Name: 小鼠肺动脉收缩引起的右心室衰竭及右心室功能评价 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-13T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: 了解小鼠肺动脉缩窄术诱导右心室衰竭的机制，通过超声心动图和导管技术评估右心室功能变化。该方法为研究心脏移植并发症和先天性心脏病提供了可靠的实验模型。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本工作获得了国家自然科学基金（81570464，81770271；廖博士）和广州市科技计划项目（201804020083）（廖博士）的资助。

所有操作均按照动物研究的机构指南进行，这些指南符合美国国立卫生研究院（NIH出版号85-23，1996年修订版）发布的《实验动物护理与使用指南》。C57BL/6雄性小鼠（8-10周龄，体重20-25 g）由南方医科大学动物中心提供。小鼠到达后，在12小时光照/12小时黑暗循环条件下饲养，并提供充足的食物和饮水。
1. 手术器械的准备及针头的制备
<ol>
	<li>准备无菌外科手术器械（图1A）、用于结扎的6-0编织丝线（图1B[a]）以及用于关闭切口的5-0尼龙缝线（图1B[b]）。</li>
	<li>将6-0编织丝线（图1B[a]）穿入从1 mL注射器上拆下的25 G针头中。然后使用止血钳将针头弯曲90°，制成锁针（图1C[a]）。将22 G针头弯曲120°（图1C[b]），制成垫针。</li>
</ol>
2. 手术准备
<ol>
	<li>手术前对所有外科器械进行高压灭菌。将加热垫调节至 37 °C。通过腹腔注射给予小鼠赛拉嗪（5 mg/kg）和氯胺酮（100 mg/kg）混合物以实现镇痛麻醉。将小鼠分别放入单独的盒子中，等待麻醉起效。 
	注意：也可使用 1.5% 异氟烷进行吸入麻醉。</li>
	<li>通过观察足底回缩反射消失来评估麻醉深度。使用缝线固定小鼠门齿，并用胶带固定四肢，使其仰卧于加热垫上。再次检查反射，以确认麻醉深度。</li>
	<li>在从颈部至剑突区域的皮肤上涂抹脱毛膏。先用碘伏消毒，再用 75% 酒精脱碘。</li>
	<li>进行气管插管。
	<ol>
		<li>调节动物微型呼吸机（图 1D）的参数，设置呼吸频率为 150 次/分钟，潮气量为 300 µL。</li>
		<li>用尖头镊子轻轻拉出舌头，使用自制的刮板抬起下颌（图 1C[c]），以暴露声门；同时将冷光源对准喉部，在直视下轻柔地将自制的气管插管（图 1C[d]）经声门插入。</li>
		<li>连接插管与呼吸机，确认插管是否已正确进入气管。若位置正确，使用胶带固定气管插管。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 手术
<ol>
	<li>打开胸腔。
	<ol>
		<li>使用眼科剪在皮肤上平行于第二肋处做一切口，长度约10 mm，切口应从胸骨角开始，至左侧腋前线结束。通过从胸骨角开始计数肋骨，确定第二肋间隙。</li>
		<li>使用剪刀和弯头镊子分离并剪开第二肋间隙上方的胸大肌和胸小肌，以暴露该间隙。 
		注意：建议钝性分离、游离胸大肌并向右侧及头侧牵拉。</li>
		<li>用弯头镊子钝性穿入第二肋间隙并撑开该间隙。随后钝性分离肺实质和胸腺组织，直至可见肺动脉干。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>缩窄肺动脉。
	<ol>
		<li>使用弯头镊子钝性分离肺动脉干和升主动脉。用持针器将缝线穿过肺动脉干与升主动脉之间的结缔组织。</li>
		<li>将垫片针（见步骤1.2）置于肺动脉干下方，随后使用6-0编织丝线连同垫片针一起结扎肺动脉干。观察到肺动脉球充盈后立即取出垫片针，并剪断缝线末端。</li>
		<li>观察肺动脉球的充盈情况，以评估是否存在缩窄。再次评估动物的反射，确认结扎成功。 
		注意：假手术组应执行上述所有步骤，但不进行缩窄操作。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用5-0尼龙缝线关闭胸腔和皮肤。再次用75%酒精对皮肤进行消毒。</li>
	<li>皮下注射0.5 mL生理盐水，以补充手术过程中丢失的体液。将小鼠单独置于垫有加热垫的笼中以促进恢复。待意识恢复后，将小鼠转移至12小时光照/12小时黑暗循环的房间内笼养。术后连续3天通过饮水给予布托啡诺进行镇痛治疗。</li>
	<li>术后第一周内每日观察小鼠2次，特别注意开胸切口的愈合情况，及时发现愈合不良、活动能力下降或体重减轻等异常表现。</li>
</ol>
4. 术后右心室功能的超声心动图评估
注意：术后3天可检测到超声心动图变化。
<ol>
	<li>通过吸入3%异氟烷麻醉小鼠，并以1.5%异氟烷维持麻醉深度。将小鼠固定于平台，将其爪子用胶带固定在电极上，保持动物仰卧位。通过调节异氟烷浓度在1.5%至2.5%之间，维持小鼠心率在450-550次/分钟。</li>
	<li>使用脱毛膏去除小鼠胸部的毛发，并在胸部皮肤上涂抹超声耦合剂。</li>
	<li>使用30 MHz探头评估肺动脉干狭窄情况。
	<ol>
		<li>将探头保持在相对于左侧胸骨旁线逆时针30°的位置，同时使探头切迹朝向尾侧。在B模式下调节y轴和x轴，直至清晰显示二尖瓣、主动脉和左心室腔。</li>
		<li>将探头绕其y轴向胸部方向旋转30°-40°。调节y轴和x轴，直至清晰显示肺动脉圆锥。</li>
		<li>将光标置于肺动脉瓣叶尖端以测量峰值血流速度。依次按下Color、PW，进入彩色多普勒模式，然后移动光标，使PW虚线与血流方向平行。</li>
		<li>测量肺动脉峰值流速。使用Cine Store和Frame Store保存数据和图像。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用30 MHz探头评估右心室参数。
	<ol>
		<li>调整垫子左侧，使其低于右侧。将探头沿右侧前腋线放置，与水平方向成30°角，探头切迹指向尾侧。调节y轴和x轴，直至清晰显示右心室。</li>
		<li>连续按两次M-Mode以显示指示线。测量右心室腔径、缩短分数及右心室壁厚度。使用Cine Store和Frame Store保存数据和图像。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>停止吸入异氟烷，使小鼠恢复意识，随后将其放回饲养笼，置于12小时光照/12小时黑暗循环的环境中。</li>
</ol>
5. 用于评估右心室功能的右心导管检查
注意：术后8周使用1.0 F导管和监测系统进行右心导管检查，以评估右心室功能。
<ol>
	<li>将所有手术器械进行高压灭菌。通过腹腔注射给予赛拉嗪（5 mg/kg）和氯胺酮（100 mg/kg）混合物以麻醉动物。</li>
	<li>当足底回缩反射消失后，将小鼠固定在平台上，用胶带将其爪子固定在电极上，并保持小鼠仰卧位。使用脱毛膏去除手术区域的毛发。</li>
	<li>用75%酒精对手术区域皮肤进行消毒。使用尖头镊子轻轻拉出舌头，用自制的刮板抬起下颌以暴露声门，在冷光源照射喉部的同时，轻柔地将自制的气管套管经声门插入。使用呼吸机（图1E）辅助通气。</li>
	<li>使用眼科剪刀和镊子，在剑突下方穿过膈肌做1.5 cm的双侧切口，打开胸腔。用眼科剪刀剪开膈肌和肋骨以暴露心脏。用23 G针头穿刺右心室游离壁，随后拔出针头；用棉签轻轻按压穿刺点以止血。通过该穿刺口将导管尖端插入心室。 
	注意：也建议通过右颈静脉进行右心导管插入术6。当导管尖端进入心室时，监测仪将显示右心室压力曲线。</li>
	<li>当压力曲线稳定后，连续记录10分钟的右心室收缩压、右心室舒张末期压、右心室dP/dt、小鼠心率以及右心室舒张松弛指数时间常数（Tau）。使用软件，点击选择，然后点击分析。</li>
	<li>调整导管尖端朝向右心室流出道。记录完成后将导管缓慢退出。测量结束后将导管置于生理盐水中保存。</li>
	<li>通过腹腔注射戊巴比妥钠（150 mg/kg）处死小鼠，随后进行颈椎脱位。然后取出心脏、肺脏和胫骨，用于组织形态学和分子生物学分析。</li>
</ol>

