ここでは、マイクロマニピュレーションによる左前下行冠動脈の精密結紮により、マウスの心筋梗塞または心筋虚血再灌流障害を誘発できる簡便で再現性のある方法について述べる。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
方法論記事
* These authors contributed equally
ここでは、マイクロマニピュレーションによる左前下行冠動脈の精密結紮により、マウスの心筋梗塞または心筋虚血再灌流障害を誘発できる簡便で再現性のある方法について述べる。
急性心筋梗塞は、死亡率の高い一般的な心血管疾患です。心筋再灌流障害は、心臓リフローの有益な効果を打ち消し、二次的な心筋障害を誘発する可能性があります。心筋梗塞と心筋虚血再灌流傷害のシンプルで再現性のあるモデルは、研究者にとって優れたツールです。ここでは、マイクロマニピュレーションによる左前下行冠動脈(LAD)の精密結紮により、心筋梗塞(MI)モデルとMIRIを作成するカスタマイズ可能な方法について説明します。LADの正確で再現性のある結紮位置決めは、心臓損傷に対して一貫した結果を得るのに役立ちます。ST セグメントの変更は、モデルの精度を特定するのに役立ちます。心筋トロポニンT(cTnT)の血清レベルを使用して心筋損傷を評価し、心臓超音波を使用して心筋収縮機能を評価し、エバンスブルー/トリフェニルテトラゾリウムクロリド染色を使用して梗塞のサイズを測定します。一般に、このプロトコルは処置の持続期間を短縮し、制御可能な梗塞のサイズを保障し、そしてマウスの生存を改善する。
急性心筋梗塞(AMI)は、世界的に一般的な心血管疾患であり、死亡率が高い1。技術の進歩により、AMI患者は早期かつ効果的な血行再建術を利用できるようになりました。一部の患者では、これらの治療の後、心筋虚血再灌流障害(MIRI)が発生する可能性があります2。したがって、行動のメカニズムとMI / MIRIを改善する方法を理解することは非常に重要です。マウスは、低コストで育種期間が短く、遺伝子改変が容易であることから、モデルとして広く用いられています3。学者は、動物4,5,6,7,8,9のMIRIとMIIをモデル化するためのさまざまな方法を開発しました。この戦略は研究を促進しますが、採用されている基準と方法が異なるため、研究チーム間で結果の解釈が複雑になります。
マウスでは、心筋梗塞はイソプロテレノール10、凍結傷害11,12、または焼灼13によって誘導されている。心筋梗塞はイソプロテレノールによって容易に誘発できますが、病態生理学的プロセスは臨床心筋梗塞とは異なります。 凍結傷害誘発性心筋梗塞は一貫性が悪く、左前下行冠動脈(LAD)の周囲に過度の心筋損傷を誘発し、不整脈を誘発しやすい可能性があります。焼灼誘発性心筋梗塞は、心筋梗塞の自然なプロセスとはかなり異なり、灼熱部位の炎症反応はより激しいです。さらに、外科的アプローチには技術的な問題があります。さらに、バルーンブロッキングまたは塞栓術または介入技術による血栓症法を使用して、ミニブタのMIモデルを開発しているラボ14がいくつかあります。これらの方法はすべて冠動脈閉塞を直接引き起こす可能性がありますが、冠動脈造影装置が必要であり、何よりもマウス冠動脈が細すぎるため、これらの手術は実用的ではありません。MIRIの場合、異なるモデル間の違いは、マスク/マイクロマニピュレーションを使用するかどうかなど、非常に控えめでした5,6。
ここでは、以前に発表された方法4,5,6,7,8,9,15から採用された、MIおよびMIRIモデルを誘導できる簡単で信頼性の高い方法が説明されています。この方法は、結紮によるLADの直接遮断により、病態生理学的プロセスをシミュレートできます。さらに、結紮を緩和することで、このモデルは再灌流損傷をシミュレートすることもできます。このプロトコルでは、解剖顕微鏡がLADの視覚化に使用されます。そうすれば、研究者はLADを容易に特定することができます。その後、LADの正確な結紮は、再現性のある予測可能な閉塞と心室虚血につながります。また、顕微鏡で観察したLADの色変化に加え、虚血や再灌流の確認にも心電図(ECG)の変化を用いることができます。この戦略により、手術期間が短縮され、外科的合併症のリスクが低くなり、必要な実験用マウスの数が少なくなります。トロポニン-T検査、心臓超音波検査、および塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC)染色の方法についても説明します。全体として、このプロトコルはMI/MIRメカニズムの研究や創薬に有用です。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
動物実験は、華中科技大学(中国・武漢)の動物飼育利用委員会によって承認されています。
注:雄のC57BL / 6Jマウス(8-10週)をモデルとして使用します。マウスは餌と水を自由に入手でき、特定の病原体のない条件で飼育されます。部屋は制御された温度(22°C±2°C)と湿度(45%〜65%)に保たれています。マウスは、同済医科大学(中国、武漢)の動物飼育施設で、この機関が設定したガイドラインに従って、12時間の明暗環境にさらされます。滅菌されたマイクロサージェリー器具と手術用品を使用してください。手術中は手術用手袋とマスクが必要です。実験ワークフローを 図1Aに示します。
1.術前の準備
2.開胸術
3. LADライゲーション
注:LADは、頂点近くから左心室を通って垂直に走る細い赤い線として表示されます。LADは真っ赤な色をしているので、静脈と間違えないように注意してください。通常、結紮部位は左耳介から1~2mm下にあります。この結紮位置は、左心室の虚血の約40%〜50%を生成します。高い位置は、より広範囲の梗塞ゾーンを作成します。より遠位の部位は、より小さな梗塞ゾーンを作成します。
4.再灌流
5.術後のケア
6. 施術後のバリデーション


アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
実験ワークフローを 図1Aに示します。研究者は、研究開始時に実験計画に従って時間ノードをスケジュールできます。LADライゲーションの期間は、研究目的によって異なります。MIの場合、研究は再灌流ステップを無視できます。心臓超音波検査は非侵襲的であるため、研究のさまざまな段階で利用できますが、Evans-Blue/TTC染色はマウスを犠牲にした場合にのみ実行できます。線維化や心室リモデリングに着目した研究では、観察時間がはるかに長くなります。
気管内挿管、皮膚切開、開胸術、LAD同定、LAD結紮から再灌流までの実験プロセスの一部に関する典型的な画像を 図2Aに示します。心筋虚血と再灌流を検証するために、結紮後のST上昇とスリップノットを解いたときのST上昇の溶解を示す代表的な心電図画像を 図2Bに示します。
すべてのマウスから血液サンプルを採取した後、梗...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
近年、臨床および科学研究におけるMIおよびMIRIのモデルの作成が急速に発展しています20,21。しかし、作用機序やMI/MIRIの改善方法など、解決しなければならない問題がまだいくつか残っています。ここでは、MIおよびMIRIのマウスモデルを確立するための修正プロトコルについて説明する。いくつかの重要なポイントを慎重に検討する必要があります。
1つ目のポイントは気管内挿管です。一部の手順6,9では、子宮頸部皮膚の切開、組織の分離、続いて胸骨舌筋の露出による気管の観察が含まれます。このようにして、研究者は気管へのチューブ挿入を視覚化できます。これは、呼吸困難のリスクを減らすための良いステップです。現在の方法では、研究者はイルミネーターの下で呼吸による声門の開閉をはっきりと視覚化し、チューブを気管に簡単に挿入することができます。したがって、子宮頸部切開...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者らは、利益相反がないことを宣言します。
この研究は、中国国家自然科学基金会(82070317、81700390はJibin Lin、8210021880はBingjie Lv、82000428はBoyuan Wang)と中国国家重点研究開発プログラム(2017YFA0208000 Shaolin He)の支援を受けた。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 0.9%塩化ナトリウム溶液 | ケルン工業グループ、中国 | - | |
| 4%パラホルムアルデヒド固定溶液 | Servicebio、中国 | G1101-4-0 | |
| シルク縫合 | 上海浦東金環医療製品、中国 | C412-8-0 | |
| 縫合 | 上海浦東金環医療製品、中国 | H801-Buprenorphine | |
| IsoReag、中国 | IR-11190 | - | |
| カメラ | キヤノン、日本 | EOS 80D | - |
| 脱毛クリーム | Veet、フランス | - | |
| Elecsys Troponin T hs STAT | Roche、ドイツ | - | |
| Electrochemical luminescence immunoanalyzer | Roche、ドイツ | Elecsys 2010-Evans | |
| blue | Sigma、アメリカ | E2129 | - |
| アイハサミ | 上海医療機器、中国 | JC2303 | - |
| 止血鉗子 | 上海医療機器、中国 | J31020 | - |
| 高周波生体内イメージングシステム | Visualsonics、カナダ | Vevo2100 | - |
| イブプロフェン | PerFeMiKer、中国 | CLS-12921 | - |
| 静脈内カテーテル | Introcan、ドイツ | 4254090B | - |
| ケタミン | シグマ-アルドリッチ、アメリカ | K2753 | - |
| 医療用アルコール | 恵昌 、中国 | - | |
| マイクロニードルホルダー | 上海医療機器、中国 | WA2040 | - |
| 顕微鏡せん断上海 | 医療機器、中国 | WA1040 | - |
| 顕微手術鉗子 | 上海医療機器、中国 | WA3020 | - |
| マウス心電計 | テックマン、中国 | BL-420F | - |
| ニードルホルダー | 上海医療機器、中国 | JC3202 | - |
| 操作床 | チコ、中国 | ZK-HJPT-PE-10 | |
| チューブ | 華美、中国 | - | |
| ペントバルビター | ルメルク、アメリカ | 1030001 | |
| -げっ歯類人工呼吸器 | 上海アルコットバイオテクノロジー、中国 | ALC-V8S-P | - |
| 実体顕微鏡 | Aomei工業、中国 | SZM0745-STL3-T3 | - |
| 外科用サーモスタット加熱パッド | Globalebio、中国 | GE0-20W-Triphenyltetrazolium | |
| chloride | Servicebio、中国 | G1017 | - |
| キシラジン | Huamaike生化学およびライフサイエンス研究製品、中国 | 323004 | - |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。