Name: Quer Aorten-Verengung in Mäuse (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-04-21T18:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: Lernen Sie die transversale Aortenverengung bei Mäusen, ein chirurgisches Modell zur Induktion von Drucküberlastung und Herzhypertrophie. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung kardiovaskulärer Erkrankungen und Remodeling-Mechanismen.

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XHTW ist ein WM Keck Foundation Distinguished Young Scholar in der medizinischen Forschung, und wird auch von NIH / NHLBI gewährt R01-HL089598 und R01-R01HL091947 und Muscular Dystrophy Association Grant # 69238 unterstützt. RJvO ist der Empfänger den Zeitraum 2008-2010 American Physiological Society Postdoctoral Fellowship in Physiologische Genomik. Diese Arbeit ist auch zum Teil durch die Fondation Leducq Alliance for CaMKII Signaling in Herz unterstützt.

Teil 1: Vorbereitung der OP-Feld <ol><li> Die OP-Feld ist mit 75% igem Alkohol desinfiziert. </li><li> Stellen Sie sicher, das Heizkissen ist und mit der richtigen Temperatur. Eine empfohlene System ist ein Gaymar Umwälzpumpe angeschlossen, eine Therapie Pad, das bei 37 ° C beträgt ± 1 ° C. Es ist wichtig, die normale Körpertemperatur während der Operation zu erhalten, als ein rasches Absinken der Herzfrequenz zu vermeiden. </li><li> Chirurgische Werkzeuge sind in einem heißen Perle Sterilisator vor der Operation sterilisiert. Für dieses Verfahren benötigen Sie die folgenden chirurgischen Instrumenten: stumpfe Schere, natürlich gebogenen Pinzette X 2, Fein 45 ° abgewinkelte Pinzette X 2, gewinkelt Frühjahr Schere, Brust Retraktor und Nadelhalter. </li><li> Cotton Applikatoren sollte auf der Hand im Falle von Blutungen werden. </li></ol> Teil 2: Herstellung und Intubation der Mäuse <ol><li> Mäuse sind in einer Induktion Kammer narkotisiert mit 2% Isofluran gemischt mit 0,5 -1,0 L / min 100% O 2. </li><li> Haarschneidemaschinen werden verwendet, um das Fell vom Halsausschnitt bis Mitte Brusthöhe rasieren. </li><li> Die Maus ist in Rückenlage auf einem Heizkissen gelegt, um die Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. </li><li> Ein Gummiband wird über das Tier s Frontzähne platziert, um den Hals zu verlängern. Mit einer gebogenen Pinzette in der einen Hand, die Zunge sanft auf die Seite manipuliert. Mit der anderen Hand, ist endotracheale Intubation erfolgt mit PE 90 Rohre. Der Endotrachealtubus wird dann zu einem Harvard Volumen-und wieder eingeschaltet Nagetier Ventilator Radfahren auf 125-150 Atemzüge / Minute und einem Atemzugvolumen von 0,1-0.3ml verbunden. 1,0 l / min 100% O 2 - Während des chirurgischen Eingriffs, wird die Narkose bei 1,5-2% Isofluran mit 0,5 gepflegt. Richtig Niveau der Anästhesie wird durch Druck auf die Maus Nagelbett (toe-Pinch-Reflex) verifiziert. </li><li> Die OP-Feld ist mit betadine Lösung von 70% igem Alkohol desinfiziert gefolgt. Dieser Vorgang wird dreimal wiederholt. </li><li> Um zu verhindern Kontamination des OP-Feldes während der Operation, ist ein steriles Tuch über der Maus platziert und nur der Betrieb Feld ausgesetzt. </li><li> Eine Reihe von sterilen Handschuhen wird für jede einzelne Maus. </li></ol> Teil 3: Ligation des Transverse Aorta <ol><li> Teilweise Thorakotomie auf der zweiten Rippe wird unter einem Operationsmikroskop durchgeführt und das Brustbein eingefahren mit einer Brust Retraktor. </li><li> Feine Spitze 45 ° abgewinkelt Pinzette werden verwendet, um sanft trennen die Thymus-und Fettgewebe aus dem Aortenbogen. </li><li> Nach der Identifizierung der Quer-Aorta, ist ein kleines Stück einer 6,0 Seidennaht zwischen Innominate und linken Arteria carotis (Abbildung 1) platziert. </li><li> Zwei lose Äste sind rund um die transversale Aorta gebunden und ein kleines Stück von einem 27 ½ gauge stumpfe Nadel wird parallel zu den Quer-Aorta platziert. Der erste Knoten ist schnell gegen die Nadel gebunden, gefolgt von der zweiten und die Nadel sofort entfernt werden, um eine Verengung von 0,4 mm im Durchmesser liefern. In sham Kontrollmäuse, ist das gesamte Verfahren identisch, außer für die Unterbindung der Aorta. </li><li> Die Brust-Haken wird entfernt und der Abfluss des Beatmungsgerätes abgeklemmt für 2 Sekunden, um wieder aufblasen der Lunge. </li><li> Der Brustkorb wird geschlossen mit einem 6,0 Prolene Naht mit einer unterbrochenen Naht Muster. </li><li> Die Haut wird geschlossen mit einem 6,0 Prolene Naht mit einer fortlaufenden Naht Muster. </li></ol> Teil 4: Post-operative Wiederherstellung <ol><li> Für die postoperative Analgesie ist die Maus mit Buprenorphin (0,1 mg / kg) intraperitoneal injiziert. Wenn es Anzeichen einer Dehydrierung nach der Operation sind, ist steriler Kochsalzlösung intraperitoneal gegeben. </li><li> Anästhesie wird schrittweise auf die Aus-Position abgesenkt und der Tubus entfernt werden, wenn Anzeichen von Spontanatmung auftreten. </li><li> Die Maus ist die Bauchlage bewegt und man ließ sie auf einem Heizkissen erholen. </li></ol> Teil 5: Bestätigung der erfolgreichen Ligation der Transverse Aorta <ol><li> Eine Woche nach TAC ist die Maus wieder betäubt, um den Grad der Druck Überlastung durch Unterbindung der Aorta quer induzierte bestimmen. 1,0 l / min 100% O 2 und die Körpertemperatur auf 37 ° C ± 1 ° C - Wie oben beschrieben, ist die Anästhesie bei 1,5-2% Isofluran mit 0,5 gepflegt </li><li> Ein 20 MHz-Doppler-Sonde befindet sich auf der linken und rechten Seite des Halses in einem 45 ° Winkel aufgestellt, um Strömungsgeschwindigkeiten zu erkennen. Ein Computer-based-Doppler-Signal-Prozessor (Indus Instruments, Houston, TX) wurde verwendet, um anzuzeigen und zu speichern Doppler-Signale. 5 </li><li> Je nach dem Grad der Drucküberlastung für die experimentelle Protokoll benötigt, werden nur Mäuse mit einer rechten Carotis (RC) / linken Halsschlagader (LC) Flow-Verhältnis in einem bestimmten Bereich für die weitere Analyse mit einbezogen. Zum Beispiel führt ein gewisses Maß an Druck Überlastung zu einem Verhältnis von 5-8, wobei eine engere Einschnürung resulting in schweren Drucküberlastung führt zu einem Verhältnis von 8-10 (Abbildung 5.3A). Ein Schein-Tier (betrieben, aber nicht ligiert), jedoch wird erwartet, dass ein Verhältnis von ~ 1 (Abbildung 5.3b) zu haben. </li></ol> 6: Repräsentative Ergebnisse Die typischen chirurgischen Überleben nach TAC in Wildtyp-Mäusen ist etwa 80-90%. Erfolgreiche chirurgische Ligatur der Aorta quer zu einer Doppler Strömungsgeschwindigkeit Verhältnis zwischen rechten und linken Halsschlagader (RC / LC) von 5-10 (Abbildung 1) führen. Im Vergleich zu scheinoperierten Mäusen (Abbildung 2a), sind Mäuse mit Drucküberlastung erwartet Herzhypertrophie innerhalb von 1-2 Wochen und Dilatation entwickeln sich nach 6-8 Wochen, je nach der Dichtigkeit der Einschnürung (Abbildung 2B). Sterblichkeit im ersten Monat nach TAC ist in der Regel gering (&lt;20%) in Wildtyp-Mäusen, obwohl genetisch veränderten Mäusen unterschiedliche Überlebensraten aufweisen können. 6,7 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1729/1729fig1.jpg"><img src="/files/ftp_upload/1729/1729fig1tmb.jpg" alt="Abbildung 1" border="0" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"></a> Abbildung 1. Bestätigung der Transverse Aorta Ligation mittels Doppler-Geschwindigkeitsmessung. Representative Dopplergeschwindigkeit Signale der rechten Seite (RC) und linken Halsschlagader (LC) Arterien 6 Tage post-TAC. Diese Aufnahmen zeigen eine erfolgreiche Ligation mit einem RC / LC Flow-Verhältnis von ~ 6,8. <img src="/files/ftp_upload/1729/1729fig2.jpg" alt="Abbildung 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 2"> Abbildung 2. Vertreter von ganzem Herzen Images Nach TAC. A. Sham-betrieben Wildtyp-Maus Herzen. B. Wildtyp-Maus Herz 16 Wochen post-TAC. Jede Zeile = 1mm.

<ol><li>Rockman, H. A., Ross, R. S., Harris, A. N., Knowlton, K. U., Steinhelper, M. E., Field, L. J., Ross, J. Jr, Chein, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+USA%22%5BJournal%5D)">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88, 8277-8281 (1991).</li>
<li>Heineke, J., Molkentin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+cardiac+hypertrophy+by+intracellular+signaling+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Rev.+Mol.+Cell.+Biol%22%5BJournal%5D)">Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular signaling pathways.</a> Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 7, 589-600 (2006).</li>
<li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffett, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med. Biol. 34, 892-901 (2008).</li>
<li>Reddy, A. K., Taffett, G. E., Li, Y. -H., Lim, S. -W., Pham, T. T., Pocius, J. S., Entman, M. L., Michael, L. H., Hartley, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doppler+signal+processing+for+use+in+mice%3A+applications%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 52, 1771-1783 (2005).</li>
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<li>Bourajjaj, M., Armand, A. S., Martins, daC. osta, Weijts, P. A., Nagel, B. V. ander, Heeneman, R., Wehrens, S., Windt, X. H. D. e, J, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NFATc2+is+a+necessary+mediator+of+calcineurin-dependent+cardiac+hypertrophy+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biol.+Chem%22%5BJournal%5D)">NFATc2 is a necessary mediator of calcineurin-dependent cardiac hypertrophy and heart failure.</a> J. Biol. Chem. 28, 22295-22303 (2008).</li>
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</ol>

TAC, die die menschliche Aortenstenose imitiert, ist eine gängige Methode, um Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz in Mäusen zu induzieren. Alternative Standorte für Aorten-Verengung sind die aufsteigenden und abdominalen Aorta. Aufsteigende Aorta Verengung bietet eine extreme und schnellere Überlastung des linken Ventrikels (LV). Im Gegensatz dazu lässt Bauchaorta Verengung intakte einen größeren Teil des Kreislaufs als Mittel der möglichen Entschädigung. 8 Darum, TAC oft ist das bevorzugte Modell, wie es f...

<table><tbody><tr><td>Gaymar T/Pumpe</td><td>Harvard Apparatus</td><td>Modell TP-500</td><td>Umwälz-Wasserpumpe</td></tr><tr><td>Temperatur-Therapiekissen</td><td>Harvard Apparatus</td><td>60-3414</td><td></td></tr><tr><td>Heißperlen-Sterilisator</td><td>Fine Science Tools</td><td>18000-45</td><td></td></tr><tr><td>Stumpfe Schere</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5980</td><td></td></tr><tr><td>Winkel-Springer-Schere</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5668</td><td></td></tr><tr><td>Brustretraktor</td><td>Fine Science Tools</td><td>17002-02</td><td></td></tr><tr><td>Grob gekrümmte Pinzette</td><td>Roboz Surgical Instruments Co.</td><td>RS-5138</td><td></td></tr><tr><td>Dumont feine 45&amp;#x00B0;-Winkelpinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>11253-25</td><td></td></tr><tr><td>Nadelhalter</td><td>Fine Science Tools</td><td>12565-14</td><td></td></tr><tr><td>Elektrischer Rasierer</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>Zum Rasieren des Mausfells</td></tr><tr><td>PE-90-Schlauch</td><td>BD Biosciences</td><td>427420</td><td>Für Intubation</td></tr><tr><td>MiniVent (Beatmungsgerät)</td><td>Harvard Apparatus</td><td>Typ 845</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-027132</td><td>Kann im medizinischen Bedarfsladen erworben werden</td></tr><tr><td>Sterile Handschuhe</td><td>Mckesson</td><td>20-1565</td><td></td></tr><tr><td>Stereo-Mikroskop</td><td>Unico</td><td>ZM186</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Seiden-Nahtmaterial</td><td>Fine Science Tools</td><td>18020-60</td><td></td></tr><tr><td>27 &amp;frac12;-Gauge-Nadel</td><td>BD Biosciences</td><td>305109</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Prolene-Nahtmaterial</td><td>Mckesson</td><td>3286</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphin</td><td>Institutionelle Tierhaltungseinrichtung</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

quer aorten-verengung in mäuse

Transverse Aortic Constriction in Mice

Quer Aorta Verengung (TAC) in der Maus ist eine häufig verwendete experimentelle Modell für Drucküberlastung-induzierte Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz.<sup&gt; 1</sup&gt; TAC führt zunächst zu kompensieren Hypertrophie des Herzens, die oft mit einer vorübergehenden Erhöhung der kardialen Kontraktilität assoziiert ist. Im Laufe der Zeit aber wird die Antwort auf die chronische hämodynamischer Überlastung maladaptive, was in Dilatation und Herzinsuffizienz.<sup&gt; 2</sup&gt; Die murine TAC-Modell wurde erstmals von Rockman validiert<em&gt; Et al</em&gt;.<sup&gt; 1</sup&gt; Hat und seither weitgehend als ein wertvolles Instrument für die menschliche Herz-Kreislauf-Erkrankungen imitieren und erläutern grundlegende Signalprozesse in der kardialen Hypertrophie und Herzinsuffizienz Entwicklung beteiligt sind, verwendet. Im Vergleich zu anderen experimentellen Modellen der Herzinsuffizienz, wie vollständigen Verschluss der linken vorderen absteigenden (LAD) der Koronararterien verglichen, bietet TAC ein reproduzierbares Modell der kardialen Hypertrophie und eine allmähliche zeitliche Verlauf in der Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Hier beschreiben wir eine Schritt-für-Schritt-Verfahren zur chirurgischen TAC bei Mäusen durchzuführen. Zur Bestimmung der Höhe der Druckbelastung durch die Aorten-Ligation erzeugt wird, ist eine hohe Frequenz-Doppler-Sonde verwendet, um das Verhältnis zwischen Blutflussgeschwindigkeiten in der rechten und linken Halsschlagader messen.<sup&gt; 3, 4</sup&gt; Mit chirurgischen Überlebensraten von 80-90%, quer aortic banding eine effektive Technik zur Induktion einer linksventrikulären Hypertrophie und Herzinsuffizienz in Mäusen.

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.

Quer Aorten-Verengung in Mäuse

Die transversale Aortenkonstriktion (TAC) bei der Maus ist ein häufig verwendetes experimentelles Modell für drucküberlastungsinduzierte kardiale Hypertrophie und Herz...

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 tran

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

In diesem Video demonstrieren wir ein experimentelles Protokoll für minimalinvasive transversale Aortenverengung bei Mäusen, um die durch Drucküberlastung induzierte Herzinsuffizienz zu untersuchen.

Transversale Aortenbogenbandbildung im Mausmodell: eine minimalinvasive Technik bei Mäusen zur Induktion von hohem Druck im linken Ventrikel

Das Ziel dieses Protokolls ist es, nicht-invasiven Herz strukturelle und funktionelle Veränderungen in einem Mausmodell der Herzkrankheit durch Quer Aortakonstriktion geschaffen beurteilen zu können, unter Verwendung von B- und M-Mode-Echokardiographie und Farbe / Puls-Doppler-Bildgebung.

Beurteilung der Herz Morphologische und funktionelle Veränderungen in Maus-Modell der Quer Aortakonstriktion durch Echokardiographie

Ein Rattenmodell der abdominalen Aortenverengung, das Herzhypertrophie und Umbau induziert, wird beschrieben. Eine effiziente, hochgradig reproduzierbare und minimal-invasive Methode wird verwendet, um eine einfache, aber nützliche Plattform für die Erforschung von Myokardhypertrophie und -dysfunktion bereitzustellen.

Ein Modell der kardialen Remodeling Durch Zusammenziehen der Bauchaorta bei Ratten

Minimal-invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC) schont das Wesentliche der regelmäßigen Quer Aortakonstriktion (TAC), während die Verwendung eines Ventilators mit Intubation zu beseitigen. Es erweist sich als ein höchst wünschenswertes Verfahren zur Hochdurchsatz-Untersuchungen an der linksventrikulären Überlastung, vor allem in der translationalen Studien zu sein.

Minimal Invasive Quer Aortakonstriktion bei Mäusen

Ziel dieses Protokolls ist es, Schritt für Schritt beschreiben die Technik der minimal-invasiven quer Aortenstenose Verengung (TAC) bei Mäusen. Durch Beseitigung der Intubation und Belüftung sind obligatorisch für häufig verwendete Standardverfahren, minimal-invasive TAC das operative Vorgehen vereinfacht und reduziert die Belastung auf das Tier setzen.

Technik der minimal-invasiven quer Aortenstenose Verengung bei Mäusen für Induktion der linken Ventricular Hypertrophie

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll der transversalen Aortenstenose Verengung (TAC) über eine laterale Thorakotomie. Diese Technik ist ein minimal-invasive, geschlossenen Brust chirurgischer Eingriff mit dem Ziel, drucküberlastung und Herzinsuffizienz bei Mäusen unter Verwendung der Standardeinstellungen TAC-Labor zu simulieren.

Eine geschlossen Kasten Modell quer Aortenstenose Verengung bei Mäusen zu induzieren

Dieses Protokoll stellt eine verbesserte Methode zur Erlangung einer transienten myokardischen Hypertrophie mit resorbierbarer Naht dar, die nach dem Entfernen der Drucküberlastung eine abnehmende linksventrikuläre Hypertrophie simuliert. Es könnte für die Studien über myokardische hypertrophe Vorbedingungen wertvoll sein.

Betrieb der transversalen Aortenverengung mit resorbierbarer Naht zur Erlangung einer transienten Myokardhypertrophie

Das vorliegende Protokoll beschreibt eine modifizierte und vereinfachte Technik mit einem minimal-invasiven Verfahren der transversalen Aortenverengung (TAC) unter Verwendung eines selbst hergestellten Retraktors. Dieses Verfahren kann ohne Beatmungsgerät oder Mikroskop durchgeführt werden und führt zu einer Drucküberlastung, die schließlich zu Herzhypertrophie oder Herzinsuffizienz führt.

Eine modifizierte Technik zur transversalen Aortenverengung bei Mäusen

Die Maus heterotope Herztransplantation Modell wurde von vielen Forschern nachgewiesen worden, eine wichtige Methode zur Untersuchung von Mechanismen der Abstoßung und Immunantwort werden. Allerdings sind die eingesetzten Techniken erforderlich noch eine Herausforderung. Durch die Modifikation Standard-Techniken haben wir Erfolg mit mehr als 1000 Transplantationen.

Heterotope Herztransplantation in Mäuse

Die Maus Dünndarmtransplantation-Modell ist als ein wichtiges Instrument zur mechanismes der Immunabwehr und Bildschirm neue immunsuppressive Medikamente Studie erkannt worden. Allerdings ist dieses Modell beschränkt zu verwenden, da die Techniken handelt sich um eine technisch äußerst Herausforderung. Wir führen nun die modifizierte Technik.

Dünndarmtransplantation In Mice

Lernen Sie die transversale Aortenverengung bei Mäusen, ein chirurgisches Modell zur Induktion von Drucküberlastung und Herzhypertrophie. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung kardiovaskulärer Erkrankungen und Remodeling-Mechanismen.

Quer Aorten-Verengung in Mäuse

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