ラットの腹部大動脈の収縮を通じて心臓リモデリングのモデル
2016年12月2日
心肥大とリモデリングを誘発する腹部大動脈収縮のラットモデルが記述されています。効率的で再現性が高く、低侵襲な方法を使用して、心筋肥大および機能障害の研究にシンプルでありながら有用なプラットフォームを提供します。
外科的処置の全体的な目標は、心筋肥大、リモデリング、および機能障害を研究するためのシンプルなプラットフォームを提供することです。この方法は、心肥大やリモデリングに関連するシグナル伝達など、心血管領域の主要な質問に答えるのに役立ちます。また、高血圧性心疾患における新規治療標的の発見も行っています。
この技術の主な利点は、非常に簡単な外科的技術を必要とする低侵襲な方法でありながら、結果が非常に再現性が高いことです。これらの技術の意味は、高血圧性心疾患の治療にまで及びます。腹部大動脈の収縮は圧力過負荷を誘発し、最終的には心肥大、リモデリング、心不全につながるためです。
まず、ホーニングストーンを使用して先端を鈍くして、22ゲージのシリンジ針を準備します。次に、ペンチを使用して、針を直角に整えます。リカバリーケージや手術器具のオートクレーブなど、必要な手術材料を準備します。
ラットを約200グラムに維持し、食物と水に自由にアクセスできる制御された温度で12時間の明暗サイクル未満に保ちます。ラットを手術台の上に仰臥位に置き、体温を維持するために加熱パッドを使用します。毛皮との接触による傷口の汚染を避けるために、手術部位を完全に剃ります。
次に、ベタジンまたは別のクリーシング試薬を使用して、きれいに剃った腹部をこすります。次に、メスを使用して、腹部の正中線に沿って2センチメートルの切開を行います。次に、通常の生理食塩水を使用して腹部の臓器を湿らせ、手術中は臓器を湿らせます。
コットンボールを使用して、消化器官を慎重に横に移動させ、下大静脈と後腹膜領域を露出させます。次に、下大静脈の左側に並置され、通常はその左側にある腹部大動脈を特定します。次に、鉗子を使用して腹膜を突き刺し、その下の血管を露出させます。
腎動脈に隣接する腹部大動脈を穏やかに分離し、左右の腎動脈の起点の間の血管の下に長さ8センチメートルの4/0シルク縫合糸を通します。縫合糸で緩い二重結び目を作り、直径3ミリメートルのループを残します。次に、鈍くて曲がった22ゲージの針をループの内側に置きます。
大動脈と針の周りの結び目を締めてから、すぐに針を取り外して直径0.7ミリメートルの収縮を達成します。6/0縫合糸で腹腔を閉じます。次に、単純な中断縫合糸を使用して、筋肉と皮膚の切開を閉じます。
ヨウ素チンキ剤を使用して手術部位をこすり洗いし、感染を防ぎます。術後の痛みを防ぐために、動物をアセトアミノフェンで治療し、自由な動きと食物摂取によって示されるように十分な意識を取り戻し、胸骨の横臥を維持するまで動物を注意深く観察します。.術後10週でラットの体重を量ります。
動物に麻酔をかけ、麻酔の深さを確認した後、ラットを金属製のトレイに置きます。次に、剣状突起の正中線の周りの胸部領域に5センチメートルの切開を行います。鋭い鉗子を使用して横隔膜を突き刺します。
次に、ハサミで両側の鎖骨中央線に沿って胸郭を切開して取り外し、心臓を露出させます。心臓と血管の境界に沿って心臓を慎重に切除します。次に、ティッシュをつかまずに心臓をそっと取り除きます。
大動脈幹を灌流針に結び付けて、改造されたランゲンドルフ灌流装置に心臓を取り付けます。次に、クレブスバッファーを使用して心臓を灌流し、血液を洗い流します。心臓の重量を量り、心臓の重量と体重の比率を計算します。
次に、マスクを着用しながら、臓器を4%パラホルムアルデヒドに入れ、氷の上に一晩固定します。心臓組織を固定した後、組織切片装置に載せ、厚さ2mmに切片を切って包埋カセットに入れます。パラフィン包埋およびテキストプロトコールによる追加切片化に続いて、スライドをキシレン入りタンクに30分間入れて脱パラフィンします。
次に、順次希釈したアルコールシリーズで組織を再水和し、続いて蒸留水で水分を補給します。次に、適切なピクロシリウス赤色溶液を使用して組織切片を完全に覆い、1時間インキュベートします。次に、0.5%酢酸溶液を使用してスライドを2回すすぎます。
そして、サンプルを無水アルコールで2回すすぎます。サンプルを風乾し、カバースリップで合成樹脂にセットします。次に、顕微鏡で200倍の倍率の可視光を使用して、スライドを画像化します。
最後に、線維症の程度を示す全面積に対するピクロシリウスの赤い陽性ゾーンの割合を計算します。このように、腹部大動脈収縮術後に心電量が増加しました。心臓肥大の指標である体重に対する心臓の重量比が高いことで示されているように。
ピクロシリウスレッド染色を用いることで、コラーゲン含有量が増加した線維性心筋を正常領域と区別することができます。これらの染色サンプルで示されたように、腹部大動脈収縮手術後、対照と比較して心臓線維症が増加しました。一度マスターすれば、適切に行えば30分で手術を行うことができます。
この手順に続いて、心機能に関する追加の質問に答えるために、エコー心電図などの他の方法を実行できます。開発後、この技術は、高血圧性心疾患の分野の研究者が心肥大、リモデリング、および失敗を含むメカニズムを探求する道を開きました。このビデオを見た後、ラットの心肥大と心筋リモデリングを誘発するために腹部大動脈収縮を行う方法についてよく理解しているはずです。
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概要
本記事では、心肥大および心リモデルを誘発する腹部大動脈縮窄ラットモデルについて解説します。この手法は低侵襲で再現性が高く、心筋肥大および心機能不全の研究において有用なプラットフォームを提供します。
研究の主要構成要素
科学分野
- 心血管研究
- 心筋肥大
- 心不全のメカニズム
背景
- この手術手技は、心筋肥大およびリモデリングを研究することを目的としています。
- 肥大に関連する心血管シグナル伝達における重要な課題に取り組みます。
- この手法は、簡便かつ効果的に設計されています。
- 高血圧性心疾患を標的とした治療法への応用が期待されます。
研究の目的
- 心肥大および心機能不全を研究するためのプラットフォームを提供すること。
- 心リマデリングに関与するシグナル伝達経路を探索すること。
- 高血圧性心疾患の新たな治療標的を特定すること。
使用した手法
- 腹部大動脈縮窄手術モデル。
- 低侵襲手術手技。
- 心肥大およびリモデリングの評価。
- 心臓への圧力負荷の影響の評価。
主な結果
- 本手法は再現性が高く、有効である。
- これにより圧負荷が誘導され、心肥大が引き起こされる。
- 得られた結果は、心疾患の治療戦略に寄与し得る。
- 心リモデルに関連する有意な所見が認められた。
結論
- 腹部大動脈縮窄モデルは、価値のある研究ツールです。
- これにより、心肥大のメカニズムに対する理解が深まります。
- 高血圧性心疾患の治療に寄与する可能性があります。
よくある質問
業界における重要性
圧力負荷誘発性の心リモデルは、心血管系創薬における重要な転換点であり、ターゲットの検証およびトランスレーショナルモデルの選択に直接的な影響を与えます。ラット腹部大動脈狭窄モデルは、心筋肥大および線維化のメカニズムを解析するための、再現性があり低侵襲なプラットフォームを提供します。その進行性病理と定量的な出力により、初期段階の治療仮説の検証およびポートフォリオの選別において、予測的な信頼性を確保することが可能です。
バイオ医薬品R&Dにおける戦略的応用
初期探索およびターゲットバリデーション
- 心肥大およびリモデリングを駆動するシグナル伝達経路のメカニズム解析を可能にする。
- 高血圧性心疾患に対する介入策の機能的なターゲット検証をサポートする。
- ヒトの病理に関連する緩徐な疾患進行をモデル化することで、生物学的なリスク低減を促進する。
- 新規治療ターゲットの同定および優先順位付けのためのプラットフォームを提供する。
スクリーニングおよびアッセイ開発
- 下流の化合物効能試験に向けた、検証済みのin vivoシステムを提供します。
- 心重量/体重比や線維化領域などの定量的エンドポイントを標準化します。
- 候補分子のスクリーニングにおいて、心リモデル化の再現性のある評価を可能にします。
- 一貫した手術および分析プロトコルにより、スケールアップと研究間の比較可能性をサポートします。
翻訳・前臨床研究
- 高血圧性心不全患者で観察される疾患関連メカニズムと一致しています。
- 抗線維化剤または抗肥大剤の探索から前臨床検証までの一貫した流れを提供します。
- 定量的リモデリングおよび線維化指標に基づいた、リスク調整後の推進判断を可能にします。
- 臨床的に関連性のあるコンテキストにおけるバイオマーカーの探索と検証を促進します。
パイプラインおよびワークフローの統合
このモデルは、初期段階の発見から前臨床検証までの橋渡しを行い、心血管疾患ポートフォリオにおける仮説検証、リード化合物の同定、およびトランスレーショナルリサーチを支援します。
- ディスカバリーバイオロジー：心リモデリングおよび心肥大における標的の関与に関する帰無仮説検定をサポートします。
- スクリーニング：化合物評価およびアッセイ開発のための、再現性のある定量的な読み取り値を提供します。
- 解析：比較分析のための心重量/体重比および線維化領域の測定を可能にします。
- トランスレーショナルリサーチ：ヒトの高血圧性心疾患に関連する進行性心疾患モデルを構築します。
- エンタープライズ再利用：心血管系のR&Dプログラム全体で繰り返し利用可能な、標準化され拡張性のあるプラットフォームを提供します。
運用および企業への影響
- 科学的価値：ターゲットバリデーションにおける予測の信頼性を向上させ、メカニズム的な曖昧さを軽減する。
- 運用的価値：標準化され、再現性と拡張性のあるin vivoモデリングを実現する。
- 戦略的価値：堅牢な早期リスク低減を可能にすることで、Go/No-Go判断の質と資本効率を向上させる。
- ポートフォリオへの影響：心血管系アセットのリスク調整済み優先順位付けおよび推進を支援する。
実施上の留意点
- 外科的な専門知識および一貫した動物取り扱いプロトコルが必要です。
- 組織学的染色、イメージング、および定量的解析のためのインフラへのアクセスが必要です。
- 再現性とデータの比較可能性を確保するため、チーム間での標準化が求められます。
- 他のげっ歯類モデルに適応させるには、プロトコルの最適化が必要になる場合があります。
- 制限事項として、圧力負荷に特化したモデルであること、および縦断的なモニタリングが必要であることが挙げられます。
