Name: O形环主动脉束带与传统横主动脉收缩在压力超负荷引起的心脏肥大建模中的比较 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: 了解使用固定直径橡胶环进行小鼠主动脉束带的新技术，以诱导压力超负荷心脏肥大。该方法通过提高实验可重复性，为心血管研究提供更可靠的数据支持。

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本工作由德国联邦教育与研究部（BMBF）资助，受助人为 L.L.、N.F. 和 O.J.M.（IVOLADMT-HF；项目编号 FKZ 01KC2006A）。

动物实验遵循石勒苏益格-荷尔斯泰因州地区委员会（Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein，许可编号：V242-21249/2020 [38-4/20]）的原则进行。本研究使用的小鼠购自商业来源（见 材料表）。动物在标准条件下饲养，光照周期为12小时光照、12小时黑暗；可自由获取水和食物 随意.
1. 动物护理
<ol>
	<li>将小鼠饲养在专用笼具中，笼内应包含垫料、筑巢材料、藏身处，并提供充足的饮水和食物。</li>
	<li>对动物实施持续的专门兽医监护和治疗。 
	注意：对于从外部供应商订购的小鼠，在开始实验前请确保有 7 天的适应期。</li>
</ol>
2. O形圈的制备
注意：建议使用内径为 0.4 mm 的O形环，可在 2 周后诱导心脏肥厚。所诱导的心脏表型程度和严重性取决于O形环内径的大小。
<ol>
	<li>首先，在显微镜下使用剪刀或手术刀对 O 形圈（见材料表）进行一次切割，以便将其套入主动脉（图 1A、B）。</li>
	<li>用连接有 8-0 不可吸收缝线的针在每个环的两侧靠近切口处穿刺，并拉出缝线。在一侧剪留 2–3 cm，另一侧留 2 cm，用于最后一步将 O 形圈固定在主动脉周围（图 1C、D）。</li>
	<li>手术前，取结扎辅助装置（物种专用器械，见材料表），将其中一侧缝线较长的一端穿过该装置的缩窄孔（图 1E、F）。将带有 O 形圈的结扎辅助装置放置一旁，待下一步（第 6 步）使用。</li>
	<li>为对带缝线的 O 形圈进行消毒，将其置于酒精溶液中浸泡半小时。之后放在滤纸或纤维素材料上晾干。将干燥后的 O 形圈保存在密闭管或容器中，直至使用。手术过程中，在将缝线穿过结扎辅助装置后，应将 O 形圈置于洁净表面上，直至使用。</li>
</ol>
<img alt="结扎手术操作示意图，包含步骤、剪刀、线穿过辅助孔、显微镜视野。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64455/64455fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 1"> 
图 1：进行结扎用 O 形环的制备。（A）使用剪刀或手术刀从一侧剪开一个固定直径的 O 形环。（B）O 形环的图像。（C）用 8-0 Prolene 缝线分别穿刺 O 形环的两端。（D）已穿入两根缝线的 O 形环。（E）将 O 形环一端的缝线穿过结扎辅助装置的小孔。（F）放置前的最终状态：一端的缝线已穿过结扎辅助装置的小孔，另一端的缝线保持松散。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64455/64455fig01large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的高清版本。</a>
3. 小鼠的术前给药及手术区域的准备
<ol>
	<li>为了在手术期间获得充分的镇痛效果，注射镇痛剂丁丙诺啡（0.1 mg/kg，参见 材料清单在进行手术前20分钟，通过腹腔注射给药。 
	注意：本研究中使用的镇痛药物遵循实验动物科学学会（Gesellschaft für Versuchstierkunde/Society of Laboratory Animal Science，GV-SOLAS）的建议。</li>
	<li>麻醉前给药后，将小鼠置于麻醉诱导舱中，使用2%-4%异氟烷与1.0 L/min的100% O₂混合气体进行麻醉2.</li>
	<li>剃除镇静小鼠左侧胸壁的毛发。剃毛后，将小鼠放回充满异氟烷的麻醉舱，待麻醉充分后进行插管。 
	注意：合适的镇静时间点表现为呼吸缓慢，但应避免急促呼吸。根据异氟烷气体的设定，通常需要 2-3 分钟达到适当的镇静水平。</li>
