Waiting
Login processing...

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

Medicine

Forbedret gnavermodel af myokardieiskæmi og reperfusionsskade

Published: March 7, 2022 doi: 10.3791/63510
Automatic Translation
*1,2,3, *3, 3, 4, 5, 3, 5, 6, 1,2, 7
1Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine, 2Department of Cardiology, Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine, 3First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, 4School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education, 5Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine, 6Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine, 7Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

Myokardieiskæmi-reperfusionsmodel af rottehjerte forbedres ved hjælp af en selvfremstillet retraktor, polyvinylchloridrør og en unik knudemetode. Elektrokardiogram, triphenyltetrazoliumchlorid og histologisk farvning og procentvise overlevelsesanalyseresultater viste, at den forbedrede modelgruppe har højere succes- og overlevelsesrater end den allerede eksisterende modelgruppe.

Abstract

Myokardieiskæmi og reperfusionsskade (MIRI), induceret af koronar hjertesygdom (CHD), forårsager skade på kardiomyocytterne. Desuden tyder beviser på, at trombolytisk terapi eller primær perkutan koronar intervention (PPCI) ikke forhindrer reperfusionsskade. Der er stadig ingen ideel dyremodel for MIRI. Denne undersøgelse har til formål at forbedre MIRI-modellen hos rotter for at gøre kirurgi lettere og mere gennemførlig. En unik metode til etablering af MIRI udvikles ved hjælp af et blødt rør i et centralt trin i den iskæmiske periode. For at udforske denne metode blev tredive rotter tilfældigt opdelt i tre grupper: sham-gruppe (n = 10); eksperimentel modelgruppe (n = 10); og eksisterende modelgruppe (n = 10). Resultater af triphenyltetrazoliumchloridfarvning, elektrokardiografi og procent overlevelse sammenlignes for at bestemme nøjagtigheder og overlevelsesrater for operationerne. Baseret på undersøgelsesresultaterne er det blevet konkluderet, at den forbedrede kirurgiske metode er forbundet med en højere overlevelsesrate, forhøjet ST-T-segment og større infarktstørrelse, hvilket forventes at efterligne MIRI's patologi bedre.

Introduction

Iskæmisk hjertesygdom er den førende årsag til dødelighed på verdensplan. Kardiovaskulær dødelighed spiller en afgørende rolle for folkesundheden og epidemiologien globalt1. Myokardieiskæmi og reperfusionsskade spiller væsentlige funktioner i iskæmisk hjertesygdom, som refererer til en kompleks patofysiologisk proces, der omfatter udtømning af adenosintrifosfat2, overdreven generering af reaktive iltarter3, inflammatoriske reaktioner4 og mitokondriel dysfunktion på grund af calciumoverbelastning5, hvilket udløser akut myokardieinfarkt via metabolisk dysfunktion og strukturel skade6.

De detaljerede mekanismer, der ligger til grund for myokardieiskæmi og reperfusionsskade (MIRI), forbliver imidlertid ukendte. Det foreliggende arbejde har til formål at udvikle en unik dyremodel, der i tilstrækkelig grad simulerer den kliniske præsentation og behandling af MIRI. Ellers kræver store dyr7 (såsom svin) i forbindelse med MIRI-modelforskning interventionel kirurgi, hvilket er dyrt. Små dyr (såsom kaniner8, mus 9,10,11,12 og rotter13) kræver delikat kirurgi under mikroskopi 10, fjernstyrede saccules 8,11 eller klemmer hjertet ud af hulrummet9, hvilket kræver et højt niveau af teknologi og kan forårsage flere postoperative komplikationer, der forstyrrer nøjagtigheden af fund. En ideel MIRI-model med en højere overlevelsesrate og lavere omkostninger vil spille en afgørende rolle i patologisk forskning.

Denne undersøgelse havde til formål at bekæmpe disse problemer ved at etablere en mere tilgængelig og gennemførlig model for MIRI hos rotter for at lette forskningen i MIRI's patologi, hvilket kunne føre til opdagelsen af kliniske terapier til MIRI.

Protocol

Undersøgelsen blev godkendt af Animal Care and Use Committee ved Nanjing University of Chinese Medicine (tilladelse nr. 202004A002). Undersøgelsen fulgte nøje National Institutes of Health (NIH) retningslinjer for brug af forsøgsdyr (NIH publikation nr. 85-23, revideret 2011). Tredive mandlige Sprague-Dawley rotter (vægt, 300 ± 50 g; alder, 12 ± 14 uger) blev brugt i dette arbejde.

1. Tilberedning af dyr

  1. Fratage rotterne mad og vand i 12 timer før operationen. Præoperativ faste har til formål at forhindre lungeaspiration14.
  2. Steriliser alle instrumenter før operationen ved hjælp af en højtryksdampsterilisator.
  3. Anæstesi rotterne ved at administrere pentobarbital natrium (1,5%, 75 mg/kg) via intraperitoneal injektion (se tabel over materialer).
  4. Vurder effektiviteten af anæstesi ved at udføre pinch-toe testen.
    BEMÆRK: Rotten betragtes som tilstrækkeligt anæstesi, hvis der ikke observeres reflekser, når dens bagpote holdes af pincetten.
  5. Ret den midterste del af to papirclips ud for at danne en "S" -form. Træk den brede del af hvert "S" ned for at danne en lille retraktor.
  6. Skær et polyvinylchloridrør med en diameter på 2 mm (PVC) i stykker med en længde på 7 mm. Indsæt en 10 cm lang 4-0 sutur i PVC-røret, og bind dens ender.
  7. Ligate den venstre forreste nedadgående (LAD) koronararterie og PVC-røret sammen ved hjælp af en 6-0 sutur. Skær en rille midt i PVC-røret ved hjælp af en oftalmisk saks, og brug rillen til at tråde 6-0-suturen gennem røret for at forhindre, at den falder af.
    BEMÆRK: PVC-røret og "S"-formede retraktorer er vist i supplerende figur 1.

2. Kirurgisk procedure

  1. Udfør kirurgi for at generere den forbedrede MIRI rottemodel ved at følge nedenstående trin.
    BEMÆRK: Dyremodelgruppen genereret af den forbedrede MIRI-metode kaldes den eksperimentelle modelgruppe i hele artiklen.
    1. Efter anæstesi (trin 1.2) skal du fastgøre rottens lemmer med tape ved at placere rotten på operationsbrættet i liggende stilling. Barber nakken og venstre forreste brystområde med hårfjerningscreme, og rengør huden med 75% alkohol og iodphor scrub.
    2. Skær halsens hud på langs langs langs den mediane livmoderhalslinje ved hjælp af oftalmisk saks.
    3. Adskil nakkemusklerne ved hjælp af en øjenpincet, og læg en retraktor (trin 1.4) på hver side for at trække dem yderligere tilbage.
      BEMÆRK: Det er nødvendigt at udsætte luftrøret tilstrækkeligt, da det er afgørende for at forhindre blødning fra skjoldbruskkirtlen under dette trin.
    4. Efter at have udsat luftrøret, skal du identificere mellemrummet mellem den fjerde og femte trakealring. Dette rum er punkteringspunktet.
    5. Marker dette punkt ved hjælp af den stumpe kant af en nålespids. Lav et 3 mm snit parallelt med cricoidbrusk på dette tidspunkt.
    6. Indsæt en sugetrøske (se materialetabel) i luftrøret via snittet (trin 2.1.5), og ventiler rotten mekanisk for at opretholde normal åndedræt med en hastighed på 80 vejrtrækninger /min og et tidevandsvolumen på 8 ml/kg.
    7. Lav derefter et snit på 4-5 cm fra xiphoiden til midten af det andet venstre interkostale rum, mens du holder skalpellen i en 45 ° vinkel. Adskil forsigtigt og langsomt pectoralis major og serratus forreste muskler ved hjælp af oftalmisk pincet for at få adgang til det interkostale rum.
    8. Lav et snit på 1,5 cm på tværs mellem venstre tredje og fjerde ribben ved hjælp af oftalmisk saks.
    9. Skær om nødvendigt den fjerde ribben ud for at udsætte hjertet dækket af venstre lunge. Dette giver bedre synlighed.
    10. For at forhindre skader skal du placere bomuldskugler gennemblødt i den fysiologiske saltopløsning over lungerne i brysthulen. Dissekere perikardiet ved hjælp af en øjenpincet, løft det venstre atrielle vedhæng med en pincet og identificer det koronar ostium, der er til stede ved roden af aortaarterien.
    11. I sektionen mellem venstre lunge og auricle skal du ligere LAD og det forberedte korte rør (trin 1.6) sammen ved hjælp af en 6-0 kirurgisk sutur og binde den ved hjælp af en slipknot. Anbring slipknot i PVC-rørets rille, og stram det ligerede rør og LAD ved hjælp af en anden slipknot i 45 min15 (figur 1A,B).
    12. Optag farveændringen i den forreste del af venstre ventrikel og ST-segmenthøjde på elektrokardiogram (EKG) i iskæmiperioden.
      BEMÆRK: Den forreste del af venstre ventrikel bliver bleg i iskæmiperioden.
    13. Spænd brystmusklerne og huden ved hjælp af en arterieklemme, og dæk såret med fugtigt saltvandsgasbind.
    14. Løsn slipknotten, og fjern det forberedte korte rør efter 45 min15 (figur 1C).
    15. Hold rotterne aæstet under reperfusion i 2 timer.
  2. Udfør kirurgi for at generere rottemodellen efter den tidligere offentliggjorte procedure16.
    BEMÆRK: Denne dyremodelgruppe omtales som den eksisterende modelgruppe i hele artiklen.
    1. Før ligering af LAD koronararterien skal du udføre de samme trin som den eksperimentelle modelgruppe.
    2. I den iskæmiske periode skal du ligere hver rottes proksimale LAD koronararterie med en slipknot kun ved hjælp af en 6-0 kirurgisk sutur i samme position som den eksperimentelle modelgruppe og binde en slipknot i 45 minutter.
    3. Efter ligeringen løsnes slipknuden med pincet, suturere rottens snit med en suturnål og pincet og holde dyret i dyb anæstesi af 1,5% pentobarbital natrium i hele reperfusionsperioden 17,18,19 i 2 timer før høst af rottens hjerter.

3. Vurdering af farvning af triphenyltetrazoliumchlorid

  1. I slutningen af reperfusionen eutetiseres rotterne, mens de stadig er dybt bedøvende. Ofre rotterne og høst deres hjerter16,20 med det samme. Vask hjerterne i PBS-opløsning, og opbevar dem ved -20 °C i ~20 minutter for at hærde vævene.
  2. Skær derefter hjerterne i 2 mm skiver med et mikrotomblad, inkuber dem med 2% triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) (se materialetabel) ved 37 °C i ~30 min, og fastgør dem i 10% neutral formalin.
  3. Fotografer hjerteskiverne, og beregn infarktområderne ved hjælp af et billedbehandlingsprogram af ImageJ-software (se Tabel over materialer).
    BEMÆRK: På grund af farvningen fremstår infarktstederne bleghvide, mens normalt væv ser mørkerødt ud.

4. Histologisk farvning

  1. Høst hjerterne under dyb anæstesi af 1,5% pentobarbital natrium i slutningen af reperfusionsperioden.
  2. Fastgør hjerterne i 10% formalin ved 4 ° C i 48 timer.
  3. Derefter sektioneres hjerterne med et mikrotome i mindst 6 skiver (5 μm tykke) og der sikres mindst tre skiver til hæmatoxylin og eosin (H & E) og Masson-farvning20,21.
  4. Overhold lysbillederne under et lysmikroskop, og fotografer dem.

5. EkG-vurdering

  1. Opdel tilfældigt dyr i eksperimentelle eller eksisterende MIRI-modelgrupper eller sham-grupper for at vurdere EKG-ændringerne.
  2. Bedøve alle rotter under de kirurgiske ligationer og vurdere standard lem bly II sporing20,21 for at identificere EKG ændringer og bekræfte myokardieiskæmi.
  3. Gem alle billeder i et digitalt bibliotek.

6. Statistisk analyse

  1. Udføre statistiske analyser ved hjælp af videnskabelig graf- og statistiksoftware (se Tabel over materialer).
  2. Udtryk alle data som middelværdi ± standardfejl i middelværdien. Efter normalitets- og lognormalitetstest for hver gruppe udføres en envejsanalyse af varians og t-test22 for at bestemme signifikante forskelle mellem grupperne. Betragt p-værdien <0,05 som statistisk signifikant.

Representative Results

TTC farvning
Hjertesektioner fra rotter, der gennemgik enten den eksisterende eller forbedrede MIRI-procedure eller sham-kirurgi, blev farvet med TTC, og billederne blev gemt digitalt og analyseret ved hjælp af ImageJ. Rotter, der gennemgik enten de allerede eksisterende eller forbedrede MIRI-procedurer, havde myokardieinfarkter, mens rotter fra sham-gruppen ikke gjorde det (figur 2B). Sammenlignet med rotter i sham-gruppen havde rotter i de eksisterende (p < 0,0001) og eksperimentelle (p < 0,0001) MIRI-modelgrupper en signifikant forskel i myokardieinfarktstørrelse, og den eksperimentelle modelgruppe havde en større myokardieinfarktstørrelse end den eksisterende modelgruppe (p = 0,0176) (figur 3B).

Histologisk farvning
Analyse af prøver farvet ved hjælp af H&E- og Masson-pletter22,23 viste, at sammenlignet med sham-gruppen havde kardiomyocytterne fra både de eksperimentelle og de eksisterende modelgrupper oplevet kritisk skade og nukleolyse og blev infiltreret af adskillige neutrofiler (figur 3).

EKG-test
EKG ST-T-segmenterne af rotter i de eksisterende og eksperimentelle MIRI-modelgrupper var forhøjede sammenlignet med rotter i sham-gruppen (figur 4A), og forskellene mellem den eksperimentelle model og sham-grupper (p < 0,0001) eller de eksisterende model- og shamgrupper (p < 0,0001) var signifikante (figur 4B). Desuden var ST-T-segmentet mere forhøjet i den eksperimentelle modelgruppe end i den eksisterende modelgruppe (p = 0,0274) (figur 4C).

Procent overlevelse
Overlevelsesraten var signifikant forskellig mellem de to MIRI-modelgrupper (figur 4D). Fire af de ti rotter døde i den eksisterende modelgruppe. Dødeligheden var 40% i reperfusionsperioden. I modsætning hertil døde ingen af rotterne i den eksperimentelle modelgruppe under operationen, hvilket viste, at den nuværende forbedrede model havde en højere overlevelsesrate (p = 0,0291).

Figure 1
Figur 1: Nøgletrin i myokardieiskæmisk og reperfusionsskade (MIRI) modelkirurgi. Grønne punkter angiver ligaturprotokollen i den iskæmiske periode, herunder placering af det bløde rør på koronararterierne (A), tilslutning af suturledningen i rillen på det forberedte bløde rør (B), løsning af slipknot og fjernelse af det bløde rør, når reperfusionsperioden blev startet (skalastang = 1 cm) (C ). LAA: Venstre atrielle vedhæng, RAA: Højre atrielle vedhæng, LAD: Venstre forreste nedadgående, RCA: Højre koronararterie, IVC: Ringere Vena Cava, SVC: Superior Vena Cava, AO: Aorta arterie, PA: Lungearterie. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Hele operationsproceduren og forskelle i triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) farvning mellem forskellige grupper. Den forberedte lille retraktor (skalastang = 15 mm), blødt rør (skalastang = 10 mm) og hele operationen (skalastang = 15 mm) vises (A). Tredive rotter blev tilfældigt opdelt i de eksperimentelle (n = 10), sham-gruppen (n = 10) og eksisterende modelgrupper (n = 10). TTC-farvning indikerede, at både de eksperimentelle og eksisterende modellers grupper havde signifikante ændringer i forhold til sham-gruppen (B). Myokardiets forreste væg i forsøgs- og sidevæggen i de eksisterende modelgrupper blev bleghvid, hvilket bekræftede det iskæmiske områdes placering (skalabjælke = 5 mm). Den "eksisterende model" er afbildet som den "gamle model" i figuren. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Forskelle i H&E og Masson farvning mellem grupper. Tredive mandlige Sprague Dawley-rotter blev tilfældigt opdelt i de eksperimentelle (n = 10), sham-gruppe (n = 10) og eksisterende modelgrupper (n = 10), og sammenligningen af cellemorfologiske ændringer mellem grupper er vist (skalabjælke = 2 mm). Hæmatoxylin og Eosin (H & E) og Masson-farvning viser, at myokardieceller i den eksperimentelle model og eksisterende modelgrupper har kritisk skade, nukleolyse og infiltreres af adskillige neutrofiler sammenlignet med dem i sham-gruppen (skalabjælke = 100 μm). Den "eksisterende model" er afbildet som den "gamle model" i figuren. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Forskelle i statistiske resultater mellem grupper. Tredive mandlige Sprague Dawley-rotter blev tilfældigt opdelt i de eksperimentelle (n = 10), sham-gruppen (n = 10) og eksisterende modelgrupper (n = 10). Elektrokardiogramfund viser, at sammenlignet med den allerede eksisterende modelgruppe har den eksperimentelle modelgruppe en større myokardieinfarktstørrelse (****p < 0,0001, *p = 0,0176) (A), en højere ST-segmenthøjde (****p < 0,0001, *p = 0,0274) (B) og en højere overlevelsesprocent (p = 0,0291) (C ). Især rotter fra den eksisterende modelgruppe var mere tilbøjelige til at dø i begyndelsen af iskæmiperioden og begyndelsen af reperfusionsperioden (D). Den "eksisterende model" er afbildet som den "gamle model" i figuren. Klik her for at se en større version af denne figur.

Supplerende figur 1: Detaljerne i den forberedte retraktor og PVC-røret. Den forberedte retraktor (A) og PVC-rør (B) er vist. Klik her for at downloade denne fil.

Discussion

Hovedforskellen mellem de allerede eksisterende og forbedrede metoder var brugen af PVC-rør i ligationsprocessen. I den eksisterende kirurgiske metode blev myokardievævet kun ligeret ved hjælp af 6-0 silkesuturen, hvilket inducerede skade på myokardiet under ligering, hvilket resulterede i intraoperativ død. Desuden ville hjertets pulsering løsne slipknot. I modsætning hertil kunne slipknot placeret i rørets rille i den forbedrede metode med PVC-røret strammes, og myokardiets område påvirket af ligering steg. Disse fordele blev observeret under den eksperimentelle procedure og bekræftet af TTC-farvning og procent overlevelsesresultater.

Det kritiske trin i den forbedrede kirurgiske metode var at placere det bløde rør på den proksimale LAD koronararterie, ledsaget af nerver, lymfekar og myokardievæv under ligering i den iskæmiske periode. Dette forberedte bløde rør kan fungere som en pude, der beskytter det perifere væv (nerver, myokardi og lymfekar) og reducerer dødeligheden under koronararterieligation. Operationen udført ved den allerede eksisterende metode lignede operationen for myokardieinfarkt. De procentvise overlevelsesresultater viste, at rotter i den eksisterende modelgruppe hovedsageligt døde i den iskæmiske periode (to rotter døde ved 2 min efter ligation, og to rotter døde ved 45 min efter ligation). Ellers er de underliggende dødsårsager stadig uklare, og der er en række hypoteser, herunder yderligere skade på de nervøse strukturer23, lymfekar og myokardi.

Med hensyn til nervøs skade har tidligere undersøgelser vist, at der i den iskæmiske periode i dyremodellen ud over de direkte lokale virkninger af iskæmi på nervestrukturerne sandsynligvis også er et signifikant fald i neuropeptid Y (NPY) niveauer, der bidrager til forstyrrelser i aksoplastisk transport i den sympatiske innervering24. Dette fund stemmer overens med resultater rapporteret af Han et al.25, der afslørede, at en gradvis forsvinden af NPY forekom inden for det infarkte myokdium efter ligering af LAD koronararterien hos rotter. NPY's rolle i denne sammenhæng er imidlertid fortsat uklar. Dens deletion dæmper hjertedysfunktion og apoptose under akut myokardieinfarkt26 og er forbundet med arytmi27, højt blodtryk og koronar mikrovaskulær funktion28.

Desuden forekom der negativ obstruktion af hjertelymfestrømmen i den iskæmiske periode, hvilket førte til alvorligt hjerteødem, venstre dysfunktion og blødninger29, hvilket kan være en anden dødsårsag hos rotter. Under denne patologiske proces kan ligaturen i LAD-koronararterien tilskrives obstruktion af koronararterier eller hjertelymfatisk transport inden for infarktområdet, hvilket kan forårsage yderligere komplikationer, såsom negativ ombygning af den epikardielle kollektorlymfati, reduceret lymfestrøm og vedvarende ødem30.

Derfor spiller cirkulation i lymfekar en funktionel rolle i hjertehomeostase31 og sårheling32, og de procentvise overlevelsesresultater i denne undersøgelse tyder på, at den forbedrede MIRI-kirurgiske procedure kan undgå lymfeskader og fremme lymfatisk reperfusion ved at placere det bløde rør på LAD-koronararterien under ligaturen. Til sammenligning er den eksisterende kirurgiske metode mere tilbøjelig til at rive hjertemusklen og forårsage en massiv blødning under ligering af LAD koronararterien uden den dæmpende virkning af det bløde rør. Derudover var den forberedte bløde rørdiameter meget større end 6-0 silkesuturen, og røret kan have kontraheret og induceret en større infarktstørrelse, da slipknot var bundet til røret i den iskæmiske periode.

Denne undersøgelse havde et par begrænsninger. Hjertets infarktstørrelse blev analyseret i det indledende eksperiment. Substitutionsformlen (N = 7,75) blev beregnet ved hjælp af en tidligere rapporteret ligning33. I betragtning af rotternes mulige død under operationen blev N hævet med 25%; derfor blev n = 10 (ti rotter for hver gruppe) besluttet. Ellers havde den allerede eksisterende metode til at generere MIRI-modellen en høj dødelighed. Derfor var der få tilfælde (lav stikprøvestørrelse) i den eksperimentelle modelgruppe, der påvirkede de statistiske resultater. Flere vurderinger, herunder ekkokardiografi30, Evans blå farvning34 og myokardieenzymmåling35, var afgørende for hjertefunktionsevaluering og analyse. På grund af den lave stikprøvestørrelse af dette arbejde blev disse vurderinger ikke udført og vil blive beskrevet i en fremtidig undersøgelse af farmakodynamisk forskning i MIRI. I betragtning af at den eksisterende kirurgiske procedure til generering af MIRI-modellen er forbundet med omfattende myokardieskader, er det imidlertid værd at rapportere denne nuværende metode til forbedring af modelleringen af MIRI hos rotter og bringe lys over denne prækliniske model, der korrekt simulerer iskæmisk hjertesygdom.

Afslutningsvis havde den forbedrede kirurgiske metode til generering af MIRI-modellen en højere overlevelsesrate, et forhøjet ST-T-segment og en større infarktstørrelse end den eksisterende MIRI-modelgenereringsmetode, hvilket tyder på, at den forbedrede model bedre simulerer MIRI-patologi.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af Administration of Traditional Chinese Medicine [SLJ0204], Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine (Y21017), National Natural Science Foundation of China [81973763, 81973824,82004239].

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10% Neutral Formalin Chunyu, China _
2,3,5-Triphenyl-2H-Tetrazolium Chloride Solarbio, China T8107
75% Alchol SCR, China 10009261
Artery Clip Zhonglin Dongsheng, China 6.5cm
Camera Olympus Corporation, Japan EPL5
Cotton ball Huachen, China _
Dpilatory cream Veet, China _
Eye speculum Shanghai Jingzhong, China _
Gauze Zhonggan, China _
GraphPad GraphPad Software, USA 8.0
H&E Kit Solarbio, China G1120
High-pressure steam sterilizer TOMY, Japan SX-500
ImageJ NIH, USA _
Masson Kit Solarbio, China G1340
Medical Tape Mr.Song, China _
Microscope Olympus Corporation, Japan CKX31
Microscopy TEKSQRAY, China _
Microtome Leica, Germany RM2235
Microtome Blade Leica, Germany 819
Needle holder Shanghai Jingzhong, China _
Ophthalmic scissors Shanghai Jingzhong, China _
Ophthalmic tweezers Shanghai Jingzhong, China _
Paper clip Chenguang, China ABS91613
Physiological saline solution Kelun, China _
Powerlab ECG ADINSTRUMENTS ,China 4/35
PVC tube Guanzhijia, China _
Small animal ventilator TECHMAN, China HX-101E
Sodium Pentobarbital SIGEMA, USA 1030001
Suction trocar TECHMAN, China HX-101E
Suture line Lingqiao, China 4-0
Suture needle with thread Shanghai Pudong Jinhua Medical Products Co LTD, China 6-0

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics-2016 update: a report from the American heart association. Circulation. 133 (4), 38 (2016).
  2. Allen, D. G., Orchard, C. H. Myocardial contractile function during ischemia and hypoxia. Circulation Research. 60 (2), 153-168 (1987).
  3. Ashraf, M. I., et al. A p38MAPK/MK2 signaling pathway leading to redox stress, cell death and ischemia/reperfusion injury. Cell Communication and Signaling. 12, 6 (2014).
  4. Hernandez-Resendiz, S., et al. The role of redox dysregulation in the inflammatory response to acute myocardial ischaemia-reperfusion injury - adding fuel to the fire. Current Medicinal Chemistry. 25 (11), 1275-1293 (2018).
  5. Heidrich, F., et al. The role of phospho-adenosine monophosphate-activated protein kinase and vascular endothelial growth factor in a model of chronic heart failure. Artificial Organs. 34 (11), 969-979 (2010).
  6. Shen, Y., Liu, X., Shi, J., Wu, X. Involvement of Nrf2 in myocardial ischemia and reperfusion injury. International Journal of Biological Macromolecules. 125, 496-502 (2019).
  7. Hinkel, R., et al. AntimiR-21 prevents myocardial dysfunction in a pig model of ischemia/reperfusion injury. Journal of the American College of Cardiology. 75 (15), 1788-1800 (2020).
  8. Torrado, J., et al. Sacubitril/Valsartan averts adverse post-infarction ventricular remodeling and preserves systolic function in rabbits. Journal of the American College of Cardiology. 72 (19), 2342-2356 (2018).
  9. Guan, L., et al. MCU Up-regulation contributes to myocardial ischemia-reperfusion Injury through calpain/OPA-1-mediated mitochondrial fusion/mitophagy Inhibition. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (11), 7830-7843 (2019).
  10. Fan, Q., et al. Dectin-1 contributes to myocardial ischemia/reperfusion injury by regulating macrophage polarization and neutrophil infiltration. Circulation. 139 (5), 663-678 (2019).
  11. Huang, C., et al. Effect of myocardial ischemic preconditioning on ischemia-reperfusion stimulation-induced activation in rat thoracic spinal cord with functional MRI. International Journal of Cardiology. 285, 59-64 (2019).
  12. Li, D., et al. Cardioprotection of CAPE-oNO2 against myocardial ischemia/reperfusion induced ROS generation via regulating the SIRT1/eNOS/NF-κB pathway in vivo and in vitro. Redox Biology. 15, 62-73 (2018).
  13. Cui, Y., Wang, Y., Liu, G. Protective effect of Barbaloin in a rat model of myocardial ischemia reperfusion injury through the regulation of the CNPY2PERK pathway. International Journal of Molecular Medicine. 43 (5), 2015-2023 (2019).
  14. Lin, M. W., et al. Prolonged preoperative fasting induces postoperative insulin resistance by ER-stress mediated Glut4 down-regulation in skeletal muscles. Int J Med Sci. 11 (5), 1189-1197 (2021).
  15. Wu, J., et al. Sevoflurane alleviates myocardial ischemia reperfusion injury by inhibiting P2X7-NLRP3 mediated pyroptosis. Frontiers in Molecular Biosciences. 26 (8), 768594 (2021).
  16. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of Visualized Experiments. (48), e2464 (2011).
  17. Zhang, C. X., et al. Mitochondria-targeted cyclosporin: A delivery system to treat myocardial ischemia reperfusion injury of rats. Journal of Nanobiotechnology. 17 (1), 18 (2019).
  18. Liu, X. M., et al. Long non-coding RNA MALAT1 modulates myocardial ischemia-reperfusion injury through the PI3K/Akt/eNOS pathway by sponging miRNA-133a-3p to target IGF1R expression. European Journal of Pharmacology. 916, 174719 (2022).
  19. Li, L., et al. Ginsenoside Rg3-loaded, reactive oxygen species-responsive polymeric nanoparticles for alleviating myocardial ischemia-reperfusion injury. Journal of Controlled Release. 317, 259-272 (2020).
  20. Mickelson, J. K., et al. Streptokinase improves reperfusion blood flow after coronary artery occlusion. International Journal of Cardiology. 23 (3), 373-384 (1989).
  21. Verscheure, Y., Pouget, G., De Courtois, F., Le Grand, B., John, G. W. Attenuation by R 56865, a novel cytoprotective drug, of regional myocardial ischemia- and reperfusion-induced electrocardiographic disturbances in anesthetized rabbits. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 25 (1), 126-133 (1995).
  22. Fan, M. L., et al. Animal model of coronary microembolization under transthoracic echocardiographic guidance in rats. Biochemical and Biophysical Research Communications. 568 (3), 174-179 (2021).
  23. Lim, M., et al. Intravenous injection of allogeneic umbilical cord-derived multipotent mesenchymal stromal cells reduces the infarct area and ameliorates cardiac function in a porcine model of acute myocardial infarction. Stem Cell Research & Therapy. 9 (1), 129 (2018).
  24. Trautner, H., et al. Heart innervation after ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD). Histochemistry. 92 (2), 103-108 (1989).
  25. Han, C., Wang, X. A., Fiscus, R. R., Gu, J., McDonald, J. K. Changes in cardiac neuropeptide Y after experimental myocardial infarction in rat. Neuroscience Letters. 104 (1-2), 141-146 (1989).
  26. Huang, W., et al. Deletion of neuropeptide Y attenuates cardiac dysfunction and apoptosis during acute myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 10, 1268 (2019).
  27. Kalla, M., et al. The cardiac sympathetic co-transmitter neuropeptide Y is pro-arrhythmic following ST-elevation myocardial infarction despite beta-blockade. European Heart Journal. 41 (23), 2168-2179 (2020).
  28. Cuculi, F., et al. Relationship of plasma neuropeptide Y with angiographic, electrocardiographic and coronary physiology indices of reperfusion during ST elevation myocardial infarction. Heart (British Cardiac Society). 99 (16), 1198-1203 (2013).
  29. Vuorio, T., Tirronen, A., Ylä-Herttuala, S. Cardiac Lymphatics - a new avenue for therapeutics. Trends in Endocrinology and Metabolism: TEM. 28 (4), 285-296 (2017).
  30. Henri, O., et al. Selective stimulation of cardiac lymphangiogenesis reduces myocardial edema and fibrosis leading to improved cardiac function following myocardial infarction. Circulation. 133 (15), 1484-1497 (2016).
  31. Oliver, G., Kipnis, J., Randolph, G. J., Harvey, N. L. The lymphatic vasculature in the 21st century: novel functional roles in homeostasis and disease. Cell. 182 (2), 270-296 (2020).
  32. Klotz, L., et al. Cardiac lymphatics are heterogeneous in origin and respond to injury. Nature. 522 (7554), 62-67 (2015).
  33. Percie du Sert, N., et al. Reporting animal research: Explanation and elaboration for the ARRIVE guidelines 2.0. PLoS Biology. 18 (7), 3000411 (2020).
  34. Miller, D. L., Li, P., Dou, C., Armstrong, W. F., Gordon, D. Evans blue staining of cardiomyocytes induced by myocardial contrast echocardiography in rats: evidence for necrosis instead of apoptosis. Ultrasound in Medicine & Biology. 33 (12), 1988-1996 (2007).
  35. Deng, C., et al. α-Lipoic acid reduces infarct size and preserves cardiac function in rat myocardial ischemia/reperfusion injury through activation of PI3K/Akt/Nrf2 pathway. PLoS ONE. 8 (3), 58371 (2013).

Tags

Medicin udgave 181

Erratum

Formal Correction: Erratum: Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury
Posted by JoVE Editors on 07/27/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury. The Authors section was updated.

The Authors section was updated from:

Hua-Qin Tong*1
Man-Lu Fan*1
Tong Sun1
Hao-Wen Zhang2
Jie Han3
Meng-Xi Wang1
Jian-Dong Chen3
Wei-Xin Sun4
Xiao-Hu Chen3
Mian-Hua Wu5
1First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine
2School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education
3Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine
4Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine
5Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

to:

Hua-Qin Tong*1,2,3
Man-Lu Fan*3
Tong Sun3
Hao-Wen Zhang4
Jie Han5
Meng-Xi Wang3
Jian-Dong Chen5
Wei-Xin Sun6
Xiao-Hu Chen1,2
Mian-Hua Wu7
1Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine
2Department of Cardiology, Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine
3First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine
4School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education
5Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine
6Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine
7Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

Forbedret gnavermodel af myokardieiskæmi og reperfusionsskade
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tong, H. Q., Fan, M. L., Sun, T.,… More

Tong, H. Q., Fan, M. L., Sun, T., Zhang, H. W., Han, J., Wang, M. X., Chen, J. D., Sun, W. X., Chen, X. H., Wu, M. H. Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury. J. Vis. Exp. (181), e63510, doi:10.3791/63510 (2022).

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