2 september 2021
Dit protocol schetst de stappen voor het induceren van een hartinfarct bij muizen met behoud van het hartzakje en de inhoud ervan.
Met deze methode kunnen we de rol van de pericardholte rond het hart en de inhoud ervan evalueren bij hartherstel na een hartinfarct. In vergelijking met conventionele coronaire ligatiemethoden voor het modelleren van myocardinfarct, handhaaft onze methode een intacte pericardiale holte, waardoor de inhoud kan worden bepaald en hun rollen na cardiaal ischemisch letsel kunnen worden gevolgd. Inzicht in de bijdrage van de pericardholte en de letselrespons van het hart zal belangrijke inzichten bieden in therapeutische strategieën die zich richten op het pericardium om de hartgenezing te verbeteren.
Om te beginnen met post-anesthesie, houd de poten van de muis in bedwang en plaats deze op de operatietafel. Nadat u de muis hebt voorbereid op een operatie zoals beschreven in het manuscript, ventileert u de muis met 2% isofluraan en 100% zuurstof als dragergas met behulp van een commerciële ventilator. Stel vervolgens een snelheid in van 110 ademhalingen per minuut, een getijdenvolume van 250 microliter en een positieve eindexploiratoire druk van vier millimeter kwik.
Rol de muis 30% aan de rechterkant om de linkerkant van de borst te positioneren voor een operatie. Maak vervolgens een laterale incisie van twee tot drie centimeter in de borsthuid om de borstspieren aan de linkerkant te visualiseren. Maak een incisie van één centimeter vanaf de middellijn naar buiten voor het snijden van de pectoralis major en minor.
Vermijd overmatig bloeden tijdens de cauterisatie van bloedende bloedvaten. Visualiseer de intercostale spieren tussen de derde en vierde rib. Maak een incisie van twee centimeter in de linker intercostale spier om lucht in de borstholte te brengen en het hart en de longen van de incisie te laten vallen.
Om de intercostale in te snijden zonder bloeding, stopt u de ventilator tijdelijk en breidt u de opening uit met behulp van een cautery-apparaat. Trek met behulp van retractors de ribben in om het hart bloot te leggen. Observeer vervolgens het pericardium en het onderliggende hart onder een stereomicroscoop.
Plaats de tang voorzichtig op het pericardiumoppervlak om pericardium en onderliggende hartbewegingen te verminderen. Visualiseer de LAD-kransslagader door de opkomst ervan onder het linker aanhangsel te traceren. Gebruik de micronaalddriver om een geschikte hechting door het pericardium onder de LAD te leiden.
Observeer de hechting die aan de andere kant van de LAD en het pericard ontstaat. Als vertegenwoordiger van het permanente ligatiemodel, bindt u de hechting om de bloedstroom door de kransslagader te beperken, waardoor blancheren van het voorste deel van de linker ventrikel zichtbaar wordt. Knip vervolgens de overtollige hechting bij met behulp van een schaar.
Zorg voor onderhoudsinjecties van pijnstillende subcutaan om de 12 uur gedurende 72 uur na de operatie. Na het verminderen van de isofluraan tot 1% schakelt u de isofluraan uit met behoud van de ventilatie met zuurstof. Zodra het dier tekenen van ademhaling vertoont, verwijdert u de 23 gauge tracheale buis uit de mond en plaatst u de muis in een herstelkooi om de hervatting van de ademhaling te controleren.
Laat de muis herstellen in de kooi met een deel van de kooi op een opwarmpad om een externe warmtebron te bieden. Controleer de gezondheidsstatus van de muis dagelijks gedurende zeven dagen door de incisies en het ongemak van dieren te evalueren. Dien indien nodig antibiotica toe voor een succesvol herstel na de invasieve operatie.
Nadat u de muis onder algemene anesthesie met zuurstof hebt gehouden, plaatst u de muis in rugligging op een verwarmd podiumplatform en bevestigt u de poten aan de ECG-kabels. Schuur dan de borstkas. Verkrijg ECG-beelden met behulp van transducer sonde en contactgel en analyseer met de juiste software.
Schakel na niet-invasieve ECG-beoordeling de isofluraan uit en breng de muis terug naar de kooi. Fix het hart in 10% formaline gedurende ten minste 24 uur. Snijd het monster met een recht scheermesje door de rechter ventrikel, het interventriculaire septum en de linker ventrikel, zodat de incisie door het midden van de infarctzone gaat.
En dan paraffine insluit de weefselmonsters. De gesneden secties worden vervolgens in montagecassette geplaatst voor verdere inbedding van paraffine en daaropvolgende sectie in vijf micrometer dikke secties. Na plaatsing van weefselsecties op dia's, deparaffineren met behulp van tolueen en gesorteerde alcoholwassingen met gedeïoniseerd water.
Daarna rehydrateren. Bevlek vervolgens de sectie met 0,1% siriusrood in picrinezuur gedurende twee uur bij kamertemperatuur. Was de sectie met 0,5% azijnzuur gedurende drie minuten gevolgd door spoeling met 70% ethanol gedurende één minuut.
Droog de sectie uit met behulp van de omgekeerde volgorde van wasbeurten met toenemende en gesorteerde ethanolconcentraties voorafgaand aan montage voor microscopische evaluatie. De succesvolle inductie van het myocardinfarct met de gemodificeerde coronaire ligatie werd beoordeeld door de functionele parameters en structurele kenmerken van het hart te onderzoeken. Voor de functie werd een verlaagde ejectiefractie van de linker ventrikel beoordeeld door echocardiografie binnen drie tot vier weken na een hartinfarct.
De histologische kleuring toonde aan dat de functionele veranderingen gepaard gingen met significante fibrose van de linker ventrikelwand, die verder werden bevestigd door kwantificering van de picrosirius rood gekleurde fibrose in de doorsneden van het hart vier weken na het infarct met de verstoorde of intacte pericardiale coronaire ligatiemodellen. Het combineren van de fluorescerende kraaletiketteringsmethode met flowcytometrie-analyse leverde een aanpak op om de residente Gata6-positieve pericardiale macrofagen te volgen. Belangrijk is dat er weinig tot geen etikettering werd gedetecteerd in het hart of bloed.
Na een hartinfarct kan de verplaatsing van de cellen worden gevolgd door flowcytometrie en beeldvorming. Kwantificering van de fluorescerende kraal gelabelde pericardiale myeloïde cellen met of zonder myocardinfarct wordt getoond. Voorzichtigheid is nodig om te voorkomen dat het dunne hartzakje tijdens de procedure per ongeluk wordt verstoord of gescheurd.
Deze methode kan worden gecombineerd met afstammingstracering van cellulaire of effectorblokkade, waarmee de impact van de pericardiale component op de genezingsrespons in het geïnfarcteerde hart kan worden gevolgd en bepaald. We hebben vastgesteld dat de pericardholte het hart beschermt na letsel, dat gedeeltelijk wordt gemedieerd door residente pericardiale macrofagen. Deze aanpak opent een nieuw onderzoeksgebied voor hart- en vaatziekten.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft de stappen voor het induceren van een myocardinfarct bij muizen, waarbij het pericardium en de inhoud ervan behouden blijven. Deze methode maakt het mogelijk om de rol van de pericardiale holte bij het herstel van het hart na een myocardinfarct te evalueren.
Dit model maakt mechanische risicoreductie van cardiovasculaire therapeutica mogelijk door de pericardiale holte en de aanwezige immuuncelpopulaties tijdens een myocardinfarct te behouden. Het ondersteunt targetvalidatie door directe analyse van de bijdrage van pericardiale macrofagen aan remodellering en fibrose na een infarct. Deze benadering verhoogt het voorspellend vertrouwen in preklinische studies door de fysiologische relevantie te behouden, die in conventionele modellen vaak verloren gaat.
Het model is geïntegreerd in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie tot preklinische efficiëntietests, in het bijzonder voor immunomodulerende of anti-fibrotische kandidaten.