Die Tierversuche wurden nach den Grundsätzen des Regionalkomitees (Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein, Genehmigungsnummer: V242-21249/2020 [38-4/20]) durchgeführt. Die für die vorliegende Studie verwendeten Mäuse wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle). Die Tiere wurden unter Standardbedingungen mit einem 12 h Licht, 12 h Nachtzyklus gehalten; Wasser und Nahrung wurden ad libitum angeboten.
1. Tierpflege
- Unterbringung der Mäuse in speziellen Käfigen mit Einstreu, Nistmaterial, einem Versteck und angemessenem Zugang zu Trinkwasser und Nahrung.
- Halten Sie die Tiere unter ständiger tierärztlicher Kontrolle und Behandlung.
HINWEIS: Für Mäuse, die von externen Lieferanten bestellt wurden, versichern Sie bitte 7 Tage Akklimatisierung, bevor Sie mit dem Verfahren beginnen.
2. Vorbereitung des O-Rings
HINWEIS: Ein O-Ring mit einem festen Durchmesser von 0,4 mm wird empfohlen, um nach 2 Wochen eine Herzhypertrophie zu induzieren. Das Ausmaß und der Schweregrad des induzierten Herzphänotyps hängen von der Größe des O-Ring-Durchmessers ab.
- Führen Sie zunächst einen Schnitt des O-Rings (siehe Materialtabelle) unter dem Mikroskop mit einer Schere oder einem Skalpell durch, um die Platzierung um die Aorta zu ermöglichen (Abbildung 1A, B).
- Durchbohren Sie jede Ringseite in der Nähe des Schnitts mit einer Nadel, die mit einem 8-0 verbunden ist Nicht resorbierbare Naht und ziehen Sie den Faden. Schneiden und lassen Sie 2-3 cm auf der einen Seite und 2 cm auf der anderen Seite, um den O-Ring im letzten Schritt um die Aorta zu befestigen (Abbildung 1C, D).
- Nehmen Sie vor der Operation die Ligaturhilfe (Speziesinstrument, siehe Materialtabelle) und ziehen Sie das Ende des Fadens (der länger gehalten wird) einer Ringseite durch das Loch der Verengung (Abbildung 1E, F). Legen Sie die Ligationshilfe mit dem angebrachten O-Ring zur Seite, um sie im folgenden Schritt (Schritt 6) zu platzieren.
- Zur Desinfektion des Rings mit den Fäden legen Sie den Ring für eine halbe Stunde in eine Alkohollösung. Danach legen Sie es zum Trocknen auf Zellulose. Bewahren Sie den getrockneten Ring bis zum Gebrauch in einer geschlossenen Wanne oder Hülle auf. Während der Operation, nachdem Sie den Faden durch die Ligaturhilfe gezogen haben, legen Sie den Ring bis zur Verwendung auf eine saubere Oberfläche.

Abbildung 1: Durchführen der O-Ring-Vorbereitung für die Ligatur . (A) Ein O-Ring mit festem Durchmesser wird einseitig mit einer Schere oder einem Skalpell geschnitten. (B) Bild eines O-Rings. (C) Jede O-Ring-Seite wird mit einem 8-0 durchstochen Prolenfaden. (D) O-Ring mit zwei Fäden durchbohrt. (E) Die Fäden einer Ringseite des O-Rings werden durch das Loch der Ligationshilfe gezogen. (F) Endlage vor der Platzierung: Die Fäden der einen Seite werden durch das Loch der Ligaturhilfe gelegt, während die Fäden der anderen Seite locker gehalten werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
3. Prämedikation der Mäuse und Vorbereitung des Operationsfeldes
- Um während der Operation eine ausreichende Analgesie zu erhalten, injizieren Sie das Analgetikum Buprenorphin (0,1 mg/kg, siehe Materialtabelle) intraperitoneal 20 min vor Beginn der Operation.
HINWEIS: Für die vorliegende Studie wurde das Schmerzmittel nach den Empfehlungen der Gesellschaft für Versuchstierkunde (GV-SOLAS) eingesetzt.
- Nach der Prämedikation betäuben Sie die Maus in einer Induktionskammer mit 2% -4% Isofluran, gemischt mit 0,5-1,0 l / min 100%O2.
- Rasieren Sie das Fell auf der linken Thoraxseite der sedierten Maus. Nach der Rasur bringen Sie die Maus zurück in die mit Isofluran gefüllte Kammer und warten Sie auf eine ausreichende Sedierung, bevor Sie das Tier intubieren.
HINWEIS: Der richtige Zeitpunkt der Sedierung zeigt langsames Atmen, vermeidet aber eine schnelle Atmung. Abhängig von der Einstellung des Isoflurangases dauert es 2-3 Minuten, um den richtigen Sedierungsgrad zu erreichen.
- Schalten Sie das Heizkissen vor der Operation ein, um die Körpertemperatur des Tieres (37 °C) zu halten. Schließen Sie das Heizkissen an eine rektale Sonde an (siehe Materialtabelle), um die Körpertemperatur der Maus automatisch zu halten.
4. Intubation der Mäuse
- Bereiten Sie die erforderlichen Instrumente vor (Abbildung 2A). Desinfizieren Sie das Laryngoskop vor der Operation, indem Sie es für ca. 1-3 Minuten in Alkohol legen und dann über Nacht zum Trocknen aufbewahren.
- Spannen Sie ein Gummiband um das Heizkissen, um die Maus mit den Frontzähnen auf der Platte zu fixieren. Legen Sie die sedierte Maus in Rückenlage auf das Heizkissen.
- Legen Sie das Gummiband über die Vorderzähne des Tieres, um den Hals auf der Platte zu verlängern.
- Fokussieren Sie eine Lichtquelle auf den Hals, um die Öffnung der Luftröhre für die endotracheale Intubation gut sichtbar zu machen (Abbildung 2B).
- Öffnen Sie den Mund vorsichtig, indem Sie mit einer Hand eine Intubationshilfe (handgefertigtes Laryngoskop, siehe Materialtabelle) positionieren (Abbildung 2A[3]).
- Bewegen Sie mit der anderen Hand und einer kleinen Pinzette vorsichtig die Zunge, um die Öffnung der Luftröhre freizumachen.
- Verwenden Sie diese Hand auch, um den Endotrachealtubus in die Luftröhre einzuführen. Auf der anderen Seite halten Sie noch die Intubationshilfe. Verwenden Sie zur Intubation eine 22-G-Kanüle (siehe Materialtabelle) (Abbildung 2A[1]).
- Verbinden Sie die Position des Endotrachealtubus über einen Drei-Wege-Absperrhahn mit einem Beatmungsgerät (siehe Materialtabelle), damit Mäuse die korrekte Position des Endotrachealtubus bestätigen können.
- Überwachen Sie die richtige Belüftung gemäß den Anweisungen des Herstellers (Tidalvolumen von 200 μL und Atemfrequenz zwischen 100-150 Atemzügen/min) (Abbildung 2C).
- Bestätigen Sie eine ausreichende Anästhesietiefe durch eine Zehenklemmreflexkontrolle (keine Reflexreaktion).
- Drehen Sie die Anästhesieeinstellung auf 2% Isofluran gemischt mit 0,5-1,0 l / min 100%O2.
- Tragen Sie Augensalbe auf die Augen auf, um Trockenheit während der Operation zu vermeiden.
- Desinfizieren Sie den Operationsbereich mit einem Wattestäbchen 3 Mal mit einer handelsüblichen Desinfektionslösung (siehe Materialtabelle).

Abbildung 2: Intubation der Maus. (A) Intubationsinstrumente: (1) Eine 22 G i.v. Kanüle wird als Endotrachealtubus (ohne Mandarine) verwendet; (2) Pinzette; (3) Handgefertigtes Laryngoskop (deformierte / abgeflachte Kanüle, die mit Holzstiften und Klebeband verklebt ist). (B) Intubation auf dem positionierten Heizkissen. (C) Intubierte Maus, die an ein Beatmungsgerät angeschlossen ist. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
5. Operation und Vorbereitung der Ringpositionierung
HINWEIS: Verwenden Sie sterile Materialien und Instrumente, um Infektionen zu vermeiden.
- Verwenden Sie eine Schere, um einen 0,5-1 cm langen Hautschnitt in der Mitte einer Linie zwischen dem Xyphoidfortsatz und der linken Achselhöhle zu machen. Verwenden Sie eine Pinzette, um die Muskelschicht von den darunter liegenden Rippen zu trennen, und legen Sie zwei Retraktoren (5 mm lang, siehe Materialtabelle) in den Einschnitt, um den Brustkorb freizulegen.
- Um die linke Thorakotomie zu beginnen, führen Sie einen kleinen Schnitt (~ 1-2 mm) in den Interkostalmuskeln zwischen der zweiten und dritten Rippe mit einer Mikrofederschere durch. Öffnen Sie die Brusthöhle und spreizen Sie den Schnitt mit einer um 45° abgewinkelten Pinzette.
- Platzieren Sie drei Brustretraktoren (1,0-2,5 mm Länge) in den Einschnitt, um die Brusthöhle zu öffnen, um die Visualisierung zu verbessern.
- Um den Aortenbogen freizulegen, versuchen Sie, den Thymus und das Fettgewebe mit einer feinen 45° abgewinkelten Pinzette anzuheben und vorsichtig vom Bogen zu trennen.
6. Ligatur der Queraorta mit dem O-Ring
- Belichten Sie den Aortenbogen mit einer 45° abgewinkelten Pinzette in einer Hand. Positionieren Sie mit der anderen Hand den O-Ring, der über die Fäden einer Seite mit der Ligaturhilfe verbunden ist (Schritt 2).
- Führen Sie die Fäden mit der Ligaturhilfe unter dem Aortenbogen von der kaudalen Seite zur kranialen Seite der Queraorta zwischen den brachiozephalen und der linken gemeinsamen Halsschlagadern (Abbildung 3A).
- Nehmen Sie beide Fäden zwischen der Ligaturhilfe und dem Aortenbogen mit der Pinzette vorsichtig ein. Ziehen Sie die Ligaturhilfe zurück, entfernen Sie sie, und positionieren Sie den O-Ring vorsichtig um den Bogen, indem Sie die Fäden auf jeder Seite ziehen (Abbildung 3B).
- Nach erfolgreicher Positionierung fixieren Sie den O-Ring mit den Gewinden und einem chirurgischen Knoten. Machen Sie einen zusätzlichen, um zu vermeiden, dass sich der Knoten auf jeder Seite öffnet (Abbildung 3C).

Abbildung 3: Durchführung der O-Ring-Implantation . (A) Der Aortenbogen wird von drei Retraktoren von 1,0-2,5 mm freigelegt. Beide langen Fäden einer Ringseite werden unter der Aorta geführt. (B) Der O-Ring wird durch leichtes Drücken des Rings und Ziehen der Gewinde platziert. (C) Der O-Ring ist in der richtigen Position, und ein Schädelfaden ist mit Schwanzfaden auf jeder Seite verknotet. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.
7. Naht und postoperative Erholung
- Entfernen Sie die drei Brustretraktoren (2,5 mm Länge) aus dem Einschnitt.
- Beseitigen Sie bei Bedarf die Restluft aus dem Thorax, indem Sie ihn mit einer warmen 0,9% igen isotonischen Salzlösung füllen.
- Um den Thoraxschnitt für die Naht freizulegen, nehmen Sie erneut zwei Retraktoren (5 mm Länge), um die Haut an der Seite zu halten.
- Schließen Sie den Thorax mit zwei oder drei 6-0 nicht resorbierbaren Nähten (siehe Materialtabelle) und kneifen Sie den Abfluss des Beatmungsgeräts für 2 s ab, um die Lunge wieder aufzublasen.
- Entfernen Sie die beiden Retraktoren und schließen Sie die Haut mit drei bis fünf 4-0-resorbierbaren Nähten.
- Schalten Sie Isofluran aus und überwachen Sie. Wenn das Tier anfängt, sich selbst zu atmen, bewegen sich die Schnurrhaare und die Zehenklemmreflexe können ausgelöst werden, die Maus extubieren. Legen Sie die Maus auf die linke Seite unter die Wärmelampe in ihrer Pflegeeinheit und beobachten Sie sie, bis sie vollständig wach ist.
- Lassen Sie ein Tier nicht unbeaufsichtigt, bis es wieder ausreichend zu Bewusstsein gekommen ist.
HINWEIS: Ein Tier, das operiert wurde, sollte eine eigene Pflegeeinheit (Käfig) für eine bessere Genesung erhalten.
- Führen Sie die Schmerzbehandlung mit Tramadol (1 mg/ml) im Trinkwasser für 7 Tage und Buprenorphin (0,1 mg/kg, 3x täglich) durch intraperitoneale Injektion für 3 Tage nach der Operation durch, falls erforderlich.
HINWEIS: Befolgen Sie die Empfehlungen der örtlichen Tierethikkommission für postoperative Analgesie.
- Überprüfen Sie die Medikamente, indem Sie die Wasserflaschen täglich wiegen und das Verhalten des Tieres beobachten.
8. Bestätigung der erfolgreichen Einschnürung und richtigen Position des Rings
- Überprüfen Sie die Stenose einen Tag nach der Operation mit Ultraschall, indem Sie die maximale Fließgeschwindigkeit über der Stenose messen.
- Verwenden Sie für Messungen die Echokardiographie mit einem Ultraschallsystem und einer Schallkopfsonde mit einer Frequenz von 30 MHz (siehe Materialtabelle).
- Wie oben beschrieben, halten Sie die Anästhesie mit einer Maske bei 1,5% -2% Isofluran mit 0,5-1,0 l / min von 100%O2 aufrecht.
- Legen Sie das betäubte Tier in Rückenlage auf das Heizkissen. Verbinden Sie das Heizkissen mit einer rektalen Sonde, um die Körpertemperatur auf 37 °C ± 1 °C zu halten, und überwachen Sie die Herzfrequenz mit einem EKG mit vier Mauspfotensensoren (siehe Materialtabelle).
- Verwenden Sie zur besseren Visualisierung eine Enthaarungscreme.
- Ein erfolgreich durchgeführtes ORAB führt zu einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit über der Stenose, gemessen durch Ultraschall (~2.400 mm/s) (Abbildung 4C). Für diese Messung positionieren Sie den Schallkopf parasternal auf der rechten Thoraxseite, um den Aortenbogen durch zweidimensionale (2D) Bildgebung ("B-Mode") zu lokalisieren.
- Verwenden Sie den Farbdoppler, um den Blutfluss in der Aorta zu visualisieren und messen Sie mit der gepulsten Welle Doppler die Blutflussgeschwindigkeit über die Stenose.
HINWEIS: Sham-operierte Mäuse (Kontrolloperation ohne Verengung) zeigen eine Blutflussgeschwindigkeit von ~600-900 mm/s. Darüber hinaus führt ein erfolgreiches ORAB auch zu einem erhöhten Geschwindigkeitsflussverhältnis zwischen der rechten Halsschlagader (~150 mm/s) (RC, Abbildung 4A) und der linken Halsschlagader (~300 mm/s) LC, Abbildung 4B) in der Maus.
- Visualisieren Sie die rechte und linke Arteria carotis interna durch zweidimensionale (2D) Bildgebung (B-Modus). Positionieren Sie den Schallkopf horizontal auf der linken und rechten Seite des Halses in einem Winkel von 45° und verwenden Sie den gepulsten Wellendoppler, um die Blutflussgeschwindigkeit zu bestimmen.
HINWEIS: Bei scheinoperierten Mäusen ist der Geschwindigkeitsfluss in beiden Arterien ähnlich.

Abbildung 4: Bestätigung der transversalen Aortenligatur mittels Pulswellen-Dopplergeschwindigkeitsmessung in den Halsschlagadern . (A) Repräsentative gepulste Wellen-Dopplergeschwindigkeitssignale der rechten Halsschlagader. (B) Die Stenose führt zu einer höheren Strömungsgeschwindigkeit in der rechten Halsschlagader als in der linken. (C) Die durch Verengung induzierte Stenose führt zu einer Strömungsgeschwindigkeit in der absteigenden Aorta von mehr als 2.400 mm/s. Scheinmäuse zeigen eine Strömungsgeschwindigkeit von 600-900 mm/s. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.