<ol><li>Mehra, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+heart+failure%3A+toward+a+common+language%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%3A+The+Official+Publication+of+the+International+Society+for+Heart+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Right heart failure: toward a common language.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: The Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 33, 123-126 (2014).</li>
<li>Sun, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stagedependent+changes+of+beta2adrenergic+receptor+signaling+in+right+ventricular+remodeling+in+monocrotalineinduced+pulmonary+arterial+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Medicine%22%5BJournal%5D)">Stagedependent changes of beta2adrenergic receptor signaling in right ventricular remodeling in monocrotalineinduced pulmonary arterial hypertension.</a> International Journal of Molecular Medicine. 41, 2493-2504 (2018).</li>
<li>Sun, X. Q., Abbate, A., Bogaard, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+cardiac+inflammation+in+right+ventricular+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">Role of cardiac inflammation in right ventricular failure.</a> Cardiovascular Research. 113, 1441-1452 (2017).</li>
<li>Xie, Y. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sildenafil+prevents+and+reverses+transverse-tubule+remodeling+and+Ca%282%2B%29+handling+dysfunction+in+right+ventricle+failure+induced+by+pulmonary+artery+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertension%22%5BJournal%5D)">Sildenafil prevents and reverses transverse-tubule remodeling and Ca(2+) handling dysfunction in right ventricle failure induced by pulmonary artery hypertension.</a> Hypertension. 59, 355-362 (2012).</li>
<li>de Raaf, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SuHx+rat+model%3A+partly+reversible+pulmonary+hypertension+and+progressive+intima+obstruction%5BTitle%5D)+AND+%22European+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">SuHx rat model: partly reversible pulmonary hypertension and progressive intima obstruction.</a> European Respiratory Journal. 44, 160-168 (2014).</li>
<li>Abe, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Haemodynamic+unloading+reverses+occlusive+vascular+lesions+in+severe+pulmonary+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">Haemodynamic unloading reverses occlusive vascular lesions in severe pulmonary hypertension.</a> Cardiovascular Research. 111, 16-25 (2016).</li>
<li>Gomez-Arroyo, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+monocrotaline+model+of+pulmonary+hypertension+in+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 302, L363-L369 (2012).</li>
<li>van der Feen, D. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shunt+Surgery%2C+Right+Heart+Catheterization%2C+and+Vascular+Morphometry+in+a+Rat+Model+for+Flow-induced+Pulmonary+Arterial+Hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension.</a> Journal of Visualized Experiments. (120), e55065(2017).</li>
<li>Andersen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Pulmonary+Trunk+Banding+Model+of+Pressure+Overload+Induced+Right+Ventricular+Hypertrophy+and+Failure%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure.</a> Journal of Visualized Experiments. (141), e58050(2018).</li>
<li>Hirata, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Model+of+Pulmonary+Artery+Banding+Leading+to+Right+Heart+Failure+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+Research+International%22%5BJournal%5D)">Novel Model of Pulmonary Artery Banding Leading to Right Heart Failure in Rats.</a> BioMed Research International. 2015, 753210(2015).</li>
<li>Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K., Chow, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (121), e55293(2017).</li>
<li>Rockman, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+and+physiological+alterations+in+murine+ventricular+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Molecular and physiological alterations in murine ventricular dysfunction.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91, 2694-2698 (1994).</li>
<li>Reddy, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((miR-21+is+associated+with+fibrosis+and+right+ventricular+failure%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">miR-21 is associated with fibrosis and right ventricular failure.</a> JCI Insight. 2, (2017).</li>
<li>Kusakari, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impairment+of+Excitation-Contraction+Coupling+in+Right+Ventricular+Hypertrophied+Muscle+with+Fibrosis+Induced+by+Pulmonary+Artery+Banding%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Impairment of Excitation-Contraction Coupling in Right Ventricular Hypertrophied Muscle with Fibrosis Induced by Pulmonary Artery Banding.</a> PLoS ONE. 12, e0169564(2017).</li>
<li>Hu, J., Sharifi-Sanjani, M., Tofovic, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrite+Prevents+Right+Ventricular+Failure+and+Remodeling+Induced+by+Pulmonary+Artery+Banding%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Nitrite Prevents Right Ventricular Failure and Remodeling Induced by Pulmonary Artery Banding.</a> Journal of Cardiovascular Pharmacology. 69, 93-100 (2017).</li>
<li>Hemnes, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testosterone+negatively+regulates+right+ventricular+load+stress+responses+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Pulmonary+Circulation%22%5BJournal%5D)">Testosterone negatively regulates right ventricular load stress responses in mice.</a> Pulmonary Circulation. 2, 352-358 (2012).</li>
<li>Mendes-Ferreira, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+right+ventricle+remodeling+in+response+to+pressure+overload+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Distinct right ventricle remodeling in response to pressure overload in the rat.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 311, H85-H95 (2016).</li>
<li>Razavi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+effects+of+pulmonary+artery+stenosis+on+hemodynamic+and+structural+development+of+the+lungs%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology.+Lung+Cellular+and+Molecular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Chronic effects of pulmonary artery stenosis on hemodynamic and structural development of the lungs.</a> American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 304, L17-L28 (2013).</li>
<li>Tarnavski, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+cardiac+surgery%3A+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Genomics%22%5BJournal%5D)">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiological Genomics. 16, 349-360 (2004).</li>
<li>Jessen, L., Christensen, S., Bjerrum, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+antinociceptive+efficacy+of+buprenorphine+administered+through+the+drinking+water+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+Animals%22%5BJournal%5D)">The antinociceptive efficacy of buprenorphine administered through the drinking water of rats.</a> Laboratory Animals. 41, 185-196 (2007).</li>
<li>Haddad, F., Doyle, R., Murphy, D. J., Hunt, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+ventricular+function+in+cardiovascular+disease%2C+part+II%3A+pathophysiology%2C+clinical+importance%2C+and+management+of+right+ventricular+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Right ventricular function in cardiovascular disease, part II: pathophysiology, clinical importance, and management of right ventricular failure.</a> Circulation. 117, 1717-1731 (2008).</li>
