小鼠右冠状动脉永久性结扎诱导右心室心肌梗死的建立与表征

摘要

右心室与左心室之间存在多种差异，但右心室梗死（RVI）的病理生理机制尚未明确。本实验方案介绍了一种可重复的右心室梗死小鼠模型构建方法，该方法可能有助于阐明RVI的发生机制。

摘要

右心室梗死（RVI）是临床实践中常见的表现。严重的RVI可导致致命的血流动力学功能障碍和心律失常。与广泛使用的通过结扎左冠状动脉建立的小鼠心肌梗死（MI）模型相比，由于建模困难，RVI小鼠模型极少被采用。针对RVI引起右心室重构和功能障碍的机制及治疗研究，需要动物模型来模拟患者中RVI的病理生理过程。本研究介绍了一种在C57BL/6J小鼠中建立RVI模型的可行方法。此外，本研究从以下几个方面对该模型进行了表征：心肌梗死后24小时的梗死面积评估、通过超声心动图评估心脏重构和功能、右心室血流动力学评估，以及RVI后4周时梗死区域的组织学分析。另外，还进行了冠状血管铸型以观察右心室冠状动脉的分布情况。该RVI小鼠模型将有助于推动右心衰竭机制的研究，并为寻找右心室重构的新治疗靶点提供支持。

引言

长期以来，人们认为右心室（RV）只是一个与肺动脉相连的简单管道，因此在多年间被错误地忽视了¹。然而，近年来对右心室功能的兴趣日益增加，因为它在血流动力学紊乱中起着至关重要的作用^2,3，并可能作为心血管疾病的独立风险预测因子^4,5,6,7。右心室疾病包括右心室梗死（RVI）、肺动脉高压和瓣膜性疾病⁸。与对肺动脉高压的广泛关注相比，RVI 仍长期被忽视^7,9。

右心室梗死（RVI）通常伴随下壁-后壁心肌梗死^10,11，由右冠状动脉（RCA）闭塞引起。临床研究表明，严重的RVI可能引发血流动力学紊乱和心律失常，例如低血压、心动过缓和房室传导阻滞，与更高的住院期间发病率和死亡率相关

方案

所有操作均按照美国国立卫生研究院（NIH）出版的《实验动物护理与使用指南》（NIH出版号85-23，1996年修订版）进行，并经南方医科大学南方医院（中国广州）动物伦理委员会批准。健康雄性C57BL/6J小鼠（8-10周龄，体重25-30 g）购自南方医科大学动物中心。雌性小鼠也可使用，但由于性别差异可能带来的影响，不建议混合使用两种性别。小鼠到达后，在12小时光照/12小时黑暗循环条件下饲养（每笼3-4只），自由摄食和饮水。

1. 手术准备

1. 手术前通过高压灭菌器对手术器械进行灭菌 。将加热垫调节至 37 °C。
2. 通过腹腔注射 50 mg/kg 的戊巴比妥钠（见材料表）对小鼠进行麻醉，以缓解手术疼痛。将小鼠分别放入独立的盒子中以诱导麻醉。通过检查趾部回缩反应是否消失来确认麻醉深度。
   注意：也建议使用 1.5% 异氟烷进行吸入麻醉，因其镇痛效果更佳。
3. 用缝线固定小鼠的门齿，并用胶带固定其四肢，使其仰卧于垫上。再次通过检查反射确认麻醉深度。
4. 使用脱毛膏去除从颈部至剑突区域的毛发。交替使用消毒液和 75% 酒精对术区进行三次消毒， 然后铺巾覆盖手术区域。
5. 按照以下步骤进行气管插管：
   1. 使用微型呼吸机（见材料表）将动物的呼吸频....

结果

在本研究中，小鼠被随机分配至右心室梗死组（RVI，n = 11）和假手术组（n = 11）。两个正常小鼠心脏的冠状动脉铸型如图1A所示。右冠状动脉结扎后，心电图III导联出现ST段抬高（图1B）。此外，2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）染色显示，术后24小时梗死区域占右心室游离壁的45%（图1C,D）。上述数据表明成功建立了RVI小鼠模型。

4腔心尖切面的记录（图2A）以及左心室短轴的双腔观及其相应的M型超声心动图（图2B术后4周进行超声心动图检查以评估右心室（RV）重构和功能。与假手术组相比，右心室梗死（RVI）组的舒张末期右心室内径（RVIDd）增大（图2C），且是假手术组的2倍以上（<.......

讨论

Sicard 及其法国同事于 2019 年首次报道了一种 RVI 小鼠模型，描述了手术过程，并重点研究了 RVI 后左心室（LV）与右心室（RV）之间的相互作用⁹。然而，迄今为止，尚无研究报道利用该模型开展进一步研究。更详细的实验操作流程将有助于研究人员使用 RVI 小鼠模型进行探索。与 Sicard 等人⁹的报道相比，我们提供了模型构建的逐步操作信息、质量控制策略，并进一步评估了右冠状动脉（RCA）的解剖分布、右心室血流动力学以及梗死区域心肌细胞的存活情况。最近一项研究表明，梗死区域的心肌细胞在心肌再生过程中发挥着关键作用²³。RVI 患者的右心室功能可在 3 至 12 个月内自发恢复，即使未进行再灌注治疗^16,24。这些发现提示，RVI 小鼠模型将有助于寻找右心衰竭或心脏再生的潜在治疗靶点。因此，推广该模型十分必要。

由.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
2,3,5-三苯基氯化四氮唑	Sigma	T8877	用于 TTC 染色
动物微型呼吸机	Havard	型号 845	用于人工通气
动物超声系统 VEVO2100	Visual Sonic	VEVO2100	用于多普勒血流速度和动脉粥样硬化斑块的测量
Batson’s #17 解剖腐蚀试剂盒	Polyscience Inc	7349	用于血管铸型
丁丙诺啡	Isoreag	1134630-70-8	用于减轻小鼠术后疼痛
C57BL/6J 小鼠 + D29A1A2:D27	南方医科大学动物中心	-	用于建立小鼠 RVI 模型
相机	Sangnond		用于拍照
冷光源照明器	Olympus	ILD-2	手术照明
心电图仪	ADI Instrument	ADAS1000	用于记录心电图
脱毛膏	Reckitt Benckiser	RQ/B 33 型 2	去除小鼠体毛
恒温手术加热垫系统（ALC-HTP-S1）	上海奥凯生物科技有限公司	ALC-HTP-S1	加热
苏木精-伊红染液	Leagene	DH0003	用于苏木精-伊红染色
肝素钠盐	Macklin	H837056	用于肝素化处理
异氟烷	RWD 生命科学	R510-22	吸入性麻醉
实验室自制刮匙			用作喉镜
实验室自制气管插管			用于插管
Matrx VIP 3000 异氟烷挥发罐	Midmark Corporation	VIP 3000	麻醉
医用尼龙缝合线（5-0）	宁波医用针厂有限公司	5-0	用于关闭胸腔
显微外科弯头镊	RWD 生命科学	F11021-11	用于手术操作
显微外科剪刀	NAPOX	MB-54-1	用于动脉切开
Millar 导管	AD Instruments, 上海	1.0F	用于压力梯度测量
MS400D 超声探头	Visual Sonic	MS400D	用于多普勒血流速度和动脉粥样硬化斑块的测量
持针钳	Visual Sonic	F31006-12	用于手术操作
硝酸甘油	北京益民药业有限公司		用于扩张冠状动脉
眼科剪刀	RWD 生命科学	S11022-14	用于手术操作
戊巴比妥钠盐	Merck	25MG	麻醉
PowerLab 多通道生理信号记录系统	AD Instruments, 上海	4/35	压力记录
精密电子天平	Denver Instrument	TB-114	称重
丝线缝合线（8-0）	宁波医用针厂有限公司	6-0	用于冠状动脉结扎
小型动物显微手术设备	Napox	MA-65	外科手术器械
组织镊	Visual Sonic	F-12007-10	用于手术操作
组织剪	Visual Sonic	S13052-12	用于开胸进行血流动力学测量
超声耦合凝胶	广工牌	250ML	用于超声心动图检测前的准备
血管夹	Visual Sonic	R31005-06	用于阻断主动脉血流