षेत्र में मायोकार्डियम की 2 मिमी चौड़ाई के माध्यम से रेशम पास करें जहां कोरोनरी धमनी स्थित है।
नोट: केवल एलएडी को लिगेट करने की कोशिश न करें, जो प्रमुख इंट्राऑपरेटिव रक्तस्राव का कारण बन सकता है। - ऊतक टूटने को रोकने के लिए संयुक्ताक्षर और मायोकार्डियल ऊतकों के बीच बाँझ 5-0 रेशम का एक छोटा टुकड़ा रखें।
- एलएडी और इसके चारों ओर मायोकार्डियम के छोटे बंडल को कसकर बांधें। बंधाव को सफल माना जाता है जब बाएं वेंट्रिकल (एलवी) की पूर्वकाल की दीवार पीली हो जाती है; यदि इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम मशीन जुड़ी हुई है तो एसटी-सेगमेंट ऊंचाई को एक साथ देखा जा सकता है।
- धीरे से छाती से हवा को निचोड़ें। बाँझ 5-0 रेशम के साथ क्रमिक रूप से सीवन इंटरकोस्टल मांसपेशियों और त्वचा।
नोट: छाती से हवा निचोड़ने के लिए, फेफड़ों के विस्तार के क्षण में छाती को बंद करें और बीच में रिबकेज को धीरे-धीरे निचोड़ने के लिए सूचकांक और मध्यम उंगलियों का उपयोग करें और हवा को अंतिम सिलाई से परे से बचने की अनुमति दें। सीने की गैस निकालने के लिए सिरिंज का भी उपयोग किया जा सकता है।
नोट: सरल बाधित सिवनी की सिफारिश की जाती है, क्योंकि चूहों को जागने पर रेशम को कुतरना पड़ सकता है।
5. वसूली
- सर्जरी के बाद सभी खून के धब्बे को साफ करें, या माउस पर दूसरों द्वारा हमला किया जाएगा।
- एक पार्श्व लेटा हुआ स्थिति में एक हीटिंग पैड पर माउस रखें। लगातार 5-20 मिनट के लिए माउस संकेतों की निगरानी जब तक वे संज्ञाहरण से ठीक हो जाते हैं। निगरानी का समय शरीर की स्थिति पर निर्भर करता है।
नोट: चूहे पार्श्व लेटा हुआ स्थिति में आसानी से सांस लेते हैं। - एक बार सही पलटा बरामद हो जाने के बाद, चूहों को भोजन और पानी की बोतल के साथ हीटिंग पैड पर वसूली पिंजरों को साफ करने के लिए स्थानांतरित करें। माउस के अस्तित्व को सुनिश्चित करने के लिए 15-30 मिनट के लिए निगरानी जारी रखें। इससे पहले कि यह पूरी तरह से स्वायत्त रूप से आगे बढ़ सके, माउस को दूसरों से दूर रखें।
- घाव के संक्रमण को रोकने के लिए, वांछित खुराक (1,00,000-1,50,000 यू / किग्रा) के अनुसार पेनिसिलिन सोडियम इंट्रामस्क्युलर इंजेक्ट करें। विवरण के लिए, खुराक रूपांतरण के लिए दवा लेबलिंग देखें।
- माउस वापस घर पिंजरे में रखें। नमूना संग्रह से पहले अगले 24 घंटे के लिए निगरानी रखें। दीर्घकालिक प्रयोगों के लिए एनाल्जेसिक का प्रशासन करें।
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Representative Results
कोरोनरी धमनी बंधाव के 24 घंटे बाद चूहों को इच्छामृत्यु दी गई थी, और संज्ञाहरण के बाद रक्त एकत्र किया गया था। चूहों को ट्राइब्रोमोइथेनॉल (चरण 3.2 के अनुसार) द्वारा संवेदनाहारी किया गया था, और रक्त का नमूना रेट्रोऑर्बिटल साइनस से एकत्र किया गया था। दिल की कटाई की गई थी, और इस्किमिया की डिग्री की जांच 2,3,5-ट्राइफेनिल्टेट्राज़ोलियम क्लोराइड (टीटीसी) धुंधला (चित्रा 1) द्वारा की गई थी। सामान्य ऊतक लाल हो जाते हैं जब टीटीसी सक्सिनेट डिहाइड्रोजनेज के साथ प्रतिक्रिया करता है, जबकि इस्केमिक ऊतक डिहाइड्रोजनेज गतिविधि18 में कमी के कारण पीले रहते हैं। एमआई + पीएम समूह के दिल में एमआई समूह की तुलना में एक बड़ा रोधगलन क्षेत्र है।
चित्रा 2 तेल लाल ओ धुंधला17,19 द्वारा महाधमनी में सजीले टुकड़े से पता चलता है। तेल लाल ओ ऊतकों में ट्राइग्लिसराइड्स जैसे तटस्थ वसा को ठीक से रंग सकता है17. चित्र में लाल धब्बे सजीले टुकड़े का संकेत देते हैं। एएस + पीएम समूह के महाधमनी में एएस समूह की तुलना में अधिक सजीले टुकड़े थे। चित्रा 3 घर का बना छाती खोलने के उपकरण उल्लेख और उसके 'उपयोग से पता चलता है.