<li>Bosch, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Right+ventricular+dysfunction+in+left-sided+heart+failure+with+preserved+versus+reduced+ejection+fraction%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Heart+Failure%22%5BJournal%5D)">Right ventricular dysfunction in left-sided heart failure with preserved versus reduced ejection fraction.</a> European Journal of Heart Failure. 19, 1664-1671 (2017).</li>
<li>Sianos, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recanalisation+of+chronic+total+coronary+occlusions%3A+2012+consensus+document+from+the+EuroCTO+club%5BTitle%5D)+AND+%22EuroIntervention%3A+Journal+of+EuroPCR+in+Collaboration+with+the+Working+Group+on+Interventional+Cardiology+of+the+European+Society+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Recanalisation of chronic total coronary occlusions: 2012 consensus document from the EuroCTO club.</a> EuroIntervention: Journal of EuroPCR in Collaboration with the Working Group on Interventional Cardiology of the European Society of Cardiology. 8, 139-145 (2012).</li>
<li>Bardaji, A., Rodriguez-Lopez, J., Torres-Sanchez, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+total+occlusion%3A+To+treat+or+not+to+treat%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Chronic total occlusion: To treat or not to treat.</a> World Journal of Cardiology. 6, 621-629 (2014).</li>
<li>Choi, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+Discrimination+of+Coronary+Chronic+Total+Occlusion+and+Subtotal+Occlusion+by+Coronary+Computed+Tomography+Angiography%5BTitle%5D)+AND+%22JACC.+Cardiovascular+Interventions%22%5BJournal%5D)">Noninvasive Discrimination of Coronary Chronic Total Occlusion and Subtotal Occlusion by Coronary Computed Tomography Angiography.</a> JACC. Cardiovascular Interventions. 8, 1143-1153 (2015).</li>
<li>Danek, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Lesion+Age+on+Outcomes+of+Chronic+Total+Occlusion+Percutaneous+Coronary+Intervention%3A+Insights+From+a+Contemporary+US+Multicenter+Registry%5BTitle%5D)+AND+%22The+Canadian+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Effect of Lesion Age on Outcomes of Chronic Total Occlusion Percutaneous Coronary Intervention: Insights From a Contemporary US Multicenter Registry.</a> The Canadian Journal of Cardiology. 32, 1433-1439 (2016).</li>
<li>Savai, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pro-proliferative+and+inflammatory+signaling+converge+on+FoxO1+transcription+factor+in+pulmonary+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Pro-proliferative and inflammatory signaling converge on FoxO1 transcription factor in pulmonary hypertension.</a> Nature Medicine. 20, 1289-1300 (2014).</li>
<li>Zhiyu Dai, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endothelial+and+Smooth+Muscle+Cell+Interaction+via+FoxM1+Signaling+Mediates+Vascular+Remodeling+and+Pulmonary+Hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Respiratory+and+Critical%22%5BJournal%5D)">Endothelial and Smooth Muscle Cell Interaction via FoxM1 Signaling Mediates Vascular Remodeling and Pulmonary Hypertension.</a> American Journal of Respiratory and Critical. 198, 788-802 (2018).</li>
<li>Hill, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+mechanical+adaptations+of+right+ventricle+free+wall+myocardium+to+pressure+overload%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Structural and mechanical adaptations of right ventricle free wall myocardium to pressure overload.</a> Annals of Biomedical Engineering. 42, 2451-2465 (2014).</li>
<li>Poirier, N. C., Mee, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+reconditioning+and+anatomical+correction+for+systemic+right+ventricular+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery.+Pediatric+Cardiac+Surgery+Annual%22%5BJournal%5D)">Left ventricular reconditioning and anatomical correction for systemic right ventricular dysfunction.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. Pediatric Cardiac Surgery Annual. 3, 198-215 (2000).</li>
<li>Wei, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+Hypertrophic+Preconditioning+Attenuates+Cardiomyocyte+Hypertrophy+and+Slows+Progression+to+Heart+Failure+Through+Upregulation+of+S100A8%2FA9%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Myocardial Hypertrophic Preconditioning Attenuates Cardiomyocyte Hypertrophy and Slows Progression to Heart Failure Through Upregulation of S100A8/A9.</a> Circulation. 131, 1506-1517 (2015).</li>
<li>Zakliczynski, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+circulatory+support+is+effective+to+treat+pulmonary+hypertension+in+heart+transplant+candidates+disqualified+due+to+unacceptable+pulmonary+vascular+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22+Kardiochirurgia+i+Torakochirurgia+Polska+%28Polish+Journal+of+Cardio-Thoracic+Surgery%29%22%5BJournal%5D)">Mechanical circulatory support is effective to treat pulmonary hypertension in heart transplant candidates disqualified due to unacceptable pulmonary vascular resistance.</a> Kardiochirurgia i Torakochirurgia Polska (Polish Journal of Cardio-Thoracic Surgery). 15, 23-26 (2018).</li>
<li>De Santo, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+artery+hypertension+in+heart+transplant+recipients%3A+how+much+is+too+much%3F%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cardio-Thoracic+Surgery%3A+Official+Journal+of+the+European+Association+for+Cardio-Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">Pulmonary artery hypertension in heart transplant recipients: how much is too much?</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery: Official Journal of the European Association for Cardio-Thoracic Surgery. 42, 864-870 (2012).</li>
<li>Cheng, X. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prognostic+Value+of+Pulmonary+Artery+Compliance+in+Patients+with+Pulmonary+Arterial+Hypertension+Associated+with+Adult+Congenital+Heart+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22International+Heart+Journal%22%5BJournal%5D)">Prognostic Value of Pulmonary Artery Compliance in Patients with Pulmonary Arterial Hypertension Associated with Adult Congenital Heart Disease.</a> International Heart Journal. 58, 731-738 (2017).</li>
<li>Egemnazarov, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure+Overload+Creates+Right+Ventricular+Diastolic+Dysfunction+in+a+Mouse+Model%3A+Assessment+by+Echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Pressure Overload Creates Right Ventricular Diastolic Dysfunction in a Mouse Model: Assessment by Echocardiography.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 28, 828-843 (2015).</li>
<li>Jang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+and+Hemodynamic+Measures+of+Right+Ventricular+Diastolic+Function%3A+Translating+Tissue+Biomechanics+to+Clinical+Relevance%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Heart+Association%22%5BJournal%5D)">Biomechanical and Hemodynamic Measures of Right Ventricular Diastolic Function: Translating Tissue Biomechanics to Clinical Relevance.</a> Journal of the American Heart Association. 6 (9), e006084(2017).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

