Методическая статья

Операционная поперечная сужение аорты с абсорбируемой шов для получения переходной гипертрофии миокарда

DOI:

10.3791/61686

⸱

9 сентября 2020 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiology, State Key Laboratory of Organ Failure Research, Nanfang Hospital, Southern Medical University, 2Department of Geriatrics, Pingxiang People's Hospital of Southern Medical University

В этой статье

Краткое содержание

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

Этот протокол представляет собой усовершенствованный метод получения преходящей гипертрофии миокарда с абсорбируемым швом, имитируя снижение гипертрофии левого желудочка после удаления перегрузки давления. Это может быть ценным для исследований по гипертрофической предусловия миокарда.

Аннотация

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

На основе двух поперечных сужений аорты (TACs) у мышей, доказано, что гипертрофическое предпосылок миокарда (MHP) может затухать гипертрофию кардиомиоцитов и замедлить прогрессирование до сердечной недостаточности. Для новичков, однако, модель MHP, как правило, довольно трудно установить из-за технических препятствий в работе вентилятора, открытие груди неоднократно, и кровотечение, вызванное debanding. Чтобы облегчить эту модель, увеличить хирургический показатель успеха и уменьшить частоту кровотечений, мы перешли на абсорбируемые швы для первого расчесывания TAC с помощью техники, свободной от вентилятора. Используя 2-недельный абсорбируемый шов, мы продемонстрировали, что эта процедура может вызвать значительную гипертрофию миокарда через 2 недели; и через 4 недели после операции гипертрофия миокарда была почти полностью регрессирована к исходной точке. Используя этот протокол, операторы могли легко освоить модель MHP с более низкой смертностью от эксплуатации.

Введение

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

Ишемическое предварительное условие является явлением, которое вызывает краткие нелетальные эпизоды ишемии и реперфузии к сердцу и имеет возможность резко уменьшить травмумиокарда 1. Учитывая очевидные клинические последствия ишемической предпосылки, такие как ограничение инфарктамиокарда размер 2 и подавление желудочковых тахиаритмий после реваскуляризациимиокарда 3,было много исследований, чтобы вскрыть механизмы, лежащие в основе кардио-защитных эффектов, вызванныхпредварительными 4,5. В отличие от этого, другим неишемическим видам предпосылок уделялся относительно мало внимания. Сердечная гипертрофия может быть притуплена у пациентов с стенозом аорты, проходящих замену аортальногоклапана 6. Везде, где существует состояние патологической гипертрофии миокарда, принцип предпосылки редко сообщается.

В 1991 году Rockman et al. во-первых, создали модель мыши гипертрофии левого желудочка путем поперечного сужения аорты (TAC)7. Оперив TAC дважды у мышей, мы ранее доказали, что гипертрофическое предустановка миокарда (MHP) приводит к преходящей гипертрофической стимуляции в сердце, тем самым делая сердце более устойчивым к устойчивому гипертрофированному стрессув будущем 8. Характеристики модели MHP были подтверждены ультразвуковым биомикроскопом и гемодинамической оценкой9. Ключевыми моментами в построении модели было выполнить торакотомию три раза, TAC в течение недели, debanding в течение недели, и вторичные TAC в течение 6 недель. Тем не менее, debanding может вызвать кровотечение, которое затрудняет быть освоены новичками и трудно быть популяризировал. Кроме того, это также техническая проблема для итубации мышей. Неправильная инубация может привести к травме трахеи, пневмотораксу и даже смерти у мышей. Таким образом, при построении модели MHP необходимо и ценно совершенствовать некоторые процедуры.

Чтобы уменьшить сложность модели и увеличить ее успех, мы перешли на абсорбируемые швы для первого TAC и следили за успехом модели, измеряя градиент давления через аортическое сужение под эхокардиографией10. Основываясь на нашем предварительном эксперименте, было бы трудно вызвать достаточную гипертрофию миокарда у мышей со слишком градиентом низкого давления, в то время как у мышей со слишком градиентом высокого давления развивалась бы острая сердечная недостаточность или даже умирала. Идеальный градиент давления для модели колеблется от 40-80 мм рт.ст. Кроме того, этот эксперимент не опираться на вентилятор, который мог бы эффективно избежать вентилятора связанных технических манипуляций и травм12.

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

Протокол

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

Все процедуры были проведены в соответствии с руководящими принципами ухода и использования лабораторных животных, опубликованными Национальными институтами здравоохранения США (Публикация NIH No 85-23, пересмотренная в 1996 году). Мышей C57BL/6J (8-10 недель, 20-25 г) предоставил Центр животных Южного медицинского университета.

1. Предоперационная подготовка

  1. Pinch покинуть кончик 25 G иглы с держателем иглы и притупить его с жесткого объекта, как держатель.
  2. Пройдите 5-0 абсорбируемый шов через иглу, а затем кривой его до 90 "с держателем13.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В соответствии с различными целями исследований, исследователи могут выбрать абсорбируемые линии с различным временем поглощения. В этом протоколе мы использовали 2-недельный абсорбируемый шов, чтобы сжать арку аорты.
  3. Кривая еще 25 G иглы до 120 "и сгладить кончик с держателем, который будет использоваться в качестве космонавта в этапе перевязки.
    ПРИМЕЧАНИЕ: 25 G игла была использована в качестве космического для мышей, имеющих вес тела (BW) Используйте 26 G иглы для мышей с 19-24 г BW.
  4. Дезинфекция оперативного участка 75% алкоголем.
  5. Отрегулируйте температуру грелки до 37 градусов по Цельсию.
  6. Подготовка стерилизованных хирургических инструментов (в том числе 1 офтальмологические ножницы, 1 микро ножницы, 2 микрохирургических пинцета локтя, 1 держатель иглы, и 1 микро держателя иглы).

2. Индукция анестезии и бритья

  1. Обезболивать мышь путем внутриперитонеальной инъекции смеси ксилазина (5 мг/кг) и кетамина (100 мг/кг), разбавленного солевым раствором (0,9% NaCl). Подтвердите полную анестезию отрицательным рефлексом снятия педали.
  2. Держите мышь в положении лежа, фиксируя резцы с швом и фиксации конечностей с клейкой ленты.
  3. Нанесите крем для удаления волос на шее и xiphoid. Дезинфицировать область йодом, за которым следует 75% алкоголя.

3. Хирургия

  1. Сделайте разрез более 10 мм в средней линии между надумной вырезкой и грудью скальпелем. Затем отделить кожу и поверхностную фасцию.
  2. Определите первое межреберное пространство, подсчитав ребра с кормального угла. Выполните разрез в первом межреберном пространстве и как можно ближе к грудине. Тупо проникнуть в него с локтем пинцетом, чтобы открыть это пространство.
  3. Аккуратно отделите паренхиму и тимус до тех пор, пока не будет видна поперечная аорта.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Не повреждайте теменной плевры, чтобы избежать пневмоторакса.
  4. Перейти 5-0 абсорбируемых швов под аркой аорты между брахиоцефалией и левой общей сонной артерии с защелкойиглы 14. Пожалуйста, убедитесь, что брахиоцефалическая артерия, левая общая сонная артерия и левая подклавианская артерия видны в области операции.
  5. Поместите космический, подготовленный в шаге 1.3, на поперечную аорту и выполните двойной узел на космическом пространстве с швом в шаге 3.4.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Кончик спейсера должен быть тупым, чтобы избежать повреждения поперечной аорты при его удалении.
  6. Снимите спейсер быстро, но осторожно, а затем вырезать концы шва.
  7. Закройте первое межреберные пространства и кожи с помощью 5-0 нейлоновых швов. Снова дезинфицировать кожу 75% алкоголем.
  8. Поместите мышь на грелку, чтобы способствовать восстановлению. Инъекционный бупренорфин (0,1 мг/кг, q12h) интраперитонально в течение первых 3 дней после операции.
  9. Верните мышь в клетку в комнате с светом/темным циклом 12 ч, когда она восстановит сознание.
  10. Выполните фиктивную операцию, идентичную всем вышеперечисленным шагам, но без сужения (шаг 3.5).
  11. Выполните операцию для группы шелковых швов, идентичных всем вышеперечисленным шагам, но используя 5-0 шелковый шов в шаге 1.2.

4. Эхокардиографическая оценка успешной перевязки и измерений

  1. Выполните эхокардиографическую оценку в День (D) 7 после операции.
  2. Обезболивать мышь с 3% изофлюран через ингаляцию для индукции, и 1,5% для поддержания глубины анестезии, с 0,5-1 л / мин скорость потока кислорода.
  3. Поместите мышь в положение лежа на платформе, поддерживается на 37 градусов по Цельсию, и ленты его конечностей к электроду.
  4. Удалите волосы на груди с кремом для депиляния и нанесите ультразвуковой ас-говоруля на грудь мыши.
  5. Оцените поперечное сужение аорты с помощью зонда 30 МГц.
    1. Наклоните платформу влево. Держите зонд в вертикальном положении и опустите его на грудь вдоль правой парастральной линии. Затем манипулируйте X-оси и Y-оси под B-режим, пока аортальная арка хорошо видна.
    2. Найдите сужение B-режимом, чтобы получить вид аорты арки11. Используйте цветной режим Doppler и импульсную волну для измерения пиковой скорости потока и выберите мышей со скоростью более 3000 мм/с в качестве группы TAC (значения основаны на предварительных экспериментах).
    3. Рассчитайте градиент давления в соответствии с измененной версией уравненияБернулли 11:
      градиент давления 4 x Vмакс2.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Идеальный градиент давления для поперечной модели сужения аорты колеблется от 40-80 ммрт.ст.
    4. Сохраните данные и изображения с помощью Cine Store и Frame Store.
  6. Оцените размеры и контрактность левого желудочка (LV) с зондом 30 МГц.
    1. Сброс платформы в горизонтальное положение. Держите зонд на 30 "против часовой стрелки по отношению к левой парастральной линии.
    2. Используйте B-режим и манипулировать X и Y, чтобы получить четкий и полный вид оси сердца.
    3. Нажмите M-режим, чтобы показать линию индикатора. Приобретайте изображения с помощью Cine Store и Frame Store для более поздних измерений измерения измерения камеры LV, дробного сокращения и толщины стен LV.
  7. После этого прекратите вдыхание изофлюрана и позвольте мыши оправиться от анестезии. Затем верните животное в клетку в комнате с светом/темным циклом 12 ч.
  8. На D14 и D28 после операции повторите вышеуказанные шаги для измерения параметров сердца, а затем собрать сердце для гистологических исследований.

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

Результаты

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

В этом исследовании мы случайным образом разделили 45 мышей на три группы: фиктивную, шелковую шовную группу и поглощаемую группу швов (число каждой группы на D0 (базовый), D14 и D28 после TAC было 15, 10 и 5 соответственно). На D7, D14, D21 и D28 после операции суженная пиковая скорость определялась эхокардиографией. Мы обнаружили, что скорость кровотока при сужении была еще больше, чем 3000 мм / с на второй неделе после TAC, хотя абсорбируемый шов был использован для сужения аортальной арки (Рисуно...

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

Обсуждение

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

Существует еще значительно недостаточно изучены области в сердечной неишемической предпосылки. Основываясь на наших предыдущих исследованиях, мы перешли на использование абсорбируемых швов для улучшения гипертрофической модели предпосылок миокарда.

В предыдущих докладах, многие исследователи использовали шелковый шов, чтобы сузитьарку аорты 8,14,15. Шелковый шов был легко доступен и часто использовалс...

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

Раскрытие информации

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

Авторов нечего раскрывать.

Благодарности

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

Эта работа была поддержана грантами Национального фонда естественных наук Китая (81770271; Y, Ляо), Объединенных фондов Национального фонда естественных наук Китая (U1908205; Y, Ляо), а также муниципальных проектов планирования научных технологий Гуанчжоу (201804020083; д-р Ляо).

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Рассасывающийся шовный материал (5-0)Шаньдун Кан Лида Медикал Продактс Ко., Лтд5-0Лигирование
Ультразвуковая система для животных VEVO2100Визуальный звуковойVEVO2100Эхокардиография
Осветитель холодного светаOlympusILD-2Световая
грелка - термостатическая хирургическая система (ALC-HTP-S1)SHANGHAI ALCOTT BIOTECH COALC-HTP-S1Отопление
ИзофлуранRWD life scienceR510-22Ингалянтная анестезия
Matrx VIP 3000 Изофурановый вапорайзерMidmark CorporationVIP 3000Анестезия
Медицинский нейлоновый шов (5-0)Ningbo Medical Needle Co.5-0Закрыть кожу
Пентобарбитал натриевая сольMerck25MGАнестезия
Прецизионные электронные весыDenver InstrumentTB-114Датчик взвешивания
Самодельный спейсер25-го калибра игла
Шелковый шов (5-0)Yangzhou Yuankang Medical Devices Co., Ltd.5-0Лигирование
Микрохирургическое оборудование для мелких животныхNapoxMA-65Хирургические инструменты
Трансмиссионный гель GuangGong pai250 млЭхокардиография
Veet крем для удаления волосReckitt BenchiserRQ/B 33 Type 2Удаление волос у мышей
Вертикальный автоматический электротермический паровой стерилизатор под давлениемHefei Huatai Medical Equipment Co.LX-B50LАвтоматическая очистка хирургических инструментов

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Murry, C. E., Jennings, R. B., Reimer, K. A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation. 74 (5), 1124-1136 (1986).
  2. Ban, K., et al. Phosphatidylinositol 3-kinase gamma is a critical mediator of myocardial ischemic and adenosine-mediated preconditioning. Circulation Research. 103 (6), 643-653 (2008).
  3. Wu, Z. K., Iivainen, T., Pehkonen, E., Laurikka, J., Tarkka, M. R. Ischemic preconditioning suppresses ventricular tachyarrhythmias after myocardial revascularization. Circulation. 106 (24), 3091-3096 (2002).
  4. Hausenloy, D. J., Yellon, D. M. Preconditioning and postconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Atherosclerosis. 204 (2), 334-341 (2009).
  5. Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circulation Research. 116 (4), 674-699 (2015).
  6. Lund, O., Emmertsen, K., Dorup, I., Jensen, F. T., Flo, C. Regression of left ventricular hypertrophy during 10 years after valve replacement for aortic stenosis is related to the preoperative risk profile. European Heart Journal. 24 (15), 1437-1446 (2003).
  7. 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. Proceedings of the National Academy of Sciiences of the United States of America. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  8. Wei, X., et al. Myocardial hypertrophic preconditioning attenuates cardiomyocyte hypertrophy and slows progression to heart failure through upregulation of S100A8/A9. Circulation. 131 (17), 1506-1517 (2015).
  9. Huang, J., et al. Ultrasound biomicroscopy validation of a murine model of cardiac hypertrophic preconditioning: comparison with a hemodynamic assessment. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 313 (1), 138-148 (2017).
  10. Oka, T., et al. Cardiac-specific deletion of Gata4 reveals its requirement for hypertrophy, compensation, and myocyte viability. Circulation Research. 98 (6), 837-845 (2006).
  11. Li, L., et al. Assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging. Journal of Visualized Experiments. (112), e54101(2016).
  12. Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. The European Respiratory Journal. 17 (3), 488-494 (2001).
  13. Wang, Q., et al. Induction of right ventricular failure by pulmonary artery constriction and evaluation of right ventricular function in mice. Journal of Visualized Experiments. (147), e59431(2019).
  14. Eichhorn, L., et al. A closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (134), e57397(2018).
  15. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of minimally invasive transverse aortic constriction in mice for induction of left ventricular hypertrophy. Journal of Visualized Experiments. (127), e56231(2017).

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

Transverse Aortic ConstrictionMyocardial HypertrophyAbsorbable SutureVentilator Free TechniqueEchocardiographic AssessmentLeft Ventricular RemodelingSurgical ProcedurePressure Overload ModelCardiomyocyte HypertrophyHeart Failure Progression

Похожие статьи