研究左心室反向改造由主动脉脱体在啮齿动物
2021年7月14日
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。
主动脉去除是研究啮齿动物心肌反向改造的有用实验模型，也是对心肌细胞回归和等离子体功能恢复机制的令人陶醉的新见解。这些金属有助于 VIVO 中批判反向建模的演变，以及在疾病进展期间不同时间点收集生物样本，用于体外和分子研究。该技术模拟心肌改造和反向改造的进展，并允许探索心肌恢复不完整的机制。
该协议提供了对长期压力超载相关病理（如眼部自命不忠或主动脉狭窄）中完全和不完整的心肌反向改造的机制和线的见解。将骨质疏松管连接到呼吸机，启动机械通风，并将呼吸机调整为每分钟 160 次呼吸的频率和每公斤 10 毫升的潮汐体积。在开始带状手术之前，确认六到八周大的C57黑六只小鼠对疼痛反射缺乏反应，刮胡子，将脱毛霜从颈线涂到小鼠的中胸水平，并将软膏涂在动物的眼睛上。
放置直肠探头和氧化计，用于监测温度血液氧化和心率。将鼠标放在加热垫上的右侧十进制，并将四肢粘在磁固定器缩回系统上，以便在手术过程中保持动物处于正确的位置。然后，用连续70%的酒精和波维酮-碘溶液擦洗胸部，然后打开皮肤肌肉和肋骨，以执行带到主动脉。
在手术结束时，将波维酮碘溶液应用于皮肤缝合部位，每天两次进行镇痛，持续两到三天，然后注射无菌盐水内皮，以防止手术期间出现严重出血时的脱水，并将动物置于孵化器中，进行监测，直到完全康复。带状手术后七周，在一半的带状动物中轻轻解剖主动脉周围的组织、粘附和纤维化，直到收缩变得可见。仔细解剖主动脉，将缝合物与容器分离，然后用剪刀切割缝合线。
请注意，在结合或恶魔期间，斧头蓝蓝水的长期渗透可能导致肺水肿，炎症通路的过度激活。使用尽可能少的缝合次数，用简单中断或连续的六条旧聚丙烯缝合物关闭胸壁，并以连续缝合模式用六O丝聚丙烯缝合皮肤，然后按照演示进行术后护理。手术后每两到三周将毛皮从颈线移到胸部中部，并按证明将动物放在超平位置的加热垫上，将心电图电极放在暴露的皮肤上，确认存在良好的心电图痕迹和每分钟 300 至 350 次心率。
监测温度，并将回声凝胶涂抹在胸部区域。将鼠标放在后部重新任职，稍微向右转，并使用适当的设置启动回声心动图。接下来，将超声波探针定位在胸腔上，并评估整个主动脉的压力梯度。
记录主动脉的二维引导图像，显示上升主动脉收缩的存在或缺失，以解剖学上可视化带状和去除的功效。要评估肥大，将探针放置在左心室短轴的状肌肉水平，并按下模式跟踪按钮，可视化左心室前壁、左心室直径和左心室后壁的二甲酰和收缩。然后评估收缩功能，并根据标准协议计算弹射分数和分数缩短。
要评估舒张功能，使用在线粒体传单正上方的非典型四室视图确定早期和叶状线粒体流速的后波多普勒的峰值，并使用后组织多普勒成像和 apical 四室视图记录横向线环心肌早期舒张和峰值收缩速度。主动脉收缩的成功可以通过左心室和收缩压力的增加来验证。而由多普勒主动脉流速大于2.5米每秒。
与沙姆操作的动物相比，弯曲诱导的左心室肥大表现为左心室质量增加和舒张功能受损，这表现在更高的填充压力和左心室末端舒张压。从结构上讲，七周的主动脉带诱发严重的心肌细胞肥大和纤维化。在我接受解散时，主动脉狭窄的成功去除可以通过回声多普勒速度来验证。
整体去除会促进 LV 质量评估的后载和左心室肥大显著减少。此外，还观察到舒张功能正常化。当你仔细玩它避免长期的道德串通，以保证血液氧合保持在90%以上这个最低模型允许我们研究我的心脏改造和反向改造在疾病进展的不同时间点，甚至唤醒每个时间点最不良的调节路径。
此程序允许评估有前途的药物的治疗潜力，并研究几个共病在心肌反向重塑和恢复的影响。
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概述
本文介绍了一种用于小鼠主动脉缩窄模型的主动脉去束手术协议。该技术便于研究左心室逆向重塑和测试心肌恢复的新治疗方案。
关键研究组成部分
科学领域
- 心血管研究
- 心肌重塑
- 实验手术
背景
- 主动脉去束是研究心肌逆向重塑的模型。
- 它提供了心肌细胞退化机制的洞见。
- 该技术允许在各种疾病进展阶段收集生物样本。
- 它模仿慢性压力过载条件下的心肌重塑进程。
研究目的
- 探索不完全心肌恢复的机制。
- 研究慢性压力过载对心脏功能的影响。
- 测试心肌恢复的新治疗方案。
使用的方法
- 为小鼠设置机械通气。
- 确认麻醉和疼痛反射的缺失。
- 准备小鼠的手术部位。
- 执行主动脉去束程序。
主要结果
- 对心肌逆向重塑机制的洞见。
- 对心肌细胞退化过程的理解。
- 对心肌恢复治疗干预的评估。
- 用于体外和分子研究的数据收集。
结论
- 主动脉去束是心脏研究的有价值模型。
- 该协议有助于理解心肌恢复机制。
- 它支持新治疗策略的开发。
常见问题
Executive Industry Relevance
The aortic banding/debanding model enables mechanistic de-risking of therapeutic strategies targeting myocardial reverse remodeling in pressure overload conditions. By recapitulating clinical scenarios of afterload reduction, such as aortic valve replacement, the model supports target validation and predictive confidence in early discovery. It provides a disease-relevant system to assess regression of hypertrophy and recovery of diastolic function, informing portfolio triage and lead identification.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to cardiomyocyte regression and functional recovery mechanisms.
- Operational Value: Provides a reproducible rodent model to de-risk targets involved in ventricular hypertrophy and fibrosis pathways.
