Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Forverring av myokardiskemi ved eksponering av partikler i aterosklerose dyremodell

Published: December 10, 2021 doi: 10.3791/63184
* These authors contributed equally

Summary

Denne protokollen beskriver en sammensatt dyremodell med eksponering for partikler (PM) som forverrer myokardiskemi med aterosklerose.

Abstract

Helseproblemene forårsaket av luftforurensning (spesielt partikkelforurensning) får mer og mer oppmerksomhet, spesielt blant pasienter med hjerte- og karsykdommer, noe som forverrer kompliserte lidelser og forårsaker dårlig prognose. Den enkle eksponeringsmodellen for myokardiskemi (MI) eller svevestøv (PM) er uegnet for slike studier av sykdommer med flere årsaker. Her er det beskrevet en metode for å konstruere en sammensatt modell som kombinerer PM-eksponering, aterosklerose og myokardiskemi. ApoE−/− mus ble matet med et fettrikt kosthold i 16 uker for å utvikle aterosklerose, trakeal instillasjon av PM standardsuspensjon ble utført for å simulere pulmonal eksponering av PM, og venstre fremre synkende koronararterie ble ligert en uke etter siste eksponering. Trakeal instillasjon av PM kan simulere akutt lungeeksponering samtidig som kostnadene ved forsøket reduseres betydelig; Den klassiske venstre fremre nedadgående arterieligasjonen med ikke-invasiv trakeal intubasjon og en ny hjelpeutvidelsesanordning kan sikre dyrets overlevelsesrate og redusere vanskeligheten ved operasjonen. Denne dyremodellen kan med rimelighet simulere pasientens patologiske endringer i hjerteinfarkt forverret av luftforurensning og gi en referanse for konstruksjon av dyremodeller relatert til studier som involverer sykdommer med flere årsaker.

Introduction

Luftforurensning har vært assosiert med høy dødelighet av alle årsaker og bidratt med en betydelig sykdomsbyrde mer enn summen av vannforurensning, jordforurensning og yrkeseksponering1. En rapport fra WHO avslørte at utendørs luftforurensning forårsaket 4,2 millioner for tidlige dødsfall i både byer og landlige områder over hele verden i 20162. 91 % av mennesker over hele verden bor på steder der luftkvaliteten overskrider WHOs retningslinjegrenser2. Videre er det fine svevestøvet (PM) (≤2,5 μm i diameter, PM2,5) anerkjent som den viktigste luftforurensningstrusselen mot global folkehelse3, spesielt for folk som bor i byer med lavinntekts- og mellominntektsland.

De negative effektene av luftforurensning på hjerte- og karsykdommer fortjener mer oppmerksomhet. Tidligere studier har vist at PM fører til økt risiko for kardiovaskulær sykdom (CVDs)4. Eksponering for høye konsentrasjoner av ultrafine partikler i flere timer kan føre til økt dødelighet av hjerteinfarkt. For personer med en historie med hjerteinfarkt, kan eksponering for ultrafine partikler øke risikoen for tilbakefall betydelig5. Videre er det generelt akseptert at PM-eksponering akselererer utviklingen av aterosklerose6.

For medisinsk forskning er det avgjørende å velge en egnet dyremodell. Enkel aterosklerose dyremodeller7, myokardiskemi dyremodeller8 og PM eksponering dyremodeller9 eksisterer allerede. ApoE−/− (apolipoprotein E knocked out) mus er en tradisjonell musemodell som brukes i aterosklerosestudier. Evnen til å fjerne plasmalipoproteiner i ApoE−/− mus er alvorlig svekket. Den fettfattige diettfôringen vil forårsake alvorlig aterosklerose, som ligner diettavhengigheten av aterosklerotisk hjertesykdom observert hos mennesker7. Ligering av venstre fremre synkende koronararterie (LAD) er en klassisk metode for å indusere den iskemiske hendelsen 8,10. Trakeal infusjon har blitt brukt i mange undersøkelser og skiller seg ut fra eksponeringsmodeller11,12 på grunn av bedre simulering og lavere kostnader.

Dyremodeller av enkelt sykdom har imidlertid betydelige begrensninger i vitenskapelig forskning. Den myokardiskemi indusert bare av LAD ligering er ikke simulert i den faktiske situasjonen. I naturlig tilstand er myokardiskemi vanligvis forårsaket av plakkbrudd og blokkerte koronararterier13. Pasienter med iskemisk kardiomyopati har vanligvis aterosklerotiske grunnleggende lesjoner13. Det er også unormal lipidmetabolisme og inflammatoriske reaksjoner i kroppen14. Derfor har iskemi forårsaket av fysiske faktorer eller under naturlige forhold forskjellige patologiske manifestasjoner. Eksisterende studier har vist at infarkt og betennelse i myokardiskemimodeller med aterosklerose er mer alvorlige15,16. PM-eksponering kan forverre aterosklerose og myokardiskemi ytterligere ved å indusere betennelse og oksidativt stress1. Tre faktorer sameksisterer vanligvis i naturlig tilstand, slik at den faktiske situasjonen bedre kan simuleres ved å bruke en sammensatt modell.

Denne protokollen beskriver utvikling av en dyremodell av myokardiskemi (MI) som kombinerer aterosklerose (AS) og PM akutt eksponering. ApoE−/− mus ble matet med et fettrikt kosthold for å indusere aterosklerose. Pulmonal eksponering av PM ble imitert ved dryppende PM suspensjon gjennom luftrøret. Ligering av LAD hos mus ble brukt til å indusere myokardiskemi. Disse metodene ble kombinert og optimalisert for å simulere sykdomstilstanden bedre og forbedre overlevelsesgraden til dyr. Ingen stor eksponeringsenhet eller gassbedøvelsesmaskin er nødvendig, noe som gjør eksperimentet enkelt å utføre. Denne modellen kan brukes til å studere virkningen av PM-eksponering i luftforurensning på aterosklerose og iskemisk kardiomyopati og forske på nye legemidler utviklet for å behandle sykdommer med slike komplekse faktorer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreaktiviteter beskrevet her ble godkjent av Animal Ethics Committee ved Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences. Mannlige ApoE−/− mus (C57BL/6 bakgrunn) på 6-8 uker ble brukt i studien.

1. Eksperimentell forberedelse

  1. Forbered tribromoetanolbedøvelsesmidler (15 mg / ml): oppløs 0,75 g tribromoetanol i 1 ml tert-amylalkohol (se materialfortegnelse). Etter fullstendig oppløsning, fortynn den til 50 ml med steril saltvann. Oppbevar oppløsningen ved 4 °C i en steril beholder og unngå eksponering for lys.
    MERK: I denne protokollen ble tribromoetanol brukt på grunn av optimal anestesigjenopprettingstid og overlevelsesrate for dyr. Følg lokale dyreetiske komitéanbefalinger når du velger anestesiregimet.
  2. Forbered PM-suspensjon: mål 5 mg DPM (dieselpartikler, se materialtabell) i 10 ml sentrifugerør. Tilsett 5 ml vanlig saltvann og snu røret opp ned for å blande godt. Bruk parafinfilm til å forsegle røret og legg det deretter i ultralydrenser i 2-3 timer (40KHz, 80w) for ultralydbrudd.
    MERK: Suspensjonen skal være homogen og fri for partikkelagglomerater. Rist godt før bruk.

2. Induksjon av aterosklerose hos mus

  1. Fôr musene med et fettfattig kosthold (eggeplommepulver 10%, smult 10%, sterol 1%, vedlikeholdsfôr 79%, se materialfortegnelse) i 12 uker.
  2. For å estimere fremdriften av aterosklerose, velg 2-3 mus tilfeldig og kontroller om det er en plakett i aortabuen ved ultralydavbildning eller direkte anatomisk observasjon17.
    MERK: For anatomisk observasjon ble dyr valgt via tilfeldig utvalg og avlivet etter bedøvelse. Deretter ble brysthulen åpnet, og blodårene ble direkte visualisert. Anatomisk observasjon er vanligvis mer pålitelig fordi ultralydavbildning kanskje ikke oppdager alle plakk.
  3. Når aterosklerose har dømt dannet, forberede musene til neste trinn.