右心室充盈压的病理性升高会导致室间隔向左移位，从而改变左心室几何形态21。这些改变可导致心输出量和左心室射血分数（LVEF）下降，进而引起循环系统的血流动力学紊乱22。因此，建立一种高效、稳定且经济的右心衰竭（RVF）机制研究模型具有重要价值。
我们开发了一种更有效且高度可重复的经导管肺动脉缩窄（PAC）方法，使用自制的锁扣和垫片针。自制的锁扣可更轻松地分离主动脉和肺动脉干，从而降低动脉破裂的风险，并提高手术成功率。通过选择不同直径的垫片针，我们诱导出不同程度的右心室肥厚。
尽管本文所述肺动脉干束窄术的一般操作步骤与既往文献报道相似4,9,10,14,<su...

右心室功能障碍（RVD）在此定义为存在右心室结构或功能异常的证据，与不良临床预后相关。右心室衰竭（RVF）是右心室功能进行性恶化的终末阶段，是一种表现为心力衰竭体征和症状的临床综合征，由进行性RVD所致1。由于结构和生理功能的差异，左心室（LV）衰竭与右心室衰竭具有不同的病理生理机制。已有研究报道了右心室衰竭中一些独立的病理生理机制，包括β2-肾上腺素能受体信号通路的过度表达2、炎症反应3、横小管重构以及钙离子（Ca2+）处理功能障碍4。
右心室衰竭（RVF）可由右心室的容量或压力超负荷引起。既往的动物模型采用SU5416（一种强效且选择性的血管内皮生长因子受体抑制剂）联合低氧（SuHx）5,6 或野百合碱7 诱导肺动脉高压，从而导致继发于肺血管疾病的右心室衰竭2。进行这些研究的研究人员主要关注血管系统，而非右心室衰竭的病理进展过程。此外，野百合碱具有心脏外效应，无法精确模拟心源性疾病的状况。其他模型则采用动静脉分流术诱导容量超负荷及右心室衰竭8。然而，该手术操作困难，且不适用于小鼠，因为小鼠需要较长的诱导期才能形成右心室衰竭。
也有使用结扎夹构建大鼠PAC模型的方法9,10。与大鼠相比，小鼠作为心脏疾病动物模型具有多种优势，例如繁殖更容易、应用更广泛、成本更低，且便于进行基因修饰11。然而，结扎夹的直径通常在0.5 mm至1.0 mm之间，对于小鼠而言过大9。此外，结扎夹难以制作、复制，并在其他实验室中推广使用。
我们提供一种基于已有研究的改良型右心室衰竭（RVF）小鼠模型构建方案，该方案采用肺动脉缩窄术（PAC）模拟法洛四联症、努南综合征或其他肺动脉高压性疾病12,13,14,15,16,17,18,19。该PAC技术通过使用实验室自制的带锁扣和垫片的针具结扎小鼠肺动脉干，以精确控制缩窄程度。锁扣针由一支90°弯曲的注射器针头制成，其中穿引一条编织丝线缝合线，针体由常规材料制成，制作过程易于掌握。垫片针则由标准规格针头弯曲120°制成，根据小鼠体重（20–35 g）选用不同直径（0.6–0.8 mm）的垫片针。此外，我们建立了通过超声心动图和右心导管检查评估RVF模型稳定性和质量的评价标准。选择小鼠作为模型动物，因其在其他实验中已被广泛使用。本实验室自制的针具易于复制，可推广应用于其他实验室。本研究为研究人员探索右心室衰竭的机制提供了一种可靠的方法。

