Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Implantation av en isoproterenol-minipump för att inducera hjärtsvikt hos möss

Published: October 3, 2019 doi: 10.3791/59646

Summary

Den kroniska administreringen av isoproterenol via en implanterad osmotisk pump har använts i stor utsträckning för att efterlikna avancerad hjärtsvikt hos möss. Här beskriver vi detaljerade metoder i kirurgisk mini-pump implantation för kontinuerlig isoproterenol administration över 3 veckor, samt, ekokardiografisk bedömning för den framgångsrika modellen skapandet.

Abstract

Isoproterenol (ISO), är en icke-selektiv beta-adrenerga agonist, som används i stor utsträckning för att inducera hjärtskada hos möss. Medan den akuta modellen härmar stressinducerad kardiomyopati, den kroniska modellen, administreras genom en osmotisk pump, härmar avancerad hjärtsvikt hos människor. Syftet med det beskrivna protokollet är att skapa den kroniska ISO-inducerad hjärtsvikt modell i möss med hjälp av en implanterad mini-pump. Detta protokoll har använts för att inducera hjärtsvikt i 100 + stammar av inavlade möss. Tekniker på kirurgisk pump implantation beskrivs i detalj och kan vara relevanta för alla som är intresserade av att skapa en hjärtsvikt modell i möss. Dessutom, den veckovisa hjärtats remodeling förändringar baserat på ekokardiografiska parametrar för varje stam och förväntad tid till modellutveckling presenteras. Sammanfattnings, metoden är enkel och reproducerbara. Kontinuerlig ISO administreras via den implanterade mini-pumpen under 3 till 4 veckor är tillräcklig för att inducera hjärtats remodeling. Slutligen, framgången för ISO-modellskapande kan bedömas in vivo av seriell ekokardiografi visar hypertrofi, ventrikulär dilatation, och dysfunktion.

Introduction

Hjärtsvikt med reducerad ejektionsfraktion (HFrEF) åtföljs av en väl erkänd kompenserande respons av det sympatiska nervsystemet för att bibehålla kardiovaskulär homeostas1. Hemodynamisk stress och skadliga effekter på hjärtat och cirkulationen observerades med kronisk aktivering. Dessa har blivit en hörnsten i samtida farmakoterapi för hjärtsvikt och är viktiga mekanismer i utvecklingen av hjärtsvikt och terapeutisk antagonism av neurohormonella system1.

Flera musmodeller finns tillgängliga för grundläggande utredningar av hjärtsvikt. Genetiska modeller är attraktiva för att utforska molekylära terapier och undersöka signalvägar. Emellertid, dessa modeller kan inte vara relevanta för vanliga former av hjärtsvikt. Andra vanliga modeller inkluderar vänster främre fallande (lad) artärligering, transaortic sammandragning (TAC), och isoproterenol (ISO), varje syftar till en annan patologisk etiologi2,3,4,5 ,6. LAD artärligation inducerar en främre vägg hjärtinfarkt vilket skapar en modell som är specifik för ischemisk kardiomyopati. TAC inducerar akut tryck överbelastning för att skapa en hypertensiv modell av hjärtsvikt. Även om tryckgradienten kan mätas, vilket möjliggör stratifiering av hypertrofi, den akuta uppkomsten av hypertoni saknar direkt klinisk relevans4. Både LAD och TAC modeller kräver en hög nivå av kirurgisk expertis för att utföra. Akut ISO-modell av hjärtsvikt härmar stressinducerad kardiomyopati, även känd som Takotsubo sjukdom, som kännetecknas av en markant ökning av katekolaminer och aktivitet i den vänstra ventrikeln som härmar akut hjärtinfarkt7, 8. Däremot kroniska ISO-modeller av hjärtsvikt uppvisar symtom egenskaper av avancerad hjärtsvikt, med kroniskt förhöjda nivåer av katekolaminer1. Fördelarna med den kroniska ISO-modellen är att det ger kronisk adrenerga stimulering som härmar avancerad hjärtsvikt och att det är relativt lätt att skapa. Prövaren bör välja en modell som bäst recapitulates deras patologi av intresse.