3. Orotrakeal intubasjon og partikler akutt eksponering

MERK: PM vil bli utsatt en gang i uken i 4 uker etter 12 uker med høyt fettfôring og kontinuerlig gitt et fettfattig kosthold.

  1. Forbered et disseksjonsbrett (se Materialfortegnelse) med et gummibånd som festes 1,5 cm fra toppkanten. Fest disseksjonskortet i en 60 ° vinkel fra bordplanet.
  2. Bedøv musen ved hjelp av tribromoetanolbedøvelse ved intraperitoneal injeksjon (0,1 ml for hver 10 g kroppsvekt). Etter 2-3 min, vri musen for å sjekke om det er en riktig refleks. Utfør en tåklemme for å bekrefte sedasjon. Slipp steril smøring på øynene.
  3. Desinfiser disseksjonsbrettet med spritservietter.
  4. Plasser den bedøvede musen i en liggende stilling på brettet og hekte de øvre fortennene til gummibåndet.
  5. Bruk en liten LED-spotlight (se Materialfortegnelse) med et fleksibelt rør. Fokuser lyset på luftrøret, som er rundt midtpunktet på den aksillære linjen.
  6. Sett en liten steril bomullspinne inn i musens munn, og rull deretter vattpinnen for å stikke tungen ut.
  7. Hold tungen og trekk den forsiktig opp for å gjøre munnhulen, svelget og luftrøret i samme lengderetning. Glottis, som er inngangen til luftrøret, vil bli vist som et lyspunkt, som åpnes og lukkes med hvert pust.
  8. Fortsett å holde tungen forsiktig. Sett kanylen (22 G) inn i luftrøret til musen ved å sikte på glottis, trekk ut nålkjernen etter at kanylen er satt inn i luftrøret.
  9. Bruk en pipettepistol med en liten mengde vanlig saltvann for å teste om røret er riktig i weasand. Hvis røret er i riktig posisjon, vil væskesøylen i pipettepistolen sprette for hvert pust.
  10. Slipp 50 μL DPM-suspensjon (klargjort i trinn 1.2) i røret med en pipettepistol. Suspensjonen vil bli naturlig inhalert inn i lungene i musen som den puster.
    MERK: For å sikre jevn pust, er det bedre å gi musen to ganger DPM-suspensjonen (25 μL for en gang), 10 s fra hverandre.
  11. Fjern den inneliggende nålen etter PM-eksponering. Vent til musen forblir på varmeputene til de gjenvunnet bevisstheten (10-20 min) og legg deretter tilbake i hjemmeburet.

4. Koronar ligering

MERK: Myokardisk iskemimodelleringsoperasjon (koronar ligering) utføres ved 16. uke.

  1. Forbered kirurgiske instrumenter. Etter autoklavering lagrer du alle kirurgiske verktøy i en forseglet instrumentboks. Bløtlegg dem i 75% alkohol i 20-30 minutter før operasjonen.
  2. Konstruer operasjonsplattformen. For å oppnå riktig plattformhelling, bruk et cellekulturoppvaskdeksel (150 mm x 25 mm). Brett 0-0 silke (10-15 cm lengde) i to og fest endene av tråden til toppen av den skrånende plattformen ved hjelp av tape for å skape en suspensjonssløyfe.
  3. Bedøv musene ved å følge prosedyren beskrevet i trinn 3.2.
    MERK: Et 1-ukers intervall må sikres mellom hver administrasjon av tribromoetanol.
  4. Desinfiser plattformen med spritservietter.
  5. Plasser musen i en liggende stilling på intubasjonsplattformen og hekte de øvre fortennene ved suspensjonssløyfen beskrevet i trinn 4.2. Teip halen, lemmer og værhår.
  6. Fjern håret på venstre bryst og en del av det tilstøtende høyre brystet med hårfjerningskrem før operasjonen.
  7. Utfør orotrakeal intubasjon hos mus ved å følge prosedyren beskrevet i trinn 3.4-3.8.
  8. Koble kjæledyrets inneliggende nål med en dyreventilator (se materialtabell). Ventilator innstilling: respirasjonsfrekvens- 120 ganger / min; innånding/respirasjonsforhold - 1:1.1; tidevannsvolum - 1,7 ml.
  9. Tørk huden med iodofor og alkohol for å desinfisere.
  10. Utsett hjertet. Lag et hudsnitt på 0,5-1 cm med oftalmisk saks og spenne musklene (pectoral superficialis muskel og serratus anterior muskel) for å eksponere ribbeina. Klem ribben med en oftalmisk pinsett (med kroker) og lag deretter et lite kutt på det tredje interkostale rommet (se materialtabell). Lag et operasjonsvindu med hjemmelagde bryståpningsverktøy.
    MERK: Hudkuttet ligger på omtrent en tredjedel av xiphoidprosessen og axillalinjen.
  11. Ripp perikardialmembranene. Da er det mulig å ligate LAD ved å følge trinn 4.11-4.14.
    MERK: Hvis lungelappene blokkerer utsikten, skyv den bak hjertet ved hjelp av en liten steril bomullspinne.
  12. Først finner du LAD.
  13. Hold den sterile 6-0 silkesuturen med en nål ved hjelp av mikrovaskulære hemostatiske tang (se Materialfortegnelse). Pass silken gjennom en 2 mm bredde av myokard i området der koronararterien ligger.
    MERK: Ikke prøv å ligate LAD bare, noe som kan føre til store intraoperative blødninger.
  14. Plasser et kort stykke steril 5-0 silke mellom ligaturen og myokardvevet for å forhindre vevsbrudd.
  15. Bind LAD og den lille bunten av myokardiet rundt den tett. Ligeringen anses vellykket når den fremre veggen av venstre ventrikel (LV) blir blek; ST-segmenthøyde kan observeres samtidig hvis en elektrokardiogrammaskin er koblet til.
  16. Klem forsiktig ut luften fra brystet. Sutur intercostal muskler og hud sekvensielt med steril 5-0 silke.
    MERK: For å klemme luften fra brystet, lukk brystet i øyeblikket av lungeutvidelse og bruk indeks- og langfingrene til å forsiktig klemme brystkassen i midten og la luften slippe ut fra utover det siste stinget. Sprøyter kan også brukes til å trekke ut brystgass.
    MERK: Enkel avbrutt sutur anbefales, for musene kan gnage silken når de er våkne.

5. Gjenoppretting

  1. Rydd opp all blodflekken etter operasjonen, ellers vil musen bli angrepet av andre.
  2. Plasser musen på en varmepute i en lateral liggende stilling. Overvåk museskiltene kontinuerlig i 5-20 minutter til de kommer seg etter anestesi. Overvåkingstiden avhenger av kroppens tilstand.
    MERK: Mus puster lettere i lateral liggende stilling.
  3. Når høyrerefleksen er gjenopprettet, overfører musene til å rengjøre gjenvinningsburene på en varmepute med mat og vannflaske. Fortsett å overvåke i 15-30 minutter for å sikre musens overlevelse. Hold musen borte fra andre før den kan bevege seg helt autonomt.
  4. For å forhindre sårinfeksjon, injiser penicillinnatrium intramuskulært i henhold til ønsket dose (1,00,000-1,50,000 E/kg). For detaljer, vennligst se legemiddelmerkingen for doseringskonvertering.
  5. Plasser musen tilbake i hjemmeburet. Fortsett å overvåke de neste 24 timene før prøveinnsamling. Administrer smertestillende midler for langsiktige eksperimenter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Musene ble avlivet 24 timer etter koronar ligering, og blodet ble samlet inn etter anestesi. Mus ble bedøvet av tribromoetanol (i henhold til trinn 3.2), og blodprøven ble samlet fra retroorbital sinus. Hjertet ble høstet, og graden av iskemi ble undersøkt ved 2,3,5-Trifenyltetrazoliumklorid (TTC) farging (figur 1). Normalt vev blir rødt når TTC reagerer med succinatdehydrogenase, mens det iskemiske vevet forblir blekt på grunn av redusert dehydrogenaseaktivitet18. MI + PM-gruppens hjerte har et større infarktområde enn MI-gruppens.