<table><tbody><tr><td>ALC-V8S 呼吸机</td><td>SHANGHAI&amp;nbsp; ALCOTT&amp;nbsp; BIOTECH&amp;nbsp; CO</td><td>ALC-V8S</td><td>辅助通气</td></tr><tr><td>动物微型呼吸机</td><td>Haverd</td><td>型号 845</td><td>辅助通气</td></tr><tr><td>动物超声系统 VEVO2100</td><td>Visual Sonic</td><td>&amp;nbsp;VEVO2100</td><td>超声心动图</td></tr><tr><td>冷光源照明器</td><td>Olympus</td><td>ILD-2</td><td>照明</td></tr><tr><td>恒温手术垫系统（ALC-HTP-S1）</td><td>SHANGHAI&amp;nbsp; ALCOTT&amp;nbsp; BIOTECH&amp;nbsp; CO</td><td>ALC-HTP-S1</td><td>加热</td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>RWD 生命科学</td><td>R510-22</td><td>吸入麻醉</td></tr><tr><td>Matrx VIP 3000 异氟烷蒸发器</td><td>Midmark Corporation</td><td>VIP 3000</td><td>麻醉</td></tr><tr><td>医用编织丝线缝合线（6-0）</td><td>上海浦东金环医疗用品有限公司</td><td>6-0</td><td>结扎</td></tr><tr><td>医用尼龙缝合线（5-0）</td><td>宁波医用针厂有限公司</td><td>5-0</td><td>缝合</td></tr><tr><td>Millar 导管（1.0 F）</td><td>AD instruments</td><td>1.0F</td><td>用于右心导管插入术</td></tr><tr><td>戊巴比妥钠盐</td><td>Merck</td><td>25MG</td><td>麻醉</td></tr><tr><td>PowerLab 多通道生理信号记录系统</td><td>AD instruments</td><td>4/35</td><td>记录右心导管插入术结果</td></tr><tr><td>精密电子天平</td><td>Denver Instrument</td><td>TB-114</td><td>称重传感器</td></tr><tr><td>自制钩针</td><td></td><td></td><td>分离主动脉和肺动脉干</td></tr><tr><td>自制垫针&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>缩窄</td></tr><tr><td>自制气管插管</td><td></td><td></td><td>气管插管&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>小型动物显微外科设备</td><td>Napox</td><td>MA-65</td><td>手术器械</td></tr><tr><td>传导凝胶</td><td>广工牌</td><td>250ML</td><td>超声心动图</td></tr><tr><td>Veet 脱毛膏</td><td>利洁时集团（Reckitt Benckiser）</td><td>RQ/B 33 型号 2</td><td>去除小鼠体毛</td></tr><tr><td>立式自动电热压力蒸汽灭菌器</td><td>合肥华泰医疗设备有限公司</td><td>LX-B50L</td><td>自动清洁手术器械</td></tr><tr><td>立式小型动物手术显微镜</td><td>一华光学仪器</td><td>Y-HX-4A</td><td>用于右心导管插入术</td></tr></tbody></table>

