Zmodyfikowana prosta metoda indukcji zawału mięśnia sercowego u myszy
3 grudnia 2021
Pod odpowiednim znieczuleniem, serce myszy zostało uzewnętrznione przez przestrzeń międzyżebrową, a zawał mięśnia sercowego został skutecznie wywołany przez podwiązanie lewej przedniej tętnicy zstępującej (LAD) przy użyciu materiałów łatwo dostępnych w większości laboratoriów.
W niniejszym raporcie przedstawiono unikalne podejście do indukcji zawału mięśnia sercowego u myszy. Obecna metoda jest łatwa, oszczędza czas i wykorzystuje rurki chirurgiczne i sprzęt, które można łatwo znaleźć w większości laboratoriów. Opracowanie modeli zawału mięśnia sercowego stanowi przesłankę do zbadania przeszłych mechanizmów przebudowy po zawale mięśnia sercowego i zmienności nowych metod terapeutycznych.
Nałóż krem do depilacji na klatkę piersiową myszy i odczekaj minutę. Następnie delikatnie zetrzyj krem do depilacji i włosy mokrą gazą. Zamocuj mysz na platformie chirurgicznej w pozycji leżącej.
Zdezynfekuj obszar operacyjny zgodnie z opisem w tekście. Następnie umieść sterylną serwetkę wokół dezynfekowanego obszaru. Wykonaj 0,5-centymetrowe nacięcie skóry wzdłuż linii łączącej mieczykowaty i pachę i tępo oddziel mięśnie piersiowe większe i piersiowe mniejsze za pomocą kleszczy.
Otwórz czwartą przestrzeń międzyżebrową za pomocą hemostatu Micro-Mosquito. Uzewnętrznij serce, popychając je w kierunku czwartej przestrzeni międzyżebrowej palcem wskazującym lewej ręki. Zabezpiecz serce lewą ręką i podwiązaj lewą przednią gałąź zstępującą szwem 6/0 trzy milimetry od jej początku.
Szybko umieść serce z powrotem w klatce piersiowej. Usunąć powietrze z jamy klatki piersiowej, delikatnie naciskając na jamę klatki piersiowej. W celu leczenia bólu pooperacyjnego buprenorfinę należy wstrzykiwać podskórnie co cztery do sześciu godzin przez okres do siedemdziesięciu dwóch godzin po operacji.
Umieść mysz na poduszce grzewczej, aby odzyskać sprawność po znieczuleniu. Zabezpiecz uśpioną mysz na platformie operacyjnej w pozycji leżącej. Wykonaj brzuszne nacięcie o długości około trzech do czterech centymetrów w górnej części brzucha.
Odetnij żebra po obu stronach jamy klatki piersiowej, a następnie wyjmij membranę. Perfuzja serca za pomocą 10 mililitrów zimnego 4 stopni Celsjusza 1X PBS poprzez wstrzyknięcie dokomorowe. Następnie zbierz serce, odcinając korzeń aorty i natychmiast przechowując je w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza.
Zamrożone serce pokrój na kawałki o grubości jednego milimetra na lodzie za pomocą żyletek. Inkubować przygotowane plastry serca w 1% roztworze TTC rozpuszczonym w jednym 1X PBS w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez 10 do 15 minut. Następnie sfotografuj plastry za pomocą aparatu cyfrowego.
Po podwiązaniu tętnicy wieńcowej analiza barwienia TTC wykazała pomyślną indukcję zawału mięśnia sercowego i zmiany czasowe wielkości blizny po zawale mięśnia sercowego. Wyniki analizy przeżycia wykazały jawną śmiertelność w ciągu siedmiu dni po zawale mięśnia sercowego u samców i samic myszy C57BL/6J. Pęknięcie komory było częstą przyczyną zgonu po zawale mięśnia sercowego.
Ocena echokardiograficzna po zawale mięśnia sercowego wykazała skuteczną indukcję dysfunkcji skurczu i przebudowy komór. Próbując uzewnętrznić serce, nie naciskaj najpierw na klatkę piersiową, a podążanie za naszym oporem wskazuje na potrzebę dostosowania kierunku w stosunku do ważonej pochwały. Po tej procedurze można wykonać wstrzyknięcie do mięśnia sercowego wektorów lub komórek wirusowych w celu przetestowania skuteczności terapii genowych lub terapii komórkowych w chorobach serca.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia metodę indukowania zawału mięśnia sercowego u myszy z wykorzystaniem łatwo dostępnych materiałów chirurgicznych. Technika ta umożliwia badanie przebudowy pozawałowej oraz ocenę nowych środków terapeutycznych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Badania nad układem sercowo-naczyniowym
- Modele zawału mięśnia sercowego
- Techniki chirurgiczne w badaniach na zwierzętach
Wstęp
- Zawał mięśnia sercowego jest kluczowym obszarem badań w badaniach nad układem sercowo-naczyniowym.
- Zrozumienie przebudowy po zawale mięśnia sercowego jest niezbędne dla opracowania nowych metod leczenia.
- Istniejące metody mogą być złożone lub wymagać specjalistycznego sprzętu.
- Celem niniejszego badania jest uproszczenie tego procesu z wykorzystaniem powszechnie dostępnych materiałów laboratoryjnych.
Cel badania
- Ustanowienie wiarygodnego modelu zawału mięśnia sercowego u myszy.
- Ułatwienie badań nad przebudową serca po zawale mięśnia sercowego.
- Umożliwienie testowania terapii genowych i komórkowych w chorobach serca.
Zastosowane metody
- Nakładanie kremu do depilacji w celu przygotowania chirurgicznego.
- Wyprowadzenie serca przez przestrzeń międzyżebrową.
- Podwiązanie lewej przedniej tętnicy zstępującej.
- Opieka pooperacyjna i ocena zawału mięśnia sercowego.
Główne wyniki
- Pomyślną indukcję zawału mięśnia sercowego potwierdzono za pomocą barwienia TTC.
- Wskaźniki śmiertelności obserwowano w ciągu siedmiu dni po zawale.
- Odnotowano dysfunkcję kurczliwą oraz przebudowę komór.
- Metoda ta umożliwia późniejsze interwencje terapeutyczne.
Wnioski
- Opisana metoda jest wydajna i powtarzalna w indukowaniu MI u myszy.
- Stanowi ona platformę do dalszych badań nad terapiami kardiologicznymi.
- Przyszłe badania mogą opierać się na tym modelu w celu zbadania różnych interwencji.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Solidne modele zawału mięśnia sercowego (MI) in vivo są niezbędne do przedklinicznej oceny terapii kardiologicznych oraz badań mechanistycznych nad przebudową serca po zawale. Niniejszy usprawniony protokół podwiązania tętnicy wieńcowej umożliwia powtarzalną indukcję MI u myszy, wspierając badania translacyjne oraz wczesne etapy testowania hipotez terapeutycznych. Dostępność i wydajność tej metody ułatwiają jej szersze zastosowanie w ramach portfeli badawczo-rozwojowych w fazie odkryć i badań przedklinicznych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków uszkodzeń serca oraz mechanizmów przebudowy po zawałcie mięśnia sercowego.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów terapeutycznych w kontekście in vivo istotnym dla danej jednostki chorobowej.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego dla interwencji kandydujących, ukierunkowanych na naprawę serca.
Przesiewy i opracowanie testów
- Zapewnia ustandaryzowaną platformę do oceny skuteczności terapii genowych lub komórkowych po zawale mięśnia sercowego.
- Umożliwia uzyskanie powtarzalnej wielkości zawału i dysfunkcji kurczliwej do oceny ilościowej.
- Umożliwia późniejszą integrację z badaniami obrazowymi i histologicznymi w celu uzyskania wiarygodnych wyników.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z punktami końcowymi istotnymi dla przebiegu choroby, takimi jak przebudowa komór oraz analiza przeżywalności.
- Wspiera ciągłość procesu od odkrycia mechanizmów do przedklinicznej walidacji terapeutycznej.
- Umożliwia ocenę czasu interwencji oraz jej wpływu na wyniki po zawałach mięśnia sercowego (MI).
Integracja potoków i przepływów pracy
Niniejszy protokół indukcji MI znajduje zastosowanie na etapie przejściowym między wczesnym odkrywaniem a walidacją przedkliniczną, umożliwiając prowadzenie badań opartych na hipotezach oraz screening kandydatów w fizjologicznie istotnym modelu.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez dotyczących mechanizmów uszkodzenia i naprawy serca.
- Przesiew: Zapewnia powtarzalną indukcję zawału dla badań nad porównawczą skutecznością.
- Analityka: Wspiera ilościowy pomiar wielkości zawału, funkcji skurczowej oraz przeżywalności.
- Badania translacyjne: Łączy poznanie mechanizmów z przedkliniczną oceną terapeutyczną in vivo.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje skalowalny i dostępny model dla różnorodnych programów badań kardiologicznych.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów oraz badaniach mechanistycznych.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje indukcję MI, redukując zmienność techniczną i obciążenie związane z szkoleniem.
- Wartość strategiczna: Przyspiesza podejmowanie decyzji go/no-go dla kandydatów na terapie kardiologiczne.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację interwencji ukierunkowanych na przebudowę po MI z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga biegłości chirurgicznej oraz znajomości anatomii serca myszy.
- Wymagany jest dostęp do podstawowych narzędzi chirurgicznych oraz infrastruktury opieki pooperacyjnej.
- Wymagana jest standaryzacja międzyzespołowa w celu zapewnienia powtarzalności w badaniach wieloośrodkowych.
- Metoda jest dostosowana do podawania terapii genowej lub komórkowej po ligacji w badaniach interwencyjnych.
- Wskaźniki śmiertelności oraz zmienność techniczna muszą być monitorowane i raportowane w celu zachowania rzetelności danych.