Det övergripande målet med denna metod är att inducera hjärtsvikt hos möss med hjälp av en implanterad mini pump som frigör ISO kontinuerligt för att efterlikna kronisk sympatisk aktivering finns i hjärtsviktpatienter1. Metoden är enkel och reproducerbar. Även om det finns tydliga variationer bland mus stammar, ISO administreras över 3 till 4 veckor vid 30 mg/kg/dag är tillräckligt för att inducera hjärt-remodeling i de flesta möss. Specifikt, ISO leder till en Pro-hypertrofisk kompenserande fas under vecka 1 följt av vägg gallring, ventrikulär dilatation och minskning av systolisk funktion av vecka 2 och 32. Framgång för ISO-modellen skapandet kan bedömas in vivo genom seriell ekokardiografi visar hypertrofi, dilatation, och ventrikulär dysfunktion, samt ex vivo via histologisk och molekylär bedömning av skördad hjärtvävnad för intramyokardiell lipidackumulering, fibros, er-stress, apoptos och genuttryck9,10,11,12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Detta protokoll följer djur hälso riktlinjerna från University of California, Los Angeles (ARC Protocol #2010-075). Läsarna uppmanas att följa sina egna IACUC-godkända protokoll, som peri-förfarande mus vård och analgesi förvaltning kan vara institutspecifika.

1. beredning av isoproterenol osmotisk pump

ANMÄRKNINGAR: denna procedur har tillämpats framgångsrikt på 9 + vecko gamla kvinnliga möss som väger 18 + g från över 100 inavlade mus stammar, samt, hos manliga möss i en delmängd av stammar. Det finns ingen gräns för maximal kroppsvikt för den här proceduren. Inkludera alltid åldersmatchade kontroller, eftersom det är okänt om behandlingens ålder påverkar isoproterenol-inducerad känslighet för hjärtsvikt utveckling.

  1. Väg och registrera kroppsvikten för varje mus.
  2. Beräkna lämplig mängd och koncentration av isoproterenol för varje mus (se tabell 1 ; Tilläggsfil).
    Obs: de osmotiska pumpar som används i detta experiment (tabell över material) har en reservoarvolym på 100 μl och är utformade för att leverera läkemedel vid kontinuerliga flöden i upp till 28 dagar. Bered en extra 20 μL isoproterenollösning per pump för att ta hänsyn till volymförlusten i påfyllningsröret under pumpens lastning.
  3. Väg ut lämplig mängd isoproterenol (tabell 1) med hjälp av en analytisk balans och lös upp den i 120 μL steril 0,9% NaCl-lösning. Pipettera kraftigt eller skaka i 1 min för att helt solubilisera isoproterenol.
    Anmärkning: Förbered osmotiska pumpar i ett laboratorium biosäkerhets skåpet. Pumpar ska hanteras med kirurgiska handskar. Steril teknik rekommenderas under hela beredningen av osmotiska pumpar och under kirurgisk implantation förfarande.
  4. Väg och spela in den tomma osmotiska pumpen tillsammans med dess flödes moderator och ta sedan bort flödesmoderatorn.
  5. Aspirera 120 μL isoproterenollösning i en 1,0 mL spruta och fäst 27-gauge trubbigt fyllningsrör försett med osmotiska pumpar.
    Obs: se till att sprutan och fyllnings röret är fria från luftbubblor.
  6. Medan du håller pumpen i upprätt läge, sätt fyllnings röret genom pumpens öppning i toppen tills spetsen på fyllröret sitter nära botten av pump behållaren.
  7. Fyll på den osmotiska pumpen genom att långsamt trycka in sprutkolven tills isoproterenollösningen fylls upp till pumpens öppning.
  8. Ta försiktigt bort fyllnings röret och torka bort överflödig lösning.
  9. Sätt tillbaka flödesmoderatorn för att stänga pumpen och torka av överflödig lösning.
  10. Bekräfta att över 90% av reservoarvolymen har fyllts genom att omväga den osmotiska pumpen.
    Obs: kontroll pumpar bereds på samma sätt genom att fylla pump behållaren med steril 0,9% NaCl lösning.

2. beredning av kirurgiska instrument

  1. Rengör alla kirurgiska instrument, inklusive fiberoptik O-ring ljusmikroskop illuminator, 2 pincetter, nål hållare, varm pärla autoklaver, glaspärlor, och sax (tabell över material).
  2. Autoklav kirurgiska instrument vid 121 ° C för 30 min att sterilisera instrument före operationen.

3. isoproterenol osmotisk pump kirurgisk implantation

  1. Inducera anestesi genom att placera musen i en induktions kammare med 3% isofluran i 95% O2 och 5% CO2. Bibehålla anestesi med 2% isofluran via en Nosecone.
  2. Administrera 5 mg/kg karprofen s.c. till skruffen av halsen mellan skulderbladen för smärtlindring.
  3. Placera oftalmisk salva på ögonen för att förhindra korneal uttorkning.
  4. Kontrollera djupet av anestesi genom att övervaka andningsfrekvensen, tå nypa reflex, och färg på slemhinnan.
  5. Placera musen i liggande läge på en uppvärmd pad. Ta bort hår från nedre delen av buken och desinficera huden med Betadine eller klorhexidin.
    Obs: för att minimera postoperativ infektion, se till att det kirurgiska fältet är fritt från infallande hår.
  6. Använd ett par kirurgiska sax för att skära en 1 cm lång mittlinjen hud snitt. Använd ett par trubbiga saxar för att noggrant dissekera huden från de underliggande peritonealväggarna.
    Obs: en intraperitoneal leverans är att föredra för att rymma pumpens storlek.
  7. Dra peritonealväggarna bort från den underliggande tarmen med tång och skär ett 0,8 cm hål i peritonealväggarna med fin kirurgisk sax.
  8. Sätt in den osmotiska pumpen i peritonealhålan med Flow moderator slutet först.
  9. Stäng Hold i peritonealväggarna med hjälp av 5,0 absorberbara suturer på ett avbrutet sätt. Använd 6,0 icke-absorberbara suturer att stänga huden snitt på ett avbrutet sätt.
  10. Placera musen i en dedikerad inkubator för att hålla den varm och torr under återhämtning. Bedöm återhämtning från anestesi genom att övervaka musen var 30 minuter under de första två timmarna för återgång av normal andning och rörelse.
  11. När musen har helt återhämtat sig från anestesi, returnera den till rutinmässiga bostäder. Fortsätt att övervaka djuret för komplikationer dagligen upp till 3 dagar och sedan varje 2 till 3 dagar därefter fram till slutet av experimentet.
    Obs: djur bör övervakas för tecken på postoperativ smärta eller infektion, tecken på viktminskning, bristande rörlighet, onormal hållning, underlåtenhet att brudgummen, och överdriven slickar eller bita i snittet området.
  12. Administrera karprofen 5mg/kg s.c. varje 24 h i upp till 48 h och därefter efter behov.
  13. Administrera 0,25 mg/mL amoxicillin i dricksvatten i 5 dagar för att förhindra kirurgiska webbplats infektioner.
  14. Ta bort icke resorberbara suturer efter 7 till 10 dagar.

4. ekokardiografisk bedömning under anestesi

Obs: Echocardiographic bedömning kan utföras upprepade gånger för att övervaka seriell hjärt-remodeling under flera veckor. Vi utförde ekokardiografiska mätningar med veckointervall under 3 veckor.

  1. Inducera anestesi i en induktions kammare på 1,25% till 1,5% av isofluran. När lämpligt Sedated, säkra musen på ekokardiografi plattform med tejp så att musen för att fortsätta att få anestesi genom en näsa kon.
  2. Minska isofluran till en underhållsdos av 1% för att minimera negativa kronotropa och inotropa effekter av översedering. Ta del av andnings-och hjärtfrekvens under hela studien och justera isofluran dosering som behövs.
  3. Ta bort bröstet hår med en hårborttagningsmedel lotion och torka bröstet fri från håret.
  4. Placera ultraljudsgelen på bröstet och placera ultraljudssonden för att avbilda hjärtat.
  5. I B-läge, bild den vänstra ventrikeln (LV) i den parasternal lång-axelvy. Justera ekokardiografi plattform för att anpassa aortaklaffen och LV Apex i planet av ultraljud strålen.
  6. Luta ekokardiografi plattform för att placera LV lång axel vid 90 grader till ultraljud strålen och LV maximal diameter i mitten av bilden.
  7. Bild LV kort axel genom att vrida ultraljud sonden 90 grader.
  8. I M-läge mäta LV väggtjocklek och inre dimensioner.
  9. Placera musen tillbaka i buren. Monitor för återgång av normal andning och spontana kroppsrörelser.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I vår tidigare publicerade studie, vi administrerade en ISO-dos av 30 mg/kg/d över 21 dagar via osmotisk pumpen över 105 hybrid mus mångfald panel (hmdp) stammar2,13. Vi bedömde utfall med hjälp av ekokardiogram som utfördes vid baseline, vecka 1, 2 och 3 i ISO-behandlingen (figur 1). I likhet med en tidigare studie där författarna studerade effekten av isoproterenol bland 23 mus stammar14, vi observerade slående Inter-Strain variation bland ekokardiografiska parametrar. Sammanfattningen av vecko förändringar baserade på ekokardiografiska parametrar och förväntad tid till modellutveckling presenteras (figur 2 och figur 3)2,15. Även om variationer observerades bland mus stammar, i genomsnitt interventricular septal väggtjocklek vid slutet diastole (IVSd) och fraktionerad förkortning (FS) ökning under den första veckan men minskar med senare tidpunkter; vänsterkammarns inre diameter vid slutet diastole (LVIDd) och Vänsterkammar massan (LVM) ökar under en period av 3 veckor (figur 3). Dessa fynd är förenliga med en Pro-hypertrofisk kompenserande fas under vecka 1 av isoproterenol följt av vägg gallring, ventrikulär dilatation och minskning av systolisk funktion. Vår tidigare publicerade studie visade också uppreglering av flera gen undergrupper i samband med vänsterkammarhypertrofi, inklusive fibrotisk markör Lgals3 och hjärtsvikt markör nppb vid vecka 32. Andra Differentiellt reglerade gener inkluderar de inblandade i angiogenes, utsöndras signal glykoprotein, polysackarid bindning, aktin cytoskeleton, Chemokine signalering väg, proteinhaltiga extracellulär matris, och kollagen2. Dessa resultat bekräftas av ekokardiografiska och histologiska fynd: mus hjärtan visade synligt större vänster kammar kammarens dimensioner under ISO och större mängder av fibros under ISO-behandling i förhållande till saltlösning (figur 4).

Figure 1
Figur 1: kronisk isoproterenol (ISO)-inducerad hjärtsvikt modell via Mini-pump.
Denna siffra har anpassats med tillstånd från Wang et al.2 och Chang et al.15vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: variation i ekokardiografiska mått på hjärtats struktur och funktion bland mus stammarna i hybrid mus mångfalds panelen (HMDP).
Svarta staplar representerar mätningar under baslinje villkoret i rangordnad ordning. Vita staplar representerar mätningar efter 3 veckors kontinuerlig ISO-infusion. IVSd = interventrikulär septal väggtjocklek; LVIDd = Vänsterkammar innerdiameter vid änd diastole; LVM = vänster kammar massa; FS = fraktionerad förkortning. Felstaplar representerar standard felen på hjälpmedlet (SEM). Denna siffra har anpassats med tillstånd från Wang et al.2 och Chang et al.15.

Figure 3
Figur 3: de genomsnittliga förändringarna i ekokardiografiska åtgärder jämfört med baslinjen vid varje ISO-tidpunkt för varje klassisk inavlade stam.
Denna siffra har anpassats med tillstånd från Wang et al.2 och Chang et al.15. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: ekokardiografiska och histologiska förändringar efter kronisk isoproterenolinfusion.
A) representativa M-mode-ekokardiogram bilder från 2 möss vid baseline och vid vecka 3 av isoproterenol visas. Notera utvidgningen av vänsterkammarens inre dimensioner i båda möss samt utveckling av endokardiell fibros (röd pil) i mus #2. (B) Massons trikromfärgning av vänster kammare på kort axeln visar omfattande fibros med isoproterenolbehandling (skalbar: 2 mm). Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Kroppsvikt (g) Daglig dosering (μg/dag) Flödeshastighet (μL/dag) Koncentration (μL/dag) Isoproterenol (mg/120 μl)
20 600 2,64 227 27,3
21 630 2,64 239 28,6
22 660 2,64 250 30
23 690 2,64 261 31,4
24 720 2,64 273 32,7
25 750 2,64 284 34,1
26 780 2,64 295 35,4
27 810 2,64 307 36,8
28 840 2,64 318 38,2
29 870 2,64 330 39,5
30 900 2,64 341 40,9

Tabell 1: koncentration av isoproterenol och beredning av representativa kroppsvikter vid den osmotiska pumpens hastighet på 30 mg/kg/d. Denna tabell har anpassats med tillstånd från Wang et al.2 och Chang et al.15.

Kompletterande fil. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Vi har tillämpat denna metod på över 100 + stammar av inavlade möss för att bedöma hjärt resultat på grund av kronisk beta-adrenerga stimulering2,13. Signifikanta skillnader i känslighet för isoproterenol är kända för att existera bland mus stammar och kan anpassas till den stam av intresse som behövs16. Detta kan bero på variationen i beta-adrenerga receptor funktion mellan möss stammar17, stam-beroende skillnader i autonoma nervsystemet aktivitet16, beta-adrenerga receptor (beta-ar) densitet och/eller koppling17 och andra genetiska skillnader mellan stammar. Baserat på in vivo seriell ekokardiografi såväl som ex vivo kardiell vävnad histologi och genuttryck med och utan ISO, kronisk isoproterenol behandling inducerade slående skillnader som spänner från cellulära processer, extracellulär matris till inflammatoriska Svaren2,13. Följande överväganden kan vara relevanta för tillämpningen av denna hjärtsvikt modell.

Nästan 30% av de möss som implanterades med isoproterenol osmotisk pump dog före slutet av experiment protokollet2,13. Av dessa dog över 90% inom de första 48 timmarna efter pump implantation. Dödsfallen verkade stam specifika, med BXA-12/PgnJ, BXD-34/TyJ, BTBRT < + > TF/J, NZW/LacJ, BXD40/TyJ, och BALB/cJ är de mest mottagliga stammar. Dessutom observerade vi att möss som väger < 20 g hade en högre tidig postoperativ dödlighet (dödsfall inom 48 h). Att tillåta möss att mogna till minst 9 till 10 veckors ålder eller > 20 g kan minimera tidig postoperativ dödlighet. Därför kan det vara viktigt att redogöra för stam-specifika skillnader och tidig postoperativ dödlighet när du planerar ett experiment. Vi utförde inte en obduktion för att fastställa dödsorsaken. Därför kan vi inte fastställa felfrekvensen av osmotiska pumpar. Av de möss som offrades upptäckte vi inga synliga defekter.

Isofluran är känt för att vara negativt kronotropa och inotrop. Försiktighet bör iakttas för att minimera sedering och påverkan av isofluran på ekokardiografiska mätningar. Om bröstbenet kastar en benig skugga och försämrar bildkvaliteter, flytta musen för att bilden hjärtat genom en annan interkostal rymden. Om interventricular väggtjocklek mätning kompliceras av närvaron av den högra ventrikelväggen, Reimage genom en annan interkostal utrymme för att minimera dåligt avgränsade gränser. Noggranna mätningar är avgörande för jämförande analyser i efterföljande led.

Det finns litteratur dokumentera användningen av osmotiska minipumpar i råttor18,19. Läsarna bör notera att detta protokoll endast har använts med möss och att annan litteratur bör refereras till experimenterande med andra arter.

Tidigare litteratur tyder på att dagliga injektioner av isoproterenol och kontinuerlig administrering via osmotiska pumpar orsaka liknande ventrikulär vikt i förhållande till kroppsvikt20. Det finns dock skillnader i hemodynamik. Dagliga injektioner orsaka omedelbar hypotension och takykardi följt av rebound hypertoni inom några timmar. Kontinuerlig administrering orsakar omedelbar hypotension på dagen för pump implantation följt av normalisering av blodtrycket till mild hypertoni av dag 220. Den övergripande hemodynamiska trender härma mer kroniskt aktiverade sympatiska hormoner hos patienter med hjärtsvikt.

Vid vecka 1 av isoproterenol, var kontraktilitet ökat eller supernormal. Vid vecka 2 och 3, kontraktilitet var tillbaka till det normala för de flesta stammar och minskade för vissa stammar. I bakgrunden av pågående isoproterenol, normal kontraktilitet mätt med fraktionerad förkortning (FS) och ejektionsfraktion (EF) kan i själva verket representera nedsatt kontraktila Reserve. Om prövaren önskar att inducera en mer djupgående grad av hjärtsvikt, kan man öka ISO-doseringen eller förlänga ISO behandlingsperioden till 4 veckor, samtidigt väger risken för ökad postoperativ dödlighet. Slutligen baserades de uppgifter vi presenterade enbart på honmöss. Honmöss har visat högre post-ischemisk kontraktila funktion och mindre ATP-utarmning i en ischemi reperfusion skada modell jämfört med manliga möss21. Dessutom, i en kronisk ISO-modell, manliga möss har visat ett förhöjt hjärta till kroppsvikt förhållande och minskade totala noradrenalin nivåer i parotis och mandibular körtlar jämfört med kvinnor22. Användaren kan behöva överväga könsrelaterade skillnader i de observerade resultaten vid tillämpning av denna metod för kvinnor och män.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Författarna erkänner NIH K08 HL133491 för finansiering stöd.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Micro-Osmotic Pump System with Flow Moderator in Place Alzet Model 1004 Includes filling tube, flow moderator and pump body
(-)-Isoproterenol hydrochloride Sigma-Aldrich 16504-1G (-)-Isoproterenol hydrochloride is a powder that needs to be stored at -20°C.
1 ml sterile syringe VWR BD309602
30 W LED Fiber optic O-ring light microscope illuminator AmScope SKU: LED-30WR
5-0 COATED VICRYL (polyglactin 910) Suture Ethicon J303H 5-0, absorbable
Fine Scissors - Sharp FST 14060-09
Glass beads FST 18000-46
Hot bead sterilizers FST 18000-50
Iris forceps WPI 15915
Look Sharpoint 6-0, 18" Black Nylon Monofilament Suture LOOK AA-2176 6-0, non-absorbable
Needle holder WPI 15926
Normal Saline, 0.9% NaCl Fisher 89167-772

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hartupee, J., Mann, D. L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nature Review Cardiology. 14 (1), 30-38 (2017).
  2. Wang, J. J., et al. Genetic Dissection of Cardiac Remodeling in an Isoproterenol-Induced Heart Failure Mouse Model. PLoS Genetics. 12 (7), 1006038 (2016).
  3. Balakumar, P., Singh, A. P., Singh, M. Rodent models of heart failure. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 56 (1), 1-10 (2007).
  4. Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circulation: Heart Failure. 2 (2), 138-144 (2009).
  5. Huang, W. Y., Aramburu, J., Douglas, P. S., Izumo, S. Transgenic expression of green fluorescence protein can cause dilated cardiomyopathy. Nature Medicine. 6 (5), 482-483 (2000).
  6. Breckenridge, R. Heart failure and mouse models. Disease Model and Mechanism. 3 (3-4), 138-143 (2010).
  7. Wittstein, I. S., et al. Neurohumoral features of myocardial stunning due to sudden emotional stress. New England Journal of Medicine. 352 (6), 539-548 (2005).
  8. Templin, C., et al. Clinical Features and Outcomes of Takotsubo (Stress) Cardiomyopathy. New England Journal of Medicine. 373 (10), 929-938 (2015).
  9. Shao, Y., et al. A mouse model reveals an important role for catecholamine-induced lipotoxicity in the pathogenesis of stress-induced cardiomyopathy. European Journal of Heart Failure. 15 (1), 9-22 (2013).
  10. Kudej, R. K., et al. Effects of chronic beta-adrenergic receptor stimulation in mice. Journal of Molecular Cell Cardiology. 29 (10), 2735-2746 (1997).
  11. Zhuo, X. Z., et al. Isoproterenol instigates cardiomyocyte apoptosis and heart failure via AMPK inactivation-mediated endoplasmic reticulum stress. Apoptosis. 18 (7), 800-810 (2013).
  12. El-Demerdash, E., Awad, A. S., Taha, R. M., El-Hady, A. M., Sayed-Ahmed, M. M. Probucol attenuates oxidative stress and energy decline in isoproterenol-induced heart failure in rat. Pharmacology Research. 51 (4), 311-318 (2005).
  13. Rau, C. D., et al. Mapping genetic contributions to cardiac pathology induced by Beta-adrenergic stimulation in mice. Circulation Cardiovascular Genetics. 8 (1), 40-49 (2015).
  14. Berthonneche, C., et al. Cardiovascular response to beta-adrenergic blockade or activation in 23 inbred mouse strains. PLoS One. 4 (8), 6610 (2009).
  15. Chang, S. C., Ren, S., Rau, C. D., Wang, J. J. Isoproterenol-Induced Heart Failure Mouse Model Using Osmotic Pump Implantation. Methods Molecular Biology. 1816, 207-220 (2018).
  16. Shusterman, V., et al. Strain-specific patterns of autonomic nervous system activity and heart failure susceptibility in mice. American Journal of Physiology-Heart Circulation Physiology. 282 (6), 2076-2083 (2002).
  17. Faulx, M. D., et al. Strain-dependent beta-adrenergic receptor function influences myocardial responses to isoproterenol stimulation in mice. American Journal of Physiology-Heart Circulation Physiology. 289 (1), 30-36 (2005).
  18. Zhang, G. X., et al. Cardiac oxidative stress in acute and chronic isoproterenol-infused rats. Cardiovascular Research. 65 (1), 230-238 (2005).
  19. Boluyt, M. O., et al. Isoproterenol infusion induces alterations in expression of hypertrophy-associated genes in rat heart. American Journal of Physiology. 269 (2), Pt 2 638-647 (1995).
  20. Hohimer, A. R., Davis, L. E., Hatton, D. C. Repeated daily injections and osmotic pump infusion of isoproterenol cause similar increases in cardiac mass but have different effects on blood pressure. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 83 (2), 191-197 (2005).
  21. Cross, H. R., Murphy, E., Koch, W. J., Steenbergen, C. Male and female mice overexpressing the beta(2)-adrenergic receptor exhibit differences in ischemia/reperfusion injury: role of nitric oxide. Cardiovascular Research. 53 (2), 662-671 (2002).
  22. Klingman, G. I., McKay, G., Ward, A., Morse, L. Chronic isoproterenol treatment of mice: effects on catecholamines and rectal temperature. Journal of Pharmaceutical Sciences. 62 (5), 798-801 (1973).

Tags

Medicin fråga 152 hjärtsvikt osmotisk pump isoproterenol möss ekokardiogram hjärtats remodeling
Implantation av en isoproterenol-minipump för att inducera hjärtsvikt hos möss
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ren, S., Chang, S., Tran, A.,More

Ren, S., Chang, S., Tran, A., Mandelli, A., Wang, Y., Wang, J. J. Implantation of an Isoproterenol Mini-Pump to Induce Heart Failure in Mice. J. Vis. Exp. (152), e59646, doi:10.3791/59646 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter