マウスにおける心筋梗塞の誘導のための改良簡便法
December 3rd, 2021
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。
本報告では、マウスにおける心筋梗塞の誘発に関する独自のアプローチを提示する。現在の方法は簡単で時間を節約でき、ほとんどの検査室ですぐに見られる手術用チューブと機器を使用します。心筋梗塞モデルの確立は、心筋梗塞後のリモデリングの過去のメカニズムと新規治療法のバリエーションを調査するための前提を提供します。
脱毛クリームをマウスの胸に塗り、1分間待ちます。次に、脱毛クリームと髪を濡れたガーゼでやさしく拭き取ります。マウスを手術台に仰臥位で固定します。
本文に記載されているように手術部位を消毒します。次に、消毒された領域の周囲に滅菌ドレープを置きます。剣状突起と脇の下をつなぐ線に沿って0.5センチの皮膚を切り、鉗子を使って大胸筋と小胸筋を鈍く分離します。
マイクロモスキート止血剤を使用して4番目の肋間スペースを開きます。左手の人差し指で心臓を第4肋間腔に押し込むことで、心臓を外在化します。左手で心臓を固定し、左前下行枝をその起点から3mmの6/0縫合糸で結紮します。
心臓を胸腔にすばやく戻します。胸腔を軽く押して、胸腔から空気を排出します。術後の疼痛管理のために、術後最大72時間、4〜6時間ごとにブプレノルフィンを皮下注射します。.
マウスを加熱パッドの上に置いて、麻酔から回復します。安楽死させたマウスを手術台に仰臥位で固定します。上腹部を約3〜4センチ切開します。
胸腔の両側から肋骨を切り取り、横隔膜を取り除きます。脳室内注射により、10ミリリットルの低温4°C1X PBSで心臓を灌流します。次に、大動脈根を切り落として心臓を採取し、すぐに摂氏マイナス80度で保管します。
凍った心臓を氷の上でカミソリの刃を使って厚さ1ミリの部分にスライスします。調製したハートスライスを、1X PBS1本に溶解した1%TTC溶液中で、摂氏37度で10〜15分間インキュベートします。次に、デジタルカメラを使用してスライスを撮影します。
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。生存解析の結果、雄および雌のC57BL/6Jマウスにおいて心筋梗塞後7日以内の明白な死亡率が示された。心室破裂は、心筋梗塞後の死亡の一般的な理由であった。
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が成功したことが示されました。心臓を外在化しようとするときは、まず胸腔を押さえず、抵抗に追従して、加重された賞賛に対して方向を調整する必要があることを示します。この手順に続いて、ウイルスベクターまたは細胞の心筋内注射を実施して、心臓病の問題における遺伝子治療または細胞療法の有効性を試験することができる。
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概要
この記事では、手軽に入手できる外科用材料を利用して、マウスに心筋梗塞を誘発する方法を提示します。この技術により、心筋梗塞後のリモデリングの研究や新しい治療法の評価が可能になります。
主要な研究内容
科学分野
- 心血管研究
- 心筋梗塞モデル
- 動物研究における外科技術
背景
- 心筋梗塞は心血管研究の重要な分野です。
- 心筋梗塞後のリモデリングを理解することは新しい治療法の開発に不可欠です。
- 既存の方法は複雑であったり、特殊な機器を必要とする場合があります。
- この研究は一般的な実験室材料を使用してプロセスを簡素化することを目的としています。
研究目的
- マウスにおける心筋梗塞の信頼性の高いモデルを確立すること。
- 心筋梗塞後の心臓リモデリングの研究を促進すること。
- 心臓病における遺伝子および細胞療法のテストを可能にすること。
使用した方法
- 手術準備のための脱毛クリームの適用。
- 肋間スペースを通じた心臓の外部化。
- 左冠状動脈の結紮。
- 術後のケアと心筋梗塞の評価。
主要な結果
- TTC染色により心筋梗塞の誘発に成功したことを確認しました。
- 心筋梗塞後7日以内に死亡率を観察しました。
- 収縮機能不全と心室リモデリングを記録しました。
- この方法により、その後の治療介入が可能になります。
結論
- 記述された方法はマウスに心筋梗塞を誘発するのに効率的で再現可能です。
- 心臓療法のさらなる研究のためのプラットフォームを提供します。
- 将来の研究は、このモデルを基にさまざまな介入を探ることができます。
よくある質問
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.
