21. April 2010
Quer Aorta Verengung (TAC) in der Maus ist eine häufig verwendete experimentelle Modell zugrunde liegenden Mechanismen der Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz Entwicklung zu studieren. Hier beschreiben wir Verfahren zur Einengung der Aorta zu einem reproduzierbaren Grad der Herzhypertrophie in Mäusen zu erzeugen.
Dieses Verfahren beginnt mit der Anästhesie einer Maus, der Vorbereitung auf eine aseptische Operation und der Platzierung in Rückenlage auf einer Heizplatte. Eine endotracheale Intubation wird unter Verwendung von PE-90-Schlauch durchgeführt, der anschließend an einen Nagetierbeatmungsapparat angeschlossen wird. Danach wird eine partielle Thorakotomie bis zum zweiten Rippenbogen durchgeführt und das Brustbein reponiert.
Die Aorta transversa wird identifiziert und anschließend zwischen der Arteria anonyma und der linken Arteria carotis ligiert. Der Brustkorb wird geschlossen, gefolgt von der Haut mit einem kontinuierlichen Nahtmuster. Schließlich wird der Endotrachealtubus entfernt, und die Maus darf sich erholen.
Hallo, ich bin Angela Dal Meda aus dem Labor von Dr. Zander Wars in der Abteilung für Molekulare Physiologie und Biophysik am Baylor College of Medicine. Heute zeigen wir Ihnen das Verfahren zur transversalen Aortenkonstriktion bei Mäusen. In unserem Labor verwenden wir dieses Verfahren, um die Mechanismen zu untersuchen, die der Entwicklung einer kardialen Hypertrophie und Herzinsuffizienz zugrunde liegen.
Beginnen wir also. Desinfizieren Sie das Operationsfeld vor der transversalen Aortenkonstriktion oder TAX-Chirurgie mit 75 % Isopropylalkohol. Schalten Sie die Heizplatte ein und stellen Sie die richtige Temperatur ein.
Das von uns empfohlene System besteht aus einer umwälzenden Wasserpumpe für Gamer, die mit einem Wärmetherapiekissen verbunden ist, das auf 37 ± 1 Grad Celsius gehalten wird. Sterilisieren Sie chirurgische Instrumente vor der Operation in einem heißen Perlensterilisator. Für den Tax-Chirurgie-Eingriff werden die folgenden chirurgischen Instrumente benötigt.
Ein Paar stumpfe Scheren, zwei grobe gebogene Pinzetten, um 45-Grad-gekippte Pinzetten zu finden, ein Paar gekippte Feder-Scheren, ein Brustretraktor und ein Nadelhalter. Im Falle von Blutungen sollten auch Wattestäbchen bereitliegen. Nach Vorbereitung des Operationsfeldes kann mit der Intubation der Maus fortgefahren werden.
Zur Vorbereitung auf die Intubation wird die Maus in einer Narkosekammer anästhesiert, und mit Haarschneidern wird das Fell von der Halslinie bis zur mittleren Brusthöhe abrasiert. Legen Sie die Maus in Rückenlage auf die Heizplatte. Es ist wichtig, während der Operation die normale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, um einen raschen Abfall der Herzfrequenz und einen möglichen plötzlichen Tod zu vermeiden.
Üben Sie Druck auf das Nagelbett der Maus aus, um zu bestätigen, dass die Maus vollständig anästhesiert ist. Legen Sie ein Gummiband über die Vorderzähne des Tieres, um den Hals zu strecken. Halten Sie mit der einen Hand eine gebogene Pinzette und schieben Sie mit der anderen Hand vorsichtig die Zunge zur Seite. Führen Sie einen PE-90-Schlauch in die Luftröhre ein.
Als Nächstes schließen Sie den endotrachealen Tubus an einen volumenzyklischen Harvard-Rodent-Ventilator an. Der Ventilator sollte mit 125 bis 150 Atemzügen pro Minute arbeiten und ein Atemzugvolumen von 0,1 bis 0,3 Milliliter aufweisen, abhängig vom Körpergewicht der Maus. Desinfizieren Sie die Haut im Operationsfeld mit Betadine-Lösung, gefolgt von 70 %igem Alkohol. Wiederholen Sie diesen Vorgang dreimal, um eine Kontamination des Operationsfeldes während des Eingriffs zu verhindern, und legen Sie ein steriles Tuch über die Maus, wobei nur das Operationsfeld freibleibt.
Jetzt sind wir bereit, die Ligatur der Aorta transversa während dieses chirurgischen Eingriffs durchzuführen. Die Anästhesie wird mit 1,5 bis 2 % Isofluran und 0,5 bis einem Liter pro Minute 100 % Sauerstoff aufrechterhalten. Überprüfen Sie die korrekte Anästhesietiefe, indem Sie Druck auf das Nagelbett der Maus ausüben.
Um das Fehlen des Token-Reflexes zu bestätigen. Beginnen Sie die Operation mit einer partiellen Thorakotomie. Durchtrennen Sie das Sternum beginnend am kranialen Ende bis zur Höhe der zweiten Rippe.
Unter Verwendung eines Operationsmikroskops das Brustbein mit einem Brustretraktor zurückziehen. Anschließend mit einer feinen 45-Grad-Winkelpinzette vorsichtig den Thymus und das Fettgewebe vom Aortenbogen lösen. Nach Identifizierung der Aorta transversa ein kleines Stück 6,0-Seidennaht zwischen die Arteria anonyma und die linke Arteria carotis legen.
Binden Sie zwei lose Knoten um die Aorta transversalis und legen Sie ein kleines Stück einer stumpfen Nadel mit 27,5 Gauge parallel zur Aorta transversalis ein. Ziehen Sie schnell den ersten Knoten an der Nadel fest, gefolgt vom zweiten Knoten, und entfernen Sie anschließend unverzüglich die Nadel, um eine Einschnürung mit einem Durchmesser von 0,4 Millimetern zu erzielen.
Nachdem die Aorta transversa ligiert wurde, entfernen Sie den Brustretraktor und klemmen Sie den Auslass des Beatmungsgeräts für zwei Sekunden ab. Um die Lungen vorsichtig wieder aufzublasen, schließen Sie den Brustkorb mit einer 6.0-Proline-Naht in Form einer Einzelknopfnaht. Schließen Sie abschließend die Haut mit einer 6.0-Proline-Naht in Form einer kontinuierlichen Naht.
Für die postoperative Analgesie. Injizieren Sie das Maus intraperitoneal Buprenorphin. Wenn nach der Operation Anzeichen einer Dehydratation auftreten, werden 0,3 bis ein Milliliter sterile Kochsalzlösung intraperitoneal verabreicht.
Verringern Sie die Anästhesie allmählich bis zur Aus-Stellung. Sobald Anzeichen einer spontanen Atmung auftreten, entfernen Sie den endotrachealen Tubus, bringen Sie die Maus in Bauchlage und lassen Sie sie auf einer Heizplatte auskurieren. Eine Woche nach der Queraortenkonstriktion wird die Maus erneut anästhesiert, um das Ausmaß der durch die Ligatur der Queraorta verursachten Drucküberlastung zu bestimmen.
Anästhesie und Körpertemperatur werden wie zuvor gezeigt aufrechterhalten. Platziere eine 20-Megahertz-Doppler-Sonde in einem Winkel von 45 Grad an der linken und rechten Seite des Halses. Um die Flussgeschwindigkeiten in der Arteria carotis zu erfassen, verwenden wir einen computerbasierten Doppler-Signalprozessor zur Anzeige und Speicherung der Doppler-Signale.
Abhängig vom erforderlichen Grad der Drucküberlastung für das experimentelle Protokoll werden nur Mäuse mit einem Verhältnis des rechten Karotis- (RC) zum linken Karotisfluss (LC) innerhalb eines bestimmten Bereichs in die weitere Analyse eingeschlossen. Beispielsweise führt ein mäßiger Grad an Drucküberlastung zu einem Verhältnis von fünf bis acht, während eine stärkere Einengung, die eine schwere Drucküberlastung verursacht, zu einem Verhältnis von acht bis 10 führt. Ein Scheuertier hingegen weist ein Verhältnis von etwa eins auf.
Die typische chirurgische Überlebensrate nach TAC bei Wildtyp-Mäusen liegt bei etwa 80 bis 90 %. Die chirurgische Ligatur der Aorta transversa führt zu einem Doppler-Flussgeschwindigkeitsverhältnis zwischen rechter und linker Arteria carotis oder RC/LC von fünf bis zehn im Vergleich zu Placebo-operierten Mäusen. Mäuse mit Drucküberlastung entwickeln innerhalb von ein bis zwei Wochen eine kardiale Hypertrophie und nach sechs bis acht Wochen eine kardiale Dilatation, abhängig von der Strenge der Konstriktion.
Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie man eine transversale Aortenkonstriktion bei Mäusen durchführt, aber bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, die normale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten und Blutverluste zu minimieren. Das war's. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.
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Die transversale Aortenkonstriktion (TAC) bei Mäusen ist ein weit verbreitetes chirurgisches Modell, um die durch Drucküberlastung induzierte kardiale Hypertrophie und Herzinsuffizienz zu untersuchen. Dieses Protokoll bietet eine detaillierte, schrittweise Anleitung zur Durchführung der TAC, einschließlich präoperativer Vorbereitung, chirurgischer Technik und postoperativer Beurteilung. Das Modell ermöglicht es Forschern, den Verlauf kardiovaskulärer Erkrankungen beim Menschen nachzubilden und die zugrundeliegenden Mechanismen der kardialen Remodellierung zu erforschen.
Das Modell der transversalen Aortenkonstriktion (TAC) bei Mäusen bietet ein reproduzierbares System zur Untersuchung der durch Drucküberlastung induzierten kardialen Hypertrophie und Herzinsuffizienz und ermöglicht die mechanistische Absicherung therapeutischer Zielstrukturen in der kardiovaskulären Wirkstoffforschung. Durch die Erzeugung eines kontrollierten hämodynamischen Stresses, der der humanen Pathophysiologie nachempfunden ist, unterstützt die TAC die Validierung von Zielstrukturen und das phänotypische Screening in präklinischen Entwicklungsstufen. Dieses Modell erhöht die Vorhersagesicherheit bei der Identifizierung von Leitstrukturen und der Entwicklung translationaler Biomarker für Therapien der Herzinsuffizienz.
Das TAC-Modell integriert sich in den kardiovaskulären Entdeckungsprozess von der Testung der Zielhypothese über die Identifizierung von Leitstrukturen bis hin zu präklinischen Wirksamkeitsstudien und unterstützt Go/No-Go-Entscheidungen auf der Grundlage hämodynamischer und phänotypischer Ergebnisse.