여기서 우리는 대동맥 수축의 잘 확립 된 마우스 모델에서 탈밴드 수술 대동맥의 단계별 프로토콜을 설명합니다. 이 절차는 비대의 좌심실 역 리모델링 및 회귀의 근본적인 메커니즘을 연구할 뿐만 아니라 심근 회복을 가속화할 수 있는 새로운 치료 옵션을 테스트할 수 있습니다.
방법 논문
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여기서 우리는 대동맥 수축의 잘 확립 된 마우스 모델에서 탈밴드 수술 대동맥의 단계별 프로토콜을 설명합니다. 이 절차는 비대의 좌심실 역 리모델링 및 회귀의 근본적인 메커니즘을 연구할 뿐만 아니라 심근 회복을 가속화할 수 있는 새로운 치료 옵션을 테스트할 수 있습니다.
좌심실(LV) 역리모델링(RR)을 더 잘 이해하기 위해, 대동맥 밴딩 유도 LV 리모델링 후 마우스가 대동맥 수축을 제거하면 RR을 겪는 설치류 모델을 설명한다. 이 논문에서, 우리는 마우스에 있는 최소 침습적인 외과 대동맥 탈역을 능력을 발휘하기 위하여 단계별 절차를 기술합니다. 에코카르디모그래피는 LV 리모델링 및 RR 동안 심장 비대및 기능 장애의 정도를 평가하고 대동맥 탈장을 위한 최상의 타이밍을 결정하는 데 사용되었습니다. 프로토콜의 끝에서, 심장 기능의 말단 혈역학 적 평가를 실시하고, 샘플은 조직학 연구를 위해 수집되었다. 우리는 탈대하는 70-80%의 외과 생존율과 연관된다는 것을 보여주었습니다. 또한, 탈장 후 2 주, 심실 후부하의 상당한 감소는 심실 비대의 회귀를 트리거 (~20%) 및 섬유증 (~26%), 좌심실 충진 및 말기 확장기 압력(E/e 및 LVEDP)의 정상화에 의해 평가된 확장기 기능 장애의 회복. 대동맥 탈밴드는 설치류에서 LV RR을 연구하는 데 유용한 실험 모델입니다. 심근 회복의 정도는 대동맥 판막 교체와 같은 임상 맥락에서 발생하는 RR의 다양성을 모방하여 피험자 들 사이에 가변적이다. 우리는 대동맥 밴딩 / 탈밴드 모델이 RR의 메커니즘, 즉 심장 비대의 회귀와 확장기 기능 장애의 회복에 대한 새로운 통찰력을 해명하는 귀중한 도구를 나타낸다고 결론을 내립니다.
마우스내 의 횡방향 또는 오름차순 대어타수축은 압력 과부하 유발 심장 비대, 확장기 및 수축기 기능 장애 및 심부전1,2,3,4에널리 사용되는 실험 모델이다. 대동맥 수축은 처음에 벽 응력1을정상화하기 위해 보상된 좌심실(LV) 동심 비대로 이어집니다. 그러나, 장기간 된 심장 과부하와 같은 특정 상황에서,이 비대는 벽 스트레스를 감소시키기에 충분하지 않습니다, 확장기 및 수축기 기능 장애를 트리거 (병리학 비대)5. 병렬로, 세포외 매트릭스 (ECM)의 변화는 대체 섬유증 및 반응성 섬유증으로 세분화 될 수있는 섬유증으로 알려진 과정에서 콜라겐 증착 및 교차 링크로 이어질. 섬유증은, 대부분의 경우, 돌이킬 수 없고 과부하 완화 후 심근 회복을타협6,7. 그럼에도 불구하고, 최근 심장 자기 공명 영상 연구 결과는 반응성 섬유증이 장기8에서회귀할 수 있다는 것을 밝혔습니다. 전부, 섬유증, 비대 및 심장 기능 장애는 심부전으로 급속하게 진행되는 심근 리모델링으로 알려져 있는 프로세스의 일부입니다 (HF).
심근 리모델링의 특징을 이해하는 것은 역 리모델링(RR)으로 알려진 후자는 진행을 제한하거나 되돌리는 주요 목표가 되었습니다. RR이라는 용어는 주어진 개입에 의해 만성적으로 반전된 심근 변경, 이러한 약리치료(예를 들어, 항고혈압제), 판막 수술(예를 들어, 대동맥 협착증) 또는 심실 보조 장치(예를 들어, 만성 HF)를 포함한다. 그러나, RR은 종종 지배적인 비대 또는 수축기/확장기 기능 장애 때문에 불완전합니다. 따라서, RR 기본 메커니즘및 새로운 치료 전략의 설명은 여전히 누락, 이는 주로 액세스 하고 이러한 환자의 대부분에서 RR 동안 인간의 심근 조직을 연구 할 수 없기 때문이다.
이러한 한계를 극복하기 위해 설치류 모델은 HF 진행과 관련된 신호 경로에 대한 이해를 높이는 데 중요한 역할을 했습니다. 구체적으로, 대동맥 수축을 가진 마우스의 대동맥 탈밴드는 이들 2상에서 상이한 시점에서 심근 시료의 수집을 허용하기 때문에 불리한 LV 리모델링9 및 RR10,11의 근간 기전을 연구하는 유용한 모델을 나타낸다. 또한 RR을 홍보/가속할 수 있는 잠재적인 신규 대상을 테스트하는 우수한 실험 설정을 제공합니다. 예를 들어, 대동맥 협착 성 맥락에서,이 모델은 RR6,12의완전성 (in)의 완전성뿐만 아니라 현재 지식의 주요 단점을 나타내는 밸브 교체를위한 최적의 타이밍의 근간 반응의 광대 한 다양성에 관련된 분자 메커니즘에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다. 실제로, 이 개입에 대한 최적의 타이밍은 주로 대동맥 그라데이션의 크기에 따라 정의되기 때문에 논쟁의 대상이됩니다. 몇몇 연구 결과는 섬유증과 확장기 역기능 이 수시로 이미12로이 시간 지점이 심근 복구를 위해 너무 늦을 지도 모르다는 것을 옹호합니다.
우리의 지식에, 이것은 각각 판막 교체 전후에 대동맥 협착증 또는 고혈압과 같은 조건에서 일어나는 심근 리모델링 및 RR의 과정을 각각 재구성하는 유일한 동물 모델입니다.
위에서 요약된 도전을 해결하기 위하여, 우리는 이 두 종 사이 다름을 해결하는 마우스와 쥐 둘 다에 있는 실행될 수 있는 외과 동물 모형을 기술합니다. 우리는 이러한 수술을 수행 할 때 관련된 주요 단계와 세부 사항을 설명합니다. 마지막으로, 우리는 RR 직전과 전반에 걸쳐 LV에서 일어나는 가장 중요한 변화를보고합니다.
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모든 동물 실험은 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드 (NIH 출판 번호 85-23, 개정 2011) 및 동물 복지에 대한 포르투갈법 (DL 129/92, DL 197/96)을 준수합니다. P 1131/97). 유능한 지방 당국은이 실험 프로토콜 (018833)을 승인했습니다. 7주된 남성 C57B1/J6 마우스는 정기적인 12/12h 광암 사이클 환경, 22°C의 온도, 60% 습도가 있는 적절한 케이지에서 유지되었으며, 물과 표준 다이어트 광고 리비토움에 접근할 수 있는 습도가 60% 상승했습니다.
1. 수술장 준비
2. 마우스 준비 및 삽관
3. 수술 준비 (밴딩 및 탈밴드 수술 모두)
4. 오름차순 대동맥 밴딩 수술
참고: 자세한 프로토콜 설명은 2,3,4,13을참조하십시오.
5. 수술 후 치료
6. 대동맥 탈역 수술
7. 심장 기능을 평가하고 생체 내에서 심실 비대증을 왼쪽에 있는 에코카르디노피그래피
8. 혈역학 평가
9. 쥐의 대동맥 밴딩/탈장 절차
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수술 후 및 후기 생존
밴딩 절차의 perioperative 생존은 80%이고 첫번째 달 도중 사망은 전형적으로 <20%입니다. 앞서 언급했듯이, 탈장 수술의 성공은 이전 수술이 얼마나 침습적였는지에 매우 의존합니다. 학습 곡선 후, 탈장 절차 중 사망률은 약 25 %입니다. 이 사망에 대 동맥 또는 왼쪽 아트리움 파열을 포함 하 여 수술 시 동안 주로 사망 계정 (쥐에서, 생존율은 두 수술 절차에서 더 높은).
대동맥 밴딩 및 심근 리모델링
대동맥 수축의 성공은 LV 단변 수축 압력(LVESP)과 도플러 대동맥 유량 속도 > 2.5m/s에 의해 확인되었으며, 이는 수정된 베르누렐리방정식(그림 5)을사용하여 25mmHg의 압력 그라데이션에 해당한다. SHAM 마우스에 비해, 증가 LV 질량(표 1 및
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본 명세서에서 제안된 모델은 대동맥 밴딩 및 탈밴드 후 LV 리모델링 및 RR의 과정을 각각 모방한다. 따라서, 불리한 LV 리모델링에 관여하는 분자 메커니즘에 대한 우리의 지식을 발전시키고 이들 환자의 심근 회복을 유도할 수 있는 새로운 치료 전략을 시험하는 우수한 실험 모델을 나타낸다. 이 프로토콜은 외과 외상을 줄이기 위해 최소 침습적이고 매우 보수적 인 수술 기술로 대동맥 밴딩 및 탈장의 설치류 동물 모델을 만드는 방법에 대한 단계를 자세히 설명합니다.
프로토콜의 가장 중요한 단계는 대동맥 밴딩 중 외과 적 침략의 정도와 관련이 있습니다. 후속 대동맥 탈역 수술의 성공은 대동맥 주위의 조직 침략과 섬유증을 피하는 최소 침습 적 밴딩 절차에 엄청나게 의존하므로 덜 침습적 인 접근법이 필수적입니다(표 2). 봉합사 내화는 LV 비대증이 적고 심장기능(16)(표 2)과연관되어...
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저자는 이해상충이 없습니다.
저자는 과학 기술 (FCT), 유럽 연합( EU), 쿼드로 드 Referência 에스트라테기코 나시오날 (QREN), 푼도 유럽 유 데센볼비멘토 지역 (FEDER) 및 Programa Operacional Factores 드 Competitividade (경쟁) UnIC (UID / IC / 00051/ 2013) 연구 단위에 대한 포르투갈어 재단에 감사드립니다. 이 프로젝트는 경쟁 2020 - 프로비타 오페라 경쟁 E Internacional e Internacionalização (POCI), 프로젝트 DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003) 포르투갈 2020 파트너십 계약에 의해 지원되는 것을 통해 FEDER에 의해 지원됩니다. 유럽 지역 개발 기금(ERDF)을 통해 리스본의 지역 운영 프로그램인 2020년 유럽 구조 및 투자 펀드가 지원하는 프로젝트 NETDIAMOND(POCI-01-0145-FEDER-016385)를 통해. 다니엘라 미란다 실바와 파트리아 로드리게스는 펠다샤오 파라인 시첸시아 e Tecnologia(FCT)의 펠로우십 보조금(SFRH/BD/87556/2012 및 SFRH/BD/96026/2013)의 지원을 받습니다.
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