שיטה פשוטה שונה להשראת אוטם שריר הלב בעכברים
December 3rd, 2021
תחת הרדמה מספקת, לב העכבר הוחצן דרך החלל הבין-קוסטלי, ואוטם שריר הלב נגרם בהצלחה על ידי קשירת העורק היורד הקדמי השמאלי (LAD) באמצעות חומרים הזמינים ברוב המעבדות.
דו"ח זה מציג גישה ייחודית להשראת אוטם שריר הלב בעכברים. השיטה הנוכחית קלה, חוסכת זמן, והיא משתמשת בצינורות הכירורגיים ובציוד שניתן למצוא ברוב המעבדות. הקמתם של מודלים לאוטם שריר הלב מספקת הנחת יסוד לחקר מנגנוני העבר של שיפוץ פוסט-MI, ווריאציה של טיפולים חדשניים.
החל את קרם depilatory על תיבת העכבר, ולחכות דקה אחת. לאחר מכן נגב בעדינות את קרם depilatory ואת השיער עם גזה רטובה. אבטח את העכבר על משטח ניתוח במצב שכיבה.
לחטא את אזור הניתוח כמתואר בטקסט. לאחר מכן הניחו וילון סטרילי סביב האזור המחוטא. בצע חתך עור של 0.5 ס"מ לאורך הקו המחבר בין הקסיפואיד לבית השחי, והפריד בבוטות את שרירי החזה והחזה המינוריים באמצעות מלקחיים.
פתח את החלל הבין-קוסטלי הרביעי באמצעות המוסטט מיקרו-מוסקיטו (Micro-Mosquito). להחצין את הלב על ידי דחיפתו לכיוון החלל הבין-קוסטלי הרביעי עם האצבע המורה של יד שמאל. הדקו את הלב ביד שמאל וקשרו את הענף היורד הקדמי השמאלי בתפר 6/0 שלושה מילימטרים ממוצאו.
החזירו את הלב לחלל בית החזה במהירות. יש לפנות את האוויר מחלל בית החזה על ידי לחיצה עדינה על חלל החזה. לטיפול בכאב לאחר הניתוח, יש להזריק בופרנורפין תת עורית כל ארבע עד שש שעות למשך עד שבעים ושתיים שעות לאחר הניתוח.
הניחו את העכבר על כרית חימום כדי להתאושש מההרדמה. אבטחו את העכבר שעבר המתת חסד על משטח הניתוח במצב שכיבה. בצע חתך גחוני של כשלושה עד ארבעה סנטימטרים בבטן העליונה.
חותכים את הצלעות משני צידי חלל בית החזה, ולאחר מכן להסיר את הסרעפת. לנקב את הלב עם 10 מיליליטר של קור ארבע מעלות צלזיוס 1X PBS באמצעות הזרקה תוך חדרית. לאחר מכן לאסוף את הלב על ידי חיתוך שורש אבי העורקים, ומיד לאחסן אותו ב מינוס 80 מעלות צלזיוס.
חתכו את הלב הקפוא למקטעים בעובי מילימטר אחד על קרח באמצעות סכיני גילוח. דגרו על פרוסות הלב המוכנות בתמיסת 1% TTC מומסת ב-1X PBS אחד בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך 10 עד 15 דקות. לאחר מכן צלמו את הפרוסות באמצעות מצלמה דיגיטלית.
לאחר קשירת עורקים כליליים, ניתוח צביעת TTC הצביע על השראת אוטם שריר הלב מוצלחת, ושינויים זמניים בגודל הצלקת שלאחר MI. תוצאות ניתוח הישרדות הראו תמותה גלויה בתוך שבעה ימים לאחר MI בעכברים זכרים ונקבות C57BL/6J. קרע חדרי היה סיבה שכיחה למוות לאחר MI.
הערכה אקוקרדיוגרפית לאחר MI הדגימה השראות מוצלחות של תפקוד לקוי של התכווצות ועיצוב מחדש של חדרים. כאשר מנסים להחצין את הלב, אל תלחצו קודם כל על חלל החזה, ובעקבות ההתנגדות שלנו, יש צורך להתאים את הכיוון אל מול השבחים המשוקללים. לאחר הליך זה, הזרקה תוך שריר הלב של וקטורים נגיפיים או תאים יכולה להתבצע כדי לבדוק את היעילות של טיפולים גנטיים או טיפולים תאיים בענייני מחלות לב.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
סקירה
מאמר זה מציג שיטה לגרימת אוטם שריר הלב בעכברים, תוך שימוש בחומרים כירורגיים זמינים. הטכניקה מאפשרת את המחקר של שינויים לאחר אוטם שריר הלב והערכת טיפולים חדשים.
מרכיבי מחקר עיקריים
תחום המדע
- מחקר קרדיווסקולרי
- מודלים של אוטם שריר הלב
- טכניקות כירורגיות במחקרים בבעלי חיים
רקע
- אוטם שריר הלב הוא תחום מחקר קריטי במחקר קרדיווסקולרי.
- הבנת השינויים לאחר אוטם שריר הלב חיונית לפיתוח טיפולים חדשים.
- שיטות קיימות עשויות להיות מורכבות או לדרוש ציוד מיוחד.
- מחקר זה שואף לפשט את התהליך באמצעות חומרים נפוצים במעבדה.
מטרת המחקר
- להקים מודל אמין של אוטם שריר הלב בעכברים.
- לאפשר מחקר על שינויים קרדיווסקולריים לאחר אוטם שריר הלב.
- לאפשר בדיקה של טיפולים גנטיים ותאיים במחלות לב.
שיטות ששימשו
- יישום של קרם מסיר שיער להכנה כירורגית.
- חיצונית של הלב דרך הרווח הבין-צלעי.
- הקשירה של העורק התוך-לבבי הקדמי השמאלי.
- טיפול פוסט-ניתוחי והערכת אוטם שריר הלב.
תוצאות עיקריות
- גרימה מוצלחת של אוטם שריר הלב אושרה באמצעות צביעת TTC.
- תמותה נצפתה תוך שבעה ימים לאחר אוטם שריר הלב.
- תפקוד התכווצות ותהליכי שינויים חדריים תועדו.
- השיטה מאפשרת התערבויות טיפוליות נוספות.
מסקנות
- השיטה המתוארת היא יעילה וניתנת לשחזור לגרימת אוטם שריר הלב בעכברים.
- היא מספקת פלטפורמה למחקר נוסף בתחום הטיפולים הקרדיווסקולריים.
- מחקרים עתידיים יכולים לבנות על מודל זה כדי לחקור התערבויות שונות.
שאלות נפוצות
Executive Industry Relevance
Robust in vivo myocardial infarction (MI) models are essential for preclinical evaluation of cardiac therapeutics and mechanistic studies of post-MI remodeling. This streamlined coronary artery ligation protocol enables reproducible MI induction in mice, supporting translational research and early-stage therapeutic hypothesis testing. The method's accessibility and efficiency facilitate broader adoption across discovery and preclinical R&D portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of cardiac injury pathways and post-MI remodeling mechanisms.
- Supports functional validation of therapeutic targets in a disease-relevant in vivo context.
- Facilitates mechanistic de-risking for candidate interventions targeting cardiac repair.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized platform for evaluating efficacy of gene or cell therapies post-MI.
- Delivers reproducible infarct size and contractile dysfunction for quantitative assessment.
- Enables downstream integration with imaging and histological assays for robust readouts.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints such as ventricular remodeling and survival analysis.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical therapeutic validation.
- Allows for assessment of intervention timing and impact on post-MI outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
This MI induction protocol fits at the interface of early discovery and preclinical validation, enabling hypothesis-driven studies and candidate screening in a physiologically relevant model.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on cardiac injury and repair mechanisms.
- Screening: Provides reproducible infarct induction for comparative efficacy studies.
- Analytics: Supports quantitative measurement of infarct size, contractile function, and survival.
- Translational Research: Bridges mechanistic insights to preclinical therapeutic evaluation in vivo.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, accessible model for diverse cardiac research programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation and mechanistic studies.
- Operational Value: Standardizes MI induction, reducing technical variability and training burden.
- Strategic Value: Accelerates go/no-go decisions for cardiac therapeutic candidates.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of interventions targeting post-MI remodeling.
Implementation Considerations
- Requires surgical proficiency and familiarity with murine cardiac anatomy.
- Needs access to basic surgical instruments and post-operative care infrastructure.
- Demands cross-team standardization for reproducibility in multi-site studies.
- Adaptable to gene or cell therapy delivery post-ligation for intervention studies.
- Mortality and technical variability must be monitored and reported for data integrity.