Figur 2 viser plakk i aorta ved oljerød O-farging17,19. Oljerød O kan nøyaktig farge de nøytrale fettene som triglyserider i vevet17. De røde flekkene på bildet indikerer plaketter. AS+PM-gruppens aorta hadde flere plaketter enn AS-konsernets. Figur 3 viser de hjemmelagde bryståpningsverktøyene som er nevnt og bruken av dens.

Figure 1
Figur 1: TTC-fargeanalyse i musehjertevev. Infarktområdet viser hvitt. PM-eksponering forverret myokardiskemi. Sham: Led ingen MI kirurgi eller PM eksponering; MI: Led MI-kirurgi, men ingen PM-eksponering; MI + PM: Led både MI-kirurgi og PM-eksponering. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: Representative eksempler på oljerød O-farging av aortae hos ApoE−/− mus. Plaketten i aorta var farget rød. Fettrik fôring førte til åreforkalkning hos ApoE-/- mus, og PM-eksponering forverret aterosklerose. Sham: villtype mus med normalt kosthold; AS: ApoE-/- mus med fettfattig kosthold; AS+PM: ApoE-/- mus med et fettfattig kosthold, led av PM-eksponering . Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: Hjemmelagde verktøy for bryståpning. Kryss bryståpningsverktøyene for å åpne et operasjonsvindu når det er i bruk. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Etableringen av en sammensatt dyremodell er noe annerledes enn den enkelte MI-modellen. Å opprettholde en høy overlevelse er utfordrende i utviklingen av den sammensatte modellen. Alvorlighetsgraden av aterosklerose hos ApoE−/− mus vil bli mer alvorlig med forlengelsen av fettfattig fôringstid7, og svakheten hos mus fører til økt dødelighet. Derfor er det nødvendig å overvåke tilstanden til musene under forsøket kontinuerlig og justere tiden for å indusere aterosklerose i henhold til forsøkets behov.

PM-eksponering kan ha liten effekt på musenes overlevelsesrate. Men gjentatt trakeal intubasjon vil forårsake intraoral blødning og ødem hos mus20, noe som vil øke vanskeligheten med påfølgende eksperimenter. Derfor er det nødvendig å praktisere intubasjonsprosessen flittig. Prøv å finne riktig posisjon i så få forsøk som mulig. Siden en lang periode er nødvendig i dette eksperimentet, er det nødvendig å forkorte musens lange fortenner. Beskjæring av musens lange fortenner må unngås under operasjonene, Inkludert endotrakeal intubasjon; Ellers kan de skarpe snittene skrape musetungen og forårsake blødning.

LAD ligeringskirurgi påvirker overlevelsesgraden til musene. Klassisk og konservativ intratorakal ligering av LAD-koronararterien er nøye valgt i stedet for 'Efficient Model'10 (en metode som klemmer hjertet ut av brystet) for å få bedre langsiktig overlevelse etter operasjonen med mindre treningskostnader.

De mest kritiske nødvendighetene i drift er bedøvelse, vedlikehold av musens pust og forebygging av blødning. Sammenlignet med pentobarbital, kan tribromoetanol forbedre overlevelsesgraden for mus betydelig. Musen vil være bevisstløs 2-5 min etter anestesi, og denne situasjonen varer vanligvis til slutten av operasjonen. Hvis musen våkner, administreres en ekstra injeksjon på 0,05 ml bedøvelse.

Etter at brysthulen er åpnet, skal ventilatoren kobles helt til. Hvis trakeal intubasjonen faller av i midten, bør brysthulen forsegles umiddelbart med hemostatiske tang, og forsøket kan fortsette etter at ventilatoren er koblet til igjen. Blødning bør unngås under operasjonen. Blødningsprosessen har en tendens til å forekomme i det åpne brystet, perikardiet fjernes og LAD ligeres. Hvis det oppstår blødning, fjern blodet med bomullspinne. Eksos skal klemmes helt når du lukker brysthulen, eller bruk brystrør8 når brystet er lukket.

PM-eksponeringsmetoden hos mus inkluderer hovedsakelig eksponeringstårn 21, haleveneinjeksjon22 og trakeal dryppende23. Eksponeringstårn har store kostnader (på grunn av dyrt utstyr og det enorme PM-forbruket), mens haleåreinjeksjonen er ganske forskjellig fra det naturlige mønsteret for PM-eksponering. Trakeal drypp er en kompromiss måte. Sammenlignet med å puste under PM-eksponering, er trakeal drypping en passiv eksponeringsprosess. Fordelingen av PM i luftrøret og lungene kan være forskjellig fra naturlig tilstand. Men som en klassisk metode er trakeal drypp kvantitativt nøyaktig og enkel å implementere9. Selv om nasal instillasjon er mindre skadelig, ved nasal instillasjon, kan noe av suspensjonen komme inn i lungene, noen kan komme inn i fordøyelsessystemet, og noen vil forbli i nesehulen. Siden PM-suspensjonen ikke alle kommer inn i lungene, kan en nasal instillasjon ikke simulere eksponering for luftforurensning. I motsetning til dette sikrer injeksjon av partikler i luftrøret at alle partikler kommer direkte inn i lungene. I tillegg er nesehulen mindre og krever en høyere konsentrasjon av suspensjonen for å oppnå ønsket dose, noe som gjør det vanskeligere å kontrollere gjennomsnittlig administrert dose.

Den nåværende protokollen lider av visse begrensninger. Råmaterialene til PM-fjæring som brukes i sporealinstillasjon er et standard svevestøv fra dieselmotorer. Den inneholder hovedsakelig polysykliske aromatiske hydrokarboner, som er en av hovedkomponentene i PM. De kjemiske bestanddelene av svevestøv fra atmosfæren inkluderer nitrater, sulfater, elementært, organisk karbon, organiske forbindelser (f.eks. polysykliske aromatiske hydrokarboner), biologiske forbindelser (f.eks. endotoksin, cellefragmenter) og metaller (f.eks. Jern, kobber, nikkel, sink og vanadium)24. Svevestøvstandarden kan avvike fra svevestøvet i luften, noe som heller ikke er et perfekt valg. Sammensetningen av svevestøv varierer etter region, klima og sesong. Derfor er PM samlet fra luften usikker, noe som fører til at forsøkene blir utfordrende å gjenta med de samme resultatene. Bruk av PM-standarder kan gi forskningen bedre repeterbarhet.

Samlet sett er det beskrevet en modell av myokardiskemi som forekommer basert på aterosklerose etter eksponering av partikler. Denne modellen kan brukes til å studere effekten av luftforurensning på kardiovaskulære sykdommer og gi en referanse for å etablere en dyremodell av komplekse sykdommer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen konkurrerende økonomiske interesser å erklære.

Acknowledgments

Denne modellen ble utviklet med støtte fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81673640, 81841001 og 81803814) og Major National Science and Technology Program of China for Innovative Drug (2017ZX09301012002 og 2017ZX09101002001-001-3).

