Методическая статья

Минимально инвазивная Поперечная Сужение аортального у мышей

DOI:

10.3791/55293

⸱

14 марта 2017 г.

 ,  ,  , 
1School of Biological Sciences, The University of Hong Kong, 2College of Arts and Science, New York University, 3Department of Health Technology and Informatics, Faculty of Health and Social Sciences, The Hong Kong Polytechnic University

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Минимально инвазивная поперечная сужением аорты (MTAC) сохраняет основы регулярной поперечной сужением аорты (TAC), устраняя использование искусственной вентиляции легких с интубации трахеи. Это оказывается весьма желательным способом с высокой пропускной способностью исследований левого желудочка перегрузки, особенно в переводоведение.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Минимально инвазивная поперечная сужением аорты (MTAC) является более желательным способом сужения поперечного аорты у мышей по сравнению со стандартной открытой грудной поперечной сужением аорты (TAC). Несмотря на то, поперечная сужением аорты является очень функциональным методом индукции высокого давления в левом желудочке, она является более трудным и длительная процедура в связи с его применением искусственной вентиляции с интубации трахеи. TAC не часто также менее живучие, как более новый метод, MTAC, ни требует резки ребер и межреберных мышц, ни интубации трахеи с установкой вентиляции. В MTAC, в отличие от торакотомии, чтобы получить доступ к грудной полости, дуги аорты достигается через срединный разрез на передней поверхности шеи. Щитовидной железы оттягивают назад, чтобы раскрыть грудины паз. Грудина затем вырубить на второй уровень ребра и дуги аорты достигается просто путем отделения соединительных тканей и тимус. Изтам, шовный материал может быть обернут вокруг арки и связаны с прокладкой, а затем грудины вырезать и кожа может быть закрыта. MTAC гораздо быстрее и менее инвазивным способом, чтобы вызвать левого желудочка гипертензии и позволяет возможность для проведения исследований с высокой пропускной способностью. Успех сужения может быть проверена с использованием высокочастотного трансторакальные эхокардиографию, в частности, цветного допплеровского и импульсно-волновой доплеровский сдвиг, для определения скорости потока дуги аорты и левой и правой сонной артерии, размер кровеносных сосудов, и функция левого желудочка и морфология. Успешный перетяжка будет также вызвать значительные гистопатологические изменения, такие как сердечной мышцы клетки гипертрофии с интерстициальным и периваскулярной фиброза. Здесь процедура MTAC описана, демонстрируя, как в результате изменения потока в сонных артериях могут быть исследованы с эхокардиографии, грубой морфологии и гистологических изменений в сердце.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Общая цель этой статьи состоит в том, чтобы продемонстрировать, как поперечная сужением аорты (TAC) у мышей может быть модифицирован для получения более простой и целесообразный хирургии. ТАС была впервые введена в 1991 году 1 и позволили молекулярные биологи для изучения клеточных и молекулярных путей , которые приводят к гипертрофии в левом желудочке и к сердечной недостаточности, особенно у мелких животных с манипулируют геномов 2, 3, 4, 5, 6. Несмотря на его эффективность при производстве перегрузки требуемого давления, метод в конечном счете ограничивается трудностью в выполнении процедуры и ее низкой выживаемости. Хирург проведения TAC должен иметь возможность выполнять интубации трахеи, торакотомии, и использовать искусственную вентиляцию, чтобы предотвратить коллапс легких 1.

Содержание "> Много раз, простой и менее инвазивным методом желательна. Как следствие, минимально инвазивной поперечная сужением аорты (MTAC) был разработан 3. Несмотря на то, исход ( в частности, гипертрофию левого желудочка) является такой же, процедура включает в себя значительно меньше аппаратов и меньше вреда животному. MTAC оказывается желательным методом, который имеет больший коэффициент выживаемости, выше 90%, и имеет время работы только от 15 до 25 мин. нечастых случаев смерти после успешной операции может быть обусловлено слишком -tight сужение дуги аорты, что приводит к огромной перегрузке левого желудочка и фатальным снижением кровоснабжения критических органов, таких как почки.

После того, как процедура закончена, эхокардиографии могут быть использованы для оценки успешности полосатости и сердечной морфологии и функции. Система ультразвука высокой частоты может быть использован для измерения диаметра и потока изменений в левый и правыйСонные артерии, чтобы визуализировать дуги аорты перетяжку для измерения пиковой скорости потока, а также для определения левой толщины стенки желудочка и функциональных параметров 7, 8. После эвтаназии, органы также могут быть собраны для гистологических исследований гематоксилином и эозином и Picrosirius коллагена окрашивания, причем последний особенно полезен для наблюдения фиброза.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Протокол следует рекомендациям Комитета по использованию живых животных в обучении и исследованиям (CULATR) в Университете Гонконга.

1. Эксплуатация Подготовка сайта

  1. Лечить место эксплуатации с 75% изопропилового спирта. Отрегулируйте температуру грелку до 37 ° C, чтобы избежать изменений в сердечной и дыхательной цены предмета животного.
  2. С помощью хирургических инструментов стерилизуют в стерилизаторе гравитационного смещения при температуре 121 ° С в течение 30 мин или с помощью других соответствующих способов.
  3. Take 2 - 4 30 калибра иглы и кривая их с держателем иглы, как показано на рисунке 1, чтобы сделать инструмент для лигирования и ткани разделения , а также для использования в качестве втягивающего. Установите теперь изогнутую иглу на ватный аппликатор для использования в хирургии.
  4. Тупая 27 калибра иглы и кривой он 90º с держателем иглы. Гладкая кончик путем втирания твердую поверхность, чтобы сделать 0,4-мм распорку на этапе лигирования.

2. Подготовка животных

  1. Обезболить 2-месячного, мужчина, 22-25 г C57BL / 6N мышь с соответствующим кетамина и ксилазина смеси по отношению к массе тела: 100 мг / кг + 10 мг / кг внутрибрюшинно Подтвердите обезболивание с отрицательным хвостовую пинч рефлекса ,
  2. Удалить волосы на передней поверхности шеи и грудной клетки с 2- до 3-х мин нанесения крема депиляции в. Снять крем с теплой водой и ватным аппликатором.
  3. Применение глазной мази или геля для глаз животного, чтобы предотвратить высыхание роговицы.
  4. Место животное на грелку в положении лежа на спине и проводить интраоперационной мониторинг, будучи уверенным, что держать соответствующую документацию на каждом 15-минутного интервала.
  5. С помощью хирургической бумажной ленты для фиксации конечностей на грелку, чтобы держать животное в правильном положении во время операции.
  6. Лечить кожу попеременно с алкоголем и повидон-йода в три раза.
  7. Используйте стерильный DRобезьяну с открытой операционного поля для предотвращения загрязнения. Используйте новые стерильные перчатки для каждой мыши и по мере необходимости.

3. Процедура Лигирование

  1. Откройте кожу мыши в срединном положении шеи и грудной клетки с помощью скальпеля.
  2. Потянуть щитовидной железы в сторону головы, осторожно отделяя соединительной ткани с тупыми ножницами.
  3. Отделить мышечный слой на трахее по срединной линии по отношению к обеим сторонам с изогнутыми иглами.
  4. Используя тупой стороной ножниц, разрезать грудину до второго ребра (примерно 5 мм). Откройте разрез с втягивающим или изогнутыми щипцами.
  5. Отделить тимуса мочки друг от друга и нижней части грудной клетки, отделяя соединительной ткани с изогнутой иглой; поперечная дуга аорты и две сонные артерии будут хорошо видны в этой точке.
  6. Поместите изогнутую иглу под аркой и перфорировать между стенкой сосуда и соединительной ткани, а с другой стороны по гнойповесят изогнутую голову.
  7. Используя изогнутую иглу, вытяните 6-0 мононити шов под дуги аорты.
  8. Поместите прокладку в петлю и зафиксировать швом в месте с двойным узлом. Снимите прокладку осторожно.
  9. Подтверждение успешного перетяжку с позицией узла и вырезать концы шовного материала.
  10. Закройте стенки грудной клетки с помощью 6/0 шелковой нити с помощью простого прерванного рисунка швом. Закройте кожу с 6/0 мононити швом в непрерывной картины швом.

4. послеоперационный уход

  1. Применение повидон-йода на сайт шовного и поместить животное в подогретого клетки для восстановления и послеоперационного мониторинга.
  2. Вводят бупренорфин (0,05 - 0,1 мг / кг подкожно каждые 12 ч) после того, как животное вернулось сознание, чтобы облегчить боль и обеспечить мышь с соответствующей мягкой пищи.
  3. Вернуть животное до 12 ч свет / номер темного цикла после полного выздоровления.

5.Эхокардиография: Подтверждение успешного Лигирование и измерениям

  1. Через неделю, обезболить ранее полосатую мышь с 3 - 5% изофлуран для индукции, и 1 - 1,5%, для технического обслуживания, с 1 л / мин скорости потока с кислородом.
  2. Удалите волосы на груди с помощью депиляции кремом. Тщательно удалите крем с теплой водой и ватным аппликатором.
  3. Закрепить мышь в положении лежа на спине на животных обработки платформы, поддерживаемой при температуре 37 ° С. Нанесите гель электрода к лапам и ленты их на площадку с электродами.
  4. Применение ультразвука гель на груди мыши. С помощью зонда 40 МГц MS550D и системой ультразвуковой высокочастотной, цветную Доплера и импульсно-волновой доплеровский сканирования на левой и правой сонной артерии, а также на дуге аорты.
  5. Использование B-Mode, найдите левый желудочек. Использование М-режим, систолическое и диастолическое толщина стенки может быть измерена. Используйте Cine магазин и магазин кадров для сохранения данных и изображений по мере необходимости.
  6. Uпоют в В-режиме, местонахождение левой общей сонной артерии до точки ветвления. С помощью импульсно-волны и цвет Doppler для оценки потока. Повторите с правой сонной артерии в подобной точке. Сохранение изображений в Cine Store, так и в режиме кадров магазин, чтобы проанализировать позже.
  7. Наклоните животных обработки платформы в крайнее левое положение, так что мышь находится в левом положении пролежни. Поместите зонд на мышь, 30 ° смещение от положения параллельно голове в парастернальной позиции, и манипулировать X и Y, чтобы найти дуги аорты.
  8. Найдите перетяжку. Используйте режим цветного допплеровского, чтобы сделать сайт более видимым сужением, так как кровь будет течь через узкий канал между точкой, где две сонные артерии разветвляются от дуги аорты.
  9. С помощью импульсно-волны и цвет Doppler для измерения скорости потока пика. Используйте Cine магазин и магазин кадров для сохранения данных и изображений по мере необходимости.
  10. Дайте животному восстановиться на грелку в положении лежа.Вернуть животное в клетке в оригинальной / комнате темного цикла 12 ч света после того, как он полностью оправился от наркоза.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MTAC позволяет индукцию значительной гипертензии в левом желудочке своевременно.

Как видно из рисунка 1, подготовка основных инструментов для процедуры проста и минимальна, требуя только 2 - 4 иглы 30 калибра , чтобы быть согнуты и удерживается на месте с полиуретановой трубкой. Сама хирургическая процедура также менее сложной, по сравнению с ТБК, и может быть выполнена легко. После того, как щитовидная железа...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rockman и его коллеги разработали первый метод кольцевания аорты как метод изучения перегрузки давления в сердце. Это позволило начать исследование , чтобы выявить клеточные и молекулярные последствия гипертонии и сердечной недостаточности 1. Усовершенствованный метод, минимально инвазивной поперечная сужением аорты (MTAC), обеспечивает аменабельную, зависящую от времени метод индукции перегрузки давления левого желудочка и сердечной недостаточностью, без недостатков обычной поперечной сужением а...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы хотели бы отметить университет Научно-исследовательский центр в области наук о жизни (ULS) Гонконгского политехнического университета для предоставления Vevo 2100 ультразвуковой системы. Особая благодарность д-ру Chunyi Вэнь из Междисциплинарного отдела биомедицинской инженерии, Гонконгский политехнический университет, для подготовки и упрощения процедур. Эта работа была поддержана правительством HK RGC Grant GRF 17127215, 764812 и HKU6 / CRF / 11G Билли KC-чау.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
1 дюймовые иглы 30 калибраBD, Franklin Lakes, NJ 07417, США. 305128Изогнутый, как в процедуре и <сильный>Рисунок 1
><сильный>27 Игла калибраBD, Франклин Лейкс, Нью-Джерси 07417, США. 301629Сделайте тупую и гладкую для спейсер
6/0 DafilonB. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany.C0933066
6/0 SilkamB. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany.C0762067
Стерильные перчаткиA.R. Medicom, Inc (Азия), Гонконг.
<Аппликатор для >хлопкаMannings, Куорри-Бэй, Гонконг.Местный торговый центр
Depilatory Creamveet (Гонконг), Kwun Tong, Коулун, Гонконгскийместный торговый центр
Lexer-Baby ScissorFST, Британская Колумбия V7H 0A6, Канада.14078-10
Curved Iris ForcepFST, Британская Колумбия V7H 0A6, Канада.11065-07
Micro Olsen-Hegar ИглодержательWPI, Сарасота, Флорида 34240, США. 501989
Stereo MicrioscopeWPI, Сарасота, Флорида 34240, США. PZMIII-BS
strong>GenTeal Eye GelNovartis, Восточный Ганновер, Нью-Джерси 07936, США. Местная аптека
ГрелкаKent, Торрингтон, CT 06790, США. DCT-20
<стронг>Хирургическая ленталабораторных животных
<стронг>кетамин и ксилазинБлок
<стронг>БетадинБлок лабораторных животных
<стронг>бупренорфинБлоклабораторных животных
<Блок лабораторных животных

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  2. de Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. Transverse aortic constriction in mice. J Vis Exp. (38), (2010).
  3. Hu, P., et al. Minimally invasive aortic banding in mice: effects of altered cardiomyocyte insulin signaling during pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 285 (3), H1261-H1269 (2003).
  4. Shimizu, I., et al. Excessive cardiac insulin signaling exacerbates systolic dysfunction induced by pressure overload in rodents. J Clin Invest. 120 (5), 1506-1514 (2010).
  5. Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol. 573, 115-137 (2009).
  6. Zhang, X., et al. A modified murine model for the study of reverse cardiac remodelling. Exp Clin Cardiol. 18 (2), e115-e117 (2013).
  7. Hartley, C. J., et al. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
  8. Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J Am Soc Echocardiogr. 21 (10), 1083-1092 (2008).
  9. Faerber, G., et al. Induction of heart failure by minimally invasive aortic constriction in mice: reduced peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator levels and mitochondrial dysfunction. J Thorac Cardiovasc Surg. 141 (2), 492-500 (2011).
  10. Li, L., et al. Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging. J Vis Exp. (112), (2016).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи