December 2nd, 2014
心力衰竭是住院的主要原因,也是导致死亡的主要原因。应用于小鼠左冠状动脉前降支永久结扎模型,以研究心肌梗死后心室重塑和心功能障碍。介绍了小鼠侵入性血流动力学测量技术。
以下实验的总体目标是介绍小鼠左前降支冠状动脉永久结扎的技术。该模型用于研究心肌梗死后心脏重塑和心力衰竭的发展。在视频的第一部分,将演示永久结扎的程序,而在第二部分中,将展示使用小鼠体内侵入性血流动力学测量来评估心脏功能。
分子血管生物学中心的高级动物技术员 Marlin Locks 将演示左冠状动脉前降支永久结扎的模型。微组的 Eja 博士生将介绍小鼠的侵入性血流动力学测量技术。首先将光线聚焦在镇静小鼠的颈部区域。
然后用钝销组抬起动物的舌头,以便可以清楚地看到喉部的入口。将自制的 20 号钝针穿过喉部进入气管,然后将鼠标连接到呼吸机以评估插管是否正确放置。将鼠标固定在加热垫上以防止体温过低。
在手术过程中注意左后肢与右后肢交叉,以便更好地观察左心室。然后做一个小的横向皮肤切口,直到胸骨,将下面的皮肤和肌肉分开。使用五零丝缝合线将胸大肌拉到一边,然后插入钝针组,在第三肋间隙切开。
将肋间肌下方的销钉从外侧移动到内侧,直到到达胸骨。然后将针从内侧推到皮肤以刺穿胸壁。最后,小心地切开针正上方的肋间肌,以完成开胸手术。
注意避免刺穿肺部,将浸有 0.9% 氯化钠的海绵放入腔内以保护肺部,然后将胸部牵开器引入肋间隙,露出左心房、左心室和左冠状动脉前降支。现在用左心房尖端下方约 1 毫米和第一对角支远端的单个 6 零脯氨酸结扎线结扎左前降支。成功结扎将导致立即变色,导致受影响区域内的心肌外观苍白。
现在在肋间隙周围放置 3 6 0 tron 缝合线,并从胸腔中取出海绵。通过阻断呼吸机的流出来重新扩张肺部,然后拉紧缝合线并向下压在胸部以重复重新扩张。使用少量生理盐水确认没有气泡和胸部成功闭合。
然后通过肋间肌观察以确认肺部的正常扩张。重新定位两块胸大肌,作为预防气胸的额外屏障,并使用五根零丝缝合线闭合皮肤。然后断开鼠标与呼吸机的连接,在加热垫上加热动物,直到它完全恢复。
在开始血流动力学测量之前,将 1.0 French Miller 压力导管浸入 37 摄氏度的无菌水中,以尽量减少信号漂移至少 30 分钟后,以电子方式校准 0 和 100 毫米汞柱的压力传感器,并记录 2000 赫兹的基线数据。然后将麻醉小鼠固定在加热垫上的仰卧位,用直肠探针监测动物的体温。剃掉颈部区域,然后做一个中线切口以露出甲状腺。
然后用弯曲的针固定颈部,拉开唾液腺,露出右颈总动脉。现在识别迷走神经,它类似于一条白线,位于动脉上,并使用弯曲的镊子小心地将动脉与神经分开。将弯曲的镊子穿过右颈总动脉下方,将其与其他组织分开,去除动脉周围的任何结缔组织。
然后在右颈总动脉下方穿过 2 6 0 根丝,并在顶部的丝上打一个紧结。将导线朝向头部,关闭并用远端结扎固定。接下来,将近端导线从左到右穿过两次,此时也用两根近端非闭塞导线固定。
将无菌的 0.9% 氯化钠滴入动脉上,保持颈动脉湿润。然后使用 26 号针头在远端结扎和近端非闭塞丝之间的右颈总动脉上切开一个切口。将压力传感器引入动脉。
然后轻轻向前推动压力导管并调整近端非闭塞导丝,使导管可以小心地穿过锁骨下方的导丝,并使血管保持充满血液。现在开始记录压力信号。在健康的小鼠中,动脉压信号在 60 至 70 毫米汞柱的舒张压和 100 至 120 毫米汞柱的收缩压之间波动。
将导管通过无名动脉和主动脉引导至左心室。心室压力将在 0 到 100 到 120 毫米汞柱之间波动。最后,让导管稳定在左心室内后,记录信号 30 到 60 分钟。
根据实验要求,可以通过 Evan's Blue、TTC 双染色来评估心肌梗死的程度。这里显示了左冠状动脉前降支结扎后 24 小时的心脏代表性切片。蓝色染色区域表示非缺血性正常区域。
深红色染色区域表示缺血但有活力的区域。那是有风险的非梗塞区域。而淡红色的阴性染色区域表示梗死区域,通常占左心室壁总面积的 50% 至 60%。
通过评估梗死长度和厚度的时间进程,可以量化梗死扩大。在这里,该横截面显示了左冠状动脉前降支永久结扎后第 28 天心脏的代表性、严重红色染色横截面。显着拉伸的梗死的扩大对应于绝对梗死长度的增加和梗死厚度的减少。
在这些图表中,显示了一个具有代表性的动脉和心室压力寄存器。动脉信号和心室信号之间的明显区别在于,在舒张期,阶梯信号下降到大约零毫米汞柱。使用这个模型,重要的是要注意,心脏功能不仅取决于心肌组织的损失,还取决于梗死扩大、屁愈合和疤痕形成的过程,以及伴随的左心室扩张、心脏肥大和心室重塑的发展。
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本文介绍了一种在小鼠中进行左前降冠状动脉永久结扎的模型,用于研究心肌梗塞后的心脏重塑和心力衰竭。该技术包括侵入性血流动力学测量以评估心脏功能。
The permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice provides a robust preclinical model for studying post-myocardial infarction ventricular remodeling and heart failure. This model enables quantitative assessment of cardiac function and structural changes, supporting mechanistic de-risking and target validation in cardiovascular drug discovery. Its reproducibility and pathophysiological relevance make it a critical tool for portfolio triage and translational research in heart failure therapeutics.
This model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for cardiovascular drug development, bridging early mechanistic studies and translational validation.