2 września 2021
Ten protokół opisuje kroki do wywołania zawału mięśnia sercowego u myszy, przy jednoczesnym zachowaniu osierdzia i jego zawartości.
Metoda ta pozwoli nam ocenić rolę jamy osierdzia otaczającej serce i jej zawartości w naprawie serca po zawale mięśnia sercowego. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami podwiązania naczyń wieńcowych do modelowania zawału mięśnia sercowego, nasza metoda utrzymuje nienaruszoną jamę osierdziową, umożliwiając określenie zawartości i śledzenie jej ról po urazie niedokrwiennym serca. Zrozumienie wpływu jamy osierdzia i reakcji serca na uszkodzenie dostarczy ważnych informacji na temat strategii terapeutycznych ukierunkowanych na osierdzie w celu poprawy gojenia się serca.
Na początek po znieczuleniu unieruchomij łapy myszy i umieść ją na stole operacyjnym. Po przygotowaniu myszy do zabiegu chirurgicznego zgodnie z opisem w manuskrypcie, przewietrz mysz 2% izofluranem i 100% tlenem jako gazem nośnym za pomocą komercyjnego respiratora. Następnie ustaw szybkość 110 oddechów na minutę, objętość oddechową 250 mikrolitrów i dodatnie końcowe ciśnienie wydechowe na cztery milimetry słupa rtęci.
Obróć mysz o 30% na prawą stronę, aby ustawić lewą stronę klatki piersiowej do operacji. Następnie wykonaj dwu- lub trzycentymetrowe boczne nacięcie w skórze klatki piersiowej, aby uwidocznić mięśnie piersiowe po lewej stronie. Wykonaj jednocentymetrowe nacięcie od linii środkowej na zewnątrz, aby przeciąć klatkę piersiową większą i mniejszą.
Unikać nadmiernego krwawienia podczas kauteryzacji krwawiących naczyń. Wizualizuj mięśnie międzyżebrowe między trzecim a czwartym żebrem. Wykonaj dwucentymetrowe nacięcie w lewym mięśniu międzyżebrowym, aby wprowadzić powietrze do jamy klatki piersiowej i pozwolić sercu i płucom opaść z nacięcia.
Aby naciąć przestrzeń międzyżebrową bez krwawienia, tymczasowo zatrzymaj wentylator i rozszerz otwór za pomocą urządzenia do kauteryzacji. Za pomocą retraktorów cofnij żebra, aby odsłonić serce. Następnie obserwuj osierdzie i leżące pod nim serce pod mikroskopem stereoskopowym.
Delikatnie umieść kleszcze na powierzchni osierdzia, aby zmniejszyć osierdzie i leżące pod nim ruchy serca. Oznacz wizualnie tętnicę wieńcową LAD, śledząc jej pojawienie się pod lewym wyrostkiem. Za pomocą sterownika mikroigłowego przeprowadź odpowiedni szew przez osierdzie pod LAD.
Obserwuj szew pojawiający się po drugiej stronie LAD i osierdzia. Reprezentując model stałego podwiązania, zawiąż szew, aby ograniczyć przepływ krwi przez tętnicę wieńcową, uwidaczniając blednienie przedniej części lewej komory. Następnie przytnij nadmiar szwu za pomocą nożyczek.
Wstrzyknięcia podtrzymujące leku przeciwbólowego należy wykonywać podskórnie co 12 godzin przez 72 godziny po zabiegu. Po zmniejszeniu stężenia izofluranu do 1%wyłącz izofluran, utrzymując wentylację tlenem. Gdy zwierzę wykaże oznaki oddychania, wyjmij rurkę dotchawiczą o rozmiarze 23 z pyska i umieść mysz w klatce regeneracyjnej, aby monitorować wznowienie oddychania.
Pozwól myszy dojść do siebie w klatce, umieszczając część klatki na podkładce rozgrzewającej, aby zapewnić zewnętrzne źródło ciepła. Monitoruj stan zdrowia myszy codziennie przez siedem dni, oceniając nacięcia i dyskomfort zwierzęcia. W razie potrzeby podaj antybiotyki, aby pomyślnie wyzdrowieć po inwazyjnej operacji.
Po utrzymaniu myszy w znieczuleniu ogólnym tlenem, umieść mysz w pozycji leżącej na podgrzewanej platformie scenicznej i przymocuj łapy do przewodów EKG. Następnie otarz klatkę piersiową. Uzyskaj obrazy EKG za pomocą głowicy, sondy i żelu kontaktowego i przeanalizuj je za pomocą odpowiedniego oprogramowania.
Po nieinwazyjnej ocenie EKG wyłącz izofluran i umieść mysz z powrotem w klatce. Utrwal serce w 10% formalinie na co najmniej 24 godziny. Przeciąć próbkę za pomocą prostej żyletki przez prawą komorę, przegrodę międzykomorową i lewą komorę, upewniając się, że nacięcie przechodzi przez środek strefy zawału.
A następnie parafina zatapia próbki tkanek. Pocięte sekcje są następnie umieszczane w kasecie montażowej w celu dalszego zatapiania parafiny, a następnie dzielenia na sekcje o grubości pięciu mikrometrów. Po umieszczeniu skrawków tkanek na szkiełkach należy odparafinować za pomocą toluenu i stopniowanego alkoholu przemywać wodą dejonizowaną.
Następnie nawodnij się. Następnie zabarwić sekcję 0,1% czerwienią syriuszową w kwasie pikrynowym przez dwie godziny w temperaturze pokojowej. Umyj sekcję 0,5% kwasem octowym przez trzy minuty, a następnie spłukuj 70% etanolem przez jedną minutę.
Odwodnić sekcję, stosując odwrotną kolejność płukania ze zwiększającymi i stopniowanymi stężeniami etanolu przed montażem w celu oceny mikroskopowej. Pomyślną indukcję zawału mięśnia sercowego ze zmodyfikowanym podwiązaniem wieńcowym oceniano poprzez badanie parametrów funkcjonalnych i cech strukturalnych serca. Dla funkcji obniżoną frakcję wyrzutową lewej komory oceniano za pomocą echokardiografii w ciągu trzech do czterech tygodni po zawale mięśnia sercowego.
Barwienie histologiczne wykazało, że zmianom funkcjonalnym towarzyszyło znaczne zwłóknienie ściany lewej komory, które zostało dodatkowo potwierdzone przez ilościowe określenie zwłóknienia zabarwionego czerwienią picrosiriusa w przekrojach serca po czterech tygodniach od zawału z przerwanymi lub nienaruszonymi modelami podwiązania wieńcowego osierdzia. Połączenie metody znakowania fluorescencyjnego kulkami z analizą cytometrii przepływowej umożliwiło opracowanie metody śledzenia makrofagów osierdziowych z dodatnim wynikiem GATA6. Co ważne, nie wykryto prawie żadnych znakowań w sercu ani we krwi.
Po zawale mięśnia sercowego przemieszczanie się komórek można śledzić za pomocą cytometrii przepływowej i obrazowania. Pokazano ilościowe oznaczanie komórek szpiku osierdzia znakowanych kulkami fluorescencyjnymi z zawałem mięśnia sercowego lub bez. Należy zachować ostrożność, aby zapobiec przypadkowemu przerwaniu lub rozerwaniu cienkiego osierdzia podczas zabiegu.
Metodę tę można połączyć ze śledzeniem linii komórkowej lub efektorowej blokady, co pozwoli na śledzenie i określenie wpływu komponentu osierdziowego na odpowiedź gojenia w zawale serca. Zidentyfikowaliśmy jamę osierdzia, która chroni serce po urazie, w którym częściowo pośredniczą rezydujące makrofagi osierdzia. Takie podejście otwiera nowy obszar badań nad chorobami sercowo-naczyniowymi.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejszy protokół opisuje kroki prowadzące do wywołania zawału mięśnia sercowego u myszy przy jednoczesnym zachowaniu osierdzia i jego zawartości. Metoda ta umożliwia ocenę roli jam osierdziowej w regeneracji serca po zawale mięśnia sercowego.
Model ten umożliwia mechanistyczną redukcję ryzyka w badaniach nad lekami przeciwsercowo-naczyniowymi poprzez zachowanie jam opłucnej i populacji komórek odpornościowych podczas zawału mięśnia sercowego. Wspiera on walidację celu poprzez umożliwienie bezpośredniej analizy wpływu makrofagów osierdziowych na przebudowę i włóknienie po zawale. Podejście to zwiększa wiarygodność prognostyczną w badaniach przedklinicznych dzięki zachowaniu istotności fizjologicznej, która jest często tracona w konwencjonalnych modelach.
Model ten integruje się z kontinuum procesu odkrywania leków – od walidacji celu po przedkliniczne testy skuteczności, szczególnie w przypadku kandydatów o działaniu immunomodulującym lub przeciwfibrotycznym.