이 프로토콜은 쥐에서 좌전하행 관상동맥을 영구적으로 결찰하여 심근경색(MI) 모델의 개발을 보여줍니다. MI 후 동물의 생존은 허혈 영역의 심근 세포를 구제하고 경색 확장을 방지하며 심근 후 염증 및 섬유증을 줄이는 데 필수적입니다.
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이 프로토콜은 쥐에서 좌전하행 관상동맥을 영구적으로 결찰하여 심근경색(MI) 모델의 개발을 보여줍니다. MI 후 동물의 생존은 허혈 영역의 심근 세포를 구제하고 경색 확장을 방지하며 심근 후 염증 및 섬유증을 줄이는 데 필수적입니다.
허혈성 심장 질환 및 뇌졸중을 포함한 심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 사망률과 이환율의 주요 원인입니다. 심근경색은 장기간의 허혈로 인해 발생하는 허혈성 심장질환의 임상 증후군입니다. 허혈성 심근은 기능적, 대사적, 구조적 변화를 겪어 괴사로 인해 심근의 일부에 돌이킬 수 없는 손상을 초래합니다. 심근경색의 실험 모델은 MI 도중 및 후에 발생하는 급성 및 만성 세포, 분자 및 형태학적 변화를 이해하고 치료를 위한 새로운 표적 또는 전략을 개발 및 최적화하는 데 중요합니다. 좌전하행관상동맥(LAD)의 영구 폐쇄를 사용하는 작은 동물의 MI 수술 모델은 인간 MI와 거의 유사합니다. 이 연구의 목표는 쥐에서 LAD 관상 동맥을 지울 수 없이 폐쇄하는 것과 관련된 외과적 유도 MI 모델을 확립하는 것입니다. 실험 프로토콜에는 케타민 80mg/kg 및 자일라진 12mg/kg i.p.를 사용한 초기 마취 유도, 폐포의 붕괴를 방지하기 위해 외인성 호기말 양압(PEEP)을 사용하여 인공호흡기 보조 환기 하에서 기관절개술을 수행하지 않고 검이경을 사용하여 기관내 캐뉼라를 삽입하는 것이 포함됩니다. 수술 중 골격근에 발생하는 병변을 제한하는 개흉술 절차가 채택되었습니다. 이 접근법은 최소 침습적이고 반복 가능하며 수술 후 사망률을 낮춥니다. 이 모델에서 동물은 MI 후 4일 동안 생존하여 단기적인 병태생물학적 변화, 주로 MI 후 염증, 경색 치유의 자연적인 과정으로서의 혈관신생, 궁극적으로 경색된 심근의 섬유증을 이해했습니다.
주로 허혈성 심장 질환(IHD)과 뇌졸중으로 구성된 심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 사망률과 이환율의 주요 원인입니다. 세계심장연맹(World Heart Federation)에 따르면 2021년에는 2,050만 명이 심혈관 질환으로 사망했습니다 1,2. 심장마비라고도 알려진 심근경색(MI)은 IHD의 급성 임상 증후군입니다. MI 동안 심근 조직은 일반적으로 관상 동맥의 파열된 죽상동맥경화반 위에 형성된 폐색성 혈전으로 인해 발생하는 장기간의 허혈의 결과로 돌이킬 수 없는 손상을 입습니다3.
경피적 관상동맥 중재술(PCI) 또는 혈전용해제를 사용한 적시 재관류는 괴사로부터 허혈성 심근을 구제하기 위한 주요 요법입니다 3,4. 선진국에서는 PCI의 시행이 확대되면서 심경근에 따른 사망률이 감소했지만 남아시아와 같은 개발도상국에서는 심경근 발병률이 증가하고 있습니다5. MI 후 괴사를 겪는 심근의 일부는 가역적으로 손상된 심근 세포 영역과 허혈 영역으로 둘러싸여 있습니다. 허혈성 심근은 심실 확장 및 기능 장애로 이어질 수 있는 심근경색 후 심실 리모델링을 거쳐 궁극적으로 심부전으로 진행됩니다6.
현재 줄기세포 치료7 를 통해 손상된 심근세포의 재생을 촉진하고, 허혈부8 내에서 혈관신생을 자극하여 심근 복구를 촉진하기 위한 광범위한 연구가 진행되고 있다. 그러나 두 접근법의 임상적 성공을 위해서는 전략의 상당한 개선이 필요합니다. 따라서 심근경색 또는 허혈을 모방한 실험 모델은 MI 도중 및 후에 발생하는 병리학적, 세포적, 분자적, 형태학적 변화를 이해하여 새로운 치료 표적 또는 치료 전략을 식별하고 임상 번역을 최적화할 수 있도록 하는 데 중요합니다. 본 연구에서는 쥐에서 좌전하행(LAD) 관상동맥을 비가역적으로 폐쇄하여 MI의 실험 모델을 개발하였다. 첫째, 무기폐(폐의 기낭 수축/붕괴)를 예방하기 위해 인공호흡기 보조 환기 하에서 기관절개술을 하지 않고 마취된 동물에서 기관내 삽관을 시행하였다. 흉강을 열기 위해 최소 침습 시술을 채택하여 수술 중 골격근 손상을 방지했습니다. 결찰의 위치는 LAD의 첫 번째 대각선 가지의 기원을 포함하며, 이는 충분한 경색을 일으키고 폐쇄성 심근경색증(OMI)의 임상 상태를 모방합니다. 결찰 위치가 중간 LAD 부위이기 때문에 수술 후 사망률과 수술 후 합병증이 더 낮습니다9. 이 모델에서 동물은 MI 후 심근 조직에서 발생하는 단기 변형을 이해하고 MI를 치료하기 위한 새로운 표적 및 전략을 식별하기 위해 MI 후 4일 동안 생존했습니다.
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실험 절차는 기관 동물 윤리 위원회(IAEC)의 승인 후 프로토콜에 따라 수행되었습니다. (IAEC/KCP/2023/009)]. 통제 및 감독 목적 위원회(CCSEA)와 인도 정부 환경산림기후변화부의 지침에 따라 실험동물을 취급하고 돌볼 수 있었습니다.
1. 기관내 캐뉼라의 마취 및 삽관 (소요 시간: 10-15분)
2. 심근경색의 외과적 유도 (소요시간: 20 - 25분)
3. 가짜 수술
4. 치료제 투여(소요시간: 2-5분)
5. 수술 후 흉강 폐쇄 (소요시간 : 5분)
6. 수술 후 관리 및 모니터링(소요시간: 40분 - 60분)
7. 심근경색의 생화학적 마커 분석
8. 경색 부위 분석
9. 조직병리학적 분석
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기관내 삽관은 쥐의 개흉 흉부 시술을 포함하는 LAD 결찰 시술 중 환기를 돕기 위해 필요합니다. 성공적인 삽관은 수술 전 기저 호흡 매개변수와 수술 중 안정적인 호흡량, 일회 호흡량 및 분당 용적의 유지에 의해 확인됩니다(그림 5).
LAD 결찰 절차의 성공은 심근 손상의 생화학적 마커로서 심장 트로포닌 T와 트로포닌 I을 평가하고13 경색 크기를 측정하고, 조직병리학적 변화를 관찰함으로써 확인되었습니다. 심장 트로포닌(cTn) 단백질은 액틴 필라멘트와 상호 작용하여 심장 근육의 수축 및 이완을 조절합니다. 심장에 존재하는 트로포닌의 두 가지 이소형, 즉 트로포닌 I(cTnI)과 트로포닌 T(cTnT)는 심근 세포가 손상된 후 혈액에서 방출됩니다13. 트로포닌 T(cTnT) 수치는 TropT 정성 키트를 사용하여 검출됩니다. 테스트 스트립에...
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우리의 본 연구는 쥐에서 좌전하행 관상동맥(LAD)의 영구 폐쇄를 통한 심근경색의 유도를 나타냅니다. 이 수술 프로토콜에서 복강내 경로로 투여된 마취제 케타민 80mg/kg은 자일라진 12mg/kg의 복강내 투여와 함께 빠른 마취를 유도하여 충분한 근육 이완을 일으켜 전체 수술 절차를 효과적으로 촉진할 뿐만 아니라 부작용을 최소화하면서 단기간에 수술 후 원활한 회복을 촉진했습니다. 케타민 80mg/kg 및 자일라진 10mg/kg의 투여와 같은 다양한 용량의 케타민 및 자일라진에 대한 유사한 마취 프로토콜이 이전 연구에서 확립되었으며, 이는 MI 유도를 위한 수술을 수행하기에 바람직한 충분한 마취를 생성했으며 쥐에서 MI 후 높은 생존율을 생성했습니다15,16. 기관내 캐뉼라의 삽관은 손전등 아래에서 검이경을 사용하여 성대를 시각화하여 경사진 수술대에서 앙누운 자세로...
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모든 저자는 모든 이해 상충을 공개했습니다.
암리차르 칼사 약학대학 교장인 Ravi Kumar Dhawan 박사는 모든 수술 장비 구매에 대한 지침과 지원을 제공했습니다. 자금 제공을 위한 Khalsa College Governing Council 관리; 케타민과 자일라진의 선물 샘플을 제공한 암리차르 칼사 수의학 및 동물 과학 대학 교장인 Harish Kumar Verma 박사; Rekha Singh 박사, 조직병리학 시설 및 등급을 위한 구루그람 Fortis Memorial Research Institute의 조직병리학과; Mr. Hemaant Arora, M.D., 트로포닌 I 평가를 위한 시설을 제공하는 Universal Diagnostics; Rachna Hora 박사, 블로팅 기술을 위한 분자 생물학 및 생화학과 부교수.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 18게이지 정맥 캐뉼라 | Kent scientific, 미국 | ||
| 20게이지 정맥 캐뉼라 | Kent scientific, 미국 | ||
| 4-0 폴리프로필렌 봉합사 | 칸나 외과 | ||
| 6-0 실크 봉합사 | 나낙 외과 | ||
| 8-0 실크 봉합사 | 나낙 외과 | ||
| 애드슨 집게(Adson 겸자) | 나낙 외과 | ||
| 마취 장치 | 오키드 사이언티픽 | ||
| 마취유도실 | 오키드 사이언티픽 | ||
| 곡선 가위 | 나낙 외과 | ||
| 기관내 삽관 튜브 | 켄트 사이언티픽, 미국 | ||
| 제모 크림 | 나낙 외과 | ||
| 가열 패드 | Kent scientific, 미국 | ||
| 후크 집게 | 나낙 외과 | ||
| 케타민 | 암리차르 KVAS의 선물 샘플 | ||
| 마이크로 바늘 홀더 | 나낙 외과 | ||
| 니트릴 장갑 | 나낙 외과 | ||
| 수술대 | |||
| 검이경 | 나낙 외과 | ||
| 완두콩 집게(Pean Thanps) | 나낙 외과 | ||
| 리브 견인기 | 나낙 외과 | ||
| 스트레이트 핀셋 | 나낙 외과 | ||
| 해협 니퍼 | 나낙 외과 | ||
| 수술용 헤어 캡 | 나낙 외과 | ||
| 수술용 마스크 | 나낙 외과 | ||
| 수술용 입체현미경 | 올림푸스 매그너스 | 24B1187 | 암 붐 스탠드가 있는 스테레오 줌 MSZ-TR 현미경, 줌 비율: 1:7 대물렌즈 줌: 0.65 - 4.5x 접안렌즈 10x/22mm 배율: 6.5 - 45x, 10x 접안렌즈 LED 링 조명 |
| 이빨이 없는 집게 | 나낙 외과 | ||
| 트라마돌 | ASR Amandeep 병원의 선물 샘플 | ||
| 핀셋 | 나낙 외과 | ||
| 환풍기 | RoVent(켄트 사이언티픽, US) | RV-04-220 | 부피 및 압력 제어 및 온도 가온 및 모니터링 기능이 있는 자동 인공호흡기 |
| 자일라진 | 암리차르 KVAS의 선물 샘플 |
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