Name: Verergering van myocardiale ischemie bij blootstelling aan deeltjes in atherosclerose diermodel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-12-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 35 s
Description: Ontdek hoe je een samengesteld diermodel bouwt voor myocardiale ischemie met atherosclerose en blootstelling aan fijnstof. Deze methode biedt een betrouwbaar platform voor cardiovasculair en milieutoxicologisch onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit model is ontwikkeld met de steun van de National Natural Science Foundation of China (nrs. 81673640, 81841001 en 81803814) en het Major National Science and Technology Program of China for Innovative Drug (2017ZX09301012002 en 2017ZX09101002001-001-3).

Alle hier beschreven dieractiviteiten zijn goedgekeurd door de Commissie Voor Dierethiek van het Instituut van Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences. Mannelijke ApoE−/− muizen (C57BL/6 achtergrond) van 6-8 weken oud werden gebruikt voor het onderzoek.
1. Experimentele voorbereiding
<ol><li>Bereid Tribromoethanol anesthetica (15 mg/ml): los 0,75 g tribroomethanol op in 1 ml tert-amylalcohol (zie materiaaltabel). Na volledige oplossing verdunt u het tot 50 ml met steriele zoutoplossing. Bewaar de oplossing bij 4 °C in een steriele recipiënt en vermijd blootstelling aan licht. OPMERKING: In dit protocol werd tribroomethanol gebruikt vanwege de optimale anesthesiehersteltijd en overlevingskans van dieren. Volg de aanbevelingen van de lokale commissie voor dierethiek bij het selecteren van het anesthesieregime.</li>
	<li>Pm-suspensie voorbereiden: meet 5 mg DPM (dieseldeeltjes, zie materiaaltabel) in centrifugebuizen van 10 ml. Voeg 5 ml normale zoutoplossing toe en draai de buis ondersteboven om goed te mengen. Gebruik paraffinefilm om de buis af te dichten en plaats deze vervolgens in ultrasone reiniger gedurende 2-3 uur (40 KHz, 80 W) voor ultrasoon breken. OPMERKING: De suspensie moet homogeen zijn en vrij van deeltjesagglomeraten. Goed schudden voor gebruik.</li>
</ol>2. Inductie van atherosclerose bij muizen
<ol><li>Voer de muizen met een vetrijk dieet (eigeelpoeder 10%, reuzel 10%, sterol 1%, onderhoudsvoer 79%, zie materiaaltabel) gedurende 12 weken.</li>
	<li>Om de voortgang van atherosclerose te schatten, selecteert u willekeurig 2-3 muizen en controleert u of er een plaque in de aortaboog is door echografie of directe anatomische observatie17. OPMERKING: Voor anatomische observatie werden dieren geselecteerd via willekeurige bemonstering en geëuthanaseerd na anesthesie. Vervolgens werd hun borstholte geopend en werden bloedvaten direct gevisualiseerd. Anatomische observatie is meestal betrouwbaarder omdat echografie mogelijk niet alle plaques detecteert.</li>
	<li>Zodra atherosclerose is gevormd, bereidt u de muizen voor op de volgende stap.</li>
</ol>3. Orotracheale intubatie en acute blootstelling aan deeltjes
OPMERKING: PM zal eenmaal per week gedurende 4 weken worden blootgesteld na 12 weken vetrijke voeding en voortdurend een vetrijk dieet krijgen.
<ol><li>Maak een snijplank (zie Materiaaltabel) met een elastiekje dat op 1,5 cm van de bovenrand wordt vastgezet. Bevestig de snijplank in een hoek van 60° ten opzichte van het tafelvlak.</li>
	<li>Anesthetie de muis met behulp van tribroomethanol anestheticum door intraperitoneale injectie (0,1 ml voor elke 10 g lichaamsgewicht). Draai na 2-3 minuten de muis om te controleren of er een rechtzettingsreflex is. Voer een teenknijper uit om de sedatie te bevestigen. Druppel steriele smering op de ogen.</li>
	<li>Desinfecteer het snijplank met alcoholdoekjes.</li>
	<li>Plaats de verdoofde muis in rugligging op het bord en haak de bovenste snijtanden aan het elastiekje.</li>
	<li>Gebruik een kleine LED-spot (zie Materiaaltafel) met een flexibele pijp. Richt het licht op de luchtpijp, die zich rond het middelpunt van de oksellijn bevindt.</li>
	<li>Doe een klein steriel wattenstaafje in de mond van de muis en rol vervolgens het wattenstaafje uit om de tong uit te steken.</li>
	<li>Houd de tong vast en trek hem voorzichtig omhoog om de mondholte, keelholte en luchtpijp in dezelfde lengterichting te maken. De glottis, de ingang van de luchtpijp, zal worden weergegeven als een heldere vlek, die bij elke ademhaling opent en sluit.</li>
	<li>Blijf de tong zachtjes vasthouden. Steek de canule (22 G) in de luchtpijp van de muis door op de glottis te richten en de naaldkern eruit te trekken nadat de canule in de luchtpijp is ingebracht.</li>
	<li>Gebruik een pipetpistool met een kleine hoeveelheid normale zoutoplossing om te testen of de buis correct in het weasand zit. Als de buis zich op de juiste positie bevindt, stuitert de vloeistofkolom in het pipetpistool bij elke ademhaling.</li>
	<li>Laat 50 μL DPM-suspensie (bereid in stap 1.2) in de buis vallen met een pipetpistool. De suspensie wordt op natuurlijke wijze ingeademd in de longen van de muis terwijl deze ademt. OPMERKING: Om een soepele ademhaling te garanderen, is het beter om de muis twee keer de DPM-suspensie (25 μL voor één keer), 10 s uit elkaar, te geven.</li>
	<li>Verwijder de inwonende naald van het huisdier na blootstelling aan pm. Wacht tot de muis op de verwarmingspads blijft totdat ze weer bij bewustzijn zijn (10-20 minuten) en plaats ze vervolgens terug in de thuiskooi.</li>
</ol>4. Ligatie van de kransslagader
OPMERKING: Myocardiale Ischemie modelleringsoperatie (coronaire ligatie) wordt uitgevoerd in de16e week.
<ol><li>Bereid chirurgische instrumenten voor. Bewaar na het autoclaveren alle chirurgische hulpmiddelen in een verzegelde instrumentendoos. Week ze in 75% alcohol gedurende 20-30 minuten voor de operatie.</li>
	<li>Bouw het operatieplatform. Om de juiste platformhelling te bereiken, gebruikt u een celkweekschaalafdekking (150 mm x 25 mm). Vouw 0-0 zijde (10-15 cm lang) in tweeën en bevestig de uiteinden van de draad aan de bovenkant van het hellende platform met behulp van tape om een ophanglus te creëren.</li>
	<li>Verdoof de muizen volgens de procedure beschreven in stap 3.2. OPMERKING: Er moet worden gezorgd voor een interval van 1 week tussen elke toediening van tribromoethanol.</li>
	<li>Desinfecteer het platform met alcoholdoekjes.</li>
	<li>Plaats de muis in rugligging op het intubatieplatform en haak de bovenste snijtanden aan de in stap 4.2 beschreven ophanglus. Plak de staart, ledematen en snorharen vast.</li>
	<li>Verwijder het haar van de linkerborst en een deel van de aangrenzende rechterborst met ontharingscrème voor de operatie.</li>
	<li>Voer orotracheale intubatie uit bij muizen volgens de procedure beschreven in stap 3.4-3.8.</li>
	<li>Koppel de inwonende naald van het huisdier met een dierenventilator (zie Materiaaltabel). Ventilator instelling: ademhalingsfrequentie- 120 keer / min; inhalatie/ademhaling verhouding - 1:1.1; getijdenvolume - 1,7 ml.</li>
	<li>Veeg de huid af met jodophor en alcohol om te desinfecteren.</li>
	<li>Leg het hart bloot. Maak een huidsnede van 0,5-1 cm met een oogheelkundige schaar en zet de spieren (borst superficialis spier en serratus anterieure spier) schrap om de ribben bloot te leggen. Klem de rib vast met een oogheelkundig pincet (met haken) en maak vervolgens een kleine snede in de derde intercostale ruimte (zie Materiaaltabel). Maak een bedieningsvenster met zelfgemaakte kistopeningsgereedschappen. OPMERKING: De huidsnede bevindt zich op ongeveer een derde van het xiphoid-proces en de oksellijn.</li>
	<li>Scheur de pericardiale membranen. Dan is het mogelijk om LAD te ligateeren door stappen 4.11-4.14 te volgen. OPMERKING: Als de longlobben het zicht blokkeren, duw het dan achter het hart met een klein steriel wattenstaafje.</li>
	<li>Zoek eerst de LAD.</li>
	<li>Houd de steriele 6-0 zijdeverbinding vast met een naald met behulp van een microvasculaire hemostatische tang (zie Materiaaltabel). Laat de zijde door een 2 mm breedte van myocardium in het gebied waar de kransslagader zich bevindt. OPMERKING: Probeer niet alleen de LAD te ligateen, wat een grote intraoperatieve bloeding kan veroorzaken.</li>
	<li>Plaats een kort stukje steriele 5-0 zijde tussen de ligatuur en het myocardiale weefsel om weefselbreuk te voorkomen.</li>
	<li>Bind de LAD en het kleine bundeltje van het myocardium er strak omheen. De ligatie wordt als succesvol beschouwd wanneer de voorste wand van de linker ventrikel (LV) bleek wordt; St-segment hoogte kan gelijktijdig worden waargenomen als een elektrocardiogrammachine is aangesloten.</li>
	<li>Knijp de lucht voorzichtig uit de borst. Hecht intercostale spieren en huid sequentieel met steriele 5-0 zijde. OPMERKING: Om de lucht uit de borst te persen, sluit u de borst op het moment van longexpansie en gebruikt u de wijs- en middelvinger om zachtjes in de ribbenkast in het midden te knijpen en de lucht te laten ontsnappen van voorbij de laatste steek. Spuiten kunnen ook worden gebruikt om borstgas te extraheren. OPMERKING: Eenvoudige onderbroken hechting wordt aanbevolen, want de muizen kunnen aan de zijde knagen als ze wakker zijn.</li>
</ol>5. Herstel
<ol><li>Ruim alle bloedvlekken op na de operatie, anders zou de muis door anderen worden aangevallen.</li>
	<li>Plaats de muis op een verwarmingskussen in een laterale lighouding. Controleer continu de tekenen van de muis gedurende 5-20 minuten totdat ze herstellen van de anesthesie. De monitoringtijd is afhankelijk van de toestand van het lichaam. OPMERKING: Muizen ademen gemakkelijker in de laterale lighouding.</li>
	<li>Zodra de rechtzettingsreflex is hersteld, brengt u de muizen over naar schone herstelkooien op een verwarmingskussen met voedsel en waterfles. Blijf gedurende 15-30 minuten controleren om de overleving van de muis te garanderen. Houd de muis uit de buurt van anderen voordat deze volledig autonoom kan bewegen.</li>
	<li>Om wondinfectie te voorkomen, injecteert u penicillinenatrium intramusculair volgens de gewenste dosis (1.00.000-1.50.000 U/kg). Raadpleeg voor meer informatie de etikettering van het geneesmiddel voor doseringsconversie.</li>
	<li>Plaats de muis terug in de thuiskooi. Houd de volgende 24 uur toezicht voordat het monster wordt verzameld. Analgetica toedienen voor langdurige experimenten.</li>
</ol>

