Summary
نحن نقدم طريقة جراحية للحث على تضخم البطين الأيمن والفشل في الفئران.
Abstract
البطين الأيمن (RV) الإخفاق الناجم عن الضغط المستمر الزائد مساهما رئيسيا للمراضة والوفيات في عدة اضطرابات القلب. ولذلك هناك ما يبرر نماذج حيوانية موثوقة واستنساخه من فشل RV بغية بحث آليات المرض وآثار الاستراتيجيات العلاجية المحتملة. النطاقات الجذع الرئوي أسلوب شائع للحث على عزل RV تضخم ولكن بشكل عام، لم تنجح النماذج الموصوفة سابقا في خلق نموذج مستقر لتضخم RV والفشل.
نحن نقدم نموذج الفئران للضغط الزائد الناجم عن تضخم RV الناجمة عن جذع رئوي النطاقات (PTB) التي تمكن مختلفة تعمل من تضخم RV مع أو بدون فشل RV. نستخدم مطبق قصاصة تعديل ليجاتينج لضغط مقطع تيتانيوم حول جذع رئوي ليبلغ قطرها داخلي محددة مسبقاً. نحن نستخدم أقطار مختلفة مقطع للحث على مختلف مراحل تطور المرض من تضخم RV معتدل التليف RV الفشل.
تضخم RV يطور دائماً في الفئران التي تخضع للإجراء PTB وحسب القطر من مقطع النطاقات التطبيقية، ونحن يمكن استنساخها بدقة الحدة أمراض مختلفة تتراوح بين تضخم تعويض RV التليف الشديد فشل مع مظاهرة خارج القلب.
يعتبر هذا النموذج PTB قدم نموذجا صالحاً وقويا للضغط الزائد الناجم عن تضخم RV والفشل الذي يحتوي العديد من المزايا للنماذج النطاقات الأخرى بما في ذلك إمكانية تكرار نتائج عالية وإمكانية حمل الفشل RV الالتهاب والتليف.
Introduction
البطين الأيمن (RV) يمكن أن تتكيف استمرار ضغط زائد. في الوقت المناسب، ومع ذلك، تفشل آليات التكيف للحفاظ على النتاج القلبي، يتوسع RV وفي النهاية فشل RV. وظيفة RV هو العامل الرئيسي الذي تنبؤاتها لعدة اضطرابات القلب، بما في ذلك ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي (PAH)، انصماميه ارتفاع ضغط الدم الرئوي (كتيف)، وأشكال مختلفة من أمراض القلب الخلقية مع الحمل زائد للضغط (أو وحدة التخزين) من rv. على الرغم من العلاج المكثف، ويظل الفشل RV سبب الرئيسي للموت في مثل هذه الظروف.
ونتيجة لخصائص فريدة1،2 و3 من التنمية الجنينية من RV، ببساطة لا يمكن أن يطبق المعرفة المستمدة من اليسار فشل القلب قصور القلب الأيمن. ولذلك هناك حاجة إلى نماذج حيوانية لقصور القلب الأيمن بغية بحث آليات الفشل RV واستراتيجيات العلاج الدوائي المحتملة.
وهناك تجريبية نماذج من ارتفاع ضغط الدم الرئوي الناجم عن SU5416 جنبا إلى جنب مع نقص (سو)4 أو مونوكروتاليني (MCT)5، الذي حمل الفشل RV الثانوية للمرض في المفرج الرئوية. وتستخدم هذه النماذج لتقييم الآثار العلاجية من الأدوية التي تستهدف المفرج الرئوية. سو ونموذج MCT نماذج afterload غير ثابت من الفشل RV. ونتيجة لذلك، من غير الممكن أن تختتم إذا كان حدوث تحسن في وظيفة RV بعد تدخل الثانوية إلى afterload الحد من آثار الأوعية الدموية الرئوية أو إذا كان ذلك بسبب الآثار المباشرة على rv. وبالإضافة إلى ذلك، يحتوي طراز MCT عدة آثار خارج القلب.
في النماذج التجريبية جذع رئوي النطاقات، وهو ثابت أفتيرلواد RV سبب انقباض ميكانيكية جذع رئوي. وهذا يسمح للتحقيق في آثار تدخل القلب مباشرة على RV مستقلة عن أي تأثيرات الأوعية الدموية الرئوية6،7،،من89. عادة، يتم إجراء النطاقات عن طريق وضع إبرة على طول جذع رئوي. ثم توضع حول الإبرة والجذع الرئوي حرف مزدوج ومرتبطة مع عقده، وتتم إزالة الإبرة تاركاً الخياطة حول جذع رئوي. اعتماداً على قياس الإبرة، يمكن تطبيق درجات مختلفة من التشنج، ولكن على الرغم من هذا النهج التي تستخدم على نطاق واسع، فقد بعض العيوب. أولاً، القطر من النطاقات هو ليس بالضبط نفس القطر الخارجي من الإبرة كما يرتبط حرف مزدوج حول الإبرة وجذع رئوي. ثانيا، قد يكون هناك تباين كبير لكيف محكم مرتبط العقدة مما يجعل من الصعب على إنتاج قدر معين من النطاقات. هذا سيؤدي إلى تباين في القطر النطاقات، وبالتالي تشتت أكبر. وأخيراً، قد تأتي العقدة فضفاضة على مر الزمن.
