マウスにおける心筋梗塞の誘導のための改良簡便法

Summary

適切な麻酔下で、マウスの心臓を肋間腔から外在化し、ほとんどの検査室で容易に入手できる材料を使用して左前下行動脈(LAD)を結紮することにより、心筋梗塞の誘発に成功しました。

Abstract

心筋梗塞(MI)は、主要な死因の1つです。心筋梗塞モデルは、心筋梗塞後のリモデリングの病態メカニズムの調査や新規治療法の評価に広く用いられています。心筋梗塞を誘発するために、さまざまな方法(例、イソプロテレノール治療、凍結傷害、冠動脈結紮術など)が用いられてきた。 イソプロテレノール治療および凍結傷害と比較して、冠動脈結紮術は、心筋梗塞後の虚血反応および慢性リモデリングをよりよく反映している可能性がある。しかし、マウスにおける冠動脈結紮術の従来の方法は技術的に困難である。現在の研究は、容易に入手可能な材料を用いてマウスにMIを誘導するための単純で効率的なプロセスについて説明しています。マウスの胸部皮膚は安定した麻酔下で切り開かれた。心臓は、大胸筋と小胸筋を鈍く分離した後、肋間腔を介して直ちに外在化されました。左前下行枝(LAD)は、その起点から3mmの6-0縫合糸で結紮されました。LADライゲーション後、2,3,5-トリフェニルテトラゾリウムクロリド(TTC)で染色すると、心筋梗塞の誘導が成功し、心筋梗塞後の瘢痕サイズの経時的変化が示されました。一方、生存解析の結果は、心筋梗塞後7日以内の明白な死亡率を示しており、これは主に心臓破裂によるものであった。さらに、心筋梗塞後の心エコー検査評価では、収縮機能障害の誘導と心室リモデリングの成功が示されました。習得すると、すぐに入手できる材料を使用して、2〜3分以内にマウスでMIモデルを確立できます。

Introduction

心筋梗塞(MI)は、世界中の死亡および障害の重要な原因の1つです^1,2,3,4,5。タイムリーな再灌流にもかかわらず、現在、MI後の心臓リモデリングを治療するための効果的な治療法が不足しています。これに対応して、MI ^6,7,8 のメカニズムの探索と治療の活用にかなりの努力が払われてきました。注目すべきは、MIモデルの確立がこれらの目的を達成するための前提条件であることです。

小動物にMIモデルを誘導するために、いくつかの方法(例えば、イソプロテレノール治療、凍結傷害、冠動脈結紮術など)が提案されている。イソプロテレノール治療は、心筋梗塞を誘導する簡便な方法であるが、標的部位の梗塞を誘発することはできない⁹。凍結傷害は、直接的な虚血ではなく、氷晶の生成と細胞膜の破壊を介して心筋壊死を引き起こします

Protocol

動物実験は、上海交通大学医学部仁済病院の実験動物福祉倫理委員会(R52021-0506)から必要なすべての承認を得て実施されます。この研究には、8〜10週齢の雌雄のC57BL / 6Jマウスが使用されました。

1.簡易麻酔器の準備(オプション)

注:これはオプションの術前セットアップであり、セクション2で説明したように滴定可能な麻酔に置き換えることができます。この設定を動物の手順に適合させる前に、施設の動物倫理委員会と獣医師に相談する必要があります。

1. 15 mLの遠心チューブを用意し、開口部から約3cmのところにチューブの長軸に対して垂直に切り込みを入れます。
   注意: バルブを正常に挿入できるように、カットがチューブルーメンの円周の半分より大きいことを確認してください。
2. カットとチューブ開口部の間の遠心分離管の壁に穴(直径2 mm)を開けます。
3. プラスチックシートから適切なサイズのバルブを切り取り、チューブ壁の切り込みにバルブを挿入します。
   注:バルブは、挿入の深さを変更することにより、イソフルランの放出速度を制御するために使用できます。
4. ドラフト内で、チューブの底を切り開き、酸素供給に接続します。チューブの下端近くに綿球を置き、綿球に0.5 mLのイソフルラン(得られたもの、 材....

Results

実験プロトコルといくつかの重要なステップを 図1に示します。簡易麻酔装置は麻酔を誘発した。 図2Aに示すように、誘発された麻酔は、通常の呼吸数(試験されたマウスでは90〜107呼吸/分)に反映されるように安定していました。冠動脈結紮術後、TTC染色解析により、心筋梗塞の誘発に成功し、心筋梗塞後の瘢痕サイズの経時的変化が示されました(図2B)。一方、生存解析の結果、C57BL/6Jマウスの雌雄では、心筋梗塞後7日以内の明白な死亡率が示されました(図2C、D)。心室破裂(雄マウスで56%、雌マウスで40%)は、心筋梗塞後の死亡の一般的な理由であった。さらに、心筋梗塞後の心エコー検査評価では、収縮機能障害と心室リモデリングの誘導に成功しました(図2E、F)。

Discussion

本報告は、Gao¹⁶によって報告された方法から修正された、容易に入手可能な材料を用いたマウスにおけるMI誘導のための簡単なプロトコルを実証した。マウスMIモデルは、MI後の機能障害とリモデリングのメカニズム探索と薬物スクリーニングに不可欠です¹²。心筋梗塞誘導の既存の技術の中で、冠動脈結紮術が最も一般的に行われているものです。冠動脈結紮術は、心筋梗塞の虚血の性質を忠実に再現し、臨床シナリオ^18,19と同様の瘢痕治癒およびリモデリング反応をもたらします。しかし、冠動脈結紮術の従来のプロトコルでは、挿管、換気、胸部の広い開口が必要であり、技術的に困難で時間がかかります。過去数年間で、冠動脈結紮のさまざまなプロトコルが報告されており、MIの確立をある程度増強しました15,16,17。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
2,3,5-トリフェニルテトラゾリウムクロリド	SIGMA	T8877-25G	TTC 染色
4-0 絹縫合	YUANKANG	4-0	手術器具
オートクレーブ	平山	HVE-50	固体
ブプレノルフィン	青海製薬工場 株式会社	H10940181	術後の痛みを軽減する
遠心分離チューブ	生物学的希望	1850-K	15ML
脱毛クリーム			実験動物用脱毛剤
鉗子	RWD	F12028	手術器具
ガスフィルター	ZHAOXIN	SA-493	オペレーター保護
イソフルラン	RWD	20071302	麻酔に使用
光源	北京PDV	LG-150B	手術ランプ
マイクロ蚊止血剤	FST	13011-12	手術器具
針	BINXIONG	42180104	手術器具
針と6-0シルク縫合	JIAHE	SC086	手術器具
針ホルダー	ShangHaiJZ	J32030	手術器具
ニードルホルダー	ShangHaiJZ	J32010	手術器具
ポビドンヨードスワブ	SingleLady	GB26368-2010	皮膚消毒
ハサミ	CNSTRONG	JYJ1030	手術器具
滅菌アイクリーム	瀋陽興旗製薬株式会社	角膜の乾燥を防ぐ	H10940177
小動物用超高解像度超音波イメージングシステム	VisualSonics	Vevo 2100	心エコー分析