	<li>手术前打开加热垫以维持动物体温（37 °C）。将加热垫连接至直肠探头（参见 材料清单以自动维持小鼠的体温。</li>
</ol>
4. 小鼠插管
<ol>
	<li>准备所需的仪器（图 2A)。手术前将喉镜放入酒精中消毒约1-3分钟，随后过夜晾干。</li>
	<li>用橡皮筋将加热垫上的小鼠固定，使其前齿卡在板上。将麻醉后的小鼠仰卧置于加热垫上。</li>
	<li>将橡皮筋套在动物的前齿上，以在平板上拉伸其颈部。</li>
	<li>将光源聚焦于咽喉部位，以清晰观察气管开口，便于进行气管插管图2B).</li>
	<li>用一只手轻轻打开口腔，同时放置插管辅助工具（自制喉镜，参见） 材料清单) (图 2A[3]).</li>
	<li>用另一只手和小镊子轻轻移动舌头，以暴露气管开口。</li>
	<li>用同一只手将气管插管插入气管中。另一只手仍握住插管辅助工具。进行插管时，使用22 G套管针（参见 材料列表) (图2A[1]).</li>
	<li>连接气管插管位置 通过 一个三通旋塞阀连接至呼吸机（参见 材料清单) 以确认小鼠气管插管位置正确（气管内）。</li>
	<li>根据制造商的说明监测右侧肺通气（潮气量 200 µL 呼吸频率在每分钟100-150次之间）图2C).</li>
	<li>通过脚趾夹捏反射检查确认麻醉深度是否足够（无反射反应）。</li>
	<li>将麻醉设置调整为2%异氟烷与0.5–1.0 L/min的100% O₂混合气体2.</li>
	<li>手术期间在眼睛上涂抹眼药膏以防止干燥。</li>
	<li>使用棉签，用市售消毒液对手术区域消毒3次（参见 材料表).</li>
</ol>
<img alt="小鼠插管过程，显示所用工具；用于生理学研究的实验设置。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64455/64455fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Figure 2"> 
图2：小鼠插管操作。（A）插管器械：（1）22 G 静脉留置针用作气管插管（去除针芯）；（2）镊子；（3）自制喉镜（将留置针头端压扁变形后，用木棍和胶带固定制成）。（B）在加热垫上进行插管操作。（C）已插管的小鼠连接至呼吸机。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64455/64455fig02large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
5. 手术及环位放置的准备
注意：使用无菌材料和仪器以避免感染。
<ol>
	<li>使用剪刀在剑突与左侧腋窝连线的中点处做一长度为 0.5–1 cm 的皮肤切口。用镊子将肌层与下方肋骨分离，并将两个牵开器（5 mm 长，见材料表）置入切口，以暴露肋骨 cage。</li>
	<li>开始左侧开胸时，使用显微弹簧剪刀在第二与第三肋骨之间的肋间肌处做一个小切口（约 1–2 mm）。打开胸腔，并用 45° 角度的镊子扩大切口。</li>
	<li>将三个胸腔牵开器（1.0–2.5 mm 长）置入切口，以撑开胸腔，改善视野暴露。</li>
	<li>为暴露主动脉弓，使用尖端精细的 45° 角度镊子轻轻上抬并分离覆盖在弓部的胸腺及脂肪组织。</li>
</ol>
6. 使用O型环结扎横行主动脉
<ol>
	<li>暴露主动脉弓 45° 一手持持针器，另一手持结扎辅助装置的O形环，进行定位 通过 一侧的螺纹（步骤 2）。</li>
	<li>从头臂干动脉与左颈总动脉之间的主动脉弓下方，由尾侧向头侧使用结扎辅助工具穿过线绳图3A).</li>
	<li>用镊子小心地夹住结扎辅助装置和主动脉弓上的两根线头。牵拉并移除结扎辅助装置，通过向两侧拉动线头，将O型环轻柔地套入主动脉弓图3B).</li>
	<li>成功定位后，用缝线和外科结固定O形圈。额外再打一个结，以防止两侧的结松开图3C).</li>
</ol>
<img alt="手术程序示意图：三步法胸腺O形环置入，步骤标记为A、B、C。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64455/64455fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图3"> 
图3：进行O形环植入。（A）使用1.0–2.5 mm的三个牵开器暴露主动脉弓。将O形环一侧的两根长线从主动脉下方穿过。（B）通过轻柔推动O形环并牵拉缝线将其放置到位。（C）O形环已置于正确位置，每侧将头端缝线与尾端缝线打结固定。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64455/64455fig03large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
7. 缝合与术后恢复
<ol>
	<li>从切口处移除三个胸腔拉钩（2.5 mm 长度）。</li>
	<li>如有需要，通过向胸腔内注入温热的 0.9% 等渗盐溶液，以排除残留空气。</li>
	<li>为暴露胸腔切口以便缝合，再次使用两个拉钩（5 mm 长度）将皮肤两侧提起。</li>
	<li>使用两到三根 6-0 不可吸收缝线（见材料表）关闭胸腔，并关闭呼吸机气流 2 秒，使肺重新膨胀。</li>
	<li>移除两个拉钩，使用三到五根 4-0 可吸收缝线关闭皮肤。</li>
	<li>关闭异氟烷和监测设备。当动物开始自主呼吸、胡须活动且足趾夹捏反射可被诱发时，拔除气管插管。将小鼠置于其护理单元的加热灯下，侧卧位放置，并持续观察直至完全清醒。</li>
	<li>在动物未完全恢复意识前，不得无人看护。 
	注意：接受手术的动物应单独安置于一个护理单元（笼具）中，以利于恢复。</li>
	<li>术后如需镇痛，可通过饮水中添加曲马多（1 mg/mL）持续 7 天，并在术后 3 天内每日三次腹腔注射布托啡诺（0.1 mg/kg）。 
	注意：术后镇痛应遵循当地动物伦理委员会的建议。</li>
	<li>通过每日称量水瓶重量检查药物摄入情况，并观察动物行为。</li>
</ol>
8. 确认套环成功缩窄及位置正确
<ol>
	<li>术后一天，通过超声测量狭窄处的最大血流速度，以确认狭窄情况。</li>
	<li>测量时使用配备30 MHz频率换能器探头的超声系统进行超声心动图检查（参见材料表）。</li>
	<li>如上所述，通过面罩维持1.5%–2%异氟烷与0.5–1.0 L/min的100% O2进行麻醉。</li>
	<li>将麻醉后的动物仰卧位放置于加热垫上，通过直肠探头连接加热垫以维持体温在37 °C ± 1 °C，并使用四只小鼠足爪传感器连接心电图（ECG）监测心率（参见材料表）。</li>
	<li>为获得更清晰的成像，可使用脱毛膏进行脱毛处理。</li>
	<li>成功实施ORAB后，通过超声测量可见狭窄处血流速度增加（约2,400 mm/s）（图4C）。进行该测量时，将换能器探头置于右侧胸壁旁胸骨位置，通过二维（2D）成像（“B模式”）定位主动脉弓。
	<ol>
		<li>使用彩色多普勒显示主动脉内的血流，并利用脉冲波多普勒测量狭窄处的血流速度。 
		注：假手术小鼠（未进行缩窄的对照手术）的血流速度约为600–900 mm/s。此外，成功的ORAB还会导致小鼠右侧颈动脉（~150 mm/s）（RC，图4A）与左侧颈动脉（~300 mm/s）（LC，图4B）之间的血流速度比升高。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过二维（2D）成像（B模式）可视化左右颈内动脉。将换能器探头以45°角水平置于颈部左右两侧，并使用脉冲波多普勒测定血流速度。 
	注：在假手术小鼠中，两侧动脉的血流速度相似。</li>
</ol>
<img alt="动脉血流速度；多普勒超声图与主动脉示意图；心血管研究分析。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64455/64455fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="图 4"> 
图 4：通过颈动脉脉搏波多普勒速度测量确认横主动脉结扎。 （A）右侧颈动脉的典型脉冲波多普勒速度信号。（B）狭窄导致右侧颈动脉的血流速度高于左侧。（C）由缩窄引起的狭窄导致降主动脉的血流速度超过 2,400 mm/s。假手术小鼠的血流速度为 600–900 mm/s。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64455/64455fig04large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>

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<li>Bolli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+initiatives+to+improve+the+rigor+and+reproducibility+of+articles+published+in+Circulation+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">New initiatives to improve the rigor and reproducibility of articles published in Circulation Research.</a> Circulation Research. 121 (5), 472-479 (2017).</li>
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<li>Hu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimally+invasive+aortic+banding+in+mice%3A+effects+of+altered+cardiomyocyte+insulin+signaling+during+pressure+overload%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 285 (3), 1261-1269 (2003).</li>
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<li>Nakao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((O-ring-induced+transverse+aortic+constriction+%28OTAC%29+is+a+new+simple+method+to+develop+cardiac+hypertrophy+and+heart+failure+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">O-ring-induced transverse aortic constriction (OTAC) is a new simple method to develop cardiac hypertrophy and heart failure in mice.</a> Scientific Reports. 12, 85(2022).</li>
<li>Melleby, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+high+precision+aortic+constriction+that+allows+for+generation+of+specific+cardiac+phenotypes+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice.</a> Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).</li>
<li>Lindsey, M. L., Kassiri, Z., Virag, J. A. I., de Castro Bras, L. E., Scherrer-Crosbie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+measuring+cardiac+physiology+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Guidelines for measuring cardiac physiology in mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 733-752 (2018).</li>
<li>Garcia-Menendez, L., Karamanlidis, G., Kolwicz, S., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Substrain+specific+response+to+cardiac+pressure+overload+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Substrain specific response to cardiac pressure overload in C57BL/6 mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 305 (3), 397-402 (2013).</li>
<li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transverse+aortic+constriction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Transverse aortic constriction in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (38), e1729(2010).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

基于缝线/缝合的主动脉缩窄术多年来一直用于在小鼠中诱导压力超负荷性心肌肥厚。这是一种成熟的体内研究心脏重构及疾病进展病理机制的方法。in vivo。其局限性在于狭窄程度以及随之而来的心脏重构存在相对较大的变异性。Melleby 等人最近提出的 ORAB 技术10通过使用橡胶O型环对传统方法进行了优化。
该技术最重要的优势在于O形环具有固定的直径，这使得狭窄程度的变异性更小，从而在术后产生更可重复的心肌肥厚表型。另一优点是该方法学习更快、操作更简便。在基于缝线/缝合的手术过程中，通常需要花费时间和经验来找到围绕主动脉结扎的合适程度。相比之下，由于O形环具有固定直径，采用O形环法时无需在这方面进行类似的调整。
开胸手术是ORAB技术中的关键步骤，虽然对动物具有疼痛性，但对于O型环结扎是必要的。为了实现更好的恢复并避免肺不张的发生，重要的是要防止肺损伤，并通过呼吸机监测通气情况。对于基于缝线的方法，存在采用微创技术的可能性。在此操作中，仅需使用一对镊子撑开组织，以便将...

生理性心脏肥大可出现在发育期、运动或妊娠期间，而病理性心脏肥大则是对动脉高血压、瓣膜性心脏病或基因突变等血流动力学应激状态的响应。最初，心脏经历一种以心肌细胞体积增大和心室壁增厚为特征的重构过程，以维持心脏功能1,2。然而，病理性心脏重构与心律失常、猝死风险增加以及高死亡率密切相关。最终，随着时间推移，会导致心室扩张、收缩功能显著下降，并逐步进展为心力衰竭（HF），后者具有高发病率、高死亡率以及巨大的社会经济负担3。因此，迫切需要深入了解其分子机制，以开发新的治疗策略4。
主动脉缩窄是一种模拟由压力超负荷引起的小鼠左心室（LV）肥厚和心力衰竭的模型5。利用该方法，可在体内研究压力超负荷诱导的心脏重构的病理机制in vivo。Rockman 等人首次报道了小鼠主动脉缩窄手术6。通过在主动脉（位于头臂干动脉与左颈总动脉之间）周围使用缝线结扎来诱导压力超负荷。为形成直径为 0.4 mm 的狭窄，将缝线环绕于 27 G 针头和主动脉周围。结扎后，取出针头6,7。
尽管针头直径是固定的，但缝线的松紧程度在很大程度上取决于手术操作者，因此会影响心脏肥厚表型的诱导效果。此外，在基于缝线的方法中，术后缩窄直径存在一定程度的变异，导致死亡率较高8,9。而且，该方法的学习难度较大，尤其是在掌握缝线收紧的合适程度和一致性方面。最后，在训练初期，常因主动脉破裂或其他组织损伤而导致较高的术中和术后死亡率，同时在存活动物中也存在缩窄程度的高度变异性。
最近，Melleby 等人描述了一种优化的主动脉缩窄手术方案10。他们提出了ORAB（O型环主动脉缩窄）方法，通过使用内径固定为0.71 mm、0.66 mm和0.61 mm的防滑橡胶O型环，实现了更小的狭窄程度变异和高度可重复的压力超负荷水平。简而言之，将O型环切开后套在升主动脉弓上，再用缝线将其重新闭合。其他使用此类O型环的研究人员也报告了诱导的心肌肥厚变异更小9，同时观察到术中和术后死亡率较低，并且诱导的肥厚表型具有更好的可重复性和更小的差异性9,11。本文详细描述了这一独特策略的操作步骤。本报告中分享的技术经验将有助于其他科研人员改进该领域的实验技术。
为了诱导在6周后导致心力衰竭的心肌肥厚，建议使用12周龄的C57BL/6N雄性小鼠进行手术。在主动脉缩窄术后2周对C57BL/6N和C57BL/6J两个小鼠亚系进行比较，结果显示C57BL/6N小鼠出现严重的心功能障碍以及相关死亡率升高。因此，该品系更适用于心力衰竭模型12。12周龄的雄性和雌性小鼠体型适中，便于暴露主动脉并使用特殊器械放置O型环。

<table><tbody><tr><td>1 个长固定器，6 厘米</td><td></td><td>&amp;nbsp;18200-01</td><td></td></tr><tr><td>2 个钝性拉钩，5 毫米宽&amp;nbsp;</td><td></td><td>18200-11</td><td></td></tr><tr><td>2 个短固定器，3 厘米</td><td></td><td>&amp;nbsp;18200-02</td><td></td></tr><tr><td>2 把精细尖端 45&amp;deg; 弯角镊子&amp;nbsp;</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>11160-10</td><td></td></tr><tr><td>3 个钝性拉钩，2.5 毫米宽&amp;nbsp;</td><td></td><td>18200-10</td><td></td></tr><tr><td>3 根拉钩用金属丝&amp;nbsp;</td><td></td><td>18200-05</td><td></td></tr><tr><td>4-0 可吸收缝线（Vicryl）</td><td>ETHICON</td><td>SABBKLT0</td><td>用于皮肤缝合</td></tr><tr><td>6-0 缝线（Prolene），针长：13 毫米</td><td>ETHICON</td><td>JDP879</td><td>用于胸肌缝合</td></tr><tr><td>8-0 缝线（Prolene），针长：6.5 毫米</td><td>ETHICON</td><td>RHBECH</td><td>用于固定环状结扎器&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>小型麻醉箱</td><td>Havard apparatus&amp;nbsp;</td><td>50-0108</td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6N 小鼠</td><td>Charles River</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fluosorber 活性炭过滤罐</td><td>Havard apparatus&amp;nbsp;</td><td>34-0415</td><td>用于诱导和维持麻醉</td></tr><tr><td>自制喉镜&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>辅助插管</td></tr><tr><td>Harvard Apparatus 麻醉蒸发器</td><td>Havard apparatus&amp;nbsp;</td><td></td><td>用于诱导和维持麻醉</td></tr><tr><td>加热垫 + 直肠探头（LSI Letica Scientific Instruments：温度控制单元 HB 101/2）</td><td>Panlab/ Havard apparatus&amp;nbsp;</td><td></td><td>用于控制和维持体温&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>静脉套管针，蓝色，22 号（Vasofix Braun&amp;uuml;le 0.9 x 25 mm）</td><td>B/Braunsharing Expertise&amp;nbsp;</td><td>4268091B</td><td>用于插管&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>Baxter</td><td></td><td>麻醉剂</td></tr><tr><td>Kodan（聚维酮碘溶液）</td><td>Sch&amp;uuml;lke</td><td>20003960-A</td><td>消毒&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>结扎辅助工具</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>18062-12</td><td>用于使用 O 形环进行结扎&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>显微镜照明系统：Schott VisiLED 集成套件 MC1500/S80-55（含控制器）</td><td>SCHOTT</td><td></td><td>照明</td></tr><tr><td>显微镜&amp;nbsp;摄像头&amp;nbsp;（Leica IC80 HD）</td><td>Leica</td><td></td><td>用于术区可视化&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>小型啮齿类动物专用 MiniVac 全套麻醉系统&amp;nbsp;</td><td>Havard apparatus&amp;nbsp;</td><td>75-0233</td><td>用于诱导和维持麻醉</td></tr><tr><td>小鼠呼吸机 MiniVent 型号 845</td><td>Havard Apparatus&amp;nbsp;</td><td>73-0044</td><td>用于手术期间通气&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>持针器&amp;nbsp;</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>&amp;nbsp;TE-10804</td><td></td></tr><tr><td>O 形环，防滑橡胶材质（0.0018 毫米 x 0.020 毫米）</td><td>Apple Rubber Products&amp;nbsp;</td><td></td><td>用于主动脉弓结扎</td></tr><tr><td>剪刀</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>14040-09</td><td>用于剪开皮肤和缝线&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>小型动物牵开系统（适用于体重不超过 200 克的动物）</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>18200-20</td><td></td></tr><tr><td>小型底板，20 x 30 厘米&amp;nbsp;</td><td></td><td>&amp;nbsp;18200-03</td><td></td></tr><tr><td>集成加热垫 + 直肠探头 + 心电图及&amp;nbsp;换能器三脚架的手术台</td><td>FujiFilm Visual Sonics Imaging System</td><td></td><td>用于超声心动图检查&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>镇痛药 Temgesic（丁丙诺啡）</td><td>Indivior UK Limited</td><td>997.00.00</td><td>术前镇痛用药&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>三通旋塞阀（蓝色）</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>镇痛药 Tramal（曲马多）</td><td>Gr&amp;uuml;nental</td><td></td><td>术后镇痛用药&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>换能器探头 MS400（Visual Sonics）&amp;nbsp;</td><td>FujiFilm Visual Sonics Imaging System</td><td></td><td>用于超声心动图检查&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>配备心血管分析软件包的超声系统&amp;nbsp;</td><td>FujiFilm Visual Sonics Imaging System</td><td></td><td>用于超声心动图检查&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Vannas 弹簧剪刀 - 2.5 毫米刃口</td><td>FST (fine sience tools)</td><td>15000-08</td><td>用于剪断肋间胸肌&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>兽用眼膏&amp;nbsp;</td><td>Bepanten</td><td></td><td>用于防止眼睛干涩</td></tr></tbody></table>

o形环主动脉缩窄术与传统横行主动脉缩窄术在建立压力超负荷诱导心肌肥厚模型中的比较

O-Ring Aortic Banding Versus Traditional Transverse Aortic Constriction for Modeling Pressure Overload-Induced Cardiac Hypertrophy

