Name: החמרה של איסכמיה שריר הלב עם חשיפה לחומר חלקיקי בטרשת עורקים מודל בעלי חיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 35 s
Description: חקור מודל בעלי חיים מורכב לאיסכמיה שריר הלב המשלב טרשת עורקים וחשיפה לחומר חלקיקי. שיטה זו מספקת פלטפורמה אמינה למחקר מחלות לב ופיתוח תרופות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מודל זה פותח בתמיכת הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 81673640, 81841001 ו-81803814) והתוכנית הלאומית הגדולה למדע וטכנולוגיה של סין לתרופות חדשניות (2017ZX09301012002 ו-2017ZX09101002001-001-3).

כל פעילויות בעלי החיים המתוארות כאן אושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי חיים של המכון הסיני Materia Medica, האקדמיה הסינית למדעי הרפואה הסינית. עכברי ApoE−/− זכרים (רקע C57BL/6) בני 6-8 שבועות שימשו למחקר.
1. הכנה ניסיונית
<ol><li>הכינו חומרי הרדמה של טריברומואתנול (15 מ"ג/מ"ל): המיסו 0.75 גרם של טריברומואתנול ב-1 מ"ל של אלכוהול טרט-אמיל (ראו טבלת חומרים). לאחר פירוק מלא, לדלל אותו ל 50 מ"ל עם מלוחים סטריליים. יש לאחסן את התמיסה בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס במיכל סטרילי ולהימנע מחשיפה לאור. הערה: בפרוטוקול זה נעשה שימוש בטריברומואתנול עקב זמן התאוששות אופטימלי מהרדמה ושיעור הישרדות של בעלי חיים. עקוב אחר המלצות ועדת האתיקה המקומית לבעלי חיים בעת בחירת משטר ההרדמה.</li>
	<li>הכן מתלי PM: מדוד 5 מ"ג של DPM (חומר חלקיקי דיזל, ראה טבלת חומרים) בצינורות צנטריפוגה של 10 מ"ל. מוסיפים 5 מ"ל של מלח רגיל והופכים את הצינור הפוך כדי לערבב היטב. השתמש בסרט פרפין כדי לאטום את הצינור ולאחר מכן לשים אותו לתוך מנקה קולי במשך 2-3 שעות (40KHz, 80w) עבור שבירה קולית. הערה: ההשעיה צריכה להיות הומוגנית ונטולת חלקיקים אגרגלומרטים. יש לנער היטב לפני השימוש.</li>
</ol>2. אינדוקציה של טרשת עורקים בעכברים
<ol><li>האכילו את העכברים בתזונה עתירת שומן (אבקת חלמון ביצה 10%, שומן 10%, סטרול 1%, הזנת תחזוקה 79%, ראו טבלת חומרים) במשך 12 שבועות.</li>
	<li>כדי להעריך את התקדמות טרשת העורקים, בחר 2-3 עכברים באופן אקראי ובדוק אם יש רובד בקשת אבי העורקים על ידי הדמיית אולטרסאונד או תצפית אנטומית ישירה17. הערה: לתצפית אנטומית, בעלי חיים נבחרו באמצעות דגימה אקראית והומתו לאחר הרדמה. לאחר מכן, חלל החזה שלהם נפתח, וכלי הדם היו דמיינו ישירות. תצפית אנטומית היא בדרך כלל אמינה יותר מכיוון שהדמיית אולטרסאונד עשויה שלא לזהות את כל הפלאקים.</li>
	<li>לאחר שנוצרה טרשת עורקים, הכינו את העכברים לשלב הבא.</li>
</ol>3. אינטובציה אורוטרכאלית וחומר חלקיקי חשיפה חריפה
הערה: PM ייחשף פעם בשבוע למשך 4 שבועות לאחר 12 שבועות של האכלה עתירת שומן וימשיך לתת דיאטה עתירת שומן.
<ol><li>הכינו לוח נתיחה (ראו טבלת חומרים) עם גומייה המגיעה לגובה של 1.5 ס"מ מהקצה העליון. תקן את לוח הנתיחה בזווית של 60° ממישור השולחן.</li>
	<li>הרדמת העכבר באמצעות הרדמה tribromoethanol על ידי הזרקה intraperitoneal (0.1 מ"ל עבור כל 10 גרם של משקל הגוף). לאחר 2-3 דקות, הפוך את העכבר כדי לבדוק אם יש רפלקס ימין. בצע צביטה בבוהן כדי לאשר טשטוש. טיפה סיכה סטרילית על העיניים.</li>
	<li>יש לחטא את לוח הניתוחים באמצעות מגבוני אלכוהול.</li>
	<li>הניחו את העכבר המרדים במצב שכיבה על הלוח וחברו את החותכות העליונות לגומי.</li>
	<li>השתמשו בזרקור LED קטן (ראו טבלת חומרים) עם צינור גמיש. מקד את האור על קנה הנשימה, שנמצא בערך בנקודת האמצע של קו בית השחי.</li>
	<li>שים צמר גפן סטרילי קטן לתוך הפה של העכבר, ולאחר מכן לגלגל את המטוש כדי לדחוף את הלשון החוצה.</li>
	<li>החזיקו את הלשון ומשכו אותה בעדינות כלפי מעלה כדי להפוך את חלל הפה, הלוע וקנה הנשימה לאותו כיוון אורכי. הגלוטיס, שהוא הכניסה לקנה הנשימה, יוצג כנקודת אור, שנפתחת ונסגרת עם כל נשימה.</li>
	<li>המשיכו להחזיק את הלשון בעדינות. הכנס את הצינורית (22 גרם) לקנה הנשימה של העכבר על ידי כיוונון הגלוטיס, משיכת ליבת המחט לאחר החדרת הצינורית לקנה הנשימה.</li>
	<li>השתמש אקדח פיפטה עם כמות קטנה של מלח רגיל כדי לבדוק אם הצינור הוא כראוי weasand. אם הצינור נמצא במיקום הנכון, עמוד הנוזל באקדח הפיפטה יקפוץ עם כל נשימה.</li>