دراسة واحدة تنطبق قصاصة التنتالوم نصف مغلقة حول جذع رئوي10. ضغط المقطع حول جذع رئوي إلى منطقة داخلية من 1.10 مم2 ، ومقارنة مع الفئران التي تخضع للنطاقات مع خياطة استخدام إبرة ز 18. وبوجه عام، النطاقات مع المقطع ارتبط بأقل المضاعفات المحيطة الجراحية وتباين البيانات.
استناداً إلى المبادئ التي وصف بها تشو et al.11، نحن المزيد من التطوير وتتميز جذع رئوي النطاقات النموذجي (PTB) تضخم RV والفشل. وهنا، نقدم خبرتنا باستخدام هذا النموذج استناداً إلى نتائج الدراسات السابقة12،13. لهذا النموذج، يتم ضغط مقطع تيتانيوم حول جذع رئوي لقطر داخلي مسبقاً الضبط، التي يمكن تعديلها من أجل حمل متميزة تعمل فشل RV.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
جميع الفئران يعاملون وفقا للمبادئ التوجيهية الوطنية الدانمركية الموصوفة في القانون الدانمركي في التجارب على الحيوانات والأمر الوزاري في التجارب على الحيوانات. جميع التجارب التي أقرها "المجلس استعراض الأخلاقيات المؤسسية" وتجري وفقا للقانون الدانمركي للبحوث الحيوانية (رقم التخويل 2012-15-2934-00384، وزارة العدل الدانمركية).
1-تعديل مطبق مقطع ليجاتينج
ملاحظة: النطاقات جذع رئوي تتم مع مطبق مقطع ligating مفتوحة تم تعديل مع زاوية الفك. يتم تعديل مطبق إليه وقف قابل لتعديل لوقف الضغط عند فكي تصل إلى مسافة معينة من بعضها البعض. عندما يتم ضغط من تيتانيوم صغيرة ligating مقطع مع مطبق المعدلة، استمرت تجويف بين الساقين القصاصة يبلغ قطرها محددة وفقا لتعديل إليه وقف (الشكل 1).
- اختر القطر من النطاقات المرجوة، مثل، 0.6 مم.
- ضبط مطبق مقطع ligating حتى المسافة بين الفكين 1.0 مم عند ضغطها بشكل كامل. وهذا يترك تجويف 0.6 مم كالساقين مقطع اثنين بسمك 0.2 مم.
رقم 1: الإجراء PTB. (أ) العمليات الجراحية من الأدوات المستخدمة للإجراء PTB بما في ذلك مطبق مقطع ليجاتينج (السهم الأزرق). مقطع إليه (ب) وقف قابل للتعديل ليجاتينج مطبق. تحول الترس (السهم الأزرق) سيتم ضبط موضع الدبوس (السهم الأصفر)، الذي توقف عن إغلاق مطبق عند الفكين تصل إلى مسافة معينة من بعضها البعض. المسافة يناظر مرتين سمك الساقين القصاصة بالإضافة إلى القطر الداخلي للقصاصة، عند المقطع مضغوط، ويمكن معايرة باستخدام إبرة على سبيل المثال يبلغ قطرها خارجي معروفة. (ج) يضغط مطبق مقطع تيتانيوم لقطر داخلي المحدد مسبقاً المحدد بواسطة تعديل مطبق. يمكن ضبط القطر (د) الداخلية من مقطع مضغوط من أجل حمل مختلفة الحدة من تضخم RV وفشل. للبيانات المقدمة، قطر داخلي من 1.0 مم استخدمت لحمل خفيف RV تضخم، قطر داخلي من 0.6 مم استخدمت لحمل معتدلة RV الفشل، واستخدمت قطر داخلي من 0.5 مم الحث الشديد RV الفشل. (ﻫ) القصاصة بعد التطبيق حول جذع رئوي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
2-إعداد الفئران
ملاحظة: يجوز تطبيق نظم أخرى للمسكنات.
- استخدام وينلينجس الفئران ويستار وزنها حوالي 100 – 120 غ. من أجل الحفاظ على درجة حرارة الجسم أثناء الجراحة، استخدم وسادة تدفئة مغطاة.
- لإجراء عملية جراحية، استخدام جهاز التنفس الصناعي ميكانيكية tidal volume حوالي 1.75 مل ومعدل التنفس من 75 في الدقيقة.
- تخدير الفئران مع سيفوفلوراني (ميكس 7% في 1.5 L O2) في دائرة التعريفي لمدة 5 دقائق. التنبيب الفئران باستخدام قنية رابعا ز 17، حيث قطعت القاصي 2 مم من الإبرة للقسطرة الناعمة لتغطية التلميح. إزالة الإبرة والاتصال القنية التنفس الصناعي.
- مكان الفئران على ظهرها على لوح التدفئة. تأكد من أن التنبيب بشكل صحيح عن طريق مراقبة حركة الصدر. وينبغي أن تكون هذه دون الخلافات الجانبية وفي وتيرة التنفس الصناعي.
ملاحظة: نظراً لغياب حركات القفص الصدري وتقلصات البطن وتضخم المعدة في الجزء العلوي الأيسر من البطن بوادر أنبوب في غير محله. إزالة القنية ووضع الفئران في قاعة التوجيهي وإعادة التنبيب. - بعد التنبيب الصحيح، الحد سيفوفلوراني للحفاظ على تركيز (ميكس 3.5 ٪ في س2، 1.5 لتر في الدقيقة) وإصلاح آثار أقدام الفئران للوحة تدفئة.
- تأكيد أنيسثيتيزيشن بربر بالتحقق من انسحاب ردود الفعل من الأطراف استخدام ملقط للضغط على آثار أقدام الفئران.
- حقن الفئران البوبرينورفين (0.1 مغ/كغ تحت الجلد (الليبي)) وكاربروفيني (5 ملغ/كغ الليبي) لتخفيف الألم بعد العمليات الجراحية.
- يحلق في الصدر وتطهير مع الكلورهيكسيدين.
3-عزل جذع رئوي
- مع زوج من مقص، جعل شق 2 سم في الجلد على طول الجزء الأوسط من القص. تحديد العضلات صدري الرئيسية وقطع تمسكه القصية. تحديد 2ndو 3rdكوستاال 4 أدناه.
- بشكل اختياري، انتزاع كوستا 2nd مع ملقط تثبيت، وضع خياطة الجروح (4-0، مولتيفيلامينت، قابلة للامتصاص) حول كوستا 2nd من الفضاء ربيةش 1 للجزء الآنسي أقل من المساحة ربية 2nd . قرانهما راسخ من أجل سد الشريان الصدري الأمامي.
ملاحظة: يمكن أن يكون هذا مفيداً إذا كان النزيف من الشريان الصدري الأمامي مسألة متكررة. - قص 4th، 3rd، وكوستا 2nd قريب من القص مع زوج من مقص وتشريح العضلات ربية بعناية حتى تم أداؤه ثوراكوتومي اليسرى كاملة. في حالة حدوث أي نزيف من شريان الصدر الأمامي، ضغط مع الأنشودة وسد الشريان.
- إدراج ضام بين القص وكوستا وفتحه للحصول على حقل تشغيل جيد. في الجزء العلوي من الحقل هو الغدة الصعترية يغطي الشريان الاورطي وجذع رئوي. رفع الغدة الصعترية استخدام ي والوجه إلى أعلى من أجل فضح الشريان الاورطي وجذع رئوي أدناه بعناية.
-
دليل غيض من هووكليت الجراحية الصغيرة مع زاوية 85° عن طريق تجويف التامور عرضية تقع خلف أطرافهم أذينية الأيسر. تسحبه في منتصف الطريق مرة أخرى عن طريق الجيوب الأنفية ودليل غيض خطاف الإذن صعودا حتى يظهر بين الشريان الاورطي تصاعدي وجذع رئوي.
- قم بإزالة أي النسيج الضام تغطي غيض مع مقص آيريس أجل فصل جذع رئوي من الشريان الاورطي تصاعدي.
- كرر الخطوة مع ربط أكبر (اختياري).
- دليل ملقط العضلات زاوية حول جذع رئوي عن طريق المرور مع hook(s). الاستيلاء على النهاية حرف مزدوج حوالي 10 سم (4-0, مولتيفيلامينت) وسحب نصف حرف مزدوج العودة عن طريق المرور. الآن جذع رئوي يفصل بين الشريان الاورطي تصاعدي ويمكن أن تسيطر حرف مزدوج حوله.
4-تطبيق القصاصة
- تحميل مطبق مقطع ligating المعدلة مع قصاصة. الدليل بعناية أحد الفكين وساق واحدة من القصاصة على الرغم من المرور حوالي جذع رئوي. استخدام حرف مزدوج سحب جذع رئوي بلطف صعودا وفي مفترق الطرق للقصاصة.