通过肺动脉缩窄诱导小鼠右心室衰竭及右心室功能评估

Induction of Right Ventricular Failure by Pulmonary Artery Constriction and Evaluation of Right Ventricular Function in Mice

右心室衰竭（RVF）具有独特性、高发病率、高死亡率及难治性等特点，其发病机制亟需阐明。既往已有模拟RVF进展的大鼠模型报道。与大鼠相比，小鼠在动物实验中更为易得、经济且应用广泛。我们建立了一种肺动脉缩窄（PAC）方法，通过结扎小鼠肺动脉干以诱导右心室（RV）肥厚。我们设计了一种特殊的外科搭扣针，便于更清晰地分离主动脉与肺动脉干。在实验中，使用该自制搭扣针显著降低了动脉破裂风险，使手术成功率提高至90%。我们采用不同直径的垫片针实现精确的定量缩窄，从而诱导不同程度的右心室肥厚。通过无创经胸超声心动图测量肺动脉（PA）血流速度，对缩窄程度进行量化评估。术后8周通过右心导管术精确评估右心室功能。自制手术器械采用常规材料，制作工艺简单，易于掌握。因此，本研究所述的PAC方法可利用实验室自制器械轻松复制，适用于其他实验室广泛开展。本研究提出了一种改良的PAC方法，其手术成功率高于其他现有模型，术后8周存活率达97.8%。该PAC技术为研究右心室衰竭机制提供了有效手段，有助于进一步加深对RVF的理解。

