方法文章

研究左心室反向改造由主动脉脱体在啮齿动物

DOI：

10.3791/60036

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2021年7月14日

 ,  ,  , 
1Unidade de Investigação Cardiovascular, Departamento de Cirurgia e Fisiologia, Faculdade de Medicina, Universidade do Porto

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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在这里，我们描述了在成熟的主动脉收缩模型中手术主动脉脱体的分步协议。这个过程不仅允许研究左心室反向改造和肥大回归背后的机制，而且还可以测试可能加速心肌恢复的新疗法方案。

摘要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

为了更好地了解左心室 （LV） 反向改造 （RR），我们描述了一个啮齿动物模型，其中，在主动脉带引起的 LV 改造后，小鼠在切除主动脉收缩后接受 RR。在本文中，我们描述了一个分步手术，在小鼠中执行微创手术主动脉去除。回声心动图随后用于评估LV改造和RR期间心脏肥大和功能障碍的程度，并确定主动脉脱体的最佳时机。在协议结束时，对心脏功能进行了末期血液动力学评估，并收集了样本进行组学研究。我们表明，去除与手术存活率70-80%有关。此外，在解散两周后，心室后负荷的显著减少会触发心室肥大的回归（+20%）和纤维化（+26%），通过左心室填充和末期舒张压力（E/e'和LVEDP）的正常化评估舒张功能障碍的恢复。主动脉去除是研究啮齿动物LV RR的有用实验模型。因此，心肌恢复的范围在受试者之间是可变的，这模仿了临床环境中发生的RR的多样性，如主动脉瓣置换。我们的结论是，主动脉带状/脱体模型是解开对RR机制的新见解的宝贵工具，即心脏肥大的回归和舒张功能障碍的恢复。

引言

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小鼠横向或上升主动脉的收缩是压力过载引起的心脏肥大、舒张和收缩功能障碍以及心力衰竭1、2、3、4的广泛应用的实验模型。主动脉收缩最初导致补偿左心室（LV）同心肥大，使壁应力正常化1。然而，在某些情况下，如长时间心脏超负荷，这种肥大不足以减少壁应力，触发舒张和收缩功能障碍（病理肥大）5。同时，细胞外基质 （ECM） 的变化导致胶原蛋白沉积和交叉链接的过程称为纤维化，可以细分为替代纤维化和反应性纤维化。纤维化是，在大多数情况下，不可逆转和妥协心肌恢复后超载救济6，7。然而，最近的心脏磁共振成像研究表明，反应性纤维化能够长期倒退。总之，纤维化、肥大和心脏功能障碍是心肌重塑过程的一部分，这个过程会迅速走向心力衰竭（HF）。

了解心肌重塑的特点已成为限制或扭转其进展的主要目标，后者称为反向改造 （RR）。RR 一词包括任何由给定干预长期逆转的心肌改变，如药理疗法（如抗高血压药....

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方案

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所有动物实验均符合《实验室动物护理和使用指南》（NIH出版物第85-23号，2011年修订）和葡萄牙动物福利法（DL 129/92，DL 197/96;P 1131/97）。地方当局主管部门批准了这项实验议定书（018833）。七周大的雄性C57B1/J6小鼠被关在适当的笼子里，有规律的12/12 h光暗循环环境，温度为22°C，湿度为60%，可获得水和标准饮食。

1. 手术场的准备

  1. 用70%的酒精对手术部位进行消毒，并在手术区放置一次性手术室表盖。
  2. 手术前对所有仪器进行消毒。
    注意:此程序需要微型手术剪刀、2 个精细弯曲钳、3 个细直钳、手术刀、小钳子、角断开剪刀、针架、超细结扎辅助器、2 个止血剂，最后强烈推荐磁固定器缩放系统（图 1A）。
  3. 将 26 G 钝针的尖端弯曲至 90° 以更轻松地接近主动脉。26 G 针将产生直径为 0.45 毫米的主动脉变窄（图 1B）。
  4. 将加热垫温度调整为 37 ± 0.1 °C。

2. 小鼠制备和受管

  1. 麻醉年轻的C57B1/J6小鼠（20-25克），吸入8%的回氟兰，在锥管中吸入0.....

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结果

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术后和后期生存
带状手术的术外存活率为80%，第一个月的死亡率一般为20%<。如前所述，去除手术的成功在很大程度上取决于以前的手术的侵入性。经过学习曲线后，去除程序期间的死亡率约为 25%。对于这个死亡帐户大多是在手术过程中死亡，包括主动脉或左中庭破裂（在老鼠，生存率在两个外科手术更高）。

主动脉带和心肌重塑
主动脉收缩的成功通过LV端收缩压力（LVESP）和多普勒主动脉流速>2.5米/s得到验证，后者使用修改后的Bernoulli方程（图5）对应于25 mmHg的压力梯度。与香鼠相比， 带状诱导LV肥大，由LV质量增加（表1和图5）评估，通过较高的填充压力（早期填充（E）与早期舒张线环状速度（E'）（E/e）的米斯特拉峰速比）和左心室末期舒张压（LVEDP）和长时间放松（t，表1，

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讨论

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本文提出的模型分别模拟了主动脉绑带和解散后LV改造和RR的过程。因此，它代表了一个很好的实验模型，以推进我们对与不利LV改造有关的分子机制的知识，并测试新的治疗策略，能够诱导这些患者的心肌恢复。该协议详细说明了如何创建主动脉带和脱体的啮齿动物模型的步骤，使用微创和高度保守的手术技术，以减少手术创伤。

协议最关键的步骤与主动脉带期间的手术攻击程度有关。随后主动脉脱体手术的成功在很大程度上取决于一个微创带状手术，避免组织攻击和纤维化围绕主动脉，因此，一个侵入性较小的方法是强制性的（表2）。缝合内化与较少LV肥大和更好的心脏功能16（表2）有关，使脱体程序不可能执行而不造成主动脉破裂。在本研究中，我们尝试使用丝绸，因为它在带状部位产生更多的疤痕组织，从而触发更稳定的压力超载。然而，在我们手中，当丝绸被使用时，去除手术要求更高，因为它是一根多丝线，使得它从主动脉完全切除更加困难。然而，这些都是技术问题，广泛依赖协议和操作员，这些变化，缝合类型，并不不符合良好的技术做法和生殖结.......

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致谢

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

作者感谢葡萄牙科学和技术基金会（FCT）、欧洲联盟、国家科学院（QREN）、欧洲德森沃尔维门托地区基金会（FEDER）和竞争因素方案（竞争）为联合IC（UID/IC/00051/2013）研究单位提供资金。该项目由联邦贸易委员会通过竞争2020 - 国际竞争项目（POCI）支持，项目DOCNET（NORTE-0145-FEDER-0000003），由北葡萄牙区域业务方案（NORTE 2020）根据葡萄牙2020年伙伴关系协定支持， 通过欧洲区域发展基金（ERDF），该项目NETDIAMOND（POCI-01-0145-FEDER-016385），由欧洲结构和投资基金支持，里斯本2020年区域业务计划。丹妮拉·米兰达-西尔瓦和帕特里西亚·罗德里格斯分别由特克诺洛尼亚基金会（FCT）通过奖学金赠款（SFRH/BD/87556/2012和SFRH/BD/96026/2013）提供资金。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
吸收矛FST18105-03手术过程中吸收液体
刀片FST10011-00进行皮肤切口
丁丙诺啡Buprelief镇痛药
分类F.S.T18010-00防止放血
分类提示F.S.T18010-01预防放血
棉签Johnson's在手术过程中吸收液体
脱毛膏Veet为动物脱毛
一次性手术室桌套MEDKINEDYND4030SB覆盖手术区域
回声探头西门子红杉 15L8W超声信号采集
超声心动图西门子Acuson Sequoia C512超声信号采集
呼气末 CO2 监测Kent ScientificCapnoStat控制呼气饱和度
镊子/镊FST11255-20解剖组织和主动脉
镊子/镊FST11272-30解剖组织和主动脉
镊子/镊子FST11151-10解剖组织和主动脉
镊子/镊子FST11152-10解剖组织和主动脉
气体系统Penlon Sigma Delta麻醉和机械通气
血钳FST13010-12拧紧主动脉之前保持缝合
止血钳FST13011-12在拉紧主动脉之前固定缝
结扎辅助装置F.S.T18062-12主动脉周围放置缝
磁牵开器F.S.T18200-20帮助将动物保持在适当的位置
持针F.S.T12503-15缝合动物
针头 26GB-BRAUN用作主动脉收缩直径的模具
氧气液化麻醉和机械通气
聚丙烯缝合VycrilW8304/W8597缝合动物并进行收缩
聚维酮碘溶液Betadine®皮肤消毒
PowerLabMillar 仪器ML880 PowerLab 16/30PV 回路 信号采集
脉搏血氧仪Kent ScientificMouseStat控制心率和血氧饱和度
PVAN 软件Millar 仪器分析血液动力学数据
PV 回路外壳Millar 仪器SPR-1035。1.4 FPV 回路 信号采集
牵开器F.S.T17000-01为了更好地提供主动脉的概览
刀手柄F.S.T10003-12进行皮肤切口
剪刀F.S.T15070-08在解带手术中剪断缝
剪刀FST14084-09在手术过程中剪断其他材料，例如缝合， papper
七氟烷Baxter533-CA2L9117
温度控制模块Kent ScientificRightTemp控制动物体温
机Kent ScientificPhysioSuite给动物通风
水浴Thermo Scientific™TSGP02保持水温足以加热 P-V 回路束缚
器 子 子 止 在合线 在合线 器 4665457 空气 手术线 通风

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Arany, Z., et al. Transverse aortic constriction leads to accelerated heart failure in mice lacking PPAR-gamma coactivator 1alpha. Proceedings of the National Academy of Science U. S. A. 103 (26), 10086-10091 (2006).
  2. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N.

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