Name: チベットミニブタの駆出率が保たれた心不全の外科的モデル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-18T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 9 s
Description: 学ぼう、降大動脈縮窄術によるチベットミニブタの駆出率が保たれた心不全（HFpEF）モデルの作成法とエコー心電図による心機能評価法。心肥大、線維化、炎症の病態研究に有用です。

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本研究は、広東省科学技術プログラム(2008A08003、2016A020216019、2019A030317014)、広州科学技術プログラム(201804010206)、中国国家自然科学基金会(31672376、81941002)、広東省実験動物重点実験室(2017B030314171)の支援を受けて行われました。

すべての動物実験は、広東省実験動物モニタリング研究所の動物管理および使用委員会によって承認されました。IACUC2017009)です。すべての動物実験は、実験動物のケアと使用に関するガイド(第8版、2011年、米国国立アカデミー)に従って実施されました。動物は、広東省実験動物監視研究所(ライセンス番号)のAAALAC認定施設に収容されました。SYXK (YUE) 2016-0122, 中国)。6匹のオスのチベットミニブタ(偽群とDAC群でそれぞれn=3匹、体重25〜30kg)を使用してHFpEFモデルを開発しました。
1.動物と器具の準備
<ol><li>手術前の14日間、動物を施設に順応させます。</li>
	<li>手術前に生化学検査や心エコー検査などの健康診断を行ってください。T/CALAS85-2020 実験動物 - 大型実験動物の心臓、肝臓、腎臓、脳などの主要臓器の健康評価に関するガイドライン (中国実験動物科学協会、中国) に従って、構造 (心室拡張または肥大) および機能 (EF <50%) の心臓異常のある動物を除外します。</li>
	<li>手術当日は給餌しないことで、麻酔前に12時間以上絶食します。</li>
	<li>手術室とデバイスを準備します(図2)。麻酔人工呼吸器ステーション、獣医および患者モニター、獣医超音波システム、吸引器、およびその他の手術器具を確認してください。はさみ、鉗子、リトラクター、メスのハンドル、吸引器の頭、手術針などをオートクレーブします( 材料表を参照)。</li>
</ol>2.鎮静、気管挿管、静脈カニューレ挿入
<ol><li>動物の体重を量り、麻酔薬を計算します。1 mg / kgのゾレチル注射(注射用のチレタミンとゾラゼパム)と0.5 mg / kgの塩酸キシラジン注射でミニブタを鎮静させます( 材料表を参照)。</li>
	<li>ミニピグを拘束し、手術台の右横臥位に置きます。動物の体温を維持するために暖房システムをオンにします。</li>
	<li>心エコー検査(ステップ5)を行い、2mLの血液サンプルを採取します。</li>
	<li>獣医用麻酔人工呼吸器ステーションに接続された気管内チューブでミニブタを挿管します(図3A)( 材料表を参照)。</li>
	<li>8 mL / kgの一回換気量と30回の呼吸/分で換気を開始します。外科的処置中は、1.5%〜2.5%のイソフルランで動物を維持します。</li>
	<li>耳の静脈(通常は辺縁の耳静脈、図3B)から末梢静脈内カテーテル(26 G)(材料表を参照)を使用して静脈内カニューレ挿入を確立します。</li>
	<li>動物を獣医モニターに接続します。</li>
</ol>3.外科的処置
<ol><li>左胸部を剃ります。0.7%のヨウ素と75%のアルコールを塗布して、肩甲骨から横隔膜までの皮膚を無菌的に準備します(図3C)。</li>
	<li>手術部位に滅菌ドレープを置きます。</li>
	<li>全身麻酔を維持するために、プロポフォール(5 mg / kg)( 材料表を参照)を静脈内注射で投与します。.</li>
	<li>電気焼灼による皮膚切開の前に、第4肋間腔に沿って切開(~15cm)に印を付けます。</li>
	<li>焼灼と筋肉と結合組織の鈍的解剖を組み合わせて胸を開きます。手術中は吸引器を使用して血液を抜いてください。</li>
	<li>リブリトリトラクターを使用してリブを広げます(図3D)。</li>
	<li>胸部下行大動脈セグメントの位置を特定し、狭窄部位を決定します(図3E)。2つの3-0外科用縫合糸を使用して、セグメントを2回ループさせます(図3F)。縫合糸と大動脈の間に医療用ガーゼを3層重ねて、縫合による組織の損傷を防ぎます。</li>
	<li>収縮の程度を決定するための圧力測定ユニットを設定します(図3F-H)。 注:このユニットには、血管壁に穴を開けるカテーテル、接続チューブ、圧力トランスデューサー、および患者モニターが含まれています。</li>
	<li>下行する大動脈セグメントを囲む外科的縫合糸を徐々に締めて、目的の収縮度を達成します。圧力測定値を20分間安定させ、外科用結び目を恒久的に締めます。</li>
	<li>ドレナージ胸腔チューブを使用して、胸腔内の空気と余分な液体を排出します。</li>
	<li>胸壁を層状に閉じ、吸収性縫合糸で肋骨と分割された筋肉を再近似します。</li>
	<li>出血がないか確認し、止血が良好であることを確認してください。</li>
	<li>ベンジルペニシリン(800,000単位)( 材料表を参照)のボトルを手術後の手術部位に塗布します。</li>
	<li>動物のまばたきと手足の動きの存在を監視します。人工呼吸器を外しますが、気管内チューブは残します。自発呼吸の存在を監視します。</li>
	<li>動物を飼育室に戻し、自動的に目を覚ますのを待っておきます。</li>
</ol>4. 術後のケア
<ol><li>ベンジルペニシリンを毎日1週間(20,000 U / kg)塗布します。.</li>
	<li>1 mg / kgのフルニキシンメグルミン( 材料表を参照)を毎日1週間適用します。. 注:オピオイドおよびNSAID鎮痛薬は、術中および術後に投与する必要があります。.</li>
</ol>5.経胸壁心エコー検査
<ol><li>1 mg / kgのゾレチルで動物を鎮静させます。.</li>
	<li>動物をキャンバスカバー付きの移動式拘束ユニットに入れます。 注意: 移動式拘束ユニット( 資料表を参照)には、動物の前肢と後肢を伸ばすように設計された4つの開口部があります。</li>
	<li>動物の左胸を剃ります。</li>
	<li>胸の左中央に指を置き、頂端の脈を感じます。超音波ジェルを周囲に塗布します。</li>
	<li>超音波システムのフェーズドアレイトランスデューサ(3〜8 Hz)を3番目の肋間腔に配置します。トランスデューサーを前後方向に動かし、ノッチ角度を調整します。</li>
	<li>心房、心室、大動脈を特定します。BモードおよびMモードの胸骨傍長軸画像を記録します。 注:Bモード画像は乳頭筋レベルでの左心室の断面を表し、Mモード画像は時間の経過に伴う左心室の動きを示しています。</li>
	<li>トランスデューサーヘッドを時計回りに90°回して、胸骨傍の短軸ビューを取得します。左心室、右心室、乳頭筋を特定します。BモードとMモードの画像を記録します。</li>
	<li>超音波システムの製造元が提供するワークステーションを使用して、心臓の構造と機能を評価します。</li>
</ol>

<ol><li>Dunlay, S. M., Roger, V. L., Redfield, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of heart failure with preserved ejection fraction.</a> Nature Reviews Cardiology. 14 (10), 591-602 (2017).</li>
<li>Redfield, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Heart failure with preserved ejection fraction.</a> New England Journal of Medicine. 375 (19), 1868-1877 (2016).</li>
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<li>Solomon, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Angiotensin+receptor+neprilysin+inhibition+in+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction%3A+Rationale+and+design+of+the+PARAGON-HF+trial%5BTitle%5D)+AND+%22JACC-Heart+Failure%22%5BJournal%5D)">Angiotensin receptor neprilysin inhibition in heart failure with preserved ejection fraction: Rationale and design of the PARAGON-HF trial.</a> JACC-Heart Failure. 5 (7), 471-482 (2017).</li>
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<li>Reiter, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early-stage+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+the+pig%3A+A+cardiovascular+magnetic+resonance+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Early-stage heart failure with preserved ejection fraction in the pig: A cardiovascular magnetic resonance study.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 18 (1), 63(2016).</li>
<li>Silva, K. A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-specific+small+heat+shock+protein+20+activation+is+not+associated+with+traditional+autophagy+markers+in+Ossabaw+swine+with+cardiometabolic+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Tissue-specific small heat shock protein 20 activation is not associated with traditional autophagy markers in Ossabaw swine with cardiometabolic heart failure.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 319 (5), 1036-1043 (2020).</li>
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<li>Shirakabe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drp1-dependent+mitochondrial+autophagy+plays+a+protective+role+against+pressure+overload-induced+mitochondrial+dysfunction+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Drp1-dependent mitochondrial autophagy plays a protective role against pressure overload-induced mitochondrial dysfunction and heart failure.</a> Circulation. 133 (13), 1249-1263 (2016).</li>
<li>Zhabyeyev, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pressure-overload-induced+heart+failure+induces+a+selective+reduction+in+glucose+oxidation+at+physiological+afterload%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">Pressure-overload-induced heart failure induces a selective reduction in glucose oxidation at physiological afterload.</a> Cardiovascular Research. 97 (4), 676-685 (2013).</li>
<li>Tan, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+induced+by+chronic+pressure+overload+characterized+by+cardiac+fibrosis+and+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Cardiovascular+Medicine%22%5BJournal%5D)">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction induced by chronic pressure overload characterized by cardiac fibrosis and remodeling.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 677727(2021).</li>
<li>Beznak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+heart+weight+and+blood+pressure+following+aortic+constriction+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Biochemistry+and+Physiology%22%5BJournal%5D)">Changes in heart weight and blood pressure following aortic constriction in rats.</a> Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 33 (6), 995-1002 (1955).</li>
<li>Bikou, O., Miyashita, S., Ishikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pig+model+of+increased+cardiac+afterload+induced+by+ascending+aortic+banding%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Pig model of increased cardiac afterload induced by ascending aortic banding.</a> Methods in Molecular Biology. 1816, 337-342 (2018).</li>
<li>Hiemstra, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+low-intensity+exercise+attenuates+cardiomyocyte+contractile+dysfunction+and+impaired+adrenergic+responsiveness+in+aortic-banded+mini-swine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Chronic low-intensity exercise attenuates cardiomyocyte contractile dysfunction and impaired adrenergic responsiveness in aortic-banded mini-swine.</a> Journal of Applied Physiology. 124 (4), 1034-1044 (2018).</li>
<li>Massie, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+high-energy+phosphate+and+substrate+metabolism+in+swine+with+moderate+left+ventricular+hypertrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Myocardial high-energy phosphate and substrate metabolism in swine with moderate left ventricular hypertrophy.</a> Circulation. 91 (6), 1814-1823 (1995).</li>
<li>Melleby, A. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+high+precision+aortic+constriction+that+allows+for+generation+of+specific+cardiac+phenotypes+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Research%22%5BJournal%5D)">A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice.</a> Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).</li>
<li>Charles, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction%3A+magnetic+resonance+imaging+and+metabolic+energetics%5BTitle%5D)+AND+%22ESC+Heart+Failure%22%5BJournal%5D)">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction: magnetic resonance imaging and metabolic energetics.</a> ESC Heart Failure. 7 (1), 92-102 (2020).</li>
<li>Olver, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Western%2C+diet-fed%2C+aortic-banded+ossabaw+swine%3A+A+Preclinical+model+of+cardio-metabolic+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22JACC+Basic+to+Translational+Science%22%5BJournal%5D)">Western, diet-fed, aortic-banded ossabaw swine: A Preclinical model of cardio-metabolic heart failure.</a> JACC Basic to Translational Science. 4 (3), 404-421 (2019).</li>
</ol>

著者らは、競合する利害関係はないと宣言しています。

本研究では、DAC技術を用いて、チベットミニブタのHFpEFモデルを開発しました。ここでは、鎮静、気管挿管、静脈カニューレ挿入、外科的処置、術後ケアなど、動物および器具の準備手順を段階的に説明します。また、心エコー検査のBモードおよびMモードの心臓画像の記録技術についても紹介します。DAC後、心臓は4週目と6週目に左心室肥大を起こし、8週目以降に拡張しました。LVEFは12週間の間保存されました。DAC心臓では線維化と炎症が観察されました。 
開胸手術と大動脈狭窄術の組み合わせは、大小の動物の心不全モデルの開発に使用されています。例えば、げっ歯類の大動脈狭窄誘発性高血圧症は、早くも1950年代に報告されています18。ブタの上行大動脈の狭窄は、2〜4週齢のブタに軽度の左心室肥大を誘発した。上行大動脈の位置を特定するための手術部位については、いくつかの研究が第3肋間腔を選択し19,20、別の研究では外側開胸術のために第4肋...

駆出率が保たれた心不全(HFpEF)は、心不全症例の半数以上を占めており、世界的な公衆衛生上の問題となっています1。臨床観察では、HFpEFのいくつかの重要な特徴が示されています:(1)収縮期硬化の増加を伴う心室拡張期機能障害、(2)運動能力の低下を伴う安静時の正常駆出率、および(3)心臓リモデリング2。提案されたメカニズムには、ホルモン調節不全、全身性微小血管炎症、代謝障害、およびサルコメアおよび細胞外マトリックスタンパク質の異常が含まれます3。しかし、実験的研究は、駆出率の低下を伴う心不全(HFrEF)がこれらの変化を引き起こすことを示しています。臨床研究では、アンジオテンシン受容体阻害剤とHFpEFのHFrEF治療薬の治療効果が調査されています4,5。しかし、HFpEFには独自の治療法が必要です。臨床症状の理解と比較すると、HFpEFの病理学、生化学、および分子生物学の変化は十分に定義されていません。
HFpEFの動物モデルは、そのメカニズム、診断マーカー、および治療アプローチを探求するために開発されています。ブタ、イヌ、ラット、マウスなどの実験動物はHFpEFを発症する可能性があり、高血圧、糖尿病、老化など多様な危険因子を誘導因子として選択しました6,7。例えば、酢酸デオキシコルチコステロン単独または高脂肪/高糖質飼料と組み合わせると、豚にHFpEFが誘導されます8,9。心室圧過負荷は、大動物および小動物モデルでHFpEFを発症するために使用される別の技術です10。また、欧州心臓病学会のガイドライン、米国心臓病学会財団/米国心臓協会11、日本循環器学会/日本心不全学会12に見られるように、近年、HFpEFを定義するための特定のEFカットオフ値が大陸を超えて採用されています。したがって、臨床基準が採用されれば、以前に確立された多くのモデルがHFpEF研究に適している可能性があります。例えば、Youselfiらは、遺伝子改変マウス系統Col4a3-/-が有効なHFpEFモデルであると主張した。この株は、拡張期機能障害、ミトコンドリア機能障害、心臓リモデリングなどの典型的なHFpEF心臓症状を発症した13。以前の研究では、高エネルギー食を使用して、代謝障害、線維症、および心筋のアクトミオシンMgATPaseの減少を特徴とする高齢のサル14で中程度のEFによる心臓リモデリングを誘発しました。マウス横大動脈狭窄術(TAC)は、高血圧誘発性心室性心筋症を模倣するために最も広く使用されているモデルの1つです。左心室は、EFの増加を伴う同心円状の肥大から、EF15,16の減少を伴う拡張型リモデリングへと進行する。これら2つの典型的な病期の間の移行表現型は、大動脈狭窄法を使用してHFpEFを研究できることを示唆しています。
ブタHFpEFモデルの病理学的特徴、細胞シグナル伝達、およびmRNAプロファイルは、以前に発表されています17。ここでは、このモデルを確立するためのステップバイステップのプロトコルと、このモデルの表現型を評価するためのアプローチを示します。この手順を 図 1 に示します。簡単に言うと、手術計画は、主任研究者、外科医、検査技師、および動物ケアスタッフによって共同で作成されました。ミニブタは、生化学検査や心エコー検査などの健康診断を受けました。手術後、抗炎症薬と鎮痛薬の処置が行われました。心エコー検査、組織学的検査、およびバイオマーカーを使用して表現型を評価しました。

<table><tbody><tr><td>吸収性外科用縫合</td>糸 <td>Putong Jinhua Medical Co. Ltd、中国</td><td>4-0</td><td></td></tr><tr><td>麻酔ベンチレーター</td><td>ステーション Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd、中国</td><td>WATO EX-35vet</td><td></td></tr><tr><td>Aspirator</td><td>Shanghai Baojia Medical Apparatus Co., Ltd、中国</td><td>YX930D</td><td></td></tr><tr><td>ベンジルペニシリン</td><td>四川製薬.INC、中国</td><td>H5021738</td><td></td></tr><tr><td>カフ付き廃棄気管内チューブ</td><td>Shenzhen Verybio Co., Ltd, 中国</td><td>20 cm, ID 0.9</td><td></td></tr><tr><td>廃棄トランスデューサ</td><td>広東省Baihe Medical Technology Co., Ltd, 中国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>解剖ブレード</td><td>上海&nbsp;医療&nbsp;インスツルメンツ(グループ)&nbsp;Co., Ltd, China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electrochatery</td><td>Shanghai&nbsp;胡同メディカルインスツルメンツ(グループ)&nbsp;Co., Ltd, China</td><td>GD350-B</td><td></td></tr><tr><td>酵素結合免疫吸着アッセイ ELISAキット</td><td>Cusabio Biotech Co., Ltd, China</td><td>CSB-E08594r</td><td></td></tr><tr><td>Eosin</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td><td>E4009</td><td></td></tr><tr><td>Flunixinのmeglumine</td><td>上海Tongrenの薬剤Co.、株式会社</td><td>、中国Shouyaozi(2012年)-090242103</td><td></td></tr><tr><td>鉗子</td><td>上海&nbsp;医療&nbsp;計器(グループ)&nbsp;Co., Ltd.,China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hematoxylin</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td><td>H3136</td><td></td></tr><tr><td>イソフルラン</td><td>RWD ライフサイエンス (株) 中国</td><td>動物</td><td></td>用 Veteasy</tr><tr><td>喉頭鏡</td><td>Taixing Simeite Medical Apparatus and Instruments Limited Co., Ltd (中国)</td><td>大人</td><td></td>用</tr><tr><td>LED 手術灯</td><td>明台医療集団 (中国</td><td>) ZF700</td><td></td></tr><tr><td>マイクロプレート リーダー</td><td>サーモフィッシャーサイエンティフィック (米国</td><td>) Multiskan FC</td><td></td></tr><tr><td>顕微鏡</td><td>ライカ、ドイツ</td><td>DM2500</td><td></td></tr><tr><td>移動式拘束ユニット</td><td>カスタマイズ</td><td>N/A</td><td>金属製のフレームとホイールで作られた移動式拘束ユニット、キャンバスカバー付き</td></tr><tr><td>酸素</td><td>地元のサプライヤー、広州、中国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>パラホルムアルデヒド</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td><td></td><td></td>V900894</tr><tr><td>患者モニター</td><td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, China</td><td>Beneview T5</td><td></td></tr><tr><td>Peripheral Intravenous (IV) Catheter</td><td>Shenzhen Yima Pet Industry Development Co., Ltd., Ltd., China</td><td>26G X 16 mm</td><td></td></tr><tr><td>Propofol</td><td>Guangdong Jiabo Phamaceutical Co., Ltd.</td><td></td><td></td>H20051842</tr><tr><td>リブレトラクター</td><td>上海&nbsp;医療&nbsp;インスツルメンツ(グループ)&nbsp;(株)中国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>定規</td><td>デリ&nbsp;製造業&nbsp;会社、中国</td><td></td><td></td></tr><tr>メスは上海<td>を扱っています</td><td>&nbsp;医療&nbsp;計器(グループ)&nbsp;Co., Ltd.,China</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scissors (g)</td><td>Shanghai&nbsp;医療&nbsp;インスツルメンツ(グループ)&nbsp;(株)、中国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>縫合</td>糸<td>メドトロニック・コビーデン(株)</td><td>3-0、4-0</td><td></td></tr><tr><td>超音波ゲル</td><td>天津Xiyuansi生産研究所、中国</td><td>TM-100</td><td></td></tr><tr><td>獣医モニター</td><td>深センMindrayバイオメディカルエレクトロニクス会社、中国</td><td>ePM12M獣</td><td></td></tr><tr><td>医獣医用超音波システム</td><td>Esatoe、イタリア</td><td>MyLab30</td><td>フェーズドアレイトランスデューサー(3-8 Hz)</td></tr><tr><td>Xylazine塩酸塩注射</td><td>Shenda動物を装備Phamarceutical Co., Ltd., China</td><td>Shouyaozi(2016)-07003</td><td></td></tr><tr><td>Zoletil注射</td><td>Virbac, France</td><td>Zoletil 50</td><td>Tiletamine and zolazepam for injection</td></tr></tbody></table>

チベットミニブタの駆出率が保たれた心不全の外科的モデル

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

心不全(HF)症例の半数以上は、世界中で駆出率保持型心不全(HFpEF)に分類されています。HFpEFの基本的なメカニズムを調査し、潜在的な治療標的を特定するための大型動物モデルは限られています。この研究は、HFpEFの大型動物モデルを確立するために、チベットのミニブタにおける下行大動脈狭窄(DAC)の外科的処置の詳細な説明を提供します。このモデルは、下行大動脈の狭窄を正確に制御して、左心室の慢性的な圧力過負荷を誘発しました。心エコー検査は、心臓の形態学的および機能的変化を評価するために使用されました。DACストレスの12週間後、心室中隔は肥大したが、左心室の拡張を伴って後壁の厚さは有意に減少した。しかし、モデル心臓のLV駆出率は、12週間の間、>50%に維持された。さらに、DACモデルでは、線維化、炎症、心筋細胞肥大などの心臓障害が認められました。心不全マーカーレベルはDAC群で有意に上昇した。このDAC誘導性HFpEFは、この疾患の分子メカニズムの調査や前臨床試験のための強力なツールです。

心エコー検査 心臓の構造と機能は、0、2、4、6、8、10、および12週で評価されました。胸骨傍短軸図のBモードおよびMモードの記録を図4Aに示す。心エコー検査の測定には、心室中隔の厚さ (VST)、後壁の厚さ (PWT)、および左心室の内寸 (LVID) が含まれていました。DAC心臓では拡張末期のVSTが増加し、拡張末期のPWTは観察期間中に増加し、その後減少したことから、DACミニブタの左心室に肥大型リモデリングが見られることが示唆された(図4B、C)。拡張末期のLVIDは4週目と6週目に減少し、8週目以降は徐々に増加しており、拡張前に心室が同心円状肥大を起こしたことが示唆された(図4D)。モデル心臓のLVEFは、12週間の間、&gt;50%に維持されました(図4E)。
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本プロトコルは、下行大動脈狭窄を使用して駆出率を維持した心不全のミニブタモデルを確立するための段階的な手順を記述する。また、この疾患モデルの心臓の形態、組織型、および機能を評価する方法も紹介します。

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are ...

世界の心不全症例の半数以上は、血液駆出率が保たれた心不全(HFpEF)に分類されます。このビデオでは、HFpEFミニブタをモデル化するための統計学的手順と、心機能を評価するための心エコー検査技術を紹介します。このモデルには、素因フィルターが 1 つあります。大動脈狭窄、誘発された圧力過負荷があります。したがって、このモデルは特定のタイプのHFpEFを研究するのに役立ちます。手術計画ごとの手術技術に加えて、動物の品質管理と手術後の動物のケアは重要なステップです。生化学検査と心電図検査は、動物の健康状態と構造と機能の変化を監視するのに役立ちます。Xiaohui Li、臨床心臓外科医。Weijiang Tan、訓練を受けた動物外科医。この手術のために訓練された麻酔科医であるXiang Li。Shuang Chen、訓練を受けた手術室の看護師。そして、訓練を受けた手術室の看護師であるHonghua Chenが手順を実演します。手術の14日前に動物を施設に順応させ始めること。手術室と機器を準備します。ミニピグを拘束し、手術台の右横臥位に置きます。動物の体温を維持するために暖房システムをオンにします。心エコー検査を行い、2ミリリットルの血液サンプルを採取します。一回換気量1キログラムあたり8ミリリットル、毎分30回の呼吸で換気を開始します。耳の静脈から末梢静脈内カテーテルを使用して静脈内カニューレ挿入を確立します。次に、動物を獣医モニターに接続します。左胸部を剃ります。0.7%ヨウ素と75%アルコールを塗布して、肩甲骨から横隔膜までの皮膚を無菌的に準備します。手術部位に滅菌ドレープを置きます。第4肋間腔に沿って約15センチメートルの長さの切開をマークします。次に、電気焼灼を使用して皮膚を切開します。焼灼と筋肉と結合組織の鈍的解剖を組み合わせて胸を開きます。リブリクリトラクターを使用してリブを広げます。胸部下行大動脈セグメントの位置を特定し、狭窄部位を決定し、2 つの 3 つの OTT 外科的縫合糸を使用してセグメントを 2 回ループします。圧力測定単位を設定します。狭窄の程度を決定するには、下行大動脈セグメントを囲む外科的縫合糸を徐々に締めて、目的の狭窄度を達成します。圧力測定値を20分間安定させ、外科用結び目を恒久的に締めます。ドレナージ胸腔チューブを使用して、胸腔内の空気と余分な液体を排出します。動物のまばたきと手足の動きの存在を監視します。人工呼吸器を外しますが、気管内チューブを残し、自発呼吸の存在を監視します。動物をキャンバスカバー付きの移動式拘束ユニットに入れます。動物の左胸を剃ります。胸の左中央に指を置き、エピカルパルスを感じます。超音波ジェルを周囲に塗布します。超音波システムのフェーズドアレイ探触子を3番目の肋間腔に配置します。トランスデューサーを前後方向に動かし、ノッチ角度を調整します。心房、心室、大動脈を特定し、BモードとMモードの胸骨周囲長軸画像を記録します。次に、胸骨傍短軸図で、脳室中隔、左心室後壁、乳頭筋を特定し、BモードとMモードの画像を記録します。超音波システムの製造元が提供するワークステーションを使用して、心臓の構造と機能を評価します。心臓の構造と機能の評価では、胸骨周囲短軸のBモードとMモードの記録が表示されました。下行大動脈狭窄型心臓では心室中隔の厚さが増加し、観察期間中に後壁の厚さが増減したことから、下行型大動脈狭窄ミニブタの左心室の肥厚性リモデリングが示唆された。拡張末期の左心室内寸法は4週目と6週目に減少し、8週目以降は徐々に増加しており、拡張前に心室が同心円状肥大を起こしたことが示唆された。モデル心臓の左心室駆出率は、12週間にわたって50%以上に維持されました。偽心臓と比較して、下行大動脈狭窄心臓の肥大が観察された。心不全マーカーである心筋トロポニンIは、下行大動脈狭窄群の4週目、8週目、12週目に、対応する時点で偽群よりも有意に高かった。心房、心室中隔、心室の心筋細胞は、ピグノーシスを伴う肥大を示しました。子宮内膜弁の筋肉層が縮小し、大動脈に血管内皮過形成が認められた。さらに、下行大動脈狭窄は、左心室、右心房、および大動脈壁の炎症細胞の浸潤を伴い、ミニブタの心筋に広範な線維化を誘発しました。このモデルは、圧力過負荷誘発HFpEFにおける組織の損傷、線維化、炎症、および同心円機能障害を研究するための強力なツールです。

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Research

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Medicine

医学

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豚における心筋梗塞および機能的結果の評価

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マウスの心不全を誘発するイソプロテレノールミニポンプの移植

左屈折性動脈閉塞と急速なペーシングによって引き起こされる心不全の豚モデルを確立し、細胞ベースの治療法に対する幹細胞の筋膜内投与の効果と安全性をテストすることを目的とした。...

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ブタの大動脈弁狭窄症の低侵襲モデル

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Biatrial技術を用いたBamaミニチュアブタにおける同所性心臓移植の前臨床モデル

学ぼう、降大動脈縮窄術によるチベットミニブタの駆出率が保たれた心不全（HFpEF）モデルの作成法とエコー心電図による心機能評価法。心肥大、線維化、炎症の病態研究に有用です。

チベットミニブタの駆出率が保たれた心不全の外科的モデル

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