Een aangepaste eenvoudige methode voor het opwekken van een hartinfarct bij muizen
3 december 2021
Onder adequate anesthesie werd het muizenhart geëxternaliseerd door de intercostale ruimte en werd een myocardinfarct met succes geïnduceerd door de linker voorste dalende slagader (LAD) af te binden met behulp van materialen die in de meeste laboratoria gemakkelijk verkrijgbaar zijn.
Dit rapport presenteert een unieke aanpak voor de inductie van een hartinfarct bij muizen. De huidige methode is eenvoudig, tijdbesparend en maakt gebruik van de chirurgische buizen en apparatuur die in de meeste laboratoria te vinden zijn. Het opstellen van myocardinfarctenmodellen biedt een uitgangspunt voor het onderzoeken van de mechanismen uit het verleden van post-MI-remodellering en variatie van nieuwe therapieën.
Breng de ontharingscrème aan op de borst van de muis en wacht een minuut. Veeg vervolgens de ontharingscrème en het haar voorzichtig af met nat gaasje. Zet de muis vast op een operatieplatform in rugligging.
Desinfecteer het operatiegebied zoals beschreven in de tekst. Plaats vervolgens een steriel laken rond het gedesinfecteerde gebied. Maak een huidsnede van 0,5 centimeter langs de lijn die de xiphoid en de oksel verbindt, en scheid de grote en kleine borstspieren botweg met een pincet.
Open de vierde intercostale ruimte met behulp van een Micro-Mosquito hemostaat. Externaliseer het hart door het met de wijsvinger van de linkerhand naar de vierde intercostale ruimte te duwen. Zet het hart vast met de linkerhand en bind de linker voorste dalende tak vast met een 6/0 hechting op drie millimeter van de oorsprong.
Plaats het hart snel terug in de borstholte. Evacueer de lucht uit de borstholte door zachtjes op de borstholte te drukken. Voor postoperatieve pijnbestrijding, injecteer buprenorfine subcutaan om de vier tot zes uur gedurende maximaal tweeënzeventig uur na de operatie.
Plaats de muis op een verwarmingskussen om te herstellen van de anesthesie. Zet de geëuthanaseerde muis vast op het operatieplatform in rugligging. Maak een ventrale incisie van ongeveer drie tot vier centimeter in de bovenbuik.
Snijd de ribben aan beide zijden van de thoraxholte af en verwijder vervolgens het middenrif. Doordrenk het hart met 10 milliliter koude vier graden Celsius 1X PBS door middel van intraventriculaire injectie. Verzamel vervolgens het hart door de aortawortel af te snijden en deze onmiddellijk op te slaan bij min 80 graden Celsius.
Snijd het bevroren hart met scheermesjes in stukken van een millimeter dik op ijs. Incubeer de voorbereide hartschijfjes in 1%TTC-oplossing opgelost in één 1X PBS bij 37 graden Celsius gedurende 10 tot 15 minuten. Fotografeer vervolgens de plakjes met een digitale camera.
Na het afbinden van de kransslagader duidde TTC-kleuringsanalyse op een succesvolle inductie van een myocardinfarct en temporele veranderingen van de littekengrootte na MI. De resultaten van de overlevingsanalyse toonden openlijke sterfte binnen zeven dagen na MI bij mannelijke en vrouwelijke C57BL/6J-muizen. Ventriculaire ruptuur was een veel voorkomende reden voor overlijden na MI.
Post-MI echocardiografische beoordeling toonde een succesvolle inductie van contractiele disfunctie en ventriculaire remodellering. Wanneer u probeert het hart naar buiten te brengen, druk dan niet eerst op de borstholte, en als u onze weerstand volgt, geeft dit aan dat het nodig is om de richting aan te passen tegen de gewogen lofprijzing. Na deze procedure kan intramyocardiale injectie van virale vectoren of cellen worden uitgevoerd om de werkzaamheid van gentherapieën of celtherapieën bij hartaandoeningen te testen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert een methode voor het induceren van een myocardinfarct bij muizen, waarbij gebruik wordt gemaakt van gemakkelijk verkrijgbare chirurgische materialen. De techniek maakt het mogelijk om post-MI remodeling te bestuderen en nieuwe therapeutische middelen te evalueren.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Cardiovasculair onderzoek
- Modellen voor myocardinfarct
- Chirurgische technieken in dierstudies
Achtergrond
- Myocardinfarct is een cruciaal onderzoeksgebied binnen het cardiovasculaire onderzoek.
- Inzicht in remodellering na een myocardinfarct is essentieel voor de ontwikkeling van nieuwe behandelingen.
- Bestaande methoden kunnen complex zijn of gespecialiseerde apparatuur vereisen.
- Deze studie beoogt het proces te vereenvoudigen door gebruik te maken van gangbare laboratoriummaterialen.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar model van myocardinfarct bij muizen te vestigen.
- Om onderzoek naar cardiale remodellering na een MI te faciliteren.
- Om het testen van gen- en celtherapieën bij hartziekten mogelijk te maken.
Gebruikte methoden
- Toepassing van ontharingscrème voor de chirurgische voorbereiding.
- Externalisatie van het hart via de intercostale ruimte.
- Ligatie van de linker anterior descending arterie.
- Postoperatieve zorg en beoordeling van het myocardinfarct.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle inductie van het myocardinfarct werd bevestigd via TTC-kleuring.
- Mortaliteitspercentages werden geobserveerd binnen zeven dagen na het MI.
- Contractiele dysfunctie en ventriculaire remodellering werden gedocumenteerd.
- De methode maakt daaropvolgende therapeutische interventies mogelijk.
Conclusies
- De beschreven methode is efficiënt en reproduceerbaar voor het induceren van een MI bij muizen.
- Het biedt een platform voor verder onderzoek naar cardiale therapieën.
- Toekomstige studies kunnen voortbouwen op dit model om diverse interventies te onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor executives
Robuuste in vivo-modellen voor myocardinfarct (MI) zijn essentieel voor de preklinische evaluatie van cardiale therapieën en mechanistische studies naar remodeling na een MI. Dit gestroomlijnde protocol voor ligatie van de coronaire arterie maakt een reproduceerbare inductie van MI bij muizen mogelijk, wat translationeel onderzoek en het testen van therapeutische hypothesen in een vroeg stadium ondersteunt. De toegankelijkheid en efficiëntie van deze methode vergemakkelijken een bredere adoptie binnen discovery- en preklinische R&D-portefeuilles.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Maakt onderzoek naar cardiac injury-routes en mechanismen van remodeling na een myocardinfarct mogelijk.
- Ondersteunt de functionele validatie van therapeutische doelwitten in een ziekterelevante in vivo context.
- Faciliteert mechanistische risicobeperking voor kandidaat-interventies gericht op cardiaal herstel.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Biedt een gestandaardiseerd platform voor het evalueren van de effectiviteit van gen- of celtherapieën na een myocardinfarct (MI).
- Levert een reproduceerbare infarctgrootte en contractiele dysfunctie voor kwantitatieve beoordeling.
- Maakt downstream-integratie met imaging- en histologische assays mogelijk voor robuuste resultaten.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Sluit aan bij ziekterelevante eindpunten zoals ventriculaire remodellering en overlevingsanalyse.
- Ondersteunt de continuïteit van mechanistische ontdekking naar preklinische therapeutische validatie.
- Maakt beoordeling van het tijdstip van interventie en de impact op uitkomsten na een myocardinfarct mogelijk.
Integratie van Pipeline & Workflow
Dit protocol voor MI-inductie bevindt zich op het snijvlak van vroege ontdekking en preklinische validatie, waardoor hypothesegedreven studies en screening van kandidaten mogelijk zijn in een fysiologisch relevant model.
- Ontdekkingsbiologie: Faciliteert hypothesetoetsing voor mechanismen van cardiale beschadiging en herstel.
- Screening: Maakt reproduceerbare infarctinductie mogelijk voor vergelijkende efficiëntiestudies.
- Analytica: Ondersteunt de kwantitatieve meting van infarctgrootte, contractiele functie en overleving.
- Translationeel onderzoek: Slaat een brug tussen mechanische inzichten en preklinische therapeutische evaluatie in vivo.
- Hergebruik binnen de organisatie: Biedt een schaalbaar, toegankelijk model voor diverse cardiale onderzoeksprogramma's.
Operationele en bedrijfsmatige impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij targetvalidatie en mechanistische studies.
- Operationele waarde: Standaardiseert de inductie van MI, waardoor technische variabiliteit en de trainingslast worden verminderd.
- Strategische waarde: Versnelt go/no-go-beslissingen voor therapeutische kandidaten voor het hart.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk van interventies die gericht zijn op remodeling na een MI.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist chirurgische vaardigheid en bekendheid met de anatomie van het muizenhart.
- Toegang tot basischirurgische instrumenten en infrastructuur voor postoperatieve zorg is noodzakelijk.
- Vereist standaardisatie tussen teams voor reproduceerbaarheid in multi-center studies.
- Aanpasbaar voor de toediening van gen- of celtherapie na ligatie voor interventiestudies.
- Mortaliteit en technische variabiliteit moeten worden gemonitord en gerapporteerd voor de integriteit van de gegevens.
