Этот протокол описывает этапы индуцирования инфаркта миокарда у мышей при сохранении перикарда и его содержимого.
Методическая статья
Этот протокол описывает этапы индуцирования инфаркта миокарда у мышей при сохранении перикарда и его содержимого.
Этот протокол показал, что перикард и его содержимое играют важную антифиброзную роль в модели ишемического грызуна (коронарная перевязка для индуцирования повреждения миокарда). Большинство доклинических моделей инфаркта миокарда требуют нарушения целостности перикарда с потерей гомеостатической клеточной среды. Однако недавно нами была разработана методология индуцирования инфаркта миокарда, которая минимизирует повреждение перикарда и сохраняет популяцию иммунных клеток сердца. Наблюдалось улучшенное функциональное восстановление сердца у мышей с интактным перикардиальным пространством после коронарной перевязки. Этот метод дает возможность изучить воспалительные реакции в перикардиальном пространстве после инфаркта миокарда. Дальнейшее развитие методов маркировки может быть объединено с этой моделью, чтобы понять судьбу и функцию перикардиальных иммунных клеток в регулировании воспалительных механизмов, которые управляют ремоделированием в сердце, включая фиброз.
По сей день сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) признаны ведущей причиной смерти во всем мире, что приводит к значительному финансовому бремени и снижению качества жизни пациентов1. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является подтипом ССЗ и играет важную роль в развитии инфаркта миокарда (ИМ), который является основным фактором смертности. По определению, ИМ возникает в результате необратимого повреждения ткани миокарда из-за длительных состояний ишемии и гипоксии. Ткани миокарда не хватает способности к регенерации, поэтому травмы являются постоянными и приводят к замене сердечной мышцы фиброзным рубцом, который может быть первоначально защитным, но в конечном итоге способствует неблагоприятному ремоделированию сердца и возможной сердечной недостаточности2.
Хотя ведение пациентов с ИБС значительно улучшилось за последние несколько десятилетий, хроническая сердечная недостаточность (ХСН), вторичная по отношению к ишемии, поражает многих пациентов во всем мире. Для профилактики и управления этой эпидемией необходимо более глубоко понять основные механизмы и разработать новые терапевтические подходы. Кроме того, прошлые результаты подчеркивают ограничения системной терапии и необходимость разработки точных альтернатив. Учитывая, что исследование молекулярных последствий ИМ у людей зависит от способности доступа к инфарктной ткани, животные модели, которые повторяют характеристики и развитие ИМ человека и ХСН, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, являются незаменимыми.
Поскольку идеальные животные модели очень похожи на человеческое расстройство по структурным и функциональным характеристикам, этиология болезни должна направлять их концепцию. При ИБС это хронический атеросклеротический стеноз коронарных артерий или острая тромботическая окклюзия. Различные методы были разработаны и применены у различных видов лабораторных животных, чтобы вызвать сужение коронарной артерии или окклюзию. Такие стратегии можно в целом разделить на две группы: (1) механическая манипуляция коронарной артерией для индуцирования ИМ и (2) ускорение атеросклероза для облегчения коронарного сужения, приводящего к ИМ. Первая стратегия обычно включает в себя либо перевязку коронарной артерии, либо размещение стента внутри артерии. Второй подход, как правило, полагается на изменение рациона животного, чтобы включить пищу с высоким содержанием жира / холестерина. Некоторые из ограничений этого последнего подхода включают отсутствие контроля над сроками и местом коронарных окклюзий.
Напротив, хирургическая индукция ИМ или ишемии на животной модели имеет несколько преимуществ, таких как местоположение, точное время и степень коронарного события, что приводит к более воспроизводимым результатам. Наиболее широко используемым методом является хирургическое перевязка левой передней нисходящей коронарной артерии (ЛАД). Такие модели повторяют реакцию человека на острое ишемическое повреждение, а также прогрессирование до CHF3. Первоначально разработанная на более крупных животных, хирургия LAD на мелких животных, таких как грызуны, стала более осуществимой с достижениями втехнологии 4. При создании таких моделей мышам отдавали предпочтение по разным причинам, включая их относительную доступность, низкие затраты на жилье и их способность к генетическим манипуляциям.
Современные хирургические модели ишемической болезни сердца с использованием окклюзии LAD требуют, чтобы исследователь открыл перикард, чтобы временно или постоянно лигировать артерию5. Такие стратегии приводят к нарушению перикардиального пространства, которое играет по существу механическую и смазывающую функцию для обеспечения правильной сердечной функции. Еще одним недостатком вскрытия перикарда является потеря нативной перикардиальной жидкости животного с его различными клеточными и белковыми компонентами 6,7. В ответ мы разработали метод индуцирования ИМ при сохранении перикарда нетронутым. В дополнение к минимизации возмущения этой гомеостатической среды, этот подход позволяет помечать и отслеживать конкретные клетки после возникновения ИМ. Кроме того, этот подход лучше представляет ишемическое повреждение миокарда в условиях человека.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для этих экспериментов использовались самцы и самки мышей C57BL/6J в возрасте 8-14 недель. Этот протокол получил этическое одобрение от Комитета по уходу за животными в Университете Калгари и следует всем рекомендациям по уходу за животными.
1. Подготовка и хирургия мышей
2. Функциональная оценка сердечной функции методом эхокардиографии (ЭКГ)
3. Коллекция сердечной ткани для окрашивания фиброзом
4. Проточная цитометрия промывания полости сердца и перикарда
5. Маркировка перикардиального макрофага методом межреберного подхода к плевральному пространству (ICAPS)9
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта модифицированная модель коронарного лигирования была оптимизирована для достижения воспроизводимости и выживания животных. Однако из-за значительной травмы, вызванной в сердце, некоторые ожидаемые интраоперационные и послеоперационные смерти связаны с процедурой. Стандартная смертность, как правило, выше у мужчин (~ 25-35%), чем у женщин (~ 10-15%).
Успешная индукция ИМ с модифицированной коронарной перевязкой должна проявляться по изменению функциональных параметров и особенностей строени...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Индуцирование ИМ в закрытом перикарде у грызунов уникально и может иметь потенциально значительное применение. Процедура в значительной степени зависит от знакомства хирурга с моделью грызуна и анатомией сердца грызунов. Успех также зависит от ухода, оказываемого на трех критических этапах: разрез межреберной мышцы и втягивание ребра (шаги 1.11-1.13), создание инфаркта (шаг 1.17) и восстановление животных (шаги 1.22-1.24).
Торакотомия должна быть сделана усердно, чтобы избежать прокалывания ил...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликтов для раскрытия.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Стерилизатор шариков Steri-350 | Inotech | NC9449759 | |
| 10% формалина миллипоры | Sigma | HT501128-4L | |
| 40 &; m Сетчатый фильтр | VWR | CA21008-949 | Falcon, 352340 |
| 70 & микро; m Клеточный фильтр | VWR | CA21008-952 | Falcon, 352350 |
| ACK Lysis Buffer | Thermo Fisher | A1049201 | |
| BD Insyte-W катетерная игла 24 г x 3/4" | CDMV Inc | 108778 | |
| бетадином (10% раствор повидон-йода для местного применения) | CDMV Inc | 104826 | |
| тупые щипцы | Fine Science Tools | FST 11000-12 | |
| BNP Офтальмологическая мазь | CDMV Inc | 17909 | |
| Кастровьехо Иглодрайвер | Тонкие научные инструменты | FST 12061-01 | |
| Центрифуга 5810R | Eppendorf | 22625101 | |
| коллагеназа I | Millipore Sigma | SCR103 | |
| Коллагеназа XI | Millipore Sigma | C7657 | |
| Covidien 5-0 Полисорб Шовный материал - коническая игла CV-11 | Medtronic Canada | GL-890 | |
| Covidien 5-0 Polysorb Шовный материал - PC-13 режущая игла | Medtronic Canada | SL-1659 | |
| Изогнутые тупые щипцы | Fine Science Tools | FST 11009-13 | |
| Dako Mounting Medium | Agilen | CS70330-2 | |
| DNase I | Millipore Sigma | 11284932001 | |
| этанол, 100% | Millipore Сигма | MFCD00003568 | |
| Этикон 8-0 Этилон Шовный материал - коническая игла BV-130-4 | Johnson & Компания «Джонсон Инк.» | 2815G | |
| Волоконно-оптический фонарь | Nikon | 2208502 | |
| Тонкие щипцы | Тонкие научные инструменты | FST 11150-10 | |
| Флуоресбрит & рег; YG Карбоксилатные микросферы 1.00 &; m | Polysciences, Inc. | 15702 | |
| Устройство для теплового прижигания Гейгера | World Precision Instruments | 501293 | модель 150-ST |
| Гиалуронидаза | Миллипоры Sigma | H4272 | |
| Изофторный испаритель | Гарвардский аппарат | 75-0951 | |
| Изофлуран USP, 250 мл | CDMV Inc | 108737 | |
| Система втягивания магнитного фиксатора | Fine Science Tools | 18200-20 | |
| MX550D- 40 МГц зонд | Fujifilm - визуальный звуковой | ||
| игольчатый драйвер | Fine Science Tools | FST 12002-12 | |
| PE-10 трубка | Braintree Scienctific, Inc. | PE10 50 FT | |
| Ножницы | Инструменты для тонкой науки | FST 14184-09 | |
| SMZ-1B Стереомикроскоп | Nikon | SMZ1-PS | |
| VentElite Аппарат искусственной вентиляции легких для мелких животных | Harvard Apparatus | 55-7040 | |
| Vetergesic (10 мл, 0,3 мг/мл бупренорфина)) | CDMV Inc | 124918 | контролируемый препарат |
| Vevo 2100 Программное обеспечение | Fujifilm-Visual Соники |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение