أجريت هذه الدراسة وفقا للتوصيات الواردة في دليل العناية واستخدام الحيوانات المخبرية الصادر عن المعاهد الوطنية للصحة (المنشور رقم 85-23، معدل 1996). تمت الموافقة على بروتوكول الدراسة من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية في مستشفى أنجين في بكين (الموافقة رقم 81700293). تمت مراجعة بروتوكول الدراسة والموافقة عليه من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية في مؤسستنا. تم بذل كل الجهود لتقليل معاناة الحيوانات وتقليل عدد الحيوانات المستخدمة في الدراسة. المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. نموذج الحيوان وتصميم التجارب
- تحضير الحيوانات وسكنه
تم الحصول على أربعة وعشرين ذكرا أصحاء، تتراوح أعمارهم بين 4 و5 سنوات ووزنهم 10–12 كجم، من شركة مزرعة الحيوانات الزراعية التجريبية بجامعة شنغهاي جياو تونغ المحدودة (انظر جدول المواد). تم استخدام ذكور البيجل فقط لتقليل التأثيرات المربكة المحتملة للتقلبات الهرمونية المرتبطة بدورة الشبق على التخثر، ووظيفة البطانة، والاستجابات الالتهابية. تم وضع جميع البيجل بشكل فردي في أقفاص قياسية تحافظ على درجة حرارة تتراوح بين 22–25 درجة مئوية مع رطوبة تتراوح بين 40٪–60٪ ودورة ضوء وظلام تتراوح بين 12 ساعة إلى 12 ساعة. تم توفير نظام غذائي قياسي للكلاب في المختبر والماء بالإرادة. قبل بدء الإجراءات التجريبية، خضعت جميع البيجل لفترة تأقلم مدتها أسبوع واحد. تم إجراء تخطيط صدى القلب عبر الصدر (TTE) على جميع الحيوانات باستخدام نظام موجات فوق صوتية مزود بمحول مصفوفة طورية بسرعة 3.5 ميجاهرتز لاستبعاد أمراض الصمام، واعتلال عضلة القلب، وأمراض القلب الهيكلية الأخرى.
- التخدير والوصول الوعائي
تم صيام جميع كلاب البيجل لمدة 12 ساعة قبل الإجراء. تم تحفيز التخدير عن طريق إعطاء بنتوباربيتال الصوديوم عن طريق الوريد بجرعة 20 ملغ/كجم عبر الوريد الرأسي، وتم إعطاؤه ببطء على مدى حوالي 3–5 دقائق حتى يتم تأكيد فقدان منعكس الجسم. بمجرد تحقيق تخدير كاف، تم إجراء التنبيب في القصبة الهوائية باستخدام أنبوب تنفس بحجم مناسب (قطر داخلي 7.0–8.0 مم) مقيد بالأكواف، وبدأ التهوية الميكانيكية بحجم مد 15 مل/كجم ومعدل تنفس 12–15 نفسا/دقيقة. تم الحفاظ على مراقبة ديناميكية الدم المستمرة طوال فترة الإجراء. تم تطبيق تخطيط القلب السطحي بثلاثة أرب (ECG) لمراقبة معدل ضربات القلب وإيقاع القلب، واستخدم قياس التأكسج النبضي لمراقبة تشبع الأكسجين. تم الحفاظ على خط وريدي محيطي لإعطاء السوائل (محلول رينجر الحلي، المنقوع بمعدل 5–10 مل/كجم/ساعة) وجرعات تخدير إضافية إذا لزم الأمر.
لاحقا، تم إجراء شق جلدي بحجم حوالي 3-4 سم في المنطقة الإربية اليمنى تحت ظروف معقمة لكشف الشريان الفخذي المشترك باستخدام تشريح غير حاد. تم تأكيد الوصول الناجح إلى الشرايين من خلال عودة الدم النابضة. تم وضع غمد وعائي 6F في الشريان الفخذي الأيمن باستخدام تقنية سيلدينجر المعدلة. تم إعطاء هيبارين الصوديوم (4000 وحدة دولية، مخفف في 10 مل من المحلول الملحي الطبيعي) عبر الغمد لمنع الجلطة الخثرية.