चित्रा 1: माउस दिल के ऊतकों में टीटीसी धुंधला परख। रोधगलन क्षेत्र सफेद दिखाता है। पीएम एक्सपोजर ने मायोकार्डियल इस्किमिया को बढ़ा दिया। शाम: कोई एमआई सर्जरी या पीएम एक्सपोजर का सामना नहीं करना पड़ा; एमआई: एमआई सर्जरी का सामना करना पड़ा लेकिन कोई पीएम एक्सपोजर नहीं; एमआई + पीएम: एमआई सर्जरी और पीएम एक्सपोजर दोनों का सामना करना पड़ा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 2: एपीओई−/− चूहों के महाधमनी के तेल लाल ओ धुंधला होने के प्रतिनिधि उदाहरण। महाधमनी में पट्टिका लाल रंग की थी। उच्च वसा वाले भोजन ने एपीओई-/- चूहों में एथेरोस्क्लेरोसिस का नेतृत्व किया, और पीएम एक्सपोजर ने एथेरोस्क्लेरोसिस को बढ़ा दिया। शाम: सामान्य आहार के साथ जंगली प्रकार के चूहे; एएस: उच्च वसा वाले आहार के साथ एपीओई-/- चूहों; एएस + पीएम: उच्च वसा वाले आहार के साथ एपीओई-/- चूहों, पीएम एक्सपोजर से पीड़ित थे। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 3: घर का बना छाती खोलने के उपकरण। उपयोग में होने पर ऑपरेटिंग विंडो खोलने के लिए छाती खोलने वाले उपकरणों को क्रॉस करें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
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Discussion
एक समग्र पशु मॉडल की स्थापना एकल एमआई मॉडल से थोड़ा अलग है। समग्र मॉडल के विकास में उच्च जीवित रहने की दर को बनाए रखना चुनौतीपूर्ण है। एपीओई-/− चूहों में एथेरोस्क्लेरोसिस की गंभीरता उच्च वसा वाले भोजन समय7 के विस्तार के साथ अधिक गंभीर हो जाएगी, और चूहों की कमजोरी मृत्यु दर में वृद्धि की ओर ले जाती है। इसलिए, प्रयोग के दौरान चूहों की स्थिति की लगातार निगरानी करना और प्रयोग की जरूरतों के अनुसार एथेरोस्क्लेरोसिस को प्रेरित करने के लिए समय को समायोजित करना आवश्यक है।
पीएम एक्सपोजर चूहों की जीवित रहने की दर पर बहुत कम प्रभाव डाल सकता है। लेकिन श्वासनली इंटुबैषेण को दोहराने से चूहों20 में इंट्राओरल रक्तस्राव और एडिमा का कारण होगा, जो बाद के प्रयोगों की कठिनाई को बढ़ाएगा। इसलिए, इंटुबैषेण प्रक्रिया का कर्मठता से अभ्यास करना आवश्यक है। जितना संभव हो उतना कम प्रयासों में सही स्थिति खोजने का प्रयास करें। चूंकि इस प्रयोग में लंबी अवधि की आवश्यकता होती है, इसलिए माउस के लंबे कृन्तकों को छोटा करना आवश्यक है। ऑपरेशन के दौरान माउस के लंबे कृन्तकों की छंटाई से बचने की आवश्यकता है, एंडोट्रैचियल इंटुबैषेण सहित; अन्यथा, तेज कृन्तक माउस जीभ खरोंच और रक्तस्राव का कारण बन सकता है।
एलएडी बंधाव सर्जरी चूहों की जीवित रहने की दर को प्रभावित करती है। एलएडी कोरोनरी धमनी के क्लासिक और रूढ़िवादी इंट्राथोरैसिक बंधाव को 'कुशल मॉडल' 10 (एक विधि जो छाती से दिल को निचोड़ती है) के बजाय विवेकपूर्ण ढंग से चुना गया है ताकि कम प्रशिक्षण लागत के साथ सर्जरी के बाद बेहतर दीर्घकालिक अस्तित्व प्राप्त किया जा सके।
ऑपरेशन में सबसे महत्वपूर्ण अनिवार्य एनेस्थेटाइजिंग, माउस की सांस को बनाए रखना और रक्तस्राव को रोकना है। पेंटोबार्बिटल की तुलना में, ट्राइब्रोमोएथेनॉल चूहों की जीवित रहने की दर में काफी सुधार कर सकता है। संज्ञाहरण के बाद माउस बेहोश 2-5 मिनट हो जाएगा, और यह स्थिति आमतौर पर ऑपरेशन के अंत तक रहती है। यदि माउस जागता है, तो 0.05 एमएल संवेदनाहारी का एक अतिरिक्त इंजेक्शन प्रशासित किया जाता है।
छाती गुहा खोलने के बाद, वेंटिलेटर को सभी तरह से जोड़ा जाना चाहिए। यदि श्वासनली इंटुबैषेण बीच में गिर जाता है, तो थोरैसिक गुहा को तुरंत हेमोस्टैटिक संदंश के साथ सील कर दिया जाना चाहिए, और वेंटिलेटर को फिर से जोड़ने के बाद प्रयोग जारी रखा जा सकता है। सर्जरी के दौरान रक्तस्राव से बचना चाहिए। रक्तस्राव की प्रक्रिया खुली छाती में होती है, पेरिकार्डियम को हटा दिया जाता है, और एलएडी लिगेटेड होता है। यदि रक्तस्राव होता है, तो कपास झाड़ू के साथ रक्त को हटा दें। छाती गुहा को बंद करते समय निकास को पूरी तरह से निचोड़ा जाना चाहिए, या छाती बंद होने पर छाती ट्यूब8 का उपयोग करना चाहिए।
चूहों में पीएम एक्सपोजर विधि में मुख्य रूप से एक्सपोजर टॉवर21, पूंछ नस इंजेक्शन22, और श्वासनली टपकाव23 शामिल हैं। एक्सपोजर टावरों की भारी लागत होती है (महंगे उपकरण और विशाल पीएम खपत के कारण), जबकि पूंछ नस इंजेक्शन पीएम एक्सपोजर के प्राकृतिक पैटर्न से काफी अलग है। श्वासनली ड्रिप एक समझौता तरीका है। पीएम एक्सपोजर के तहत सांस लेने की तुलना में, श्वासनली टपकाव एक निष्क्रिय एक्सपोजर प्रक्रिया है। श्वासनली और फेफड़ों में पीएम का वितरण प्राकृतिक अवस्था से अलग हो सकता है। लेकिन एक क्लासिक विधि के रूप में, श्वासनली टपकाव मात्रात्मक रूप से सटीक और9 को लागू करने में आसान है। यद्यपि नाक इंस्टिलेशन कम हानिकारक है, नाक के टपकने पर, कुछ निलंबन फेफड़ों में प्रवेश कर सकते हैं, कुछ पाचन तंत्र में प्रवेश कर सकते हैं, और कुछ नाक गुहा में रहेंगे। चूंकि पीएम निलंबन सभी फेफड़ों में प्रवेश नहीं करेगा, इसलिए एक नाक इंस्टिलेशन वायु प्रदूषण के संपर्क का अनुकरण नहीं कर सकता है। इसके विपरीत, श्वासनली में पार्टिकुलेट मैटर को इंजेक्ट करने से यह सुनिश्चित होता है कि सभी पार्टिकुलेट मैटर सीधे फेफड़ों में प्रवेश करते हैं। इसके अलावा, नाक गुहा छोटा है और वांछित खुराक प्राप्त करने के लिए निलंबन की उच्च एकाग्रता की आवश्यकता होती है, जिससे प्रशासित औसत खुराक को नियंत्रित करना अधिक कठिन हो जाता है।
वर्तमान प्रोटोकॉल कुछ सीमाओं से ग्रस्त है। श्वासनली इंस्टिलेशन में उपयोग किए जाने वाले पीएम निलंबन के कच्चे माल डीजल इंजन से एक मानक कण पदार्थ हैं। इसमें मुख्य रूप से पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो पीएम के मुख्य घटकों में से एक है। वायुमंडल से पीएम के रासायनिक घटकों में नाइट्रेट्स, सल्फेट्स, मौलिक, कार्बनिक कार्बन, कार्बनिक यौगिक (जैसे, पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन), जैविक यौगिक (जैसे, एंडोटॉक्सिन, सेल टुकड़े), और धातु (जैसे, लोहा, तांबा, निकल, जस्ता और वैनेडियम) शामिल हैं। पार्टिकुलेट मैटर मानक हवा में पार्टिकुलेट मैटर से भिन्न हो सकता है, जो एक आदर्श विकल्प भी नहीं है। पार्टिकुलेट मैटर की संरचना क्षेत्र, जलवायु और मौसम से भिन्न होती है। इसलिए, हवा से एकत्र पीएम अनिश्चित है, जिससे प्रयोगों को समान परिणामों के साथ दोहराना चुनौतीपूर्ण हो जाता है। पीएम मानकों का उपयोग करने से अनुसंधान को बेहतर दोहराव मिल सकता है।