<ol><li>Al-Kindi, S. G., Brook, R. D., Biswal, S., Rajagopalan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+determinants+of+cardiovascular+disease%3A+lessons+learned+from+air+pollution%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%3A+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution.</a> Nature Reviews: Cardiology. 17 (10), 656-672 (2020).</li>
<li>WHO. Ambient (outdoor) Air Pollution. WHO. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health">https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health</a> (2021).</li>
<li>Kim, K. H., Kabir, E., Kabir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+the+human+health+impact+of+airborne+particulate+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Environment+International%22%5BJournal%5D)">A review on the human health impact of airborne particulate matter.</a> Environment International. 74, 136-143 (2015).</li>
<li>Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., Brook, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air+pollution+and+cardiovascular+disease%3A+JACC+State-of-the-Art+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Air pollution and cardiovascular disease: JACC State-of-the-Art Review.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (17), 2054-2070 (2018).</li>
<li>Wolf, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Associations+between+short-term+exposure+to+particulate+matter+and+ultrafine+particles+and+myocardial+infarction+in+Augsburg%2C+Germany%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hygiene+and+Environmental+Health%22%5BJournal%5D)">Associations between short-term exposure to particulate matter and ultrafine particles and myocardial infarction in Augsburg, Germany.</a> International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218 (6), 535-542 (2015).</li>
<li>Sun, Q., Hong, X., Wold, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+effects+of+ambient+particulate+air+pollution+exposure%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular effects of ambient particulate air pollution exposure.</a> Circulation. 121 (25), 2755-2765 (2010).</li>
<li>Emini Veseli, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Animal models of atherosclerosis.</a> European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).</li>
<li>Reichert, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+Left+anterior+descending+%28LAD%29+coronary+artery+ligation%3A+An+improved+and+simplified+model+for+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Murine Left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction.</a> Journal of Visualized Experiments. (122), e55353(2017).</li>
<li>Lei, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+acute+effect+of+diesel+exhaust+particles+and+different+fractions+exposure+on+blood+coagulation+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The acute effect of diesel exhaust particles and different fractions exposure on blood coagulation function in mice.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (8), 4136(2021).</li>
<li>Gao, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+and+efficient+model+of+coronary+artery+ligation+and+myocardial+infarction+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse.</a> Circulation Research. 107 (12), 1445-1453 (2010).</li>
<li>Pei, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((LncRNA+PEAMIR+inhibits+apoptosis+and+inflammatory+response+in+PM2.5+exposure+aggravated+myocardial+ischemia%2Freperfusion+injury+as+a+competing+endogenous+RNA+of+miR-29b-3p%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotoxicology%22%5BJournal%5D)">LncRNA PEAMIR inhibits apoptosis and inflammatory response in PM2.5 exposure aggravated myocardial ischemia/reperfusion injury as a competing endogenous RNA of miR-29b-3p.</a> Nanotoxicology. 14 (5), 638-653 (2020).</li>
<li>Jia, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PM2.5-induced+pulmonary+inflammation+via+activating+of+the+NLRP3%2Fcaspase-1+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Toxicology%22%5BJournal%5D)">PM2.5-induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway.</a> Environmental Toxicology. 36 (3), 298-307 (2021).</li>
<li>Vogel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ST-segment+elevation+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Disease+Primers%22%5BJournal%5D)">ST-segment elevation myocardial infarction.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39(2019).</li>
<li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+changing+landscape+of+atherosclerosis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The changing landscape of atherosclerosis.</a> Nature. 592 (7855), 524-533 (2021).</li>
<li>Zhou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excessive+neutrophil+extracellular+trap+formation+aggravates+acute+myocardial+infarction+injury+in+Apolipoprotein+E+deficiency+mice+via+the+ROS-dependent+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Oxidative+Medicine+and+Cellular+Longevity%22%5BJournal%5D)">Excessive neutrophil extracellular trap formation aggravates acute myocardial infarction injury in Apolipoprotein E deficiency mice via the ROS-dependent pathway.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019, 1209307(2019).</li>
<li>Pluijmert, N. J., Bart, C. I., Bax, W. H., Quax, P. H. A., Atsma, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+on+cardiac+function%2C+remodeling+and+inflammation+following+myocardial+ischemia-reperfusion+injury+or+unreperfused+myocardial+infarction+in+hypercholesterolemic+APOE%2A3-Leiden+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Effects on cardiac function, remodeling and inflammation following myocardial ischemia-reperfusion injury or unreperfused myocardial infarction in hypercholesterolemic APOE*3-Leiden mice.</a> Scientific Reports. 10 (1), 16601(2020).</li>
<li>Centa, M., Ketelhuth, D. F. J., Malin, S., Gistera, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+atherosclerosis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Quantification of atherosclerosis in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (148), e59828(2019).</li>
<li>Benedek, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+TTC+staining+for+the+evaluation+of+tissue+injury+in+the+early+phases+of+reperfusion+after+focal+cerebral+ischemia+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats.</a> Brain Research. 1116 (1), 159-165 (2006).</li>
<li>Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+neutral+lipids+by+oil+red+O+for+analyzing+the+metabolic+status+in+health+and+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease.</a> Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).</li>
<li>Nelson, A. M., Nolan, K. E., Davis, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Repeated+orotracheal+intubation+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Repeated orotracheal intubation in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (157), e60844(2020).</li>
<li>Zheng, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+fine+airborne+particulate+matters+induces+hepatic+fibrosis+in+murine+models%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Exposure to fine airborne particulate matters induces hepatic fibrosis in murine models.</a> Journal of Hepatology. 63 (6), 1397-1404 (2015).</li>
<li>Bai, N., van Eeden, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+and+vascular+effects+of+circulating+diesel+exhaust+particulate+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Systemic and vascular effects of circulating diesel exhaust particulate matter.</a> Inhalation Toxicology. 25 (13), 725-734 (2013).</li>
<li>Furuyama, A., Kanno, S., Kobayashi, T., Hirano, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extrapulmonary+translocation+of+intratracheally+instilled+fine+and+ultrafine+particles+via+direct+and+alveolar+macrophage-associated+routes%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Extrapulmonary translocation of intratracheally instilled fine and ultrafine particles via direct and alveolar macrophage-associated routes.</a> Archives of Toxicology. 83 (5), 429-437 (2009).</li>
<li>Brunekreef, B., Holgate, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Air+pollution+and+health%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Air pollution and health.</a> Lancet. 360 (9341), 1233-1242 (2002).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen tegenstrijdige financiële belangen aan te geven.

De oprichting van een samengesteld diermodel is iets anders dan het enkele MI-model. Het handhaven van een hoge overlevingskans is een uitdaging bij de ontwikkeling van het composietmodel. De ernst van atherosclerose bij ApoE−/− muizen zal ernstiger worden met de verlenging van de vetrijke voedingstijd7, en de zwakte van muizen leidt tot verhoogde mortaliteit. Daarom is het noodzakelijk om de toestand van de muizen tijdens het experiment voortdurend te controleren en de tijd voor het in...

Luchtvervuiling is in verband gebracht met een hoge sterfte door alle oorzaken en droeg meer bij aan een aanzienlijke ziektelast dan de som van watervervuiling, bodemverontreiniging en beroepsmatige blootstelling1. Een rapport van de WHO onthulde dat luchtvervuiling in de buitenlucht in 2016 wereldwijd 4,2 miljoen vroegtijdige sterfgevallen veroorzaakte in zowel steden als landelijke gebieden2. 91% van de mensen wereldwijd woont op plaatsen waar de luchtkwaliteit de who-richtlijnlimieten overschrijdt2. Verder wordt het fijnstof (PM) (≤2,5 μm in diameter, PM2,5) erkend als de belangrijkste bedreiging voor luchtvervuiling voor de wereldwijde volksgezondheid3, vooral voor de mensen die in steden van lage-inkomenslanden en middeninkomenslanden wonen.
De nadelige effecten van luchtvervuiling op hart- en vaatziekten verdienen meer aandacht. Eerdere studies hebben aangetoond dat PM leidt tot een verhoogd risico op hart- en vaatziekten (CVD's)4. Blootstelling aan hoge concentraties ultrafijne deeltjes gedurende enkele uren kan leiden tot verhoogde sterfte aan myocardinfarcten. Voor mensen met een voorgeschiedenis van een hartinfarct kan blootstelling aan ultrafijne deeltjes het risico op herhaling aanzienlijk verhogen5. Bovendien is het algemeen aanvaard dat blootstelling aan PM de progressie van atherosclerose versnelt6.
Voor medisch onderzoek is het cruciaal om een geschikt diermodel te selecteren. Eenvoudige atherosclerose diermodellen7, myocardiale ischemie diermodellen8 en PM blootstelling diermodellen9 bestaan al. ApoE−/− (apolipoproteïne E knock-out) muis is een traditioneel muismodel dat wordt gebruikt in atherosclerosestudies. Het vermogen om plasma-lipoproteïnen in ApoE−/− muizen te zuiveren is ernstig aangetast. De vetrijke dieetvoeding zou ernstige atherosclerose veroorzaken, vergelijkbaar met de dieetafhankelijkheid van atherosclerotische hartziekten waargenomen bij mensen7. Ligatie van de linker anterieur dalende kransslagader (LAD) is een klassieke methode om de ischemische gebeurtenis te induceren 8,10. Tracheale infusie is in veel onderzoek gebruikt en onderscheidt zich van blootstellingsmodellen 11,12 vanwege de betere simulatie en lagere kosten.
Diermodellen van enkelvoudige ziekten hebben echter aanzienlijke beperkingen in wetenschappelijk onderzoek. De myocardiale ischemie die alleen door LAD-ligatie wordt geïnduceerd, wordt in de werkelijke situatie niet gesimuleerd. In de natuurlijke toestand wordt myocardiale ischemie meestal veroorzaakt door plaqueruptuur en geblokkeerde kransslagaders13. Patiënten met ischemische cardiomyopathie hebben meestal atherosclerotische basislaesies13. Er zijn ook abnormale lipidemetabolisme en ontstekingsreacties in het lichaam14. Daarom heeft ischemie veroorzaakt door fysieke factoren of onder natuurlijke omstandigheden verschillende pathologische manifestaties. Bestaande studies hebben aangetoond dat het infarct en de ontsteking in myocardiale ischemiemodellen met atherosclerose ernstiger zijn 15,16. Pm-blootstelling kan atherosclerose en myocardiale ischemie verder verergeren door ontsteking en oxidatieve stress te induceren1. Drie factoren bestaan meestal naast elkaar in de natuurlijke toestand, dus de werkelijke situatie kan beter worden gesimuleerd met behulp van een samengesteld model.
Dit protocol beschrijft het ontwikkelen van een diermodel van myocardiale ischemie (MI) dat atherosclerose (AS) en PM acute blootstelling combineert. ApoE−/− muizen werden gevoed met een vetrijk dieet om atherosclerose te induceren. Pulmonale blootstelling aan PM werd geïmiteerd door PM-suspensie door de luchtpijp te druppelen. Ligatie van de LAD bij muizen werd gebruikt om myocardiale ischemie te induceren. Deze methoden werden gecombineerd en geoptimaliseerd om de ziektetoestand beter te simuleren en de overlevingskans van dieren te verbeteren. Er is geen grote blootstellingseenheid of gasanesthesieapparaat nodig, waardoor het experiment gemakkelijk uit te voeren is. Dit model kan worden gebruikt om de impact van PM-blootstelling aan luchtvervuiling op atherosclerose en ischemische cardiomyopathie te bestuderen en onderzoek te doen naar nieuwe geneesmiddelen die zijn ontwikkeld om ziekten met dergelijke complexe factoren te behandelen.

<table><tbody><tr><td>2,2,2-Tribromoethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T48402</td><td></td></tr><tr><td>75% alcohol desinfecterend middel</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dierventilator</td><td>Shanghai Alcott Biotech</td><td>ALC-V8S</td><td></td></tr><tr><td>Wattenstaafjes</td><td></td><td></td><td>Steriele</td></tr><tr><td>Wattenstaafjes voor baby's</td><td></td><td></td><td>Steriele, ongeveer 3 mm in diameter</td></tr><tr><td>Kweekschaal</td><td>Corning</td><td>430597</td><td>150 mm x 25 mm</td></tr><tr><td>Dieseldeeltjes</td><td>National Institute of Standards Technology</td><td>1650b</td><td></td></tr><tr><td>Dissectieplank</td><td></td><td></td><td>Ongeveer 25 x 17 cm. De dissectieplank kan worden vervangen door een houten plank van dezelfde grootte</td></tr><tr><td>Dieet rijk aan vet voor muizen</td><td></td><td></td><td>Recept: eidooierpoeder 10%, reuzel 10%, sterol 1%, onderhoudsvoer 79%</td></tr><tr><td>Jodofoor desinfecterend middel</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LED-schijnwerper</td><td></td><td></td><td>5 V, 3 W, met slangen en klemmen</td></tr><tr><td>Medische zijdegarensop</td><td>Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd.</td><td>-</td><td>0-0</td></tr><tr><td>Medisch tape</td><td>3M</td><td>1527C-0</td><td></td></tr><tr><td>Microvasculaire hemostatische tang</td><td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td><td>W40350</td><td></td></tr><tr><td>Naaldhouders</td><td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td><td>JC32010</td><td></td></tr><tr><td>Normale zoutoplossing</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oogheelkundige schaar</td><td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td><td>Y00040</td><td></td></tr><tr><td>Oogheelkundige pincet, 10 cm, gebogen, met haken</td><td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td><td>JD1080</td><td></td></tr><tr><td>Oogheelkundige pincet, 10 cm, gebogen, met tanden</td><td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td><td>JD1060</td><td></td></tr><tr><td>Pipetpunten</td><td>Axygen</td><td>T-200-Y-R-S</td><td>0-200 &mu;L</td></tr><tr><td>Pipet</td><td>eppendorf</td><td>3121000074</td><td>100 uL</td></tr><tr><td>Veiligheidsspeld</td><td></td><td></td><td>Ongeveer 4,5 cm lang, voor het maken van borstopeningsgereedschap</td></tr><tr><td>Kleine dierlijke iv-canules</td><td>Baayen healthcare suzhou</td><td>BAAN-322025</td><td>IV-KATHETER 22FG x 25 MM</td></tr><tr><td>Naald met draad</td><td>Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd.</td><td>-</td><td>6-0, Nylondraad</td></tr><tr><td>Naald met draad</td><td>JinHuan Medical</td><td>F503</td><td>5-0</td></tr><tr><td>Spuit</td><td></td><td></td><td>1 mL</td></tr><tr><td>Tert-amylalcohol</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoom-stereomicroscoop</td><td>Mshot</td><td>MZ62</td><td></td></tr></tbody></table>

verergering van myocardiale ischemie bij blootstelling aan deeltjes in atherosclerose diermodel

Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model

De gezondheidsproblemen veroorzaakt door luchtvervuiling (vooral fijnstofvervuiling) krijgen steeds meer aandacht, vooral bij hart- en vaatziekten, wat gecompliceerde aandoeningen verergert en een slechte prognose veroorzaakt. Het eenvoudige blootstellingsmodel voor myocardiale ischemie (MI) of fijnstof (PM) is ongeschikt voor dergelijke studies van ziekten met meerdere oorzaken. Hier is een methode beschreven voor het construeren van een samengesteld model dat PM-blootstelling, atherosclerose en myocardiale ischemie combineert. ApoE−/− muizen kregen gedurende 16 weken een vetrijk dieet om atherosclerose te ontwikkelen, tracheale instillatie van PM-standaardsuspensie werd uitgevoerd om de pulmonale blootstelling van PM te simuleren en de linker anterieur dalende kransslagader werd een week na de laatste blootstelling geligeerd. Tracheale instillatie van PM kan acute longblootstelling simuleren en tegelijkertijd de kosten van het experiment aanzienlijk verlagen; de klassieke linker anterieur dalende slagaderligatie met niet-invasieve tracheale intubatie en een nieuw hulpexpansieapparaat kan de overlevingskans van het dier garanderen en de moeilijkheidsgraad van de operatie verminderen. Dit diermodel kan redelijkerwijs de pathologische veranderingen van de patiënt van een hartinfarct verergerd door luchtvervuiling simuleren en een referentie bieden voor de constructie van diermodellen met betrekking tot studies met ziekten met meerdere oorzaken.

De muizen werden 24 uur na de ligatie van de kransslagader geëuthanaseerd en het bloed werd verzameld na anesthesie. Muizen werden verdoofd met tribroomethanol (volgens stap 3.2) en het bloedmonster werd verzameld uit de retroorbitale sinus. Het hart werd geoogst en de mate van Ischemie werd onderzocht door 2,3,5-Trifenyltetrazoliumchloride (TTC) kleuring (Figuur 1). Normale weefsels worden rood wanneer de TTC reageert met succinaatdehydrogenase, terwijl de ischemische weefs...

Dit protocol beschrijft een samengesteld diermodel met blootstelling aan fijnstof (PM) dat myocardiale ischemie verergert met atherosclerose.

Verergering van myocardiale ischemie bij blootstelling aan deeltjes in atherosclerose diermodel

The health problems caused by air pollution (especially particulate pollution) are getting more and more attention, especially among cardiovascular ...

Het protocol hier is voor het bouwen van een samengesteld diermodel van myocardiale ischemie. Gecombineerd met athero sclerose en PM acute blootstelling. Dit is een betrouwbaarder diermodel voor het onderzoek naar verwante ziekten.Dit diermodel kan dergelijke ziekten beter simuleren in een echte situatie. Bovendien heeft deze methode een hoog slagingspercentage en is het gemakkelijk uit te voeren. Het model kan worden gebruikt voor pathologisch onderzoek en medicijnontwikkeling van ziekten met complexe factoren.Dit model kan een platform bieden voor cardiovasculair en milieutoxicologisch onderzoek, en het draagt ideeën en referenties bij voor onderzoek naar de multifactorziekte. Orotracheale intubatie, gebarsten opening van de borstkas en de juiste ligatiepositie zijn de sleutels tot het succes van dit model. Het is essentieel om de muisbriefing te onderhouden en bloedingen te voorkomen.Begin met het willekeurig selecteren van twee tot drie muizen en controleer of er een plaque in de aortaboog is door echografie of door directe anatomische observatie. Verdoof de geselecteerde muis en plaats deze in rugligging op het muisbord. Haak de bovenste snijtanden aan het elastiekje.Richt een kleine LED-spot met een flexibele pijp op de luchtpijp, die zich rond het middelpunt van de oksellijn bevindt. Doe een klein steriel wattenstaafje in de mond van de muis en rol vervolgens het wattenstaafje uit om de tong uit te steken. Houd de tong vast en trek hem voorzichtig omhoog om de mondholte, keelholte en luchtpijp in dezelfde lengterichting te maken.De glottis, de ingang van de luchtpijp, kan worden gezien als een heldere vlek die bij elke ademhaling opent en sluit. Steek een 22 gauge canola in de luchtpijp van de muis door op de glottis te richten en trek vervolgens de naaldkern eruit. Gebruik een pipetpistool met een kleine hoeveelheid normale zoutoplossing om te testen of de buis correct in de wheezend zit.Als de buis zich op de juiste positie bevindt, stuitert de vloeistofkolom in het pipetpistool bij elke ademhaling. Laat 50 microliter DPM-suspensie in de buis vallen met een pipetpistool. Verwijder de inwonende naald van het huisdier na blootstelling aan pm.Houd de muis op het verwarmingskussen totdat deze weer bij bewustzijn is en plaats de muis vervolgens terug in de thuiskooi. Plaats de muis in rugligging op het intubatieplatform en bevestig de muis. Verwijder het haar van de linkerborst en een deel van de aangrenzende rechterborst met ontharingscrème.Koppel vervolgens de inwonende naald van het huisdier aan een dierenventilator. Veeg de huid af met joodform en alcohol om te desinfecteren. Maak een huidsnede van ongeveer een centimeter met een oogheelkundige schaar en zet de spieren schrap om de ribben bloot te leggen.Klem de rib vast met een oogheelkundig pincet met tand en maak een kleine snede in de derde intercostale ruimte. Maak een bedieningsvenster met zelfgemaakte kistopeningsgereedschappen en scheur vervolgens de pericardiale membranen. Houd de steriele zes nul zijden hechting met een naald met behulp van microvasculaire hemostatische tang.Laat de zijde door een twee millimeter breedte van myocardium in het gebied waar de kransslagader zich bevindt. Plaats een kort stukje steriele vijf nul zijde tussen de ligatuur en de myocardiale weefsels om weefselbreuk te voorkomen. Bind de linker voorste dalende kransslagader en het kleine bundeltje van het myocard er strak omheen.De legatie wordt als succesvol beschouwd wanneer de voorste wand van de linker ventrikel bleek wordt. Knijp de lucht voorzichtig uit de borst. Hecht vervolgens de intercostale spieren en huid sequentieel met steriele vijf nul zijde.Ruim alle bloedvlekken na de operatie op en plaats de muis vervolgens op een verwarmingskussen in een laterale lighouding. Controleer de tekenen van de muis gedurende ongeveer vijf tot 20 minuten totdat ze herstellen van de anesthesie. Zodra de rechtzettingsreflex is hersteld, brengt u de muis over naar een schone herstelkooi op een verwarmingskussen met de voedsel- en waterfles.Blijf 15 tot 30 minuten in de gaten houden om de overleving van de muis te garanderen. Ten slotte, injecteer penicilline natrium intramusculair volgens de gewenste dosis om wondinfectie te voorkomen. De mate van ischemie werd onderzocht door TTC-kleuring.Normale weefsels worden rood wanneer de TTC reageert met het succinaatdehydrogenase. Terwijl de ischemische weefsels bleek blijven als gevolg van verminderde dehydrogenase-activiteit. De representatieve beelden tonen de hartweefsels die geen MI-operatie of PM-blootstelling leden, MI-chirurgie maar geen PM-blootstelling, en mi-chirurgie en PM-blootstelling leden.Pm-blootstelling verergerde myocardiale ischemie. Oil Red O kan de neutrale vetten, zoals triglyceriden in de weefsels, precies kleuren. De rode vlekken op de foto duiden op plaquettes.De plaques in de aorta van wilde muizen met een normaal dieet, APO E knock-out muizen met een vetrijk dieet en APO E knock-out muizen met een vetrijk dieet en leden aan PM-blootstelling worden hier getoond door olierode O-kleuring. Vetrijke voeding leidde tot atherosclerose bij APO E knock-out muizen en PM-blootstelling verergerde atherosclerose. Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de endotracheale buis goed wordt ingebracht tijdens seromyotomie.De operator moet de intubatieoperatie snel en nauwkeurig voltooien en altijd aandacht besteden aan de ademhalingsconditie van het dier tijdens de operatie. Onze methode helpt onderzoekers die zich bezighouden met de kruising van luchtvervuiling en hart- en vaatziekten. Hier geven we een idee.Natuurlijk kunnen onderzoekers ook direct onderzoek doen op basis van het diermodel dat we beschreven.

aggravation-myocardial-ischemia-upon-particulate-matter-exposure

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

We beschrijven procedures om atherosclerotische laesies in muismodellen te kwantificeren en te karakteriseren door middel van nauwkeurig snijden van de aortasinus en de ascenderende aorta, gecombineerd met histochemische en immunohistochemische analyse.

Kwantitatieve analyse en karakterisering van atherosclerotische laesies in de muis aortasinus

Deze video toont twee modellen van intima plaque ontwikkeling in muizen slagaders en benadrukt de verschillen in myointimal hyperplasie en atherosclerose.

Inducerende Myointimal Hyperplasie Versus atherosclerose in Muizen: Een inleiding van twee geldige Models

Deze studie beschrijft een invasieve procedure voor de inductie van versnelde atherosclerose bij muizen. In vergelijking met andere methoden met behulp van elektrisch- of cryo-geïnduceerde letsel, mechanisch geïnduceerde letsel bootst de menselijke conditie van restenose na revascularisatie therapieën en is ideaal voor de studie van de betrokken moleculaire mechanismen.

Inductie van versnelde atherosclerose bij muizen: het "Wire-Injury" Model

Hier tonen we een protocol om te standaardiseren bemonsteringsprocedures van een gevestigde varkens model van acuut myocardinfarct teneinde haar translationeel waarde in de kennis van de pathofysiologie van myocardiale ischemie/reperfusie letsel en het testen van nieuwe drugkandidaten.

Verbetering van een gesloten borst varkens myocardiaal infarct Model door standaardisatie van weefsel en bloed bemonsteringsprocedures

We beschrijven een protocol om atherosclerose in de aorta hoofdmap van ApoE- / - muizen gevoed met een atherogene dieet, door middel van een continu release van aldosteron. Methoden voor het karakteriseren van de samenstelling van de plaque worden ook beschreven.

Inductie van atherosclerotische Plaques door activering van Mineralocorticoïden receptoren in apolipoproteïne E-deficiënte muizen

Hierin beschrijven we een chirurgische ingreep die laat zien hoe u permanente ligatie van de linker-anterieure aflopende coronaire slagader bij muizen bereikt. Dit model is van groot belang om de pathofysiologie van myocardiaal infarct en de gelijktijdige biologische processen te onderzoeken.

Murine myocardinfarct model met behulp van permanente Ligatie van linker anterieure aflopende coronaire slagader

Dit protocol schetst de stappen voor het induceren van een hartinfarct bij muizen met behoud van het hartzakje en de inhoud ervan.

Een intact pericardium ischemisch knaagdiermodel

Om de moleculaire mechanismen van de ethanol-geïnduceerde ontwikkelingsschade begrijpen, hebben we een zebravis model van ethanol blootstelling en het verkennen van de fysieke, cellulaire en genetische veranderingen die optreden na blootstelling aan...

Het beoordelen van Teratogene Veranderingen in een zebravis model van foetale blootstelling aan alcohol

Chirurgisch trauma veroorzaakt een ontstekingsreactie. Cytokines en endogene liganden zijn bekend voor het moduleren van een myocard infarct grootte na ischemie en reperfusie. We presenteren een aangepaste gesloten kist model van muizen ischemie en reperfusie met behulp van gewichten opknoping om de effecten van thoracotomie te minimaliseren.

Een murine Closed-borst Model van myocardiale ischemie en reperfusie

We introduceren een chirurgische methode experimentele ischemie / reperfusie (I / R) letsel veroorzaken simuleren myocardiaal infarct (MI) in muismodellen die zorgt voor meer duidelijkheid in positionering van de ligatie van de LAD (LAD) om de reproduceerbaarheid te verhogen MI van experimenten in muizen.

Een muizenmodel van myocard ischemie-reperfusie schade door de eileiders van de LAD

Ontdek hoe je een samengesteld diermodel bouwt voor myocardiale ischemie met atherosclerose en blootstelling aan fijnstof. Deze methode biedt een betrouwbaar platform voor cardiovasculair en milieutoxicologisch onderzoek.

Verergering van myocardiale ischemie bij blootstelling aan deeltjes in atherosclerose diermodel

Meer video's verkennen