2. انصمام الشريان الكلوي لتحفيز التهاب العصب المزمنة المتوسطة
تم إدخال قسطرة 5F متعددة الأغراض عبر الغلاف الشرياني وتقدمت تحت توجيه فلوروسكوبي بذراع C إلى الشريان الأبهر البطني. تم إجراء قنعة انتقائية للشريان الكلوي الأيسر، وأجري تصوير الأوعية الدموية للشريان الكلوي الأساسي عن طريق حقن 5–8 مل من وسط تباين غير أيوني بمعدل 3 مل/ث لرؤية شجرة الشريان الكلوية الكاملة. تم التحقق من تموضع القسطرة بنجاح من خلال عرض كامل الشريان الكلوي الأيسر وفروعه في الصور الوعائية.
بعد ذلك، تم تحفيز التهاب المفاجئ عن طريق القسطرة في الفرع الرئيسي من الشريان الكلوي الأيسر باستخدام حبيبات إسفنج جيلاتين ممتصة (قطرها 50 ملغ). تم تحضير حبيبات الإسفنج الجيلاتين كخليط عن طريق خلط حوالي 50 ملغ من الحبيبات مع خليط بنسبة 1:1 من وسط التباين والمحلول الملحي العادي إلى حجم إجمالي يقارب 2–3 مل. تم حقن مادة الانصمام ببطء عن طريق الحقن اليدوي عبر القسطرة لمدة تقارب 2–3 دقائق تحت مراقبة فلوروسكوبية مستمرة. تم تأكيد نجاح الانصمام من خلال إعادة تصوير الأوعية الدموية للشريان الكلوي الأيسر، الذي أظهر غياب تعتيم الشريان البعيد في الفروع المنسدلة. بعد تأكيد تصوير الأوعية، تمت إزالة القسطرة والغمد، وتم إصلاح الشريان الفخذي بخياطة بولي بروبيلين 6-0. تم إغلاق الجرح الجراحي في طبقات، وسمح للحيوانات بالتعافي تحت مراقبة دقيقة.
بالنسبة لمجموعة الضابطة ومجموعة الرجفان الأذيني (إجراء صوري)، أجريت نفس عملية القسطرة، وتم حقن كمية متساوية (2–3 مل) من المحلول الملحي الطبيعي في الشريان الكلوي الأيسر عبر القسطرة متعددة الأغراض بعد تصوير الشريان الكلوي.
3. تحفيز الرجفان الأذيني عن طريق تنظيم ضربات الأذين السريع
بعد ثلاثة أشهر من إجراء الرجوع الصناعي (أو الإجراء الوهمي)، تم تحفيز الرجفان الأذيني في مجموعة الرجفان الأذيني ومجموعة الرجفان المفرغ (RI+AF). تم تحفيز الرجفان الأذيني في إجمالي 12 كلبا بيغل (n = 6 في مجموعة AF و n = 6 في مجموعة RI+AF). بعد إعادة التخدير والوصول إلى الأوعية الدموية كما هو موضح أعلاه، تم تقطيب الوريد الفخذي الأيمن لإدخال القسطرة. تم تقديم قسطرة قطب رباعي القطب 6F (انظر جدول المواد) تحت توجيه فلوروسكوبي ووضعت على الجدار الجانبي للبذين الأيمن. تم تأكيد تحديد القسطرة الصحيح من خلال تسجيل جرائم كهربائية أذينية مميزة على القناة داخل القلب، مما أظهر انحرافات أذينية واضحة وحادة. تم تحديد عتبة الإيقاع الانبساطي عن طريق تقليل جهد خرج المحفز تدريجيا بمقدار 0.1 فولت من 5 فولت حتى ملاحظة فقدان احتجاز الأذين؛ تم تسجيل أقل جهد حقق التقاط أذيني متسق بنسبة 1:1 كعتبة الإيقاع الانبساطية. تم توصيل الإيقاع الأذيني السريع (طول الدورة الأساسي، 60 مللي ثانية، يعادل معدل إيقاع 1000 نبضة في الدقيقة؛ عرض النبضة الخارجة، 2 مللي ثانية؛ الجهد، 4 أضعاف عتبة الإيقاع الانبساطية، عادة ما يعادل 2–4 فولت) بشكل متواصل لمدة 180 دقيقة باستخدام محفز القلب لتحفيز الذكاء الاصطناعي، كما وصفسابقا 9. تم تأكيد نجاح تحفيز الأذينين من خلال ظهور فترات R-R غير منتظمة مستمرة على تخطيط القلب السطحي واستمرار الجهود الأذينية السريعة وغير المنظمة في التخطيطية داخل القلب لمدة لا تقل عن دقيقة واحدة بعد توقف قصير عن التوقف. حققت جميع كلاب البيجل ال12 (100٪) قوة قوة آذينية مستدامة عند إكمال بروتوكول الإيقاع. تراوح متوسط مدة الرجفان الأذيني المستمر بعد توقف تنظيم ضربات القلب بين 3–8 دقائق قبل التحول القلبي التلقائي إلى إيقاع الجيوب الأنفية.
من المهم ملاحظة أنه، على عكس بروتوكولات تنظيم ضربات الانفجار (عادة دفعات 3–10 ثوان) المستخدمة لتقييم قابلية الرجفان الأذيني، تم تصميم نهج الإيقاع الأذيني المستمر لمدة 180 دقيقة المستخدم في هذه الدراسة خصيصا لنمذجة الرجفان الأذيني المستمر واستثارة إعادة تشكيل جزيئية مبكرة. تم تأسيس هذا البروتوكول وتم التحقق منه بشكل واسع في أبحاث الرجفان الأنفسي للكلاب 9,10.
4. تصميم التجارب وتوزيع المجموعة
تم توزيع الحيوانات التجريبية عشوائيا إلى أربع مجموعات (n = 6 لكل مجموعة): مجموعة التحكم، مجموعة RI، مجموعة الرجفان الأذيني، ومجموعة RI مع مجموعة الرجفان الأذيني (RI+AF). خضع البيغل في مجموعة RI ومجموعة RI+AF لإجراء الانصمام الصناعي في البداية (RI)، وتلقى البيغل في مجموعة الضابطة ومجموعة الرجفان الأذينية حقنة وهمية من محلول ملحي طبيعي في الشريان الكلوي. بعد ثلاثة أشهر، تم تحفيز الرجفان الأذيني في مجموعتي الرجفان الأذيني وRI+AF كما هو موضح أعلاه. يتم عرض نظرة عامة تخطيطية على التصميم التجريبي الكامل والجدول الزمني في الشكل 1.
5. تحديد تصريح الكرياتينين
تم تحديد إزالة الكرياتينين (CCr) باستخدام طريقة إزالة الكرياتينين الداخلية لمدة 30 دقيقة11. بعد التخدير لفترة وجيزة، تم إدخال قسطرة فولي في المثانة البولية تحت ظروف معهرة، وتم تفريغ المثانة بالكامل. ثم بدأت فترة جمع البول التي تستمر 30 دقيقة، حيث يتم جمع كل البول عبر القسطرة إلى وعاء تجميع معاير. في نهاية فترة الجمع التي استمرت 30 دقيقة، تم تفريغ المثانة مرة أخرى لضمان تعافي البول الكامل. في الوقت نفسه، تم سحب عينة دم من الوريد الوداجي لتحديد الكرياتينين في البلازما. تم حساب CCr باستخدام الصيغة القياسية: CCr (mL/min/kg) = (تركيز الكرياتينين في البول × حجم البول) / (تركيز الكرياتينين في البلازما × وقت الجمع)، وتم تطبيعه مع وزن الجسم.
6. جمع عينات الأنسجة والدم
تم جمع عينات دم من الوريد الوداجي في البداية وقبل التضحية في أنابيب فاصلة المصل الخالية من EDTAو11. في النهاية، تم إعدام جميع كلاب البيغل بحقن وريدي لجرعة قاتلة من الصوديوم بنتوباربيتال بجرعة 150 ملغ/كجم قبل التعافي من التخدير. تم استخراج الكلى للفحص النسيجي. تم استخراج القلوب، وتم تشريح الزائدة الأذينية اليسرى (LAA) بعناية، وتجميدها في النيتروجين السائل خلال 5 دقائق من الاستئصال، وتخزينها عند −80 درجة مئوية حتى التحليل الجزيئي. تم اختيار LAA لتحليل الأنسجة لأنه الموقع الأكثر شيوعا لتكون الجلطة لدى مرضى الرجفان الأذيني، وبالتالي يمثل الموقع التشريحي الأكثر صلة سريريا لتقييم وظيفة البطانة وخطر الجلطة.
7. الملاحظة النسيجة
تم تثبيت أنسجة الكلى في بارافورمالديهيد متعادلة 10٪ لمدة 24 ساعة، ثم جففت عبر سلسلة إيثانول متدرجة (70٪، 80٪، 90٪، 95٪، و100٪ إيثانول، ساعة لكل منها)، وتم تطهيرها بالزيلين (تغييرين، 30 دقيقة لكل منهما)، وتم دمرها في البارافين، وقطعها إلى شرائح بسماكة 5 ميكرومتر باستخدام ميكروتوم دوار. بعد ذلك، تم تلطيخ الشرائح بطبقة HE لملاحظة التغيرات النفسية النفسية. تحديدا، تم إزالة البارافين من الأقسام في الزيلين (تغييرين، 10 دقائق لكل منهما)، وأعيد ترطيبها عبر سلسلة إيثانول متتالية، ثم صبغت بمحلول الهيماتوكسيلين لمدة 5 دقائق، ثم تم تمايزها بحمض الهيدروكلوريك-إيثانول بنسبة 1٪ لمدة 30 ثانية، وشطفها بماء الصنبور الجاري لمدة 10 دقائق، وصبغها بمحلول الإيوزين لمدة دقيقتين، ثم تجفيفها، وإزالتها، وركزت على البلسم المحايد. تم فحص المقاطع تحت مجهر ضوئي بتكبيرات 100× و400×.
8. اختبار المقاومة المناعية المرتبطة بالإنزيمات (ELISA)
تم طرد عينات الدم عند 3000 × جرام عند 4 درجات مئوية لمدة 20 دقيقة، ثم تم جمع المادة الفائقة (البلازما) وتخزينها عند −80 درجة مئوية حتى التحليل. تم فحص مستويات الكرياتينين، النيتروجين اليوري، عامل فون ويلبراند (vWF)، الثرومبومودولين (TM)، ثنائي ميثيل الجينين غير المتماثل (ADMA)، أكسيد النيتريك (NO)، مثبط تنشيط البلازمينجين-1 (PAI-1)، منشط بلازمين للأنسجة (t-PA)، عامل نخر الورم-α (TNF-α)، بروتين C عالي الحساسية (hs-CRP)، إنترلوكين-6 (IL-6)، رينين، وألدوستيرون (ALD) باستخدام مجموعات ELISA التجارية وفقا لتعليمات الشركات المصنعة. باختصار، أضيف 100 ميكرولتر من عينة البلازما أو المعيار إلى ألواح ميكرو مغطاة بالأجسام المضادة ب 96 بئر، وحضنتها عند 37 درجة مئوية لمدة ساعتين، وغسلت أربع مرات باستخدام مخزن الغسيل، وحضنت بأجسام مضادة للكشف البيوتينيله لمدة ساعة عند 37 درجة مئوية، ثم غسلت مرة أخرى، وحضنت بتركيب ستربتافيدين-HRP مترافقة لمدة 30 دقيقة عند 37 درجة مئوية، تلاها تطوير ركيزة TMB لمدة 15–20 دقيقة في الظلام. تم إيقاف التفاعل بمحلول توقف بسعة 50 ميكرولتر، وتم قياس الامتصاص عند 450 نانومتر باستخدام قارئ الميكرولوتين. تم فحص جميع العينات بنسخ.
9. PCR الكمي في الوقت الحقيقي (qRT-PCR)
تم استخراج الحمض النووي الريبي الكلي من أنسجة LAA باستخدام كاشف تريزول، تلاها الكشف عن نقاء وتركيز الحمض النووي الريبي باستخدام مقياس طيف عند نسب امتصاص 260/280 نانومتر (النطاق المقبول 1.8–2.0). تم نسخ ما مجموعه 1 ميكروغرام من الحمض النووي الريبي إلى حمض نووي مكمل (cDNA) باستخدام مجموعة كاشف RT من PrimeScript. تم إجراء تفاعل النسخ العكسي عند 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة، تلاه إيقاف التشغيل عند 85 درجة مئوية لمدة 5 ثوان. ثم تم إجراء PCR الكمي في الوقت الحقيقي على نظام PCR باستخدام SYBR Green Master Mix. تكون برنامج الدورة الحرارية من إزالة الطبيعة الأولية عند 95 درجة مئوية لمدة 5 دقائق، تلتها 40 دورة إزالة الطبيعة عند 95 درجة مئوية لمدة 10 ثوان، والتلدين/التمديد عند 60 درجة مئوية لمدة 30 ثانية. تم اكتشاف إشارة الفلورة في نهاية كل خطوة تمديد باستخدام قناة SYBR الخضراء. تم تحديد قيم دورة العتبة (Ct) تلقائيا بواسطة برنامج الأجهزة. تم تحديد تغيرات الطيات في مستويات mRNA باستخدام طريقة 2−ΔΔCt . كان β-أكتين يعمل كعنصر تحكم داخلي. تم فحص جميع العينات بثلاث نسخ.
10. البلوتينغ الغربي
تم استخراج البروتين الكلي من أنسجة LAA باستخدام اختبار التحليل المناعي الإشعاعي (RIPA) لمحلول تحلل (يتكون من 50 ملليمولار تريس-HCl، درجة الحموضة 7.4، 150 ملليمولار NaCl، 1٪ NP-40، 0.5٪ دي أوكسي كولات الصوديوم، 0.1٪ SDS، مع مزيج من مثبط البروتيز والفوسفاتاز؛ انظر جدول المواد). تم تحاسة المناديل على الجليد وطرد مركزها عند 12,000 × جرام عند 4 درجات مئوية لمدة 15 دقيقة، وتم جمع المادة الفائقة. تم قياس تركيز البروتين باستخدام مجموعة اختبار بروتين BCA. بعد ذلك، تم تعريض كميات متساوية من البروتين (30 ميكروغرام لكل مسار) ل 12٪ SDS-PAGE للفصل عند 80 فولت لمدة 30 دقيقة (جل التكديس)، تليها 120 فولت لحوالي 60 دقيقة (هلام المعالج)، ثم نقلت إلى أغشية بولي فينيليدين فلورايد (PVDF) عند 300 مللي أمبير لمدة 90 دقيقة في مخزن النقل (25 ملليمول تريس، 192 ملليمولار جليسين، 20٪ ميثانول). تم حجب الأغشية بحليب خالي من الدهون بنسبة 5٪ مذاب في TBST (محلول ملحي مخزن بتريس-مع 0.1٪ Tween-20) في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين، ثم تم فحصها بأجسام مضادة أولية (انظر جدول المواد لمصادر الأجسام المضادة، أرقام الكتالوج، والتخفيفات) عند 4 درجات مئوية خلال الليل. في اليوم التالي، تم غسل الأغشية ثلاث مرات باستخدام TBST (10 دقائق لكل منها) وحضنتها بالجسم المضاد الثانوي المتوافق مع HRP (انظر جدول المواد) لمدة ساعتين في درجة حرارة الغرفة. بعد ثلاث غسلات إضافية من TBST (كل منها 10 دقائق)، تم رؤية البقع باستخدام مجموعة إضاءة كيميائية محسنة (ECL) باستخدام نظام تصوير كيميائي للتومع. عمل إنزيم غليسراالديهيد-3-فوسفات ديهيدروجيناز (GAPDH) كعنصر تحكم داخلي. تم إجراء تحليل الكثافة القياسية باستخدام برنامج ImageJ، وتم تطبيع مستويات تعبير البروتين النسبية إلى GAPDH. كانت الأوزان الجزيئية التقريبية للبروتينات المكتشفة كما يلي: vWF (~260 كيلو دالتون)، TM (~60 كيلو دالتون)، إنزيم أكسيد النيتريك الداخلي (eNOS، ~130 كيلو دالتون)، إنزيم أكسيد النيتريك المحفز (iNOS، ~130 كيلو دالتون)، PAI-1 (~45 كيلو دالتون)، t-PA (~70 كيلو دالتون)، وGAPDH (~36 كيلو دالتون). تم توفير صور كاملة الطول وغير مقصوصة لمنطقة البقعة الغربية في الشكل التكميلي 1 والشكل التكميلي 2.
11. التحليل الإحصائي
تم تحليل جميع القيم باستخدام برنامج إحصائي ورسوم بيانية وتعرض كمتوسط ± انحراف معياري (SD). تم تقييم توزيع البيانات الطبيعي باستخدام اختبار شابيرو-ويلك قبل التحليل المعلمي. تم تقييم تجانس التباين باستخدام اختبار ليفين. بالنسبة للبيانات التي تلبي افتراضات الطبيعية وتجانس التباين، تم إجراء مقارنة الفروقات باستخدام تحليل أنوفي أحادي الاتجاه تلاها اختبار دنيت بعد الوقوع للمقارنات المتعددة مع مجموعة الضبط. بالنسبة للبيانات التي لا تحقق افتراض الطبيعية، تم تطبيق اختبار كروسكال-واليس غير المتري تلاه اختبار دان بعد الواقع. في هذه الدراسة، استوفت جميع المتغيرات افتراضات الطبيعية والتباين المتساو؛ لذلك، تم تطبيق التحليلات البرامترية طوال الوقت. في برنامج التحليل، تم إدخال البيانات في جداول بيانات مجمعة، وتم اختيار تحليل ANOVA أحادي الاتجاه من قائمة تحليلات الأعمدة، وتم اختيار اختبار دانيت للمقارنات اللاحقة، وتم تحديد عتبة الدلالة عند p < 0.05.