수많은 유전자 조작 및 / 또는 유전자, 단백질, 세포 및 / 또는 biomaterials의 intramyocardial 주사는 급성 국소 빈혈 / reperfusion 부상과 생쥐의 만성 리모델링의 연구에 시간의 차원에 따라 겹쳐있다. 이 동영상은 국소 빈혈 / reperfusion에 대한 microsurgical 절차, 영구적인 관상 동맥 내고, 그리고 intramyocardial 사출 공부를 보여줍니다.
수많은 유전자 조작 및 / 또는 유전자, 단백질, 세포 및 / 또는 biomaterials의 intramyocardial 주사는 급성 국소 빈혈 / reperfusion 부상과 생쥐의 만성 리모델링의 연구에 시간의 차원에 따라 겹쳐있다. 이 동영상은 국소 빈혈 / reperfusion에 대한 microsurgical 절차, 영구적인 관상 동맥 내고, 그리고 intramyocardial 사출 공부를 보여줍니다.
마우스 모델은 심근의 급성 손상 및 만성 리모델링을 in vivo에서 연구하는 데 있어 가치 있는 도구입니다. 전신 또는 심근에 대한 유전자 변형과 다양한 생물학적 및/또는 합성 재료의 등장은, 이러한 요소들의 조합을 통해 급성 허혈성 손상의 정도를 완화하고 심근 리모델링에 따른 심부전의 발생을 억제할 수 있는 큰 가능성을 제시합니다.
본 논문에서는 이러한 미세수술을 안정적으로 수행하기 위해 사용된 방법과 재료, 그리고 일시적(재관류 포함) 또는 영구적 관상동맥 폐쇄 연구 및 심근 내 주사를 위한 수정 사항을 제시합니다. 조직학적 평가와 더불어, 시술 중 및 실험 종료 시 관찰할 수 있는 심장의 반응을 통해 효능을 검증할 것입니다.
요약하자면, 수술 준비 과정은 마우스 마취, 흉부 털 제거, 그리고 수술 부위 소독 순으로 진행됩니다. 기관 내 삽관은 광섬유 조명을 이용한 식도 투과 조명법으로 수행합니다. 그 다음 튜브를 인공호흡기에 연결합니다. 흉부를 절개하여 흉근을 노출시킨 후, 이를 절개하여 갈비뼈를 확인합니다. 허혈/재관류 연구의 경우, 심장 위에 1 cm 길이의 PE 튜브 조각을 배치하고 여기에 결찰사를 묶어 폐쇄/재관류를 맞춤 설정할 수 있도록 합니다. 심근 내 주입의 경우, 멸균된 30gauge 베벨 바늘이 장착된 Hamilton 시린지를 사용합니다. 심근 조작이 완료되면 갈비뼈, 흉근, 피부 순으로 차례대로 봉합합니다. 피부 봉합 전 근육층에 멸균 식염수에 희석한 0.25% marcaine을 투여하여 신경 차단 진통법을 시행합니다. 마우스에 식염수를 피하 주사하고, 복와위로 안정될 때까지 가온 챔버에 둡니다. 그 후 마우스를 사육실로 옮겨 조직 수집 시점까지 표준 조건에서 사육합니다. 희생 시점에 마우스를 마취하고, KCl 또는 BDM을 사용하여 심장을 이완기에 정지시킨 후, 식염수로 헹구고 고정액에 침전시킵니다. 이어서 처리, 포매, 절편 제작 및 조직학적 염색을 위한 일반적인 절차를 수행합니다.
마우스의 비수술적 삽관과 설명된 미세수술 조작은 이 모델을 학습하고 재현성을 확보하는 데 있어 기술적으로 매우 까다로운 과제입니다. 이러한 절차는 정해진 시간에 따른 폐쇄 및 재관류, 또는 심근 내 주사를 위해 결찰사를 일관되게 조작하는 어려움과 결합되어 생존율에 영향을 미칠 수 있으므로, 최적화와 일관성 유지가 매우 중요합니다.
대표 결과 :
생쥐에서 올바르게, 생존 가격 (남성 : 연령 80~10주, 22-28g, 여성 : 연령 10-12주, 20-26g)는 다음과 같습니다의 90 % 이상 급성 국소 빈혈 / reperfusion 및 허혈성 preconditioning 실험을 통해 영구 동맥 내고 연구 85 %, 그리고 intramyocardial 주사에 대한 약 80 %. 초기 부상이 더 쉽게 보이는 신진 대사 변화보다는 국소 빈혈 / reperfusion의 구조, 경색의 크기 결정과 허혈성 preconditioning 실험 내사가 제공하지 않는 마음을 perfuse됩니다 대동맥에 1% 에반의 파란색 염료를 일으키는 수행하여 (때문에 그림 1A). 심장이 반으로 제거하고 transversely 절단되면, 조직은 경색의 크기 (그림 1B)를 측정하는 2,3,5 - triphenyltetrazolium 염화물의 1 % 용액에 incubated입니다. 영역 귀공자 또는 동일한 배율에서 몇 군데 마이크로 미터를 사용하여 보정 수있는 NIH 이미징 소프트웨어를 사용하여 측정하고 있습니다. 이 번호는 위험 / 좌심실과 경색 위험 11시 크기 / 영역에 영역을 계산하는 데 사용됩니다. 스트레인 차이 신경이 심장 무게, 체중, 또는 비교 목적을 위해 경골 길이 이러한 조치를 정상화로 이동해야 체중과 심장의 크기에 따라서 차이가 발생할 수 있습니다.