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Al-Kindi, S. G., Brook, R. D., Biswal, S., Rajagopalan, S. Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution. Nature Reviews: Cardiology. 17 (10), 656-672 (2020).
  2. WHO. Ambient (outdoor) Air Pollution. WHO. , Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health (2021).
  3. Kim, K. H., Kabir, E., Kabir, S. A review on the human health impact of airborne particulate matter. Environment International. 74, 136-143 (2015).
  4. Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., Brook, R. D. Air pollution and cardiovascular disease: JACC State-of-the-Art Review. Journal of the American College of Cardiology. 72 (17), 2054-2070 (2018).
  5. Wolf, K., et al. Associations between short-term exposure to particulate matter and ultrafine particles and myocardial infarction in Augsburg, Germany. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218 (6), 535-542 (2015).
  6. Sun, Q., Hong, X., Wold, L. E. Cardiovascular effects of ambient particulate air pollution exposure. Circulation. 121 (25), 2755-2765 (2010).
  7. Emini Veseli, B., et al. Animal models of atherosclerosis. European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).
  8. 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), e55353 (2017).
  9. Lei, J., et al. The acute effect of diesel exhaust particles and different fractions exposure on blood coagulation function in mice. International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (8), 4136 (2021).
  10. Gao, E., et al. A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse. Circulation Research. 107 (12), 1445-1453 (2010).
  11. Pei, Y. H., et al. LncRNA PEAMIR inhibits apoptosis and inflammatory response in PM2.5 exposure aggravated myocardial ischemia/reperfusion injury as a competing endogenous RNA of miR-29b-3p. Nanotoxicology. 14 (5), 638-653 (2020).
  12. Jia, H., et al. PM2.5-induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway. Environmental Toxicology. 36 (3), 298-307 (2021).
  13. Vogel, B., et al. ST-segment elevation myocardial infarction. Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39 (2019).
  14. Libby, P. The changing landscape of atherosclerosis. Nature. 592 (7855), 524-533 (2021).
  15. Zhou, Z., et al. Excessive neutrophil extracellular trap formation aggravates acute myocardial infarction injury in Apolipoprotein E deficiency mice via the ROS-dependent pathway. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019, 1209307 (2019).
  16. Pluijmert, N. J., Bart, C. I., Bax, W. H., Quax, P. H. A., Atsma, D. E. Effects on cardiac function, remodeling and inflammation following myocardial ischemia-reperfusion injury or unreperfused myocardial infarction in hypercholesterolemic APOE*3-Leiden mice. Scientific Reports. 10 (1), 16601 (2020).
  17. Centa, M., Ketelhuth, D. F. J., Malin, S., Gistera, A. Quantification of atherosclerosis in mice. Journal of Visualized Experiments. (148), e59828 (2019).
  18. Benedek, A., et al. Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats. Brain Research. 1116 (1), 159-165 (2006).
  19. Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease. Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).
  20. Nelson, A. M., Nolan, K. E., Davis, I. C. Repeated orotracheal intubation in mice. Journal of Visualized Experiments. (157), e60844 (2020).
  21. Zheng, Z., et al. Exposure to fine airborne particulate matters induces hepatic fibrosis in murine models. Journal of Hepatology. 63 (6), 1397-1404 (2015).
  22. Bai, N., van Eeden, S. F. Systemic and vascular effects of circulating diesel exhaust particulate matter. Inhalation Toxicology. 25 (13), 725-734 (2013).
  23. Furuyama, A., Kanno, S., Kobayashi, T., Hirano, S. Extrapulmonary translocation of intratracheally instilled fine and ultrafine particles via direct and alveolar macrophage-associated routes. Archives of Toxicology. 83 (5), 429-437 (2009).
  24. Brunekreef, B., Holgate, S. T. Air pollution and health. Lancet. 360 (9341), 1233-1242 (2002).

Tags

Medisin utgave 178 Svevestøv myokardiskemi aterosklerose sammensatt modell luftforurensning
Forverring av myokardiskemi ved eksponering av partikler i aterosklerose dyremodell
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yang, Y., Deng, S., Qu, S., Zhang,More

Yang, Y., Deng, S., Qu, S., Zhang, Y., Zheng, Z., Chen, L., Li, Y. Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model. J. Vis. Exp. (178), e63184, doi:10.3791/63184 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter