Summary

Ein Modell der Aortenklappenstenose eines Kaninchens, das durch eine direkte Ballonverletzung induziert wird

Published: March 31, 2023
doi:

Summary

Ein geeignetes Tiermodell ist erforderlich, um die pathologischen Mechanismen, die der Aortenklappenstenose (AVS) zugrunde liegen, zu verstehen und die Wirksamkeit therapeutischer Interventionen zu bewerten. Das vorliegende Protokoll beschreibt ein neues Verfahren zur Entwicklung des AVS-Kaninchenmodells über eine direkte Ballonverletzung in vivo.

Abstract

Tiermodelle entwickeln sich zu einem wichtigen Instrument, um die pathologischen Mechanismen zu verstehen, die der Aortenklappenstenose (AVS) zugrunde liegen, da es keinen Zugang zu zuverlässigen Quellen für erkrankte menschliche Aortenklappen gibt. Unter den verschiedenen Tiermodellen sind AVS-Kaninchenmodelle eines der am häufigsten verwendeten in Großtierstudien. Herkömmliche AVS-Kaninchenmodelle erfordern jedoch eine langfristige Zeit der Nahrungsergänzung und genetischen Manipulation, um eine signifikante Stenose in der Aortenklappe zu induzieren, was ihre Verwendung in experimentellen Studien einschränkt. Um diesen Einschränkungen zu begegnen, wird ein neues AVS-Kaninchenmodell vorgeschlagen, bei dem die Stenose durch eine direkte Ballonverletzung der Aortenklappe induziert wird. Das vorliegende Protokoll beschreibt eine erfolgreiche Technik zur Induktion von AVS bei neuseeländischen weißen Kaninchen (NZW) mit Schritt-für-Schritt-Verfahren für die Vorbereitung, den chirurgischen Eingriff und die postoperative Versorgung. Dieses einfache und reproduzierbare Modell bietet einen vielversprechenden Ansatz für die Untersuchung der Initiierung und des Fortschreitens von AVS und stellt ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung der zugrunde liegenden pathologischen Mechanismen der Krankheit dar.

Introduction

Es wird zunehmend erkannt, dass die Verwendung geeigneter Tiermodelle zu einem besseren Verständnis der pathologischen Mechanismen beitragen kann, die der Aortenklappenstenose (AVS) zugrunde liegen, da der Zugang zu zuverlässigen Quellen für erkrankte menschliche Aortenklappen, die mit dem Fortschreiten der Aortenklappenstenose (AS) verbunden sind, fehlt. Unter den verschiedenen Tiermodellen zur Untersuchung von AVS sind Kaninchen eines der am häufigsten verwendeten AVS-Modelle für Großtiere, und das AVS-Kaninchenmodell wird entweder durch eine Cholesterin-/Vitamin-D2-Supplementierung oder eine genetische Manipulation induziert 1,2,3,4.

Obwohl Kaninchen-AVS-Modelle einen signifikanten Einblick in die Entwicklung und den Verlauf von AVS gegeben haben, bleibt es immer noch eine Herausforderung, AVS konsistent und reproduzierbar zu induzieren, wie in unseren vorläufigen Experimenten zu sehen war.

Zusätzlich zu diätinduzierten und genetisch anfälligen Tiermodellen wurde ein neues Modell des AVS durch direkte mechanische Verletzung bei Mäusen etabliert 5,6. Das mechanische Verletzungsmodell induziert erfolgreich eine Aortenklappenstenose und stellt ein einfaches und reproduzierbares AVS-Modell in Wildtyp-Mäusen dar. Nach unserem Kenntnisstand gibt es bisher keine Studien, die die Auswirkungen einer mechanischen Verletzung auf die Aortenklappe in Kaninchenmodellen untersucht haben. Somit bietet diese Studie ein neues Verfahren zur Induktion von AVS bei männlichen neuseeländischen weißen Kaninchen durch eine direkte Ballonverletzung der Aortenklappe, die den Zustand einer Aortenklappenklappenstenose genau nachahmen kann. Dieses Protokoll enthält Schritt-für-Schritt-Beschreibungen der Vorbereitung, des chirurgischen Eingriffs und der postoperativen Versorgung, die für die Induktion reproduzierbarer AVS-Kaninchenmodelle nützlich sind.

Protocol

Alle Tierversuchsverfahren wurden in Übereinstimmung mit dem Laboratory Animals Welfare Act, dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren und den Richtlinien und Richtlinien für Tierversuche genehmigt und durchgeführt, die vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) am College of Medicine der Katholischen Universität von Korea bereitgestellt wurden (Zulassungsnummer: CUMC-2021-0176-05). In der vorliegenden Studie wurden 3 Monate alte männliche neuseeländische weiße (NZW) Kaninchen mit …

Representative Results

Kaninchen-AVS-Modell, induziert durch AortenklappenverletzungUm das Kaninchen-AVS-Modell zu induzieren, wurden männliche NZW-Kaninchen mit einem Gewicht von 3,5-4,0 kg für diese Studie verwendet. Gemäß den in Schritt 2 beschriebenen chirurgischen Verfahren (Abbildung 2) wurde das AVS-Modell durch eine Aortenklappenverletzung etabliert, die zu einer mechanischen Aortenklappendegeneration und -verkalkung führte. Die Kontrollgruppe umfasste Kaninchen, die mit einer 0,5…

Discussion

Tierische AVS-Modelle werden häufig verwendet, um die pathologischen Aspekte von AVS zu untersuchen, einschließlich der Initiierung und des Fortschreitens von AVS. Dieses Protokoll führt ein neues AVS-Modell für Kaninchen ein, das durch eine direkte Ballonverletzung der Aortenklappe induziert wird. In dieser Studie zeigte das Aortenklappenverletzungsmodell eine signifikante Verdickung und Verkalkung der Segel. Im Vergleich zum milden AVS-Modell, das durch Nahrungsergänzung induziert wurde, wurde die Aortenklappe im …

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde durch einen Zuschuss der National Research Foundation of Korea (NRF) unterstützt, der von der koreanischen Regierung (MSIT) (Nr. 2020R1A4A3079570), dem Bildungsministerium (Nr. 2021R1I1A1A01051425) und dem Industrial Strategic Technology Development Program (Nr. 20014873) des Ministeriums für Handel, Industrie und Energie der Republik Korea finanziert wird.

Materials

3-0 Silk suture AILEE SK312
4% paraformaldehyde(PFA) Intron IBS-BP031-2
Alizarin red Solution Millpore TMS-008-C
ASAHI SION BLUE  ASAHI Guide wire
Back Table Cover Yuhan kimberly 80101-30
Balloon In-deflation Device Demax Medical DID30s
Bionet Veterinary monitor BIONET BM3 VET
C-Arm SIEMENS Healthcare GmbH Cios alpha
Certified Rabbit Diet Purina 5322 4.7% Hydrogenated Coconut Oil, 0.5% Cholesterol, & 1% Molasse
Curadle Smart Incubator Autoelex CS-CV206 Intensive Care Unit (ICU)
Ergocalciferol Sigma-aldrich  E5750 Vitamin D2
Fechtner conjunctiva forceps titanium WORLD PRECISSION Instrument WP1820
Forceps HEBU HB203
Gentamicin Shin Poong
Glycopyrrolate  SamChunDang
Greenflex NS DAI HAN PHARM Normal saline 500 mL
Hematoxylin solution Sigma-aldrich  HT1079-1 SET
Heparin JW pharmaceutical 25,000 U
Infusion set for single use SWOON MEDICAL
Iodine Green pharmaceutical
Iodixanol GE Healthcare Visipaque Inflation solution (contrast agent)
IV catheter 22 G BD  382423
IV catheter 24 G BD 382412
Ketoprofen SamChunDang
Luer-Lok syringe 10 mL Becton Dickinson Medical
Luer-Lok syringe 3 mL Becton Dickinson Medical
Microscope OLYMPUS SZ61
Microtome ThermoFisher Scientific HM 325
MT stain kit Sigma-aldrich HT15-1kt
Needel holder Solco 009-1304
Needle Holder with Lock and Suture JEUNGDO BIO & PLANT H-1222-18
Paraffin LK LABKOREA H06-660-107
PBS Gibco 10010-023
Potassium chloride 40 Daihan Pharm KCl
Prelude Ideal Hydrophilic Sheath MERIT MEDICAL PID4F11018SS Sheath 4F
PTA Balloon Dilatation catheter Boston Scientific H749-3903280208-0 Balloon catheter 8.0 mm
Rompun Elanco Xylaxine
sterile Gauze DAE HAN Medical 10 cm x 20 cm 
Surgical Gloves Ansell Ansell
Surgical Gown Yuhan kimberly 90002-02
Surgical Scissors Nopa, Germany AC020/16
Surgical Tape 3M micopore 1530-1
Syringe 1 mL Shin Chang Medical
Syringe 10 mL Shin Chang Medical
Tissue cassette Scilav korea Cas3003
Transducer gel  SUNGHEUNG SH102
Tridol Yuhan Corp. Tramadol HCl
Ultrasound system Philps Affiniti 50
Von Kossa stain kit Abcam ab105689
Zoletil 50 Virbac korea Tiletamine & zolazepam

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Diesen Artikel zitieren
Kim, E., Park, E., Kim, J., Lee, E., Park, S., Kim, C. W., Choi, I. J., Oak, M., Chang, K. A Rabbit Aortic Valve Stenosis Model Induced by Direct Balloon Injury. J. Vis. Exp. (193), e65078, doi:10.3791/65078 (2023).

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