같은 괴사 등 총 구조적 변화에 영구 동맥 내고 결과, 벽면은 밝은, 그리고 챔버 지연. 경색 크기와 영구 폐색 모델 (그림 2A)에서 좌심실, 실내 공간, septal 벽과 왼쪽 심실 무료 벽 두께에 비해 괴사에 대한 치료 및 / 또는 시간의 효과 비교도 귀공자 또는 NIH 이미지를 사용하여 측정할 수 소프트웨어. picrosirius 빨간색 / 빠른 그린 (그림 2B)와 콜라겐의 얼룩은 벽면 stiffening의 8-10의 기능 지표에 연결합니다 insterstitial 섬유증을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 그림 3의 이미지는 영구 동맥 내고 다음과 마음의 국경 지대에 주입 6ul 솔루션 (에반의 파란색)의 분포를 나타냅니다. 그뿐만 아니라 기본 방향으로 또한 transmurally 부상의 방향으로 진행되는지 확인합니다.

그림 1. A. 에반의 블루. 전에 절단하는 대동맥에 주입이 이미지는 마음 (스테인드)와 occluded 지역 (흠없는)의 perfused 영역을 보여줍니다. B. 에반 '급성 국소 빈혈 / reperfusion 상해 다음의 블루와 TTC의 얼룩이. 이것은 unoccluded 지역뿐만 아니라 metabolically 가능한 조직의 TTC의 얼룩 (적색)을 스테인드 청색 색소의 분포를 보여주는 대표적인 이미지 (20x)입니다. 괴사성 지역 얼룩없고 그래서 그들은 (설명) 창백 남아 있습니다.

그림 2. A. Hematoxylin 및 eosin는 얼룩.이 포스트 MI (20x) 사일의 경색이 지역을 통해 transversely자를 마우스 심장의 H & E 염색법의 대표 이미지 (20x)입니다. *이 조직 괴사를 나타냅니다, 화살표는 과립 조직 만들기를 가리킨 다음 RV = 우심실과 LV = 좌심실. B. Picrosirius 빨간색 빠른 녹색 얼룩.이가picrosirius 레드 / 사후 MI 사주에서 마우스 마음의 단면의 빠른 녹색 얼룩의 대표적인 이미지 (20x). 세포질의 얼룩의 녹색과 콜라겐 섬유가 빨간색입니다.

6ul intramyocardial 분사 다음 그림 3. 에반의 청색 색소 착색 분포. 이것은 즉시 관상 동맥 내고 (12 배) 다음과 같은 국경 지대에서 6ul intramyocardial 사출 다음 심장에 걸쳐 에반의 청색 색소의 글로벌 및 transmural 분포를 보여주는 대표 이미지입니다.
관상 심장 질환은 epidemiologically과 fiscally 중요한 공중 보건 문제가되고 있습니다. 상당한 기초 연구는 아직 부상과 개조를 진행하는 메커니즘과 방법들이 임상 사용하기 위해 개발해야하는 경우 잠재적인 치료제가 이러한 프로세스를 조절 수 있습니다 이해가 필요합니다. 설치류는 가장 일반적으로 사용 가능한 유전자 변형 생쥐의 다양한 수종이 더 매력적인 모델을 만들 수 있습니다.
마우스와 다른 종 사이의 차이가 있지만, murine 모델에 많은 장점이 있습니다. 간단한 해부 범위 또는 돋보기의 사용을 잘 조명 조건 vasculature가 쉽게 (vasculature에 대한 자세한 총 해부학에 대한, 살토 - 텔레 즈 외 참조하십시오., 2004 13) 볼 수 있습니다. 25g 마우스의 총 혈액 볼륨 미만 2ml 14 년부터 이후 수술 사망률의 위험을 줄이기 위해서는 대형 선박을 severing 피하기 위해 매우 중요합니다. 과도한 출혈이 발생하는 경우, 압력이나 정확하게의 소작의 부드러운 응용 프로그램은 출혈을 멈추게하는 데 사용할 수 있습니다.
이 절차는 또한 다양한 방법으로 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 마우스는 isoflurane, 마취제 / xylazine, 또는 나트륨 pentobarbital하고 적절한 선택이 프로토콜 15-18 기간에 의해 결정됩니다를 사용하여 anesthetized 수 있습니다. 발가락 - 핀치 반사는 마취의 깊이에서 가장 일반적으로 사용되는 인덱스입니다. 또한, 장기적인 생존 가능성을 향상시키기 위해, 몇 가지 조사가 치명적인 arrhythmias 19,20 그러나이 최근 급성에서 antiapoptotic 속성을 가지고 표시되었는지 고려해야한다의 발생을 줄이기 위해 같은 lidocaine과 같은 antiarrhythmic 약물을 사용 모델 21. 또한, 포스트 수술 고통을 줄이기 위해 같은 buprenorphine과 같은 진통제는 수술 3,16,17,22,23 후 첫 48 시간 시행하실 수 있습니다. 수술 중 체온을 (특히 이상 프로토콜)을 유지하기 위해 가열 패드와 시리즈의 직장 프로브은 종종 등온 패드 대신 사용됩니다. 영구 폐색 들어, 경색의 크기는 묶인의 위치를 조정하여 수정할 수 있습니다,, 폐색 (S)과 reperfusion (S) 기간은 변경될 수 있습니다 국소 빈혈 / reperfusion 및 / 또는 허혈성 사전 또는 postconditioning에 대한 그리고 intramyocardial 주사 (예 : 세포, 단백질)를, 1-3 주입 위치가있을 수 있으며, 사출 당 볼륨을 15 μl 24까지 수 있습니다. 세포가 주입되는 경우, 바늘의 게이지는 바늘의 내부 직경이 쉬어링 피할 정도로 큰되도록 5,25,26는 세포의 크기에 따라 선택한다 (일반적으로 26-30) 사용됩니다. 수술에 의해 발생한 염증 과정으로 인해 confounds을 피하기 위해, 일부 조사는 수술 후 27-29 어느 시점 닫힌 가슴 마우스의 마음을 막다하고 reperfuse 전 (前) 생체내을 조작하는 올무를 사용하여보고있다. 최근 가오 외. 30 임시 및 영구 폐색이 통풍을위한 필요없이 수행할 수 있으며 몇 연구소가 폐쇄 가슴 intramyocardial 주사 25,31을 수행하기 위해 초음파를 사용하여 시작하는 것으로 나타났습니다.
생쥐에서 관상 동맥을 ligating의 가능성을 보여주는 첫 연구가 1954 32 존스와 올슨에 의해 출판 되었음 때문에, 많은 사람들이이 모델을 채택하고 심근 상해 및 리모델링 3,33-45의 다양한 측면을 연구하기 위해 그것을 수정했습니다. 크기, 생식 능력과 구매 및 유지 보수에 대한 비교적 적은 비용의 관점에서 생쥐의 성격이 종에게 physiologic과 pathophysiologic 연구 광범위한 매력적인 도구를합니다. 생체내의 진보 46-49의 이미징을위한 기술의 소형화뿐만 아니라이 수행하고 대규모 게놈과 proteomics, 약물 검사, 세포 기반 및 / 또는 단백질 요법의 효능뿐만 아니라 결합 biomaterials 50-64을 분석하는 수단으로 유비 쿼터스 또는 조직 특정 유전자 변형이나 돌연변이 / 녹아웃 마우스에서 유전자 조작 여유의 점점 다양한, 심근 경색의 murine 모델은 의심의 여지없이 급성 심장 부상 장기적인 리모델링을 평가에 귀중한 도구가 될 것입니다. 따라서, 안정 reproducibly 이러한 실험을 수행할 수있는에 나무랄 데없는 가치가있다.
난 그들의 경계와 도움을 비교 의학 연구 및 부서를 지원하기 위해 기금을 제공하는 연구 및 졸업 연구학과를 인정하고 싶습니다. 나는 또한 그들의 도움을 그들의 지원과지도에 대한 생리학의학과뿐만 아니라, 내 연구실에서 학생과 기술자를 인식하고 싶습니다. 마지막으로, 내가 마우스 미세을 알게되는 시간 동안 교육 기회에 대한 내 포스트 박사 멘토, 닥터 찰스 E. 머리를 감사하고 싶습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 롱 바나 가위(Long Vanna Scissors) | George Tiemann & Co. | 160-159 | |
| 미세 해부 가위(Micro Dissecting Scissors) | George Tiemann & Co. | 160-161 | |
| 포셉 – 직선형, 1x2 치형 | George Tiemann & Co. | 105-205 | |
| 메스 핸들 #3 | George Tiemann & Co. | 105-64 | #10 멸균 블레이드 |
| 포셉 – 반곡형 세레이션 | George Tiemann & Co. | 160-19 | |
| 조직 가위 | George Tiemann & Co. | 105-410 | |
| 카스트로비에호 지침기(Castroviejo Needle Holder) | Miltex Inc. | 18-1828 | |
| 쿡 안검 견인기(Cook Eye Speculum) | Miltex Inc. | 18-63 | |
| Surgipro II 8-0 | Suture Express | VP-900-X | |
| Prolene 6-0 | Suture Express | 8776 | |
| Germinator 500 비드 멸균기 | Cellpoint Scientific | 65369-1 | |
| Deltaphase 등온 패드 | Braintree Scientific, Inc. | 39DP | |
| Hamilton 시린지 - 25μl | Hamilton Co | 80430 | |
| 30 gauge 경사 바늘 | Hamilton Co | 7803-07 | |
| 인공호흡기 | Kent Scientific | TOPO |