يصف هذا البروتوكول إجراء خطوة بخطوة لإنشاء نموذج صغير لفشل القلب مع جزء طرد محفوظ باستخدام انقباض الأبهر النازل. كما يتم عرض طرق تقييم مورفولوجيا القلب والأنسجة ووظيفة نموذج المرض هذا.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول إجراء خطوة بخطوة لإنشاء نموذج صغير لفشل القلب مع جزء طرد محفوظ باستخدام انقباض الأبهر النازل. كما يتم عرض طرق تقييم مورفولوجيا القلب والأنسجة ووظيفة نموذج المرض هذا.
يتم تصنيف أكثر من نصف حالات قصور القلب (HF) على أنها قصور القلب مع الكسر القذفي المحفوظ (HFpEF) في جميع أنحاء العالم. النماذج الحيوانية الكبيرة محدودة للتحقيق في الآليات الأساسية ل HFpEF وتحديد الأهداف العلاجية المحتملة. يقدم هذا العمل وصفا مفصلا للإجراء الجراحي لتضيق الأبهر الهابط (DAC) في الخنازير الصغيرة التبتية لإنشاء نموذج حيواني كبير ل HFpEF. استخدم هذا النموذج انقباضا يتم التحكم فيه بدقة للشريان الأورطي الهابط للحث على الضغط الزائد المزمن في البطين الأيسر. تم استخدام تخطيط صدى القلب لتقييم التغيرات المورفولوجية والوظيفية في القلب. بعد 12 أسبوعا من إجهاد DAC ، كان الحاجز البطيني ضخما ، ولكن تم تقليل سمك الجدار الخلفي بشكل كبير ، مصحوبا بتمدد البطين الأيسر. ومع ذلك ، تم الحفاظ على جزء طرد الجهد المنخفض للقلوب النموذجية عند >50٪ خلال فترة 12 أسبوعا. علاوة على ذلك ، أظهر نموذج DAC تلفا في القلب ، بما في ذلك التليف والالتهاب وتضخم خلايا عضلة القلب. كانت مستويات علامات قصور القلب مرتفعة بشكل ملحوظ في مجموعة DAC. هذا HFpEF الناجم عن DAC في الخنازير الصغيرة هو أداة قوية للتحقيق في الآليات الجزيئية لهذا المرض وللاختبارات قبل السريرية.
يمثل قصور القلب مع الكسر القذفي المحفوظ (HFpEF) أكثر من نصف حالات قصور القلب وأصبح مشكلة صحية عامة في جميع أنحاء العالم1. أشارت الملاحظات السريرية إلى العديد من السمات الحاسمة ل HFpEF: (1) الخلل الانبساطي البطيني ، مصحوبا بزيادة تصلب الانقباضي ، (2) جزء طرد طبيعي أثناء الراحة مع ضعف أداء التمرين ، و (3) إعادة تشكيل القلب2. تشمل الآليات المقترحة عدم التنظيم الهرموني ، والتهاب الأوعية الدموية الدقيقة الجهازية ، واضطرابات التمثيل الغذائي ، والتشوهات في بروتينات المصفوفة الساركوميةوخارج الخلية 3. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات التجريبية أن قصور القلب مع انخفاض الكسر القذفي (HFrEF) يسبب هذه التعديلات. استكشفت الدراسات السريرية الآثار العلاجية لمثبطات مستقبلات الأنجيوتنسين والأدوية لعلاج HFrEF في HFpEF 4,5. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى نهج علاجية فريدة ل HFpEF. بالمقارنة مع فهم الأعراض السريرية ، فإن التغيرات في علم الأمراض والكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية ل HFpEF لا تزال غير محددة بشكل جيد.
تم تطوير نماذج حيوانية من HFpEF لاستكشاف الآليات وعلامات التشخيص والأساليب العلاجية. يمكن أن تصاب المختبر ، بما في ذلك الخنازير والجرذان والفئران ، ب HFpEF ، وتم اختيار عوامل الخطر المتنوعة ، بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم والسكري والشيخوخة ، كعوامل تحريض 6,7. على سبيل المثال ، أسيتات الديوكسي كورتيكوستيرون وحدها أو مجتمعة مع نظام غذائي عالي الدهون / السكر يحفز HFpEF في الخنازير 8,9. الحمل الزائد للضغط البطيني هو تقنية أخرى تستخدم لتطوير HFpEF في النماذج الحيوانية الكبيرة والصغيرة10. بالإضافة إلى ذلك ، تم اعتماد قيم قطع EF محددة لتعريف HFpEF عبر القارات في السنوات الأخيرة ، كما هو موضح في إرشادات الجمعية الأوروبية لأمراض القلب ، ومؤسسة الكلية الأمريكية لأمراض القلب / جمعية القلبالأمريكية 11 ، وجمعية الدورة الدموية اليابانية / جمعية قصور القلب اليابانية12. وبالتالي ، قد تصبح العديد من النماذج التي تم إنشاؤها مسبقا مناسبة لدراسات HFpEF إذا تم اعتماد المعايير السريرية. على سبيل المثال ، ادعى Youselfi et al. أن سلالة الفئران المعدلة وراثيا ، Col4a3-/- ، كانت نموذجا فعالا ل HFpEF. طورت هذه السلالة أعراضا قلبية نموذجية ل HFpEF ، مثل الخلل الانبساطي ، وضعف الميتوكوندريا ، وإعادة تشكيل القلب13. استخدمت دراسة سابقة نظاما غذائيا عالي الطاقة للحث على إعادة تشكيل القلب باستخدام نطاق متوسط من EF في المسنة14 ، والتي تتميز باضطراب التمثيل الغذائي والتليف وانخفاض أكتوميوسين MgATPase في عضلة القلب. يعد انقباض الأبهر المستعرض للفأر (TAC) أحد أكثر النماذج استخداما لتقليد اعتلال عضلة القلب البطيني الناجم عن ارتفاع ضغط الدم. يتطور البطين الأيسر من تضخم متحد المركز مع زيادة EF إلى إعادة تشكيل متوسعة مع انخفاض EF15,16. تشير الأنماط الظاهرية الانتقالية بين هاتين المرحلتين النموذجيتين إلى أنه يمكن استخدام تقنية انقباض الأبهر لدراسة HFpEF.
تم نشر السمات المرضية والإشارات الخلوية وملامح mRNA لنموذج HFpEF الخنازيرسابقا 17. هنا ، يتم تقديم بروتوكول خطوة بخطوة لإنشاء هذا النموذج وطرق تقييم الأنماط الظاهرية لهذا النموذج. الإجراء موضح في الشكل 1. باختصار ، تم وضع الخطة الجراحية بشكل مشترك من قبل الباحث الرئيسي والجراحين وفنيي المختبرات وموظفي رعاية. خضعت الخنازير الصغيرة لفحوصات صحية ، بما في ذلك الاختبارات الكيميائية الحيوية وتخطيط صدى القلب. بعد الجراحة ، تم إجراء إجراءات مضادة للالتهابات ومسكنات. تم استخدام تخطيط صدى القلب والفحص النسيجي والمؤشرات الحيوية لتقييم الأنماط الظاهرية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على جميع الدراسات على من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام التابعة لمعهد مراقبة المختبر في قوانغدونغ (الموافقة رقم. IACUC2017009). تم إجراء جميع التجارب على وفقا لدليل رعاية واستخدام المختبر (الطبعة 8 ، 2011 ، الأكاديميات الوطنية ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم إيواء في منشأة معتمدة من AAALAC في معهد مراقبة مختبر قوانغدونغ (ترخيص رقم. SYXK (YUE) 2016-0122 ، الصين). تم استخدام ستة ذكور من الخنازير الصغيرة التبتية (ن = 3 لكل من المجموعة الوهمية ومجموعة DAC ، 25-30 كجم في الوزن) لتطوير نموذج HFpEF.
1. إعداد والأدوات
2. التخدير والتنبيب الرغامي وقنية الوريد
3. الإجراء الجراحي
4. رعاية ما بعد الجراحة
5. تخطيط صدى القلب عبر الصدر
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تخطيط صدى القلب
تم تقييم بنية القلب ووظيفته في الأسابيع 0 و 2 و 4 و 6 و 8 و 10 و 12. يتم عرض تسجيلات الوضع B والوضع M لمنظر المحور القصير parasternal في الشكل 4A. تضمن قياس تخطيط صدى القلب سمك الحاجز البطيني (VST) وسمك الجدار الخلفي (PWT) والبعد الداخلي للبطين الأيسر (LVID). زاد VST في نهاية الانبساط في قلوب DAC ، في حين زاد PWT في نهاية الانبساط ثم انخفض خلال فترة الملاحظة ، مما يشير إلى أن إعادة تشكيل الضخامي كانت موجودة في البطين الأيسر من الخنازير الصغيرة DAC ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استخدمت هذه الدراسة تقنيات DAC لتطوير نموذج HFpEF للخنازير الصغيرة التبتية. يتم تقديم بروتوكول تحضير والأدوات خطوة بخطوة هنا ، بما في ذلك التخدير والتنبيب الرغامي وقنية الوريد والإجراءات الجراحية ورعاية ما بعد الجراحة. كما يتم تقديم تقنيات التسجيل لصور القلب ب و الوضع M للقلب. بعد DAC ، خضع القلب لتضخم البطين الأيسر خلال الأسبوعين 4 و 6 والتمدد بعد الأسبوع 8. تم الحفاظ على LVEF خلال فترة 12 أسبوعا. لوحظ التليف والالتهاب في قلوب DAC.
تم استخدام مزيج من عملية الصدر المفتوح وانقباض الأبهر لتطوير...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم مصالح متنافسة.
تم دعم هذا العمل من قبل برنامج قوانغدونغ للعلوم والتكنولوجيا (2008A08003 ، 2016A020216019 ، 2019A030317014) ، وبرنامج قوانغتشو للعلوم والتكنولوجيا (201804010206) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (31672376 ، 81941002) ، ومختبر مقاطعة قوانغدونغ الرئيسي لحيوانات المختبر (2017B030314171).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| خياطة جراحية قابلة للامتصاص | Putong Jinhua Medical Co. Ltd ، الصين | 4-0 | |
| محطة التنفس | الجمالية Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co.، Ltd ، الصين | WATO EX-35vet | |
| Aspirator | Shanghai Baojia Medical Devices Co.، Ltd ، الصين | YX930D | |
| Benzylpenicillin | Sichuan Pharmaceutical. INC ، الصين | H5021738 | |
| التخلص من أنبوب القصبة الهوائية مع الكفة | Shenzhen Verybio Co.، Ltd ، الصين | 20 سم ، معرف 0.9 | |
| محول التخلص | Guangdong Baihe Medical Technology Co.، Ltd ، الصين | ||
| شفرة تشريح | شنغهاي & nbsp ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | ||
| الكي الكهربائي | شنغهاي ؛ Hutong Medical Instruments (Group) Co., Ltd ، الصين | GD350-B | |
| مقايسة الممتز المناعي المرتبطة بالإنزيم ELISA kit | Cusabio Biotech Co.، Ltd ، الصين | CSB-E08594r | |
| Eosin | Sigma-Aldrich Corp. | E4009 | |
| Flunixin meglumine | شنغهاي Tongren الصيدلانية المحدودة ، الصين | Shoyaozi (2012) -090242103 | |
| ملقط | شنغهاي & nbsp ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | ||
| Hematoxylin | Sigma-Aldrich Corp. | H3136 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co.، Ltd ، الصين | Veteasy للحيوانات | |
| منظار الحنجرة | Taixing Simeite Medical Instruments and Instruments Co.، Ltd ، الصين | للبالغين | |
| أضواء جراحية LED | Mingtai Medical Group ، الصين | ZF700 | |
| قارئ Microplate | Thermo Fisher Scientific ، الولايات المتحدة الأمريكية | Multiskan FC | |
| مجهر | لايكا ، ألمانيا | DM2500 | |
| وحدة تقييد متنقلة | مخصصة | N / A | وحدة تقييد متنقلة ، مصنوعة من إطار معدني وعجلات ، مع غطاء قماشي |
| موردين محليين للأكسجين | ، قوانغتشو ، الصين | ||
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich Corp. | V900894 | |
| مراقبة المريض | شنتشن Mindray الالكترونيات الطبية الحيوية ، الصين | Beneview T5 | |
| القسطرة المحيطية في الوريد (IV) | شنتشن Yima Pet Industry Development Co.، Ltd. ، الصين | 26G X 16 mm | |
| Propofol | Guangdong Jiabo Phamaceutical Co.، Ltd. | H20051842 | |
| ضام الضلع | شنغهاي & nbsp ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | ||
| حاكم | أطعمة لذيذة ؛ التصنيع شركة ، الصين | ||
| مشرط يتعامل | مع شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ المحدودة ، الصين | ||
| مقص (ز) | شنغهاي ؛ طبية الأدوات (المجموعة) ؛ Co., Ltd. ، الصين | ||
| خياطة | Medtronic-Coviden Corp. | 3-0 ، 4-0 | |
| هلام بالموجات فوق الصوتية | تيانجين Xiyuansi معهد الإنتاج ، الصين | TM-100 | |
| مراقب بيطري | شنتشن ميندراي للإلكترونيات الطبية الحيوية ، الصين | ePM12M نظام | |
| Esatoe ، إيطاليا | MyLab30 | مجهزة بمحول صفيف مرحلي (3-8 هرتز) | |
| حقن زيلازين هيدروكلوريد | Shenda Animal شركة Phamarceutical Co.، Ltd. ، الصين | Shoyaozi (2016) -07003 | |
| حقن Zoletil | Virbac ، فرنسا | Zoletil 50 | Tiletamine و zolazepam للحقن |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن