本文介绍了一种独特的经胸闭合式小鼠心肌缺血-再灌注损伤（IRI）诱导技术。该方法可在小鼠自主呼吸的同时，远程诱导心肌缺血，从而便于对缺血与再灌注过程中的动态生理变化进行研究。 原位 并实时地 通过 非侵入性成像
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摘要
摘要
急性心肌梗死（AMI）是一种常见且高死亡率的心血管疾病。尽管针对AMI的再血管化治疗策略已取得进展，但它常导致心肌缺血-再灌注损伤（IRI），从而加重心脏损害。小鼠模型是研究急性损伤和慢性心肌重构的体内重要工具。in vivo。本研究介绍了一种独特的闭胸式技术，可在小鼠体内远程诱导心肌IRI，从而利用MRI或PET等活体成像技术研究缺血与再灌注的极早期阶段。该方案采用远程阻断方法，可在胸腔关闭后精确控制缺血的启动时间。该技术减少了手术创伤，允许动物自主呼吸，并提高了实验的一致性。此技术的独特之处在于可在缺血与再灌注过程中同步进行无创成像，包括超声和磁共振成像（MRI）。这为几乎实时分析组织反应提供了独特机会，有助于深入理解缺血与再灌注期间的生物学过程。本研究对这一创新方法进行了广泛的系统性验证，检测了心肌坏死标志物以评估梗死程度，利用对比增强MRI测定风险区域，并在瘢痕成熟阶段对梗死区域进行染色。通过上述研究，重点强调了该技术工具在推动心肌缺血-再灌注损伤研究方法进步以及加速靶向干预措施开发方面的价值。本文展示了初步研究结果，证实了将该创新实验方案与无创成像技术相结合的可行性。这些初步结果凸显了使用专用动物固定装置在远程诱导心肌缺血的同时同步进行MRI扫描的优势。
引言
急性心肌梗死（AMI）是一种常见的全球性心血管疾病，与高死亡率和高发病率相关1。尽管技术进步已实现对AMI患者早期且有效的再灌注治疗，但患者在接受这些干预措施后仍会出现心肌缺血-再灌注损伤（IRI）2。因此，阐明其基本机制并制定减轻IRI的策略至关重要。IRI是一种复杂的病理生理状态，涉及多种复杂的生物学过程，包括程序性细胞死亡、氧化应激反应、炎症、伤口愈合、纤维化以及心室重构。动物模型（如小鼠）在IRI研究中具有重要意义，因其成本低、繁殖快，以及转基因模型可提供丰富的机制信息，已被广泛使用3。
本方案介绍了一种创新性技术 ，可在胸腔闭合且自主呼吸的小鼠中远程诱导缺血-再灌注损伤（IRI），更贴近人类疾病的病理过程。通过将球囊导管置于远离心肌的位置以阻断左前降支动脉（LAD），实现远程阻断。该方法可在阻断和再灌注的精确时刻持续接触跳动的心脏，便于同步进行多种成像检测，包括超声或磁共振成像（MRI）。这些非侵入性方法可在阻断和再灌注事件发生前、期间及之后，提供有关组织反应的关键信息。
存在多种外科技术可用于在小鼠模型中诱导缺血-再灌注损伤（IRI）。开胸冠状动脉结扎模型中的胸廓切开术所引起的手术创伤会触发免疫反应 ，进而影响与缺血和再灌注相关的多种机制。先天免疫....
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方案
本动物实验方案已获得鲁汶天主教大学动物实验伦理委员会（ECD）的批准，并符合该委员会制定的指南和规定。当地ECD制定的所有政策均遵循欧盟关于实验动物福利的法规，即2010/63/EU指令。以下描述的所有实验均在8至12周龄（体重 = 20–23 g）的雄性C57BL/6小鼠上进行。急性实验指动物在手术后立即被处死；生存实验则包括为期四周的随访，期间进行肌钙蛋白检测、磁共振成像（MRI）以及SR染色。
1. 麻醉与气管插管
- 使用氯胺酮（7.5 mg/kg；Nimatek 100 mg/mL）、赛拉嗪（1 mg/kg；Rompun, 20 mg/mL）和乙酰丙嗪（0.1 mg/kg；Placivet, 10 mg/mL）混合液（KXA）进行麻醉前给药（参见 材料表用0.9%生理盐水稀释剂进行腹腔注射。这有助于实现更顺畅且侵入性更小的插管操作。
- 将小鼠放入诱导室（参见 材料表) 并使用1 L/min流速的纯氧混合2.5%异氟烷诱导麻醉，直至动物失去翻正反射和趾夹反射。
- 将动物转移至加热垫（±38 °C）上，仰卧位放置，头部朝向手术者。用胶带固定尾巴和前肢，确保前肢不过度拉伸，以免影响呼吸。
- 放置一根2-0丝线缝合线（参见 材料表) 围绕上切牙打结，并将缝线固定在垫片....
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结果
通过四项测试验证了诱导缺血的能力：三苯基四氮唑氯化物（TTC）和天狼星红（SR）染色、心肌肌钙蛋白I测定以及延迟钆增强（LGE）磁共振成像。由于样本量有限，采用Mann-Whitney非参数检验评估统计学显著性，以p < 0.05为具有统计学显著性。
急性实验（TTC 染色，n = 15）无技术失败，所有动物均被纳入分析。这些急性实验包括即刻随访实验（心肌肌钙蛋白 I、LGE MRI、天狼星红染色，n = 12），在为期 4 周的观察期间，远端阻断技术和标准阻断技术的存活率分别为 85% 和 80%。
氯化三苯基四氮唑染色
在心肌缺血-再灌注损伤的小鼠模型中，氯化三苯基四氮唑（TTC）染色通过显示脱氢酶活性的丧失，宏观地测量心肌存活性现象。该染色方法有助于区分心脏中仍具存活性（存活）的区域与因缺血而失去活性的区域。存活的心肌组织经TTC染色后呈红色，而缺血区域由于脱氢酶已失去功能，保持苍白或不着色。这为缺血发生后早期评估组织损伤范围提供了重要信息。染色在标准缺血.......
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讨论
本研究介绍的新型远程闭塞技术为缺血-再灌注损伤建模领域的研究提供了独特的平台，该技术避免了初始手术过程中对血管的直接操作，并允许对早期再灌注心肌进行同步多模态成像。综合表征结果，包括肌钙蛋白I检测、延迟增强对比磁共振成像（LGE-MRI）、氯化三苯基四氮唑（TTC）染色和磺酰罗丹明（SR）染色显示，该技术与当前的金标准相当即， 开胸LAD结扎9.
与传统的“开放”LAD结扎方法相比，该建议的技术具有多种优势。首先，它将手术期间开胸的时间缩短至仅15分钟，而传统方法则需要缺血阻断时间（30–60分钟）加上手术时间（15分钟）。这种最小化的心脏开胸手术可能减轻组织损伤和炎症反应，但尚需进一步研究证实。此外，早期关闭胸腔可实现呼吸机撤离，从而在缺血-再灌注实验期间允许动物在异氟烷麻醉下自主呼吸。这种方法有望降低呼吸机相关性肺损伤及其引发的炎症反应，同时还能更真实地反映心肌缺血与再灌注的生理学反应10。
此外，远程阻断技术.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
实验在鲁汶大学核心设施“分子小型动物影像中心”（MoSAIC）进行。作者谨此感谢Katarzyna Błażejczyk提供的技术协助。本研究获得了鲁汶大学（C14/20/095）以及弗拉芒研究基金会（FWO G0A7722N）研究资助的支持。M. Algolet由弗拉芒研究基金会 - 弗拉芒研究基金会博士后奖学金（FWO 11A2423N）资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 2-0 丝线缝合线 | Sharpoint Products | DC-2515N | |
| 5-0 聚丙烯缝合线 | Ethicon | 8710H | |
| 7-0 聚丙烯缝合线 | Ethicon | 8206H | |
| ACCLARENT 球囊扩张装置 | Johnson&Johnson MedTech | BID30 | |
| 乙酰丙嗪（Acepromazine） | Kela | ||
| BD Vialon 18 G | BD | 381347 | |
| BD Vialon 20 G | BD | 381334 | |
| 聚维酮碘溶液 | Purdue Pharma | 25655-41-8 | |
| 丁丙诺啡（Buprenex 注射剂） | Reckitt Benkiser Healthcare | NDC 12496-0757-1 | |
| Carp Zoom Styl Knijplood 2.1 g（铅制钓鱼坠） | Visdeal.nl | ||
| Dumont #3 镊子 | Fine Science Tools | 11231-30 | |
| Dumont #5 镊子 | Fine Science Tools | 11251-30 | |
| 精细剪刀 | Fine Science Tools | 14040-10 | |
| 夫西地酸凝胶 | Leo Pharma | ||
| 异氟烷 | Abbott | NDC 5260-04-05 | |
| KD 小鼠/大鼠眼睑撑开器 | World Precision Instruments | 501897 | |
| KD 小鼠/大鼠眼睑撑开器 | World Precision Instruments | 501897 | |
| 氯胺酮 | Dechra | ||
| 光源 | Zeiss | KL 1500 LCD | |
| MRI 系统 | Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany | BioSpec 70/30 | |
| 0.9% 氯化钠溶液 | Baxter | ||
| 夜间红外加热灯 | Zoo Med Laboratories, Inc. | RS-75 | |
| ParaVision 软件 | Bruker BioSpin | 版本 6.0.1 | |
| 聚乙烯导管 PE-10 | SAI Infusion technologies | PE-10 | |
| 聚乙烯导管 PE-50 | SAI Infusion technologies | PE-50 | |
| 远程 IRI 工具（PMMA 材质） | 自制 | ||
| 啮齿类动物手术监护仪 | Indus instruments | ||
| Segment v4.0 | Medviso, segment.heiberg.se | R12067 | |
| 自门控梯度回波序列 | Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany | IntraGate, ParaVision 6.0.1 | |
| 细长型持针器 | Fine Science Tools | 12005-15 | |
| Sure-Seal 小鼠/大鼠麻醉诱导室 | World Precision Instruments | EZ-178 | |
| 导管连接器，聚乙烯材质，Y 型 | Westlab | 072025-0001 | |
| Ultraverse 035 PTA 扩张导管：5 mm × 40 mm，17 ATM RBP 球囊，导管长度 130 cm | Bard Peripheral Vascular, Inc. | 00801741092671 | |
| Veet（脱毛膏） | Reckitt Benkiser Healthcare | ||
| 呼吸机，MiniVent Model 845 | Hugo Sachs | 73-0043 | |
| Vidisic | BAUSCH & LOMB PHARMA | 685313 | |
| 赛拉嗪 | Bayer |
参考文献
- Bryda, E. C. The mighty mouse: The impact of rodents on advances in biomedical research. Mo Med. 110 (3), 207-211 (2013).
- Fishbein, M. C., et al. Early phase acute myocardial infarct size quantificat....
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重印与许可