小鼠主动脉缩窄术是研究心脏压力超负荷诱导的心肌肥厚及心力衰竭最常用的实验模型之一。既往使用的技术是在主动脉弓上绕线结扎，并以钝化的27 G针头作为支撑，以形成狭窄。该方法依赖术者手动收紧缝线，因此导致狭窄直径存在较大变异。Melleby 等人描述的一种新优化方法可显著降低变异并提高术后可重复性。这种新技术称为O型环主动脉缩窄术（ORAB），采用不滑脱的橡胶环替代传统的缝线，从而减少压力超负荷的变异性，并获得更一致的心肌肥厚表型。手术过程中，将O型环置于头臂干动脉与左颈总动脉之间。通过超声心动图确认缩窄是否成功。术后1天，O型环引起的狭窄可导致横主动脉血流速度增加。术后2周，可通过射血分数下降和心壁增厚证实心脏功能受损。重要的是，除了狭窄直径变异更小外，ORAB与横主动脉缩窄术（TAC）相比，术中及术后死亡率更低。因此，ORAB是一种优于常用TAC手术的方法，可获得更高可重复性的实验结果，并可能减少所需实验动物数量。

通常，主动脉缩窄术可模拟人类主动脉瓣狭窄，并在小鼠中诱导心肌肥厚。成功的手术以心肌组织重塑为特征，表现为心肌肥厚和心功能下降5,6。
术后第1天即可通过超声心动图体内评估横主动脉O型环缩窄的效果13。通过脉冲波多普勒超声测量主动脉狭窄处血流速度升高，可证实主动脉狭窄造模成功（图4C）。此外，如上所述，我们测定右侧与左侧颈内动脉之间的血流速度比值，作为ORAB的功能性指标（图4A、B）。
放置0.4 mm O形环两周后，可通过超声心动图确定心肌肥厚是否成功诱导。二维（2D）时间运动模式（M型）可显示心脏结构在心动周期中的变化情况。术后两周，可观察到舒张期左心室（LV）后壁（LVPW）和室间隔（IV...

本方案描述了一种在小鼠中诱导压力超负荷性心肌肥厚的新型主动脉缩窄技术。该方法采用内径固定的橡胶环进行缩窄。这一新技术有望在未来实验中提供更小的变异性和更可重复的数据。

O形环主动脉缩窄术与传统横行主动脉缩窄术在建立压力超负荷诱导心肌肥厚模型中的比较

小鼠主动脉缩窄术是研究压力超负荷诱导心肌肥厚及……最常用的实验模型之一

这种新型的主动脉缩窄技术可通过较小的变异性和更高的可重复性，在小鼠中诱导压力超负荷性心肌肥厚。通过在主动脉周围放置一个固定直径的橡胶环，可在横主动脉处诱导出稳定升高的血流速度，从而产生可重复的心肌肥厚。该操作应由已具备啮齿类动物麻醉和显微外科技术经验的人员执行，或由有经验者指导进行。首先在显微镜下使用剪刀或手术刀对O形环进行一次切割，以便将其套在主动脉周围。用连接8-0不可吸收缝线的针在切口附近的O形环两侧各穿刺一次，并拉出缝线。剪断缝线，一侧留出2至3厘米，另一侧留出2厘米，用于最后一步将O形环固定在主动脉周围。手术前，取结扎辅助工具，将其中一个环侧线的一端穿过结扎辅助工具的孔。将带有O形环的结扎辅助工具放置一旁备用。剃除麻醉小鼠左侧胸壁部位的毛发。然后将小鼠放回充满异氟烷的麻醉 chamber 中，以确保在插管前达到足够的镇静效果。手术前打开加热垫，以维持动物体温在 37 摄氏度。将加热垫连接至直肠探头，以自动维持小鼠的体温。用橡皮筋将加热垫固定，使小鼠的门齿位于板上。将麻醉后的小鼠仰卧位放置在加热垫上。将橡皮筋置于动物的门齿上方，以使颈部在板上伸展。将光源聚焦于咽喉部位，以清晰观察气管开口，便于进行气管插管。用一只手轻轻打开口腔，另一只手使用插管辅助工具和小型镊子。轻柔移动舌头，以暴露气管开口。将气管插管插入气管，同时继续握住插管辅助工具。通过三通旋塞将气管插管位置连接至小鼠呼吸机，以确认气管插管位置正确。根据制造商说明书监测正确的通气情况。通过夹捏脚趾检查反射以确认麻醉深度是否足够。在眼睛上涂抹眼用软膏，以防止手术过程中眼睛干燥。使用市售的消毒液对手术区域进行消毒。使用剪刀在剑突与左侧腋窝连线的中点处做一长度为0.5至1厘米的皮肤切口。用镊子将肌层与下方肋骨分离，并在切口中置入两个5毫米的牵开器以暴露肋骨。开始左侧开胸术时，使用显微弹簧剪在第二与第三肋骨之间的肋间肌处做一长度为1至2毫米的切口。打开胸腔，用45度角的镊子撑开切口。将三个胸腔牵开器插入切口以充分暴露胸腔，改善视野。为了暴露主动脉弓，使用尖头45度角镊子轻轻抬起并分离覆盖在弓上的胸腺及脂肪组织。用一只手持45度角的镊子暴露主动脉弓。另一只手将结扎辅助装置通过之前已固定在一侧的线程连接O形环，将线程经结扎辅助装置从头臂干动脉与左颈总动脉之间的横主动脉段下方，由尾侧向头侧穿过主动脉弓下方。用镊子小心地夹住结扎辅助装置和主动脉弓之间的两根线。移除结扎辅助装置，通过牵拉两侧的线将O型环轻柔地套入主动脉弓。成功定位后，用缝线打外科结固定O型环。在两侧各打一个额外的结，以防止其松开。结扎O形环后，从切口处移除三个胸腔牵开器。如有需要，可通过向胸腔内注入温热的0.9%等渗盐水来排出残留空气。为了暴露胸部切口以便缝合，再次使用两个5毫米的牵开器将侧方皮肤牵开。用两到三根6-0不可吸收缝线关闭胸腔。移除两个牵开器，并用三到五根4-0可吸收缝线关闭皮肤。然后关闭异氟烷和监护仪。夹闭呼吸机的出气端2秒钟以重新扩张肺部。术后1天，通过超声测量狭窄处的最大血流速度来确认狭窄程度。进行测量时，使用配备30兆赫频率换能器探头的超声系统进行超声心动图检查。将麻醉后的动物仰卧位放置于加热垫上，并连接直肠探头以维持体温在37摄氏度，同时使用四个小鼠足垫传感器通过心电图监测心率。成功实施O型环主动脉缩窄术后，超声测量可见狭窄部位血流速度增加。进行此项测量时，将换能器探头置于右侧胸壁胸骨旁位置，通过二维成像定位主动脉弓。使用彩色多普勒显示主动脉内的血流，并利用脉冲波多普勒测量狭窄处的血流速度。通过二维成像观察右侧和左侧颈总动脉。将换能器探头以45度角水平置于颈部左右两侧，使用脉冲波多普勒测定血流速度。通过脉冲波多普勒超声测量主动脉狭窄处血流速度增加，可判断主动脉狭窄造模成功。此外，测定右侧与左侧颈总动脉之间的血流速度比值，作为O型环主动脉缩窄的功能性指标。术后两周，观察到左心室后壁和室间隔在舒张期的直径增加。此外，通过测量发现左心室射血分数降低，记录到心脏功能进行性恶化。在将O形环固定于主动脉弓周围时，重要的是在环的两侧打结闭合，以获得最佳效果。

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