本研究中，小鼠被随机分配至PAC组（n = 9）和假手术组（n = 10）。术后1周、4周和8周进行超声心动图检查。术后8周，在完成最后一次超声心动图和导管评估后，处死小鼠并取其心脏进行形态学和组织学评估。
肺动脉干缩窄导致右心室肥厚（图2）。与假手术组相比，肺动脉缩窄（PAC）组在术后8周时通过胸骨旁长轴切面测得的峰值流速（图2A，C）、压力阶差（图2A，D）以及右心室壁厚度（图2B，E）均显著升高。此外，术后8周时，PAC组的右心室收缩功能（右心室射血分数和右心室缩短分数）较假...

本文提供了一种研究右心室衰竭机制的有效方法。通过使用自制的手术器械，建立了一种更为简便且高效的肺动脉缩窄方法。此外，还提供了利用超声心动图和导管插入术评估该方法质量的技术。

右心室衰竭（RVF）的机制因其独特性、高发病率、高死亡率及难治性特征而亟待阐明……

该方法为研究右心室衰竭的机制提供了一种有用的技术。此技术的主要优势在于节省时间并提高手术成功率。通过缩窄肺动脉以造成肺动脉压力超负荷，该技术可帮助我们模拟人类右心肥厚及右心衰竭。该方法可应用于横主动脉缩窄技术，并有助于研究心脏移植术后并发症以及先天性心脏病。本操作步骤将由本实验室的技术员 Xiaoxia Huang 演示。开始操作前，将一段6-0编织丝线穿过一个已从1毫升注射器上拆下的25号针头。使用止血钳将针头弯成90度，再将22号针头弯成120度。确认小鼠对脚趾夹捏无反应后，将其仰卧置于37摄氏度加热垫上，并用缝线固定门齿。用胶带固定四肢，使用脱毛膏去除从颈部至剑突区域的毛发。用碘伏和75%乙醇棉球依次擦拭暴露的皮肤进行消毒，用尖头镊子轻轻拉出口腔中的舌头。使用自制的拉舌器抬高下颌以暴露声门，并利用冷光源引导将自制的气管插管小心地通过声门插入。调节微型呼吸机参数，将呼吸频率设置为每分钟150次，潮气量设置为300微升。然后连接导管和呼吸机，确认插管已正确插入后，用胶带固定插管。为打开胸腔，沿第二肋骨平行做一条约10毫米的皮肤切口。使用剪刀和弯头镊子分离第二肋间隙上方的胸大肌和胸小肌。从胸骨角开始计数肋骨以确定第二肋间隙，并用剪刀切开该间隙。随后钝性分离实质组织和胸腺，直至可见肺动脉干。为了缩窄肺动脉，使用弯头镊子钝性分离肺动脉干与升主动脉。使用90度持针器将缝线穿过肺动脉干与升主动脉之间的结缔组织。将120度垫针置于肺动脉干上。使用6-0编织丝线将垫针结扎于肺动脉干上，在观察到肺动脉圆锥充盈后立即移除垫针。剪断缝线两端，继续观察肺动脉圆锥的充盈情况，以评估是否存在狭窄。随后再次评估动物的足底反射，以确认结扎成功，并用5-0尼龙线缝合胸腔和皮肤。术后至少三天，在肺动脉缩窄动物的胸部涂抹超声耦合剂。将30兆赫探头置于胸部，相对于左侧胸骨旁线逆时针旋转30度，同时将探头凹槽朝向尾侧方向。在B模式下调节Y轴和X轴，直至清晰显示二尖瓣、主动脉及左心室腔室。将探头沿其Y轴向胸部方向旋转30至40度。调节Y轴和X轴，直至清晰显示肺动脉漏斗部，并将光标置于肺动脉瓣叶尖端，以测量峰值血流速度。选择彩色多普勒和脉冲波多普勒（PW），并将脉冲波取样线的虚线与血流方向平行放置。调整垫子的左侧，使其高于右侧，保持探头沿右侧腋中线与水平面成30度角，凹槽朝向尾侧。调节X轴和Y轴，直至清晰显示右心室。然后点击M型模式两次，以显示指示线。手术后8周，按照演示方法对小鼠进行插管，并在剑突下方穿过膈肌做1.5厘米的双侧切口以打开胸腔。剪开肋骨以暴露心脏，使用23号针头穿刺右心室游离壁。用棉签轻轻按压穿刺点以止血，并使用导管尖端通过该伤口穿刺心室。当曲线稳定后，将导管尖端调整至右心室流出道。点击选择并分析，连续记录10分钟右心室的收缩压、舒张压、压力上升最大速率、舒张指数时间常数及心率。随后将导管从心脏移出，放入盛有生理盐水的容器中。与假手术组相比，肺动脉缩窄组在术后八周的胸骨旁长轴切面中显示出更高的峰值流速、更大的压力梯度以及更厚的右心室壁。此外，术后八周，肺动脉缩窄组的右心室收缩功能较假手术组显著降低。肺动脉缩窄组在收缩期和舒张期的右心室压力均较高，且其收缩力指数低于假手术组。肺动脉缩窄组的右心室Tau值和最大上升速率也高于假手术组，表明小鼠在肺动脉束带术八周后出现了右心室功能障碍。右心室内的有创血流动力学检测显示，导管监测前后心率保持稳定。与假手术组相比，右心室的尺寸显著增大，右心室重量也更高。此外，组织学检查显示，在心肌细胞覆盖区域，肺动脉缩窄组的心肌纤维化程度高于假手术组。该操作中最关键的步骤是确保肺动脉被正确且完全地分离。为避免分离错误，分离点应靠近肺动脉分支处，此处动脉间的结缔组织较为疏松。通过该方法，我们提供了一种更为便捷且高效的诱导右心室肥厚的方法。通常情况下，手术操作及评估方法均十分安全。