कुल मिलाकर, पार्टिकुलेट मैटर एक्सपोजर के बाद एथेरोस्क्लेरोसिस के आधार पर होने वाले मायोकार्डियल इस्किमिया के एक मॉडल का वर्णन किया गया है। इस मॉडल का उपयोग हृदय रोगों पर वायु प्रदूषण के प्रभाव का अध्ययन करने और जटिल बीमारियों के पशु मॉडल की स्थापना के लिए एक संदर्भ प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।
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Disclosures
लेखकों के पास घोषित करने के लिए कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित नहीं हैं।
Acknowledgments
यह मॉडल चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (संख्या 81673640, 81841001, और 81803814) और अभिनव दवा के लिए चीन के प्रमुख राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम (2017ZX09301012002 और 2017ZX09101002001-001-3) के समर्थन से विकसित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2,2,2-Tribromoethanol | Sigma-Aldrich | T48402 | |
| 75% alcohol disinfectant | |||
| Animal ventilator | Shanghai Alcott Biotech | ALC-V8S | |
| Cotton swabs | Sterile | ||
| Cotton swabs for babies | Sterile , Approximately 3 mm in diameter | ||
| Culture Dish | Corning | 430597 | 150 mm x 25 mm |
| Diesel Particulate Matter | National Institute of Standards Technology | 1650b | |
| Dissection board | About 25 x 17 cm. The dissecting board can be replaced with a wooden board of the same size | ||
| High-fat diet for mice | Prescription: egg yolk powder 10%, lard 10%, sterol 1%, maintenance feed 79% | ||
| Iodophor disinfectant | |||
| LED spotlight | 5 V, 3 W,with hoses and clamps | ||
| Medical silk yarn ball | Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd. | - | 0-0 |
| Medical tape | 3M | 1527C-0 | |
| Micro Vascular Hemostatic Forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | W40350 | |
| Needle Holders | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | JC32010 | |
| Normal saline | |||
| Ophthalmic Scissors | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | Y00040 | |
| Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with hooks | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | JD1080 | |
| Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with teeth | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | JD1060 | |
| Pipet Tips | Axygen | T-200-Y-R-S | 0-200 μL |
| Pipette | eppendorf | 3121000074 | 100 uL |
| Safety pin | Approximately 4.5 cm in length , for making chest opening tools | ||
| Small Animal I.V. Cannulas | Baayen healthcare suzhou | BAAN-322025 | I.V CATHETER 22FG x 25 MM |
| Suture needle with thread | Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd. | - | 6-0,Nylon line |
| Suture needle with thread | JinHuan Medical | F503 | 5-0 |
| Syringe | 1 mL | ||
| Tert-amyl alcohol | |||
| Zoom-stereo microscope | Mshot | MZ62 |
References
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