Apikale Resektion eines Neugeborenen-Mausmodells: Ein chirurgisches Verfahren zur Amputation der ventrikulären Spitze zur Untersuchung des regenerativen Potenzials in einem neu geborenen Mausherz
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Biologie
0 Ansichten • 3:58 Min. • July 8th, 2025
Die apikale Resektion einer neugeborenen Maus ist ein Verfahren zur Entfernung der linksventrikulären Spitze des Herzens. Die daraus resultierende Verletzung aktiviert neonatale Herzmakrophagen, die zelluläre Prozesse für die Herzreparatur fördern. Diese Regenerationsfähigkeit wird jedoch im Erwachsenenalter eingeschränkt, was zu Herzinsuffizienz führt. Die Transplantation von neonatalen Herzmakrophagen in das Herz eines Erwachsenen kann die Herzfunktion wiederherstellen.
Setzen Sie zunächst eine neugeborene Maus auf Eis, um eine Unterkühlung auszulösen, die die Maus betäubt. Übertragen und bereiten Sie die bewusstlose Maus auf einer chirurgischen Plattform vor. Schneiden Sie nun unter einem Stereoskop die linke Seite des Brustkorbs horizontal ein und trennen Sie die darunter liegenden Muskeln, um das Herz sichtbar zu machen.
Üben Sie Druck auf Brust und Bauch aus, um das Herz nach außen zu verkörpern. Schneiden Sie vorsichtig das ventrikuläre Spitzengewebe ab, bis die Blutung die linke Ventrikelkammer freilegt. Drücken Sie das Herz mit einem Wattestäbchen zurück in die Brusthöhle. Nähen Sie die eingeschnittene Brustwand. Tragen Sie Gewebekleber auf, um die Haut zu verbinden. Übertragen Sie anschließend die Maus auf eine Heizdecke, um die Unterkühlung zu stoppen. Bringen Sie dann die operierte Neugeborenenmaus in den Käfig ihrer Mutter, um sich schnell zu erholen.
Nach der apikalen Resektion reichern sich die residenten Herzmakrophagen an der verletzten Stelle an. Anschließend können diese Makrophagen für die Transplantation in das Herz des Erwachsenen isoliert werden.
Beginnen Sie mit dem Vorkühlen der Bedienplattform Bronze über Nacht bei minus 20 Grad Celsius. Nehmen Sie die betäubte Maus aus der Eisbox und legen Sie sie auf die Plattform. Verankern Sie die Maus in Rückenlage mit medizinischem Klebeband. Stellen Sie die Operationsplattform mit der Maus unter ein Stereoskop und desinfizieren Sie die Mausbrust mit einem Vorbereitungspad, das mit Betadin und 70% Alkohol getränkt ist.
Schneiden Sie die Haut mit einem 1 Zentimeter langen Schnitt im vierten Interkostalbereich der Brusthöhle ein und trennen Sie die Interkostalmuskulatur mit einer mikrochirurgischen Schere, bis das Herz zugänglich ist. Drücken Sie abwechselnd mit Hilfe von zwei Zangen auf Brust und Bauch, bis das Herz ohne mechanische Beschädigung aus der Brust herausragt.
Setzen Sie die Rippen unterhalb und oberhalb des kleinen Schnitts als natürliche Fixierung an, um das Herz ruhig zu stellen. Lokalisieren Sie die Spitze des linken Ventrikels und schneiden Sie mit einer Iridektomieschere einen Durchmesser von 1 Millimeter des ventrikulären Apexgewebes. Vergewissern Sie sich, dass die linksventrikuläre Kammer freiliegt und zu nässen beginnt.
Drücken Sie das Herz mit einem Wattestäbchen vorsichtig zurück in die Brusthöhle. Nähen Sie die Muskeln, Rippen und die Haut mit 8-0 Prolin näht und reinigt die Maus nach der Operation gründlich. Übertragen Sie die Maus von der Operationsplattform auf eine 37-Grad-Heizdecke, um den Körper unmittelbar nach der Operation aufzuwärmen.
Bestätigen Sie die Anabiose der Maus, indem Sie auf die Anzeichen einer Wiederherstellung der spontanen Atmung, eine Veränderung der Hautfarbe von blass nach rosa und die Bewegung der Gliedmaßen achten. Bringen Sie die operierte Maus zurück zu ihrer Mutter, sobald sie sich erholt hat. Mischen Sie die operierte Maus und das Nistmaterial ihrer Mutter, falls erforderlich.
Übersicht
Dieser Artikel beschreibt das Verfahren der apikalen Resektion bei neugeborenen Mäusen und konzentriert sich dabei auf die Rolle von kardialen Makrophagen bei der Herzwiederherstellung. Die Studie verdeutlicht die regenerativen Fähigkeiten neonataler kardialer Makrophagen und deren Potenzial zur Wiederherstellung der Herzfunktion bei Erwachsenen.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Herzregeneration
- Biologie der Makrophagen
- Neugeborenen-Mausmodelle
Hintergrund
- Neonatale kardiale Makrophagen fördern die Herzerholung nach einer Verletzung.
- Die regenerativen Fähigkeiten nehmen in erwachsenen Herzen ab, was zur Herzinsuffizienz führt.
- Die Transplantation neonataler Makrophagen kann die Herzfunktion wiederherstellen.
- Das Verständnis des chirurgischen Vorgehens ist entscheidend für die effektive Isolierung von Makrophagen.
Zweck der Studie
- Die apikale Resektionstechnik an neonatalen Mäusen demonstrieren.
- Die Rolle kardialer Makrophagen bei der Herzerneuerung untersuchen.
- Das Potenzial einer Makrophagen-Transplantation bei Erwachsenen erforschen.
Verwendete Methoden
- Induktion von Hypothermie bei neugeborenen Mäusen für chirurgische Eingriffe.
- Chirurgischer Einschnitt zur Eröffnung des Herzens und Durchführung einer apikalen Resektion.
- Isolierung kardialer Makrophagen nach der Operation zur Transplantation.
- Überwachung der Erholung und Bestätigung der Anabiose bei operierten Mäusen.
Hauptergebnisse
- Eine erfolgreiche apikale Resektion führt zur Akkumulation von Herzmakrophagen.
- Transplantierte Makrophagen können die Funktion erwachsener Herzen wiederherstellen.
- Erholungsprotokolle gewährleisten das Wohlbefinden neugeborener Mäuse nach der Operation.
- Detaillierte chirurgische Techniken werden zur Reproduzierbarkeit bereitgestellt.
Schlussfolgerungen
- Neonatale kardiale Makrophagen spielen eine entscheidende Rolle bei der Herzwiederherstellung.
- Die apikale Resektion ist eine geeignete Methode, um die kardiale Regeneration zu untersuchen.
- Zukünftige Studien könnten sich auf die Optimierung von Makrophagen-Transplantationsstrategien konzentrieren.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Dieses chirurgische Modell ermöglicht die mechanistische Untersuchung der Funktion neonataler kardialer Makrophagen bei der Herzerneuerung und bietet ein krankheitsrelevantes System zur Zielvalidierung in regenerativen Therapeutika. Durch die Isolierung pro-regenerativer Immunzellen nach einer Verletzung unterstützt der Ansatz die präklinische Risikominderung makrophagenbasierter Strategien bei Herzverletzungen. Das Modell stellt eine skalierbare Plattform zur Bewertung zellulärer Therapien vor der Identifizierung von Wirkstoffkandidaten in der kardiovaskulären Arzneimittelforschung bereit.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die funktionelle Validierung kardialer Makrophagen als therapeutische Zielstrukturen bei der Reparatur des neugeborenen Herzens.
- Operativer Wert: Bietet ein reproduzierbares Verletzungsmodell, um pro-regenerative Immunzellpopulationen zu isolieren und zu charakterisieren.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Erzeugt quantifizierbare Ansammlung von Makrophagen an der Verletzungsstelle für nachgeschaltete funktionelle Assays.
- Operativer Wert: Liefert isolierte Herzmakrophagen, die für Transplantationsstudien und Wirksamkeitsprüfungen geeignet sind.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Unterstützt die Bewertung der Transplantation neonataler Makrophagen als Strategie zur Wiederherstellung der Funktion erwachsener Herzen.
- Operativer Wert: Etabliert einen Arbeitsablauf von der Verletzung über die Zellisolierung bis hin zur erneuten Applikation für die präklinische Kontinuität.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das Modell fügt sich in die Kontinuum von der Entdeckung bis zur präklinischen Phase ein, indem es die Identifizierung von Zielstrukturen, die mechanistische Risikominderung und die therapeutische Bewertung immunmodulierender Ansätze in der kardialen Regeneration ermöglicht.
- Entdeckungsbiologie: Ermöglicht die Hypothesenprüfung bezüglich von Makrophagen vermittelten Reparaturwegen nach apikaler Resektion.
- Screening: Stellt isolierte kardiale Makrophagen zur Beurteilung pro-therapeutischer Phänotypen in vitro oder in vivo bereit.
- Analytik: Ermöglicht die Quantifizierung der Rekrutierung von Makrophagen sowie funktioneller Endpunkte im Zusammenhang mit der kardialen Regeneration.
- Translationale Forschung: Verbindet die Aktivität neonataler Makrophagen mit der Reparatur des erwachsenen Herzens mithilfe von Transplantations-Follow-up-Untersuchungen.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Dient als wiederverwendbare Plattform für die iterative Prüfung makrophagenzielgerichteter Kandidaten über verschiedene Projekte hinweg.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Mechanistische Entschärfung der Rolle von Makrophagen bei der Herzerneuerung durch kontrollierte Verletzung und Isolierung.
- Operativer Wert: Standardisiertes chirurgisches Vorgehen gewährleistet Konsistenz des Modells und Ausbeute an Makrophagen über verschiedene Experimente hinweg.
- Strategischer Wert: Unterstützt Go/No-Go-Entscheidungen bezüglich makrophagenbasierter Therapeutika, indem Zielbindung und Aktivität validiert werden.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht eine risikoadjustierte Priorisierung von Immunzelltherapien basierend auf ihrem regenerativen Potenzial in krankheitsrelevanten Modellen.
Durchführungsaspekte
- Expertise im Umgang mit neugeborenen Mäusen und mikrochirurgischen Techniken unter stereoskopischer Führung.
- Instrumentarium einschließlich Iridektomiescheren, Pinzetten, Nahtmaterial und temperaturgesteuerter Plattformen.
- Standardisierte Protokolle zur Induktion von Hypothermie, Gewebeexposition und postoperativer Wiedererwärmung.
- Anpassungsüberlegungen bezüglich unterschiedlicher postnataler Altersstufen und genetischer Hintergründe, die die Makrophagenreaktion beeinflussen.
- Zu den praktischen Einschränkungen gehören die Spezifität des Modells für die Regenerationsfenster bei Neugeborenen und die Variabilität der chirurgischen Präzision.
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Zuletzt aktualisiert: 29 August 2026