induction-right-ventricular-failure-pulmonary-artery-constriction

Research

科研

JoVE Journal

Biology

生物学

小鼠肺动脉收缩引起的右心室衰竭及右心室功能评价

本文提供了一种用于评估小鼠右心室大小和肺动脉高压的超声心动图检查方案。应用范围包括心肌病和肺血管疾病转基因及毒素诱导小鼠模型的表型确定以及系列评估。...

小鼠右心的超声心动图评估

右心室（RV）功能障碍在心血管疾病的发病机制中至关重要，但目前可用于评估右心室功能的方法十分有限。近年来超声成像技术的进步为长期纵向研究右心室提供了无创且准确的选择。本文中，我们详细描述了一种利用右心室压力超负荷小鼠模型进行的逐步超声心动图检测方法。...

经胸超声心动图评估肺动脉缩窄小鼠模型中右心室结构与功能

心力衰竭是导致住院的首要原因，也是死亡的主要原因之一。通过建立小鼠左前降支冠状动脉永久性结扎模型，用于研究心肌梗死后的心室重构和心脏功能障碍。本文介绍了在小鼠中进行有创血流动力学测量的技术。...

小鼠左前降支冠状动脉永久性结扎：心肌梗死后心室重构与心力衰竭模型

本文描述并比较了在小鼠中获取心尖四腔切面的两种体位。这两种体位均可用于量化右心室功能，结果具有可比性，且可互换使用。...

小鼠右心室舒张期参数的超声心动图测量

本文介绍了一种通过开胸手术方法在小鼠中进行右心室和肺动脉有创血流动力学评估的实验方案。...

小鼠右心室系统侵入性血流动力学评估及缺氧诱导的肺动脉高压

本文介绍了一种通过闭胸导管术在同一动物体内获取左右心室压力-容积（PV）环路，以评估小鼠双心室心脏功能的实验方案。重点在于手术操作与数据采集的技术细节。...

通过小鼠闭胸导管术进行心脏功能的双心室评估及压力-容积环分析

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。...

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

本方案描述了在肺动脉高压大鼠模型中，对右心室形态和功能进行超声心动图表征的方法。...

肺动脉高压大鼠模型中右心室功能的全面超声心动图评估

我们描述了一种通过肺动脉干缩窄诱导右心室压力超负荷的小鼠模型。本文包含了气管插管、手术操作以及通过超声心动图进行表型分析的详细实验方案。气管插管和手术过程中使用了自制的器械，可实现模型的快速建立且成本低廉。...

通过肺动脉干缩窄建立压力超负荷诱导的小鼠右心室肥厚与衰竭模型

详细介绍右心室功能评估方法将提升肺动脉高压研究的质量和可靠性，为未来的研究提供坚实的框架，并增强不同实验室之间的可重复性。...

肺动脉高压实验模型中右心室功能的评估

了解小鼠肺动脉缩窄术诱导右心室衰竭的机制，通过超声心动图和导管技术评估右心室功能变化。该方法为研究心脏移植并发症和先天性心脏病提供了可靠的实验模型。

通过肺动脉缩窄诱导小鼠右心室衰竭及右心室功能评估

探索更多视频