Der akute Myokardinfarkt (AMI) ist eine weltweit häufige Herz-Kreislauf-Erkrankung und mit hoher Sterblichkeit verbunden1. Fortschritte in der Technologie machen eine frühzeitige und wirksame Revaskularisierung für AMI-Patienten möglich. Nach diesen Behandlungen kann es bei einigen Patienten zu einer myokardialen Ischämie-Reperfusionsverletzung (MIRI) kommen2. Daher ist es von großer Bedeutung, die Wirkmechanismen zu verstehen und MI/MIRI zu verbessern. Mäuse werden aufgrund ihrer geringen Kosten, ihrer kurzen Brutzeit und ihrer einfachen genetischen Veränderungen häufig als Modelle verwendet3. Wissenschaftler haben verschiedene Methoden entwickelt, um MIRI und MI bei Tierenzu modellieren 4,5,6,7,8,9. Diese Strategie fördert die Forschung, aber die unterschiedlichen Kriterien und Methoden erschweren die Interpretation der Ergebnisse zwischen den Forschungsteams.
Bei Mäusen wurde der Myokardinfarkt durch Isoproterenol10, Kryoverletzung 11,12 oder Kauterisation13 induziert. Ein Myokardinfarkt kann leicht durch Isoproterenol induziert werden, aber der pathophysiologische Prozess unterscheidet sich von dem des klinischen Myokardinfarkts. Kryoverletzungs-induzierter Myokardinfarkt hat eine schlechte Konsistenz, löst übermäßige Myokardschäden um die linke anteriore absteigende Koronararterie (LAD) aus und kann leicht Arrhythmien hervorrufen. Der durch Kauterisation induzierte Myokardinfarkt unterscheidet sich deutlich vom natürlichen Prozess des Myokardinfarkts, und die Entzündungsreaktion im brennenden Bereich ist intensiver; Darüber hinaus weist der chirurgische Ansatz technische Schwierigkeiten auf. Darüber hinaus gibt es einige Laboratorien14, die ein MI-Modell bei Minischweinen entwickeln, bei denen Ballonblockierung oder Embolisation oder Thrombose durch interventionelle Technik verwendet wird. Alle diese Methoden können direkt zu einem Verschluss der Herzkranzgefäße führen, aber die Notwendigkeit von Koronarangiographiegeräten und vor allem der zu dünnen Herzkranzgefäße der Maus macht diese Operationen nicht praktikabel. Bei MIRI waren die Unterschiede zwischen den verschiedenen Modellen recht gering, wie z. B. die Verwendung von Atemschutzmasken/Mikromanipulation oder nicht 5,6.
Hier wird eine einfache und zuverlässige Methode beschrieben, die MI induzieren kann, und das MIRI-Modell, das von den zuvor veröffentlichten Methoden 4,5,6,7,8,9,15 adaptiert wurde. Mit dieser Methode können pathophysiologische Prozesse durch direkte Blockade des LAD durch Ligatur simuliert werden. Darüber hinaus kann dieses Modell durch die Entlastung der Ligatur auch eine Reperfusionsschädigung simulieren. In diesem Protokoll wird ein Präpariermikroskop für die LAD-Visualisierung verwendet. Dann kann der Forscher die LAD leicht identifizieren. In der Folge führt eine genaue Ligatur des LAD zu einem reproduzierbaren und vorhersagbaren Blutverschluss und einer ventrikulären Ischämie. Darüber hinaus können elektrokardiographische (EKG) Veränderungen verwendet werden, um Ischämie und Reperfusion zusätzlich zu den unter dem Mikroskop beobachteten Farbänderungen des LAD zu bestätigen. Diese Strategie führt zu einer kürzeren Verfahrensdauer, einem geringeren Risiko für chirurgische Komplikationen und weniger benötigten Versuchsmäusen. Die Methoden für den Troponin-T-Test, den Herzultraschall und die Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC)-Färbung werden ebenfalls beschrieben. Insgesamt ist dieses Protokoll sowohl für Studien des MI/MIR-Mechanismus als auch für die Arzneimittelforschung nützlich.