- عند جذع رئوي في مفترق الطرق للقصاصة ونصائح اثنين من ساقيه القصاصة خالية من أي النسيج الضام، ضغط المقطع مع مطبق تطبيق النطاقات.
- نلاحظ كيف يتوسع RV فورا استجابة للنطاقات وإزالة حرف مزدوج.
5-اختتام الصدر
- إزالة الأنشودة من الغدة الصعترية، وتغيير موضع الغدة الصعترية إلى وضعها الطبيعي. إزالة ضام.
- إغلاق الصدر في ثلاث طبقات: طبقة ربية والعضلات صدري الرئيسية، والجلد بخياطة (4-0، مولتيفيلامينت، قابلة للامتصاص). حقن 2 مل الليبي المالحة لتحل محل السوائل المفقودة أثناء عملية جراحية.
- إيقاف تشغيل في سيفوفلوراني و والحفاظ على الفئران في التنفس الصناعي (1.5 لتر O2) حتى يبدأ التنفس تلقائياً. ثم، اكستوباتي الفئران.
- علاج الفئران مع البوبرينورفين في مياه الشرب ل مدة ثلاثة أيام التالية14 أو تطبيق بروتوكول مسكن مماثل. بعد ثلاثة أيام، على الفئران قد شُفي ودون إزعاج.
- في الأسابيع التالية، ينبغي تقييم رفاه الفئران وآثارها السلبية المحتملة على أساس يومي. التئام الجرح من ثوراكوتومي ينبغي إيلاء اهتمام خاص خلال الأسبوع الأول من أجل الكشف عن أي علامات للعدوى أو عدم كفاية سيكاتريسيس. إذا الفئران تظهر علامات الفشل أن تزدهر بما في ذلك الفرو خشن، تنقل البصر، ومشاكل في الجهاز التنفسي، وفقدان الوزن، وينبغي مراقبتها عن كثب و euthanized إذا كانت تفقد أكثر من 20% وزن الجسم، أو وضع مداهم الجهاز التنفسي عدم كفاية.
6-صورية جراحة
- إجراء عملية جراحية في شام باتباع كافة الخطوات أعلاه باستثناء تطبيق القصاصة (الخطوة 4).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
استخدام الإجراء PTB الموصوفة في دراسات سابقة من لدينا مجموعة12،13، نحن الناجم عن تضخم RV (PTB معتدل) النطاقات مع مقطع 1.0 مم ودرجة معتدلة من فشل RV (PTB معتدلة) بالنطاقات مع مقطع 0.6 مم ودرجة شديدة فشل RV (PTB الحادة) بالنطاقات مع مقطع 0.5 مم. على الفئران التي تعرض لمظاهر خارجة عن القلب المتقدمة النطاقات شديدة الفشل رف بما في ذلك فشل الكبد والاستسقاء (الشكل 5E). وقيمت جميع الفئران سبعة أسابيع بعد PTB والفئران الشام خضع لنفس الإجراء فقط دون تطبيق القصاصة. وكان معدل الوفيات المحيطة بالجراحة أقل من 1 في 6. وكان معدل البقاء على قيد الحياة سبعة أسابيع 80% للفئران تعرض لتباين حاد وما يقرب من 100% في الفئران التي تتعرض للنطاقات أو معتدلة أو جراحة الشام.
لتقييم آثار الإجراء PTB، استخدمنا ضربات القلب مع القلب التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) لتقييم حجم RV وإخراج القلب. وتم قياس رحلة الطائرة حلقية tricuspid الانقباضي (تابسي) كمسافة الطائرة حلقية tricuspid مع انكماش RV في رأي الدائرة أربع قمي. واستخدمت في متوسط ثلاث دورات خارج التنفس كقيمة ممثل. قيمت RV حجم نهاية الانبساطي (ادف) وحجم نهاية الانقباضية (ESV) بالرسم من البطانة في سلسلة من الصور المحور القصير عن طريق RV التي حصل عليها التصوير بالرنين المغناطيسي لكل فأر، ورف طرد جزء (الإنكليزية والفرنسية) تحسب الإنكليزية والفرنسية (ادف-ESV) =/ادف. وتم قياس الناتج القلب بين الصمامات الرئوية والقصاصات استخدام تسلسل مرحلة تباين التصوير بالرنين المغناطيسي. تم الحصول على تسجيلات صوتية رقمية للضغوط RV قسطرة تلميح دقيقة المثبتة في RV قبل القتل الرحيم. مزيد من التفاصيل عن الأساليب قد سبق وصفها12. وجرى تقييم تضخم RV كنسبة وزن RV مقسوماً على وزن البطين الأيسر (LV) بالإضافة إلى حاجز ووزن RV مقسوماً على طول الساق لتصحيح حجم الفئران. وطبقت جميع الأساليب كما هو موضح سابقا12.
في أسبوع واحد، وضعت مرتفعة RV الضغوط ورف الخلل الواضح بانخفاض الناتج القلب وتابسي في الفئران PTB شام الفئران تعمل بالمقارنة. تبعاً لذلك، التدخلات أو العلاجات الدوائية يمكن أن تبدأ فعلا عند هذه النقطة الزمنية إذا واحد يهدف إلى التحقيق في الآثار على المنشأة RV الفشل. بعد ستة أسابيع إضافية، قد زاد الضغط RV. الاختلافات في النمط الظاهري الفشل مقابل معتدل RV شديدة كانت أكثر وضوحاً في أظهرت انخفاض تدريجي في إخراج القلب وتابسي بشدة زيادة النطاقات (الشكل 2 و الشكل 3). وقد نشر لدينا تحتوي المجموعة15مفصلة الاختلافات الفسيولوجية بين PTB معتدل الجرذان والفئران شديدة PTB 4 أسابيع بعد الجراحة.
كما تسبب الإجراء PTB RV توسع واضح بزيادة ادف RV و RV ESV في الفئران PTB معتدلة بالمقارنة مع شام الفئران تعمل وفي الفئران PTB شديدة بالمقارنة مع المعتدلين من PTB والشام. وكان انخفاض تدريجي في RV EF أيضا شهدت (الشكل 4).
تنمية تضخم RV كان مرتبطاً بحجم التحميل الزائد الضغط المطبق بالقصاصة. نسبة RV أكثر من الوزن المنخفض بالإضافة إلى حاجز زادت stepwise من الفئران مع النطاقات خفيفة مع مقطع من 1.0 مم على الفئران التي تجمعت مع مقطع معتدلة 0.6 مم للفئران التي تجمعت مع مقطع شديد 0.5 مم. واعتبرت نتائج مماثلة لوزن RV المصوبة لحجم الفئران بتقسيم بطول الساق. واعتبر تضخم أيضا زيادة في كارديوميوسيتي عبر مساحة مقطعية في الفئران PTB شام الفئران تعمل بالمقارنة. وبصرف النظر عن تضخم cardiomyocytes، أيضا الزائد الضغط الناجم عن سائر التغييرات الشكلية من المرتبطة بعدم رف بما في ذلك تليف RV RV. في الفئران التي تعرض لتباين شديد، حملت التليف RV الفشل. هذا النمط الظاهري تميزت بعلامات الفشل إلى الخلف بما في ذلك الازدحام الكبدي اعتبار تلون داكن من الكبد. عادة ما يرافق احتقان الكبد استسقاء (الشكل 5).
رقم 2: آثار PTB أسبوع واحد وسبعة أسابيع بعد الإجراء. البطين (A) حق (RV) systolic ضغط (ب) إخراج القلب و (ج) الطائرة حلقية tricuspid الانقباضية رحلة (تابسي) قياس أسبوع واحد بعد خدعة أو عملية PTB مع معتدل أو النطاقات شديدة على التوالي. (دال وهاء و واو) نفس التدابير سبعة أسابيع بعد الإجراءات ومواصلة تطوير RV الفشل12. البيانات المعروضة كما يعني ± sem. One-way ANOVA مع تحليل بونفيروني المخصصة بعد. * * ف < 0.01، * * * ف < 0.001، و * * * ف < 0.0001 PTB مقابل الشام و PTB مقابل شديدة PTB معتدلة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: آثار الإجراء PTB المقررة بتخطيط صدى القلب- (A) A الممثل أربع غرفة العرض والقياسات (ب) لسرعة الوقت متكاملة (VTI) في جذع رئوي (اللوحة العلوية) ورحلة الطائرة حلقية tricuspid الانقباضي (تابسي) (أسفل اللوحة) في الفئران شام تعمل. (ج ود) صور مشابهة للفئران PTB تعرض للنطاقات المعتدلة. جميع الصور سبعة أسابيع بعد عملية صورية أو النطاقات. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: التصوير بالرنين المغناطيسي من الفئران PTB. القلب التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) من PTB والشام تعمل الفئران. (أ) أربعة ممثل دائرة الصور (اللوحة العلوية) وآراء المحور قصيرة (أسفل اللوحة) الفئران الشام (يسار) والفئران PTB بدرجة معتدلة من فشل RV (يمين). بسبب الضغوط RV عالية في الفئران PTB، حاجز انتفاخ (النجمة الزرقاء). (ب) RV الداخلي الناجم عن PTB توسع واضح بزيادة RV نهاية الانبساطي وحدة التخزين (ادف) ونهاية RV الانقباضي وحدة التخزين (ESV). (ج) RV كسر قذفي (الإنكليزية والفرنسية) وانخفض12. تقديم البيانات كمتوسط ± sem. أحادي الاتجاه ANOVA مع وظيفة المخصص التحليل بونفيروني. * ف < 0.05، * * ف < 0.01، و * * * ف < 0.0001 PTB مقابل الشام و PTB مقابل شديدة PTB معتدلة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 5: البيانات التشريحية وعلم الأنسجة. تضخم RV تقاس رف (أ) مقسوماً على وزن RV LV بالإضافة إلى حاجز و (ب) مقسوماً على طول الساق من الفئران مع معتدل RV تضخم، معتدلة RV فشل وفشل RV خيم سبعة أسابيع بعد إجراء PTB. (ج) صور الممثل لأقسام نسيجية الملون مع اوسين هيماتوكسيليني لقياس كارديوميوسيتي عبر مساحة مقطعية وأحمر بيكروسيريوس (د) تحليل تحت ضوء مستقطب التليف من الفئران الشام (يسار) والفئران PTB مع فشل RV معتدلة (يمين). (ﻫ) صحية الكبد (يسار) وكبد مشوه مع الازدحام (يمين) من الفئران PTB مع فشل RV شديدة12،13. البيانات المعروضة كما يعني ± sem. One-way ANOVA مع تحليل بونفيروني المخصصة بعد. * * ف < 0.01 و * * * ف < 0.0001 PTB مقابل الشام، مقابل معتدل PTB PTB معتدل و PTB مقابل شديدة PTB معتدلة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
يمكننا وصف أسلوب موجوداً واستنساخه بدرجة عالية من جذع رئوي النطاقات باستخدام مطبق قصاصة تعديل ليجاتينج لضغط مقطع تيتانيوم حول جذع رئوي. عن طريق ضبط مطبق لضغط القصاصة بأقطار داخلية مختلفة، يمكن فعل متميزة تعمل تضخم RV والفشل بما في ذلك فشل RV شديدة مع مظاهر خارجة عن القلب من ديكومبينسيشن.
على الرغم من أن بسيطة، يتضمن البروتوكول بضع خطوات حاسمة. الأهم من ذلك، لا يمكن أن تكون الفئران كبيرة جداً عندما أنهم الخضوع للإجراء PTB. في تجربتنا، وينلينجس الفئران ويستار وزنها 100 – 120 غ مناسبة للإجراء. أكبر الفئران، تطبيق تباين شديد قد يؤدي إلى الحاد الفشل RV والموت. واستخدمت الأخرى دراسات6،،من78،9،،من1016 أساسا أكبر الفئران (160 – 260 g) ولكن أيضا أقطار أكبر من باندينجس كل منهما (1.27-1.65 مم).
تطبيق النطاقات أقل خطورة قد يفسر أيضا الزيادات النسبية متواضعة في RV الضغوط عنها المجموعات الأخرى. النطاقات مع 18 جرام إبرة (1.27 مم) يؤدي إلى ضغوط systolic RV في النطاق من 70 – 90 ملم زئبقي6،،من78،9. في6من دراسة واحدة، وهذا لم يكن كافياً لتسبب التليف RV أو خفض الناتج القلب. هنا، نحن تقرير الضغوط RV من حوالي 90 ملم زئبق للنطاقات المعتدلة و 110 مم زئبق للنطاقات شديدة. مع تباين شديد، تمكنا أيضا من إنشاء النمط الظاهري التليف RV الفشل مع مظاهرة خارج القلب بما في ذلك الازدحام واستسقاء الكبد12. جذع رئوي النطاقات بربط استخدام إبرة 20 غ (0.902 ملم) بسبب تليف الكبد واحتقان الكبد مثل جوزة الطيب واستسقاء في الفئران "سبراغ داولي"16 رغم انقباض خفيف نسبيا مقارنة بدراستنا. ويمكن تفسير هذا بسلالات مختلفة من الفئران تستجيب بشكل مختلف للنطاقات. وهناك اختلافات كبيرة فيما يتعلق بالأيض17ولهجة ادريناليه ومعدل ضربات القلب18 بين سلالات الفئران. وحتى داخل نفس السلالة الفئران، قد تختلف خصائص مختلفة بما في ذلك معدل النمو مع مختلف البائعين19. هذا يجب أن تؤخذ دائماً في الاعتبار. لسلالة الجرذ المحددة المستخدمة، ولذلك من الأهمية بمكان إجراء دراسات تجريبية مصممة تصميماً جيدا من أجل تحديد النطاقات القطر ومتابعة الوقت اللازم للنمط المطلوب RV الفشل الظاهري لتطوير. مقطع النموذج يمكن أن تستخدم في الفئران حديثي الولادة بدلاً من الأسلوب المتبع سابقا ligating20، ولكن لدينا لا خبرة في هذا وتنطبق نفس الاعتبارات المذكورة أعلاه قبل بدء دراسة.
نموذج PTB لديه عدد قليل من القيود. أولاً، يمثل انسداد القريبة جداً من المقطع حول جذع رئوي الشروط التضيق الرئوي أو قطيف أكثر من القاصي تضييق الشرايين الرئوية أصغر ينظر في الهيئة العامة للإسكان. تكييف RV إلى أفتيرلواد زيادة قد تختلف تبعاً للموقع من obstruction(s)21. ثانيا، يؤدي تطبيق المقطع أثناء الجراحة زيادة مفاجئة جداً في RV أفتيرلواد مختلفة من الزيادة التدريجية في مقاومة الأوعية الدموية الرئوية في الهيئة العامة للإسكان. ومع ذلك، يتم الإجراء في الفئران وينلينجس (100 – 120 غ) مما أدى إلى أفتيرلواد RV زيادة التدريجية بالنسبة لوزن الجسم مع نمو الحيوانات. خلال فترة سبعة أسابيع بعد الجراحة، وزن الجسم الفئران يزيد تقريبا أربعة إضعاف ومن ثم الزيادات النسبية RV afterload التناسب الذي يحفز تنمية تقدمية مرض6.
استخدام مطبق قصاصة تعديل ليجاتينج ومقطع تيتانيوم للنطاقات من جذع رئوي، كنا قادرين على حمل الفشل RV. الأسلوب يحتوي على العديد من المزايا بما في ذلك إمكانية تكرار نتائج عالية وإمكانية خلق المرض مختلفة الحدة من معتدل RV تضخم التليف RV الفشل عن طريق ضبط قطر مقطع النطاقات. تغيير القطر من 0.1 ملم أسفرت متميزة تعمل فشل RV تتراوح بين معتدلة وتعويض الفشل RV الفشل RV الالتهاب والتليف مما يدل على دقة هذا جذع رئوي النطاقات الأسلوب.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب لا تمت بصلة إلى الكشف عن
Acknowledgments
وأيد "المجلس الدانمركي" للبحوث المستقلة [11e108410]، ومؤسسة القلب الدانمركية [12e04-R90-A3852 و 12e04-R90-A3907]، ونوفو نورديسك مؤسسة [NNF16OC0023244] هذا العمل.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 17 G IV Venflon Cannula | Becton Dickinson, US | 393228 | Distal 2 mm of the needle have been cut off |
| 1 mL syringe + 26 G needle | Becton Dickinson, US | 303172 & 303800 | |
| 4-0 absorbable multifilament suture | Covidien, US | GL-46-MG | Polysorb, violet, 5x18" |
| 4-0 multifilament ligature | Covidien, US | LL-221 | Polysorb, violet, 98" |
| Buprenorphine | Indivior UK Limited | Local procurement, Temgesic 0.3 mg/mL | |
| Carprofene | ScanVet, DK | 27693 | Norodyl 50 mg/mL |
| Chlorhexidine | Faaborg Pharma, DK | Local procurement | |
| Contractor | Aesculap, Germany | BV010R | Blunt, self retaining, 70 mm |
| Ear Hooklet | Lawton, Germany | 66-0261 | Small, 14 cm, tip modified to an angle of 85° |
| Eye gel | Decra, UK | Lubrithal, Local procurement | |
| Forceps, Delicate Tissue | Lawton, Germany | 09-0020 | |
| Forceps, Dissecting | Lawton, Germany | 09-0013 | 1 regular, 1 with tip modified to an angle of 100° |
| Gas Anesthesia System | Penlon Limited, UK | SD0217SL | Sigma Delta Vaporizer |
| Hair trimmer | Oster | 76998-320-051 | |
| Horizon Open Ligating Clip Applier | Teleflex, US | 137085 | Modified with adjustable stop mechanism |
| Horizon Titanium Clips | Teleflex, US | 001200 | Small |
| Induction chamber | N/A | ||
| Iris Scissor | Lawton, Germany | 05-1450 | |
| Iris Scissor | Aesculap, Germany | BC060R | |
| Mechanical ventilator | Ugo Basile, Italy | 7025 | |
| Microscissor | Lawton, Germany | 63-1406 | |
| Microscope | Carl Zeiss, Germany | 303294-9903 | |
| Needle Holder | Lawton, Germany | 08-0011 | TITEGRIP |
| Pean | Lawton, Germany | 06-0100 | Halsted-Mosquito, straight |
| Pro-Optha | Lohmann & Rauscher, Germany | 16515 | Tampon |
| Saline 9 mg/mL | Fresenius Kabi, DK | 209319 | |
| Sevoflurane | AbbVie, US | Sevorane, Local procurement | |
| Surgical hook | Lawton, Germany | 51-0665 | Cushing, 19 cm, tip modified to an angle of 90° |
| Surgical Tape | 3M, US | 1530-0 | Micropore |
| Temperature Controller | CMA Microdialysis; Sweden | 8003760 | CMA 450 |
| Weighing machine | VWR, US | ||
| Wistar rat weanlings | Janvier Labs, France | RjHan:WI, 100-120 g |
References
- Kaufman, B. D., et al. Genomic profiling of left and right ventricular hypertrophy in congenital heart disease. Journal of Cardiac Failure. 14 (9), 760-767 (2008).
- Zungu-Edmondson, M., Suzuki, Y. J. Differential stress response mechanisms in right and left ventricles. Journal of Rare Diseases Research & Treatment. 1 (2), 39-45 (2016).
- Zaffran, S., Kelly, R. G., Meilhac, S. M., Buckingham, M. E., Brown, N. A. Right ventricular myocardium derives from the anterior heart field. Circulation Research. 95 (3), 261-268 (2004).
- de Raaf, M. A., et al. SuHx rat model: partly reversible pulmonary hypertension and progressive intima obstruction. The European Respiratory Journal. 44 (1), 160-168 (2014).
- Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 302 (4), L363-L369 (2012).
- Bogaard, H. J., et al. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120 (20), 1951-1960 (2009).
- Borgdorff, M. A., et al. Sildenafil enhances systolic adaptation, but does not prevent diastolic dysfunction, in the pressure-loaded right ventricle. European Journal of Heart Failure. 14 (9), 1067-1074 (2012).
- Mendes-Ferreira, P., et al. Distinct right ventricle remodeling in response to pressure overload in the rat. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 311 (1), H85-H95 (2016).
- Piao, L., et al. The inhibition of pyruvate dehydrogenase kinase improves impaired cardiac function and electrical remodeling in two models of right ventricular hypertrophy: resuscitating the hibernating right ventricle. Journal of Molecular Medicine. 88 (1), 47-60 (2010).
- Hirata, M., et al. Novel Model of Pulmonary Artery Banding Leading to Right Heart Failure in Rats. BioMed Research International. 2015, 753210 (2015).
- Schou, U. K., Peters, C. D., Kim, S. W., Frøkiær, J., Nielsen, S. Characterization of a rat model of right-sided heart failure induced by pulmonary trunk banding. Journal of Experimental Animal Science. 43 (4), 237 (2007).
- Andersen, S., et al. Effects of bisoprolol and losartan treatment in the hypertrophic and failing right heart. Journal of Cardiac Failure. 20 (11), 864-873 (2014).
- Holmboe, S., et al. Inotropic Effects of Prostacyclins on the Right Ventricle Are Abolished in Isolated Rat Hearts With Right-Ventricular Hypertrophy and Failure. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 69 (1), 1-12 (2017).
- Jessen, L., Christensen, S., Bjerrum, O. J. The antinociceptive efficacy of buprenorphine administered through the drinking water of rats. Lab Anim. 41 (2), 185-196 (2007).
- Andersen, A., Povlsen, J. A., Botker, H. E., Nielsen-Kudsk, J. E. Right ventricular hypertrophy and failure abolish cardioprotection by ischaemic pre-conditioning. European Journal of Heart Failure. 15 (11), 1208-1214 (2013).
- Fujimoto, Y., et al. Low Cardiac Output Leads Hepatic Fibrosis in Right Heart Failure Model Rats. PloS one. 11 (2), e0148666 (2016).
- Marques, C., et al. High-fat diet-induced obesity Rat model: a comparison between Wistar and Sprague-Dawley Rat. Adipocyte. 5 (1), 11-21 (2016).
- Osadchii, O., Norton, G., Deftereos, D., Woodiwiss, A. Rat strain-related differences in myocardial adrenergic tone and the impact on cardiac fibrosis, adrenergic responsiveness and myocardial structure and function. Pharmacological Research. 55 (4), 287-294 (2007).
- Brower, M., Grace, M., Kotz, C. M., Koya, V. Comparative analysis of growth characteristics of Sprague Dawley rats obtained from different sources. Laboratory Animal Research. 31 (4), 166-173 (2015).
- Wang, S., et al. A neonatal rat model of increased right ventricular afterload by pulmonary artery banding. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 154 (5), 1734-1739 (2017).
- Borgdorff, M. A., et al. Distinct loading conditions reveal various patterns of right ventricular adaptation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 305 (3), H354-H364 (2013).
