Linke Koronararterienligatur: Ein chirurgisches Mausmodell des Myokardinfarkts
August 9th, 2022
Hier wird ein chirurgisches Verfahren zur permanenten Ligatur der linken Koronararterie bei Mäusen vorgestellt. Mit diesem Modell kann die Pathophysiologie und die damit verbundene Entzündungsreaktion nach Myokardinfarkt untersucht werden.
Das chirurgische Modell der permanenten Ligatur der linken Arterie bei Mäusen kann verwendet werden, um die Pathophysiologie und die damit verbundene Entzündungsreaktion nach Myokardinfarkt zu untersuchen. Diese Methode liefert ein zuverlässiges und produzierbares Mausmodell von MI, das einfach, sicher und weniger invasiv ist. Heizen Sie zunächst einen Perlensterilisator auf 250 Grad Celsius vor und legen Sie einige Minuten lang autoklavierte chirurgische Instrumente hinein.
Stellen Sie die Anästhesietiefe in der Maus sicher, indem Sie die Reaktion auf ein festes Zeheneinklemmen überprüfen. Wiegen Sie die Maus, um die Dosierung des präoperativen Analgetikums Buprenorphin abzuschätzen, und injizieren Sie das Medikament intraperitoneal. Schneiden Sie das Fell auf der linken Seite des Brustkorbs mit einem Elektrorasierer ab.
Legen Sie die Maus nach der Desinfektion der Operationsstelle in Rückenlage auf ein geneigtes Brett. Befestigen Sie den Kopf und die Gliedmaßen der Maus mit einem Gummiband, das an den oberen Schneidezähnen bzw. Klebeband befestigt ist. Tragen Sie steriles ophthalmologisches Gleitmittel auf die Augen auf, um Trockenheit unter Narkose zu vermeiden.
Öffnen Sie den Kiefer und ziehen Sie die Zunge vorsichtig aus der Mundhöhle. Identifizieren Sie die Öffnung des Kehlkopfes, indem Sie den Mundpharynx mit einem Laryngoskop beleuchten. Schneiden Sie etwa 0,5 Zentimeter von einer 24-Gauge-Katheternadel ab und führen Sie die stumpfe Nadel in den Kunststoffschild ein.
Richten Sie die stumpfe Nadel mit dem Kunststoffschild in die Luftröhre. Nehmen Sie die Nadel heraus und lassen Sie den Kunststoffschild in der Luftröhre. Stellen Sie das Beatmungsgerät auf eine Atemfrequenz von 137 Schlägen pro Minute ein, die für die in dieser Studie verwendeten Mäuse optimiert ist, und ein Atemzugvolumen von 0,18 Schließkapazität.
Verbinden Sie die Beatmungsschläuche mit dem Katheterschild und bestätigen Sie die korrekte Intubation, indem Sie nach einer synchronisierten Brustbewegung mit dem Beatmungsgerät suchen. Trennen Sie den Beatmungsschlauch vom Katheterschutz und legen Sie das Tier in Rückenlage auf ein vorgewärmtes, temperaturgesteuertes Operationsbrett. Schließen Sie die Maus wieder an das Beatmungsgerät an.
Nach der Desinfektion der Operationsstelle heben Sie die Haut vorsichtig mit einer Pinzette an und machen Sie mit einer chirurgischen Schere einen kleinen kutanen Querschnitt entlang der Linie zwischen den linken Brustmuskeln major und minor. Trennen Sie die darunter liegenden Brustmuskeln mit einer Pinzette und einer Sezierschere. Nachdem Sie einen Einschnitt in den dritten Interkostalraum gemacht haben, dehnen Sie die Rippen vorsichtig auseinander, indem Sie Retraktoren verwenden, um den linken Ventrikel freizulegen.
Bewegen Sie das Perikardfett beiseite und lokalisieren Sie die linke Koronararterie, die vom Rand des linken Vorhofs zur Herzspitze verläuft. Pass ein 8-0 Nylonnaht unter der linken Koronararterie mit Hilfe eines Nadelhalters. Legat der linken Koronararterie mit einem Doppelknoten, gefolgt von einem zweiten Knoten.
Entfernen Sie die Retraktoren und führen Sie eine 22-Gauge-Katheternadel in die Brusthöhle ein. Entfernen Sie die Nadel und lassen Sie die Spitze des Kunststoffschildes in der Brusthöhle. Schließen Sie den Brustkorb mit einer 4-0-Nylonnaht.
Schließen Sie eine Spritze an den 22-Gauge-Kunststoffschild an und entfernen Sie langsam überschüssige Luft, die in der Brusthöhle eingeschlossen ist, indem Sie vorsichtig auf die Brust drücken, um einen negativen Luftdruck herzustellen. Entfernen Sie das Plastikschild. Schalten Sie die Isofluranzufuhr aus und legen Sie die Maus auf das Sauerstoffbeatmungsgerät.
Eine spontane Atmung der Maus startet, das Beatmungsgerät ausschalten. Halten Sie die Maus unter einer Wärmelampe und überwachen Sie, bis sie wach ist. Das Tier sollte nicht unbeaufsichtigt gelassen werden, bis es genug Bewusstsein wiedererlangt hat, um das Brustbein aufrechtzuerhalten.
Überwachen Sie die Maus täglich auf Anzeichen von Schmerzen oder Beschwerden. Setzen Sie die intraperitoneale Injektion von Buprenorphin alle 6 bis 8 Stunden für weitere zwei Tage nach der Operation fort. Aktive EKG- und Atmungssignale wurden vor der Erfassung der echokardiographischen Daten überprüft.
Die echokardiographische Messung der kardialen Funktionsparameter wurde 28 Tage nach der Ligatur der linken Koronararterien festgestellt. Die M-Mode-Bilder der peronealen Kurzachsenansicht von SHAM- und MI-Herzen wurden beobachtet. Die MI-Bilder zeigten eine fehlerhafte Herzwandbewegung nach der Ligatur der linken Koronararterien.
Indikatoren für Herzinsuffizienz, wie erhöhte linksventrikuläre Masse, verringerte Ejektionsfraktion und vermindertes Herzzeitvolumen, wurden in der MI-Gruppe im Vergleich zur SHAM-Gruppe beobachtet. Massons Trichromfärbung des unteren, mittleren und oberen Ventrikels zeigte eine erhöhte Kollagenfärbung im infarktierten Herzen, was auf eine verstärkte Fibrose hinweist. In den meisten Fällen ist die Arterie nicht durchführbar.
Die Ligation des Myokardgewebes 2 bis 4 Millimeter unterhalb des Randes des linken Vorhofs führt jedoch zu einer effizienten Ligatur der Arterie.
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Überblick
Dieser Artikel stellt ein chirurgisches Verfahren zur permanenten Ligatur der linken Koronararterie bei Mäusen vor. Dieses Modell ist konzipiert, um die Pathophysiologie und die Entzündungsreaktion im Zusammenhang mit einem Myokardinfarkt zu untersuchen.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Kardiovaskuläre Forschung
- Mausmodelle des Myokardinfarkts
- Studien zur Entzündungsreaktion
Hintergrund
- Myokardinfarkt (MI) ist ein kritischer Zustand, der effektive Forschungsmodelle erfordert.
- Das Verständnis der Entzündungsreaktion nach einem MI ist wesentlich für die Entwicklung therapeutischer Strategien.
- Dieses chirurgische Modell bietet eine zuverlässige Methode zum Studium von MI bei Mäusen.
- Das Verfahren ist darauf ausgelegt, sicher und weniger invasiv zu sein.
Zweck der Studie
- Eine reproduzierbare Mausmodell des Myokardinfarkts zu etablieren.
- Die pathophysiologischen Veränderungen nach der Koronararterienligatur zu untersuchen.
- Die Entzündungsreaktion im Kontext von MI zu bewerten.
Verwendete Methoden
- Einen Perlen-Sterilisator auf 250 Grad Celsius vorheizen, um Instrumente zu sterilisieren.
- Präoperative Verabreichung von Analgetikum Buprenorphin intraperitoneal.
- Trimmen des Fells auf der linken Seite des Thorax für chirurgischen Zugang.
- Überwachung der Anästhesietiefe durch die Reaktion auf einen Zehendruck.
Hauptergebnisse
- Das chirurgische Modell ist effektiv für das Studium des Myokardinfarkts.
- Es ermöglicht die Beobachtung von Entzündungsreaktionen in einer kontrollierten Umgebung.
- Die Methode ist einfach durchzuführen und reproduzierbar in verschiedenen Studien.
- Die Ergebnisse können zum Verständnis der MI-Pathophysiologie beitragen.
Schlussfolgerungen
- Dieses Modell ist ein wertvolles Instrument für Forscher, die den Myokardinfarkt untersuchen.
- Es bietet Einblicke in die Entzündungsprozesse nach der Koronararterienligatur.
- Zukünftige Studien können auf diesem Modell aufbauen, um therapeutische Interventionen zu erforschen.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
Permanent ligation of the left coronary artery in mice provides a robust and reproducible preclinical model for studying myocardial infarction and cardiac remodeling. This model enables biopharma teams to interrogate post-infarction pathophysiology, evaluate cardiac function, and assess fibrotic progression with translational relevance. Its reliability and quantitative outputs support early-stage target validation and mechanistic de-risking in cardiovascular drug discovery portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to ischemic injury and cardiac repair.
- Supports functional target validation by modeling post-MI inflammatory and fibrotic responses.
- Facilitates mechanistic de-risking for candidate targets in cardiovascular disease.
- Provides a platform for predictive confidence in early-stage asset triage.
Screening & Assay Development
- Establishes a validated in vivo system for downstream efficacy and biomarker assays.
- Delivers reproducible endpoints such as ECG, troponin, and echocardiography for quantitative assessment.
- Enables standardization of cardiac injury models for compound screening workflows.
- Supports scalable and reusable protocols for cross-study comparability.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints including cardiac function and fibrosis quantification.
- Provides continuity from discovery through preclinical validation of therapeutic interventions.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on translationally meaningful outputs.
- Supports biomarker alignment through troponin and imaging-based readouts.
Pipeline & Workflow Integration
This murine MI model integrates into the discovery-to-preclinical continuum, supporting target validation, lead identification, and translational research in cardiovascular portfolios.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing and mechanistic clarification of post-MI pathways.
- Screening: Provides reproducible, quantitative outputs for assay readiness and compound evaluation.
- Analytics: Enables measurement of cardiac function, fibrosis, and biomarker levels for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges discovery findings to preclinical validation with disease-relevant metrics.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable model for ongoing cardiovascular R&D initiatives.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in target selection.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and scalability of in vivo cardiac studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency in early-stage cardiovascular programs.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of therapeutic candidates.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine surgical techniques and perioperative care.
- Needs access to ECG, echocardiography, and histological analysis infrastructure.
- Demands cross-team standardization for reproducible endpoints and data comparability.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or comorbidity models.
- Limitations include technical variability and the need for rigorous post-surgical monitoring.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:35
Preparation and Endotracheal Intubation of the Mice
2:23
Permanent Ligation of the Left Coronary Artery
3:51
Post-Operative Care
4:22
Results: A Reproducible and Clinically Relevant Myocardial Infarction Murine Model to Improve the Left Coronary Artery Ligation
5:19
Conclusion