	<li>שחרר 50 μL של השעיה DPM (מוכן בשלב 1.2) לתוך הצינור עם אקדח פיפטה. המתלים ישאפו באופן טבעי לריאות העכבר כשהוא נושם. הערה: כדי להבטיח נשימה חלקה, עדיף להעניק לעכבר פי שניים מתלי DPM (25 μL פעם אחת), בהפרש של 10 שניות זה מזה.</li>
	<li>יש להסיר את מחט השכינה של חיית המחמד לאחר חשיפה ל-PM. המתן עד שהעכבר יישאר על כריות החימום עד שהם יחזרו להכרה (10-20 דקות) ואז החזירו לכלוב הביתי.</li>
</ol>4. קשירת עורקים כליליים
הערה: ניתוח מידול איסכמיה שריר הלב (קשירת עורקים כליליים) מבוצע בשבועה - 16.
<ol><li>הכינו כלי ניתוח. לאחר autoclaving, לאחסן את כל כלי הניתוח בקופסת מכשירים אטומה. השרו אותם ב-75% אלכוהול למשך 20-30 דקות לפני הניתוח.</li>
	<li>בניית פלטפורמת הניתוח. כדי להשיג את שיפוע הפלטפורמה הנכון, השתמש בכיסוי צלחת תרבית תאים (150 מ"מ x 25 מ"מ). מקפלים 0-0 משי (10-15 ס"מ אורך) לשניים ומחברים את קצות החוט לחלק העליון של הפלטפורמה המשופעת באמצעות סרט הדבקה ליצירת לולאת תלייה.</li>
	<li>הרדימו את העכברים בעקבות ההליך המתואר בשלב 3.2. הערה: יש להבטיח מרווח של שבוע אחד בין כל מתן טריברומואתנול.</li>
	<li>לחטא את הפלטפורמה עם מגבונים אלכוהול.</li>
	<li>הנח את העכבר במצב שכיבה על פלטפורמת האינטובציה וחבר את החותכות העליונות בלולאת המתלים המתוארת בשלב 4.2. הדביקו את הזנב, הגפיים והשפם.</li>
	<li>הסר את השיער של החזה השמאלי וחלק מהחזה הימני הסמוך עם קרם להסרת שיער לפני הניתוח.</li>
	<li>בצע אינטובציה אורוטרכאלית בעכברים בעקבות ההליך המתואר בשלבים 3.4-3.8.</li>
	<li>קשרו את מחט השכינה של חיית המחמד עם מכונת הנשמה של בעלי חיים (ראו טבלת חומרים). הגדרת מכונת הנשמה: קצב נשימה - 120 פעמים לדקה; יחס שאיפה/נשימה - 1:1.1; נפח גאות - 1.7 מ"ל.</li>
	<li>נגב את העור עם יודופור ואלכוהול לחיטוי.</li>
	<li>חשוף את הלב. לעשות חתך עור עבור 0.5-1 ס"מ על ידי מספריים עיניים ו brace את השרירים (שריר החזה superficialis ו serratus שריר קדמי) כדי לחשוף את הצלעות. מהדקים את הצלע בפינצטה אופתלמית (עם ווים) ואז עושים חתך קטן בחלל הבין-קוסטלי השלישי (ראו טבלת חומרים). הכינו חלון ניתוח עם כלים ביתיים לפתיחת החזה. הערה: חתך העור ממוקם בכשליש מתהליך ה-xiphoid וקו בית השחי.</li>
	<li>לקרוע את קרום הלב. לאחר מכן ניתן לבצע LAD על ידי ביצוע השלבים 4.11-4.14. הערה: אם האונות הריאתיות חוסמות את הנוף, דחפו אותו מאחורי הלב באמצעות צמר גפן סטרילי קטן.</li>
	<li>בהתחלה, אתר את LAD.</li>
	<li>החזיקו את תפר המשי הסטרילי 6-0 עם מחט באמצעות מלקחיים המוסטטיים מיקרו-וסקולריים (ראו טבלת חומרים). מעבירים את המשי דרך רוחב 2 מ"מ של שריר הלב באזור שבו נמצא העורק הכלילי. הערה: אל תנסה לשפוך את ה- LAD בלבד, מה שעלול לגרום לדימום תוך ניתוחי משמעותי.</li>
	<li>מניחים חתיכת משי סטרילית 5-0 קצרה בין הליגטורה לרקמות שריר הלב כדי למנוע שבירת רקמות.</li>
	<li>קושרים את ה-LAD ואת הצרור הקטן של שריר הלב סביבו בחוזקה. הקשירה נחשבת מוצלחת כאשר הדופן הקדמית של החדר השמאלי (LV) הופכת חיוורת; ניתן לצפות בגובה מקטע ST בו זמנית אם מחוברת מכונת אלקטרוקרדיוגרמה.</li>
	<li>סחטו בעדינות את האוויר מהחזה. תפרים אינטרקוסטליים שרירים ועור ברצף עם משי סטרילי 5-0. הערה: כדי לסחוט את האוויר מהחזה, סגור את החזה ברגע הרחבת הריאה והשתמש באצבעות המורות והאמצעיות כדי לסחוט בעדינות את הצלעות באמצע ולאפשר לאוויר לברוח מעבר לתפר האחרון. מזרקים יכולים לשמש גם כדי לחלץ גז החזה. הערה: תפר פשוט מופרע מומלץ, שכן העכברים עשויים לכרסם את המשי כאשר הם ערים.</li>
</ol>5. התאוששות
<ol><li>נקה את כל כתם הדם לאחר הניתוח, או שהעכבר יותקף על ידי אחרים.</li>
	<li>הניחו את העכבר על כרית חימום בתנוחת משענת צידית. נטר ברציפות את סימני העכבר למשך 5-20 דקות עד שהם מתאוששים מההרדמה. זמן הניטור תלוי במצב הגוף. הערה: עכברים נושמים ביתר קלות בתנוחת משענת צידית.</li>
	<li>לאחר שחזור רפלקס התיקון, העבירו את העכברים לכלובי התאוששות נקיים על כרית חימום עם בקבוק מזון ומים. המשך לפקח במשך 15-30 דקות כדי להבטיח את הישרדותו של העכבר. הרחק את העכבר מאחרים לפני שיוכל לנוע באופן אוטונומי לחלוטין.</li>
	<li>כדי למנוע זיהום פצע, להזריק נתרן פניצילין תוך שרירית על פי המינון הרצוי (1,00,000-1,50,000 U/kg). לקבלת פרטים, עיין בהתוויית התרופה להמרת המינון.</li>
	<li>החזירו את העכבר לכלוב הביתי. המשך לנטר במשך 24 השעות הבאות לפני איסוף הדגימות. ניהול משככי כאבים לניסויים ארוכי טווח.</li>
</ol>

<ol><li>Al-Kindi, S. G., Brook, R. D., Biswal, S., Rajagopalan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+determinants+of+cardiovascular+disease%3A+lessons+learned+from+air+pollution%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%3A+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution.</a> Nature Reviews: Cardiology. 17 (10), 656-672 (2020).</li>
<li>WHO. Ambient (outdoor) Air Pollution. WHO. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health">https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health</a> (2021).</li>
<li>Kim, K. H., Kabir, E., Kabir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+the+human+health+impact+of+airborne+particulate+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Environment+International%22%5BJournal%5D)">A review on the human health impact of airborne particulate matter.</a> Environment International. 74, 136-143 (2015).</li>
<li>Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., Brook, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air+pollution+and+cardiovascular+disease%3A+JACC+State-of-the-Art+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Air pollution and cardiovascular disease: JACC State-of-the-Art Review.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (17), 2054-2070 (2018).</li>
<li>Wolf, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associations+between+short-term+exposure+to+particulate+matter+and+ultrafine+particles+and+myocardial+infarction+in+Augsburg%2C+Germany%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hygiene+and+Environmental+Health%22%5BJournal%5D)">Associations between short-term exposure to particulate matter and ultrafine particles and myocardial infarction in Augsburg, Germany.</a> International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218 (6), 535-542 (2015).</li>
<li>Sun, Q., Hong, X., Wold, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+effects+of+ambient+particulate+air+pollution+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular effects of ambient particulate air pollution exposure.</a> Circulation. 121 (25), 2755-2765 (2010).</li>
<li>Emini Veseli, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Animal models of atherosclerosis.</a> European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).</li>
<li>Reichert, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+Left+anterior+descending+%28LAD%29+coronary+artery+ligation%3A+An+improved+and+simplified+model+for+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Murine Left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction.</a> Journal of Visualized Experiments. (122), e55353(2017).</li>
<li>Lei, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acute+effect+of+diesel+exhaust+particles+and+different+fractions+exposure+on+blood+coagulation+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The acute effect of diesel exhaust particles and different fractions exposure on blood coagulation function in mice.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (8), 4136(2021).</li>
<li>Gao, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+and+efficient+model+of+coronary+artery+ligation+and+myocardial+infarction+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse.</a> Circulation Research. 107 (12), 1445-1453 (2010).</li>
<li>Pei, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LncRNA+PEAMIR+inhibits+apoptosis+and+inflammatory+response+in+PM2.5+exposure+aggravated+myocardial+ischemia%2Freperfusion+injury+as+a+competing+endogenous+RNA+of+miR-29b-3p%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotoxicology%22%5BJournal%5D)">LncRNA PEAMIR inhibits apoptosis and inflammatory response in PM2.5 exposure aggravated myocardial ischemia/reperfusion injury as a competing endogenous RNA of miR-29b-3p.</a> Nanotoxicology. 14 (5), 638-653 (2020).</li>
<li>Jia, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PM2.5-induced+pulmonary+inflammation+via+activating+of+the+NLRP3%2Fcaspase-1+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Toxicology%22%5BJournal%5D)">PM2.5-induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway.</a> Environmental Toxicology. 36 (3), 298-307 (2021).</li>
<li>Vogel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ST-segment+elevation+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Disease+Primers%22%5BJournal%5D)">ST-segment elevation myocardial infarction.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39(2019).</li>
<li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+changing+landscape+of+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The changing landscape of atherosclerosis.</a> Nature. 592 (7855), 524-533 (2021).</li>
<li>Zhou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excessive+neutrophil+extracellular+trap+formation+aggravates+acute+myocardial+infarction+injury+in+Apolipoprotein+E+deficiency+mice+via+the+ROS-dependent+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Oxidative+Medicine+and+Cellular+Longevity%22%5BJournal%5D)">Excessive neutrophil extracellular trap formation aggravates acute myocardial infarction injury in Apolipoprotein E deficiency mice via the ROS-dependent pathway.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019, 1209307(2019).</li>
<li>Pluijmert, N. J., Bart, C. I., Bax, W. H., Quax, P. H. A., Atsma, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+on+cardiac+function%2C+remodeling+and+inflammation+following+myocardial+ischemia-reperfusion+injury+or+unreperfused+myocardial+infarction+in+hypercholesterolemic+APOE%2A3-Leiden+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Effects on cardiac function, remodeling and inflammation following myocardial ischemia-reperfusion injury or unreperfused myocardial infarction in hypercholesterolemic APOE*3-Leiden mice.</a> Scientific Reports. 10 (1), 16601(2020).</li>
<li>Centa, M., Ketelhuth, D. F. J., Malin, S., Gistera, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+atherosclerosis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Quantification of atherosclerosis in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (148), e59828(2019).</li>
<li>Benedek, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+TTC+staining+for+the+evaluation+of+tissue+injury+in+the+early+phases+of+reperfusion+after+focal+cerebral+ischemia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats.</a> Brain Research. 1116 (1), 159-165 (2006).</li>
<li>Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+neutral+lipids+by+oil+red+O+for+analyzing+the+metabolic+status+in+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease.</a> Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).</li>
<li>Nelson, A. M., Nolan, K. E., Davis, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+orotracheal+intubation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Repeated orotracheal intubation in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (157), e60844(2020).</li>
<li>Zheng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+fine+airborne+particulate+matters+induces+hepatic+fibrosis+in+murine+models%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Exposure to fine airborne particulate matters induces hepatic fibrosis in murine models.</a> Journal of Hepatology. 63 (6), 1397-1404 (2015).</li>
<li>Bai, N., van Eeden, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+and+vascular+effects+of+circulating+diesel+exhaust+particulate+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Systemic and vascular effects of circulating diesel exhaust particulate matter.</a> Inhalation Toxicology. 25 (13), 725-734 (2013).</li>
<li>Furuyama, A., Kanno, S., Kobayashi, T., Hirano, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extrapulmonary+translocation+of+intratracheally+instilled+fine+and+ultrafine+particles+via+direct+and+alveolar+macrophage-associated+routes%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Extrapulmonary translocation of intratracheally instilled fine and ultrafine particles via direct and alveolar macrophage-associated routes.</a> Archives of Toxicology. 83 (5), 429-437 (2009).</li>
<li>Brunekreef, B., Holgate, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air+pollution+and+health%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Air pollution and health.</a> Lancet. 360 (9341), 1233-1242 (2002).</li>
</ol>

למחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים להצהיר.

הקמת מודל בעלי חיים מורכב שונה במקצת ממודל MI יחיד. שמירה על שיעור הישרדות גבוה היא מאתגרת בפיתוח המודל המורכב. חומרת טרשת העורקים בעכברי ApoE−/− תהיה חמורה יותר עם הארכת זמן ההאכלה עתיר השומן7, וחולשת העכברים מובילה לתמותה מוגברת. לכן, יש צורך לעקוב אחר מצב העכברים במהלך הניסוי באופן רציף ולהתאים את הזמן לגרימת טרשת עורקים בהתאם לצרכי הניסוי.
לחשיפה ל-PM עשויה להיות השפעה מועטה על שיעור ההישרדות של העכברים. אבל אינטובציה חוזרת של קנה הנשימה תגרום לדימום תוך ...

זיהום אוויר נקשר לתמותה גבוהה מכל הסיבות ותרם נטל תחלואה משמעותי יותר מסכום זיהום המים, זיהום הקרקע והחשיפה התעסוקתית1. דו"ח של ארגון הבריאות העולמי גילה כי זיהום אוויר חיצוני גרם ל -4.2 מיליון מקרי מוות בטרם עת בערים ובאזורים כפריים ברחבי העולם בשנת 20162. 91% מהאנשים ברחבי העולם גרים במקומות שבהם איכות האוויר חורגת ממגבלות ההנחיות של ארגון הבריאות העולמי2. יתר על כן, החומר החלקיקי העדין (PM) (קוטר ≤2.5 מיקרומטר, PM2.5) מוכר כאיום זיהום האוויר המשמעותי ביותר לבריאות הציבור העולמית3, במיוחד לאנשים החיים בערים של מדינות בעלות הכנסה נמוכה ובינונית.
ההשפעות השליליות של זיהום אוויר על מחלות לב וכלי דם ראויות לתשומת לב רבה יותר. מחקרים קודמים הראו כי PM מוביל לסיכון מוגבר למחלות לב וכלי דם (CVDs)4. חשיפה לריכוזים גבוהים של חלקיקים זעירים במשך מספר שעות עלולה להוביל לתמותה מוגברת של אוטם שריר הלב. עבור אנשים עם היסטוריה של אוטם שריר הלב, חשיפה לחלקיקים זעירים יכולה להגדיל באופן משמעותי את הסיכון להישנות5. יתר על כן, מקובל כי חשיפה PM מאיצה את ההתקדמות של טרשת עורקים6.
לצורך מחקר רפואי, חיוני לבחור מודל מתאים של בעלי חיים. מודלים פשוטים של בעלי חיים טרשת עורקים7, מודלים של בעלי חיים של איסכמיה שריר הלב8, ומודלים של בעלי חיים עם חשיפה ל-PM9 כבר קיימים. עכבר ApoE−/− (אפוליפופרוטאין E נוקאאוט) הוא מודל עכבר מסורתי המשמש במחקרי טרשת עורקים. היכולת לנקות ליפופרוטאינים בפלזמה בעכברי ApoE−/− נפגעת קשות. האכלה בתזונה עתירת שומן תגרום לטרשת עורקים קשה, בדומה לתלות בתזונה של מחלת לב טרשת עורקים שנצפתה בבני אדם7. קשירת העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי (LAD) היא שיטה קלאסית להשראת האירוע האיסכמי 8,10. עירוי קנה הנשימה שימש במחקרים רבים ובולט ממודלים של חשיפה11,12 בגלל הסימולציה הטובה יותר והעלות הנמוכה יותר שלו.
עם זאת, למודלים חייתיים של מחלה בודדת יש מגבלות משמעותיות במחקר המדעי. איסכמיה שריר הלב המושרה רק על ידי קשירת LAD אינה מדומה במצב בפועל. במצב הטבעי, איסכמיה שריר הלב נגרמת בדרך כלל על ידי קרע פלאק ועורקים כליליים חסומים13. חולים עם קרדיומיופתיה איסכמית בדרך כלל יש נגעים בסיסיים טרשת עורקים13. יש גם חילוף חומרים לא תקין של שומנים ותגובות דלקתיות בגוף14. לכן, איסכמיה הנגרמת על ידי גורמים פיזיים או בתנאים טבעיים יש ביטויים פתולוגיים שונים. מחקרים קיימים הראו כי אוטם ודלקת במודלים של איסכמיה שריר הלב עם טרשת עורקים חמורים יותר15,16. חשיפה ל-PM עלולה להחמיר עוד יותר טרשת עורקים ואיסכמיה שריר הלב על ידי גרימת דלקת ועקה חמצונית1. שלושה גורמים מתקיימים בדרך כלל יחד במצב הטבעי, כך שניתן לדמות את המצב בפועל בצורה טובה יותר על ידי שימוש במודל מורכב.
פרוטוקול זה מתאר פיתוח מודל חייתי של איסכמיה שריר הלב (MI) המשלב טרשת עורקים (AS) וחשיפה חריפה של PM. עכברי ApoE−/− הוזנו בתזונה עתירת שומן כדי לגרום לטרשת עורקים. חשיפה ריאתית של PM הייתה חיקוי על ידי טפטוף תרחיף PM דרך קנה הנשימה. קשירת ה-LAD בעכברים שימשה להשראת איסכמיה שריר הלב. שיטות אלה שולבו והותאמו כדי לדמות את מצב המחלה טוב יותר ולשפר את שיעור ההישרדות של בעלי חיים. אין צורך ביחידת חשיפה גדולה או במכונת הרדמת גז, מה שהופך את הניסוי לקל לביצוע. מודל זה יכול לשמש כדי לחקור את ההשפעה של חשיפה PM בזיהום אוויר על טרשת עורקים וקרדיומיופתיה איסכמית ולערוך מחקר על תרופות חדשות שפותחו לטיפול במחלות עם גורמים מורכבים כאלה.

<table><tbody><tr><td>2,2,2-Tribromoethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T48402</td><td></td></tr><tr><td>75% אלכוהול חומר חיטוי</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>מאוורר בעלי חיים</td><td>שנחאי Alcott Biotech</td><td>ALC-V8S</td><td></td></tr><tr><td>ספוגיות כותנה</td> ספוגיות <td></td><td></td><td>כותנה סטריליות</td></tr><tr><td>לתינוקות סטריליות</td><td></td><td></td><td>, בקוטר של כ-3 מ"מ</td></tr><tr><td>צלחת</td> <td>תרבותקורנינג</td><td>430597</td><td>150 מ"מ x 25 מ"מ</td></tr><tr><td>חומר חלקיקי דיזל</td><td>המכון הלאומי לטכנולוגיית תקנים</td><td>1650b</td><td></td></tr><tr><td>לוח</td><td></td><td></td> חיתוך <td>כ-25 על 17 ס"מ. ניתן להחליף את לוח החיתוך בלוח עץ באותו גודל</td></tr><tr><td>דיאטה עתירת שומן לעכברים</td><td></td><td></td><td>מרשם: אבקת חלמון ביצה 10%, שומן חזיר 10%, סטרול 1%, הזנת תחזוקה 79%</td></tr> חומר <tr><td>חיטוי</td><td></td><td></td><td></td>יודופור</tr><tr><td>זרקור</td><td></td><td></td> LED <td>5 V, 3 W, עם צינורות ומהדקים</td></tr><tr><td>כדור חוט משי רפואי</td><td>שנחאי תפר רפואי מחט מפעל ושות', בע"מ</td><td>-</td><td>0-0</td></tr><tr><td>סרט רפואי</td><td>3M</td><td>1527C-0</td><td></td></tr><tr><td>מיקרו כלי דם מלקחיים המוסטטיים</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים</td><td>W40350</td><td></td></tr><tr><td>מחזיקי מחטים</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים</td><td>JC32010</td><td></td></tr><tr><td>מלח</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>רגילמספריים עיניים</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים</td><td>Y00040</td><td></td></tr><tr><td>פינצטה עיניים, 10 ס"מ, מעוקל, עם ווים</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים</td><td>JD1080</td><td></td></tr><tr><td>פינצטה עיניים, 10 ס"מ, מעוקל, עם שיניים</td><td>שנחאי מכשירים רפואיים (קבוצה) בע"מ, מפעל מכשירים כירורגיים</td><td>JD1060</td><td></td></tr><tr><td>טיפים לפיפט</td><td>Axygen</td><td>T-200-Y-R-S</td><td>0-200 &mu; L</td></tr><tr><td>פיפטה</td><td>eppendorf</td><td>3121000074</td><td>100 uL</td></tr><tr><td>סיכת</td><td></td><td></td> בטיחות <td>באורך של כ-4.5 ס"מ, להכנת כלים לפתיחת חזה</td></tr> קטן <tr><td>בעלי חיים I.V. Cannulas</td><td>Baayen healthcare suzhou</td><td>BAAN-322025</td><td>I.V CATTERER 22FG x 25 מ"מ</td></tr><tr><td>מחט תפר עם חוט</td><td>שנחאי רפואי תפר מחט מפעל ושות', בע"מ</td><td>-</td><td>6-0, מחט תפר קו ניילון</td></tr><tr><td>עם חוט</td><td>JinHuan Medical</td><td>F503</td><td>5-0</td></tr><tr><td>מזרק</td><td></td><td></td><td>1 מ"ל</td></tr><tr><td>Tert-amyl אלכוהול</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>זום-סטריאו מיקרוסקופ</td><td>Mshot</td><td>MZ62</td><td></td></tr></tbody></table>

החמרה של איסכמיה שריר הלב עם חשיפה לחומר חלקיקי בטרשת עורקים מודל בעלי חיים

Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model

הבעיות הבריאותיות הנגרמות על ידי זיהום אוויר (במיוחד זיהום חלקיקי) מקבלות יותר ויותר תשומת לב, במיוחד בקרב חולים במחלות לב וכלי דם, מה שמחמיר הפרעות מסובכות וגורם לפרוגנוזה גרועה. מודל החשיפה הפשוט לאיסכמיה שריר הלב (MI) או לחומר חלקיקי (PM) אינו מתאים למחקרים כאלה על מחלות מרובות סיבות. כאן תוארה שיטה לבניית מודל מרוכב המשלב חשיפה ל-PM, טרשת עורקים ואיסכמיה שריר הלב. עכברי ApoE−/− הוזנו בתזונה עתירת שומן במשך 16 שבועות כדי לפתח טרשת עורקים, החדרת קנה הנשימה של מתלים סטנדרטיים של PM בוצעה כדי לדמות את החשיפה הריאתית של PM, והעורק הכלילי הקדמי השמאלי היורד נקשר שבוע לאחר החשיפה האחרונה. החדרת קנה הנשימה של PM יכולה לדמות חשיפה חריפה לריאות תוך הפחתה משמעותית של עלות הניסוי; קשירת העורק הקדמי הקדמי השמאלי הקלאסי עם אינטובציה לא פולשנית של קנה הנשימה ומכשיר הרחבה עזר חדש יכולים להבטיח את שיעור ההישרדות של החיה ולהפחית את הקושי של הניתוח. מודל בעלי חיים זה יכול לדמות באופן סביר את השינויים הפתולוגיים של המטופל של אוטם שריר הלב מחמיר על ידי זיהום אוויר ולספק התייחסות לבניית מודלים של בעלי חיים הקשורים למחקרים המערבים מחלות עם סיבות מרובות.

העכברים הומתו 24 שעות לאחר קשירת העורק הכלילי, והדם נאסף לאחר ההרדמה. עכברים הורדמו על ידי טריברומואתנול (לפי שלב 3.2), ודגימת הדם נאספה מהסינוס הרטרואורביטלי. הלב נקטף, ומידת האיכמיה נבדקה על ידי צביעה של 2,3,5-Triphenyltetrazolium כלוריד (TTC) (איור 1). רקמות נורמליות הופכות אדומות כאשר TTC מגיב עם סוקסינט דהידרוגנאז, בעוד הרקמות האיסכמיות נשארות חיוורות עקב ירידה בפעילות דהידרוגנאז18. ללב של קבוצת MI+PM יש שטח אוטם גדול יותר מזה של קבוצת MI.
<p...

פרוטוקול זה מתאר מודל של בעלי חיים מורכבים עם חשיפה לחומר חלקיקי (PM) המחמיר איסכמיה שריר הלב עם טרשת עורקים.

The health problems caused by air pollution (especially particulate pollution) are getting more and more attention, especially among cardiovascular ...

הפרוטוקול כאן הוא לבניית מודל חייתי מורכב של איסכמיה שריר הלב. שילוב עם טרשת עורקים וחשיפה חריפה של PM. זהו מודל חייתי אמין יותר למחקר על מחלות קשורות.מודל בעלי חיים זה יכול לדמות טוב יותר מחלות כאלה במצב אמיתי. חוץ מזה לשיטה זו יש אחוזי הצלחה גבוהים והיא קלה לביצוע. המודל יכול לשמש למחקר פתולוגי ופיתוח תרופות של מחלות עם גורמים מורכבים.מודל זה יכול לספק פלטפורמה למחקר טוקסיקולוגיה קרדיווסקולרית וסביבתית, והוא תורם רעיונות והפניות למחקר של המחלה הרב-גורמית. אינטובציה Orotracheal, פתח סדוק של החזה, ואת המיקום קשירה נכונה הם המפתחות להצלחה של מודל זה. זה חיוני כדי לשמור על תדריך העכבר ולמנוע דימום.התחילו בבחירת שניים עד שלושה עכברים באופן אקראי ובדקו אם יש רובד בקשת אבי העורקים על ידי הדמיית אולטרסאונד, או על ידי תצפית אנטומית ישירה. הרדימו את העכבר שנבחר והניחו אותו במצב שכיבה על לוח העכבר. חברו את החותכות העליונות לגומי.מקד זרקור LED קטן עם צינור גמיש על קנה הנשימה, שנמצא סביב נקודת האמצע של קו בית השחי. שים צמר גפן סטרילי קטן לתוך הפה של העכבר ולאחר מכן לגלגל את המטוש כדי לדחוף את הלשון החוצה. החזיקו את הלשון ומשכו אותה בעדינות כלפי מעלה כדי להפוך את חלל הפה, הלוע וקנה הנשימה לאותו כיוון אורכי.את הגלוטיס, שהיא הכניסה של קנה הנשימה, ניתן לראות כנקודת אור שנפתחת ונסגרת עם כל נשימה. הכנס קנולה של 22 מד לתוך קנה הנשימה של העכבר על ידי כיוונון אל glottis, ולאחר מכן לשלוף את ליבת המחט. השתמש אקדח פיפטה עם כמות קטנה של מלח רגיל כדי לבדוק אם הצינור הוא כראוי צפצופים.אם הצינור נמצא במיקום הנכון, עמוד הנוזל באקדח הפיפטה יקפוץ עם כל נשימה. שחרר 50 מיקרוליטר של השעיית DPM לתוך הצינור עם אקדח פיפטה. יש להסיר את מחט השכינה של חיית המחמד לאחר חשיפה ל-PM.השאירו את העכבר על כרית החימום עד שהוא יחזור להכרה ואז החזירו את העכבר לכלוב הביתי. הנח את העכבר במצב שכיבה על פלטפורמת האינטובציה ותקן את העכבר. הסר את השיער של החזה השמאלי וחלק מהחזה הימני הסמוך עם קרם להסרת שיער.לאחר מכן קשר את מחט המגורים של חיית המחמד עם מכונת הנשמה של בעלי חיים. נגב את העור עם יודופורם ואלכוהול לחיטוי. לעשות חתך עור במשך כסנטימטר אחד על ידי מספריים עיניים ו brace השרירים כדי לחשוף את הצלעות.מהדקים את הצלע בפינצטה אופתלמית עם שן ועושים חתך קטן בחלל האינטרקוסטלי השלישי. הכינו חלון ניתוח עם כלי פתיחת חזה תוצרת בית ולאחר מכן קרעו את קרום הלב. החזיקו את תפר המשי הסטרילי עם מחט באמצעות מלקחיים המוסטטיים מיקרו-וסקולריים.מעבירים את המשי דרך שריר הלב ברוחב שני מילימטרים באזור שבו נמצא העורק הכלילי. הניחו חתיכה קצרה של משי סטרילי חמישה אפס בין הליגטורה לרקמות שריר הלב כדי למנוע שבירת רקמות. קושרים את העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי ואת הצרור הקטן של שריר הלב סביבו בחוזקה.הנציגות נחשבת מוצלחת כאשר הדופן הקדמית של החדר השמאלי הופכת חיוורת. סחטו בעדינות את האוויר מהחזה. לאחר מכן תפר את השרירים והעור הבין-קוסטליים ברצף עם משי סטרילי חמש אפס.נקו את כל כתמי הדם לאחר הניתוח ולאחר מכן הניחו את העכבר על כרית חימום בתנוחת משענת לרוחב. נטר ללא הרף את סימני העכבר במשך כחמש עד 20 דקות עד שהם מתאוששים מההרדמה. לאחר שחזור רפלקס התיקון, העבירו את העכבר לכלוב התאוששות נקי על כרית חימום עם בקבוק המזון והמים.המשך לפקח במשך 15 עד 30 דקות כדי להבטיח את הישרדותו של העכבר. לבסוף, להזריק נתרן פניצילין תוך שרירית על פי המינון הרצוי כדי למנוע זיהום פצע. מידת האיסכמיה נבדקה על ידי צביעת TTC.רקמות נורמליות הופכות אדומות כאשר TTC מגיב עם סוקסינט דהידרוגנאז. בעוד הרקמות האיסכמיות נשארות חיוורות עקב ירידה בפעילות דהידרוגנאז. התמונות המייצגות מראות את רקמות הלב שלא סבלו מניתוח MI או מחשיפה ל- PM, סבלו מניתוח MI אך ללא חשיפה ל- PM, וסבלו מניתוח MI וחשיפה ל- PM.חשיפת PM החמירה את איסכמיה שריר הלב. שמן אדום O יכול לצבוע במדויק את השומנים הנייטרליים, כגון טריגליצרידים ברקמות. הכתמים האדומים בתמונה מציינים לוחות.הלוחות באבי העורקים של עכברים מסוג בר עם תזונה רגילה, עכברי נוקאאוט APO E עם תזונה עתירת שומן, ועכברי נוקאאוט APO E עם דיאטה עתירת שומן וסבלו מחשיפה ל- PM מוצגים כאן על ידי כתמי O אדומים בשמן. האכלה עתירת שומן הובילה לטרשת עורקים בעכברי נוקאאוט APO E וחשיפה ל-PM החמירה את טרשת העורקים. חשוב לוודא כי צינור endotracheal הוא כראוי להחדיר במהלך seromyotomy.המפעיל צריך להשלים את פעולת האינטובציה במהירות, במדויק, ותמיד לשים לב למצב הנשימה של החיה במהלך הניתוח. השיטה שלנו מסייעת לחוקרים העוסקים במפגש בין זיהום אוויר למחלות לב וכלי דם. כאן אנו מספקים רעיון.כמובן, חוקרים יכולים גם לבצע ישירות מחקר המבוסס על המודל החי שתיארנו.

aggravation-myocardial-ischemia-upon-particulate-matter-exposure

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

אנו מתארים הליכים לכימות ואפיון נגעים טרשת עורקים במודלים של עכברים באמצעות חתך מדויק של סינוס אבי העורקים ואבי העורקים העולה בשילוב עם ניתוח היסטוכימי ואימונוהיסטוכימי.

ניתוח כמותי ואפיון של נגעים טרשת עורקים בסינוס אבי העורקים של העכברים

וידאו זה מראה שני מודלים של פיתוח פלאק בעורקי intimal עכבריים ומדגיש את ההבדלים בהיפרפלזיה myointimal וטרשת עורקת.

גרימת Myointimal היפרפלזיה נגד טרשת עורקים בעכברים: מבוא של שני מודלים חוקיים

מחקר זה מתאר הליך פולשני עבור אינדוקציה של טרשת עורקים מואצת בעכברים. בהשוואה לשיטות אחרות באמצעות פגיעה חשמלית או הקפאה, פציעה כתוצאה מכני מחקה את המצב האנושי של restenosis לאחר טיפולים revascularization והוא אידיאלי לחקר המנגנונים המולקולריים המעורבים.

אינדוקציה של טרשת עורקים מואצת בעכברים: מודל "פגיעת חוט"

כאן אנחנו מדגימים פרוטוקול לתקנן את תהליכי דגימה מודל חזירי הוקמה של אוטם שריר הלב חריפה על מנת להגדיל את ערכו translational בהבנת הפתופיזיולוגיה של שריר הלב איסכמיה/פגיעה reperfusion פציעה כדי לבחון מועמדים סמים הרומן.

שיפור של מודל חזירי אוטם שריר החזה סגור על ידי סטנדרטיזציה של רקמות ופרוצדורות דגימה דם

אנו מתארים פרוטוקול לזירוז טרשת עורקים אצל שורש אבי העורקים ספקיות- / - עכברים שקיבלו עם דיאטה atherogenic, באמצעות שחרור רצוף של אלדוסטרון. שיטות לאפיון הרכב הפלאק מתוארים גם.

אינדוקציה של הפלאק טרשת עורקים באמצעות הפעלה של מינרלוקורטיקואידים הקולטנים בעכברים אפוליפופרוטאין E לקויה

כאן אנו מתארים הליך כירורגי המראה כיצד להשיג הארכה קבועה של עורק שמאלי הקדמי כלילית בעכברים. מודל זה הוא בעל רלוונטיות גבוהה לחקור את הפתופסולוגיה של אוטם שריר הלב ואת התהליכים הביולוגיים המקביל.

מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד

פרוטוקול זה מתווה את השלבים לגרימת אוטם שריר הלב בעכברים תוך שמירה על קרום הלב ותכולתו.

מודל מכרסם איסכמי שלם של קרום הלב

כדי להבין את המנגנונים המולקולריים של אתנול הנזק הנגרמת התפתחותית, פיתחנו מודל של דג הזברה חשיפה אתנול בוחנים את פיזיים, שינויים הסלולר, וגנטיים המתרחשות לאחר החשיפה...

הערכת שינויים teratogenic במודל דג הזברה של חשיפה אלכוהול עוברית

טראומה ניתוחית גורם לתגובה דלקתית. ציטוקינים ligands אנדוגניים ידועים לווסת את גודל האוטם בשריר הלב בעקבות איסכמיה ו reperfusion. אנו מציגים שונה סגור החזה מודל של איסכמיה reperfusion Murine באמצעות משקולות תלויות כדי למזער את ההשפעות של פתיחת בית החזה.

דגם Murine סגור החזה של איסכמיה של שריר הלב reperfusion

אנחנו מציגים את שיטה כירורגית כדי לגרום לאיסכמיה / reperfusion הניסיוני (I / R) פציעה כדי לדמות אוטם שריר הלב (MI) בעכברי מודל, המאפשר ליותר בהירות במיצוב של קשירה בעורק השמאלי הקדמי יורד (LAD) כדי להגדיל את שחזור ניסויים MI בעכברים.

דגם של שריר הלב איסכמיה reperfusion הפגיעה Murine באמצעות קשירת של העורק השמאלי קדמי יורד

חקור מודל בעלי חיים מורכב לאיסכמיה שריר הלב המשלב טרשת עורקים וחשיפה לחומר חלקיקי. שיטה זו מספקת פלטפורמה אמינה למחקר מחלות לב ופיתוח תרופות.

החמרה של איסכמיה שריר הלב עם חשיפה לחומר חלקיקי בטרשת עורקים מודל בעלי חיים

גלה סרטונים נוספים