- Scientific Value: Supports assessment of target engagement through quantifiable reductions in LV mass (~20%) and fibrosis (~26%) post-debanding.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates validated biological systems with measurable hemodynamic and echocardiographic outputs for compound screening.
- Operational Value: Standardizes diastolic dysfunction assessment via normalization of E/e' and LVEDP, enabling reliable compound evaluation.
- Scientific Value: Facilitates collection of tissue samples at defined time points for biomarker alignment and mechanistic profiling.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models clinical diversity in reverse remodeling extent, supporting risk-adjusted advancement decisions.
- Operational Value: Ensures translational continuity from discovery through preclinical validation via serial echocardiography and terminal hemodynamics.
- Scientific Value: Enables evaluation of co-morbidities and therapeutic potential in myocardial recovery, enhancing predictive confidence.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, supported by longitudinal functional and structural assessments.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of pathways driving hypertrophy regression and diastolic recovery via controlled afterload manipulation.
- Screening: Delivers assay readiness through reproducible surgical outcomes and quantitative LV mass and pressure gradient measurements.
- Analytics: Provides ejection fraction, fractional shortening, E/e', and LVEDP as quantitative readouts to compare therapeutic conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through histological validation of fibrosis and cardiomyocyte cross-sectional area changes.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for chronic pressure overload models, reducing redundant model development across projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through mechanistic insight into reverse remodeling processes.
- Operational Value: Standardization and reproducibility via defined surgical survival rates (70-80%) and timed debanding protocols.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions by reducing late-stage biological risk in heart failure indications.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization based on degree of myocardial recovery variability across subjects.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent cardiac surgery, anesthesia, and postoperative care.
- Dependent on echocardiography systems with Doppler capability for gradient and functional assessment.
- Necessitates cross-team standardization between surgery, imaging, and histology teams for longitudinal data consistency.
- Adaptation considerations include model suitability for comorbid conditions and strain-specific remodeling responses.
- Practical limitations include variability in reverse remodeling extent, necessitating adequate group sizes for statistical power.
