Измененный Техника для лигирования коронарной артерии у мышей
29 марта 2013 г.
Хирургическая процедура используется, чтобы вызвать экспериментального инфаркта миокарда у мышей начинается с левой торакотомии между третьим и четвертым ребрами для визуализации передней поверхности сердца и левого легкого. Левой коронарной артерии лигируют, грудь закрыта, а мышь имеет право восстановить спонтанно.
Общая цель данной процедуры — вызвать инфаркт миокарда у мышей. Для этого сначала делают разрез кожи вдоль средней подмышечной линии. Затем сердце обнажают путем левосторонней торакотомии между третьим и четвертым ребрами.
Затем проводят лигирование проксимального сегмента передней нисходящей артерии левого желудочка. В завершение грудную клетку закрывают, и мышь возвращают в клетку для спонтанного восстановления. В конечном итоге наличие инфаркта миокарда можно подтвердить с помощью электрокардиографии или эхокардиографии.
Визуальная демонстрация данного метода имеет решающее значение, поскольку перевязка коронарной артерии рядом с левой коронарной артерией требует определенного навыка. Адекватный инфаркт миокарда обеспечивается путем наложения лигатуры непосредственно ниже устья левой коронарной артерии. Однако важно не проколоть левую коронарную артерию, так как это может вызвать летальное кровотечение.
Для начала операции анестезируйте мышь в возрасте шести недель и старше путем ингаляции 2–5% фторина. Проведите щипковый тест пальца лапы, чтобы подтвердить достаточную глубину анестезии животного. После полной седации перенесите мышь в операционную зону и поместите ее на.
Поместите мышь на греющую подложку. Для поддержания постоянной температуры 37 °C зафиксируйте мышь в устройстве для интубации с камерой для изофлурана, используя трубку диаметром 0,2 см и смесь 2% изофлурана в воздухе. Введите трубку в трахею мыши.
Обрейте шерсть на прекордиальной области грудной клетки с левой стороны, затем продезинфицируйте эту область раствором Betadine. После этого трижды обработайте кожу 75% ethanol. Также нанесите офтальмологическую мазь на глаза мыши, используя стерильные ножницы.
Сделайте разрез длиной 1,5 сантиметра вдоль средней подмышечной линии. Такой доступ облегчает последующую эхокардиографическую оценку. Для предотвращения повреждения подлежащих тканей у этих молодых мышей вместо скальпеля используются ножницы.
Затем с помощью тупоконечных сосудистых пинцетов отделите и отведите прекордиальную мышцу от грудной стенки. Выполните левостороннюю торакотомию между третьим и четвертым ребрами, чтобы обнажить переднюю поверхность сердца и левого легкого. Далее раздвиньте ткани грудной стенки, используя подходящий ретрактор типа «веко».
Для улучшения визуализации и облегчения доступа с помощью зубчатого пинцета и ножниц с тупыми концами удалите перикард. Затем подготовьте шовную нить 7-0 из лона и иглу для лигирования артерии. Перевяжите левую коронарную артерию, проведя иглу под артерией так, чтобы между лигатурой и артерией оставался слой миокарда.
Закройте грудную клетку, наложив два шва на третий и четвертый ребра. Снизьте концентрацию изофлурана до 0.5% и с помощью нерассасывающейся этиленовой нити наложите три шва на кожу. Для послеоперационного обезболивания введите бупренорфин внутрибрюшинно в дозе 0.05 mg/kg.
Наконец, поместите мышь в теплую клетку для самопроизвольного восстановления и добавьте в питьевую воду бупренорфин в концентрации 0,6 mg/mL. В течение первых 24 часов после операции внимательно наблюдайте за мышью, чтобы изучить последствия инфаркта миокарда. Наилучшим инвазивным способом будет оценка функции сердца с помощью эхокардиографии через несколько дней после операции.
Использование данного протокола лигирования левой коронарной артерии вызывает ишемию миокарда, затрагивающую примерно 40% левого желудочка. Это приводит к значительным изменениям сегмента ST на ЭКГ, что продемонстрировано на данных репрезентативных ЭКГ, снятых до и после лигирования. До инфаркта миокарда.
Комплексы QRS, зарегистрированные с помощью ЭКГ, являются узкими и короткими. После инфаркта миокарда наблюдается явный подъем сегмента ST, который сливается с комплексами QRS, в результате чего комплексы QRS становятся значительно шире и выше, чем те, что были зарегистрированы до инфаркта миокарда. Для исследования последствий инфаркта миокарда через несколько дней после операции по моделированию ИМ проведите оценку функции сердца с помощью эхокардиографии.
Здесь представлена запись эхокардиографии, полученная от мышей с ложнооперированным контролем. В отличие от хороших сокращений сердца, наблюдаемых у ложнооперированных мышей, у мышей с инфарктом миокарда (ИМ).
Через 72 часа после миокардиального инфаркта на систолической стадии наблюдается выраженная акинезия передней стенки левого желудочка. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о данной мышиной модели инфаркта миокарда, и вы сможете воспроизвести её в условиях собственной лаборатории.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье описывается хирургическая процедура по индукции инфаркта миокарда у мышей, которая включает левостороннюю торакотомию и лигирование передней нисходящей ветви левой коронарной артерии. После завершения процедуры грудная клетка зашивается, и мыши дают восстановиться самостоятельно.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Сердечно-сосудистые исследования
- Экспериментальная хирургия
- Животные модели
Теоретическая часть
- Инфаркт миокарда представляет собой критическое состояние, которое можно изучать на животных моделях.
- Индукция инфаркта миокарда у мышей позволяет исследовать функцию сердца.
- Для оценки используются такие методы, как электрокардиография и эхокардиография.
- Данная модель помогает в понимании механизмов сердечных заболеваний и поиске потенциальных методов лечения.
Цель исследования
- Создать надежную модель инфаркта миокарда у мышей.
- Обеспечить возможность изучения функции сердца после инфаркта.
- Оценить влияние различных терапевтических воздействий на восстановление сердца.
Используемые методы
- Разрез кожи по срединной подмышечной линии.
- Левосторонняя торакотомия между третьим и четвертым ребрами.
- Лигирование передней нисходящей артерии левого желудочка.
- Послеоперационное восстановление в контролируемой среде.
Основные результаты
- Успешное индуцирование инфаркта миокарда на мышиной модели.
- Возможность мониторинга функции сердца с помощью неинвазивных методов.
- Разработка воспроизводимой хирургической методики.
- Представления о физиологических изменениях после инфаркта миокарда.
Выводы
- Данная процедура эффективно индуцирует инфаркт миокарда у мышей.
- Эта модель представляет большую ценность для изучения сердечных заболеваний и процессов восстановления.
- Будущие исследования могут опираться на данную методологию для изучения терапевтических возможностей.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для отрасли
Данная мышиная модель инфаркта миокарда представляет собой воспроизводимую доклиническую систему для оценки патофизиологии сердца и терапевтических вмешательств. Она позволяет проводить валидацию мишеней и снижение механистических рисков при поиске сердечно-сосудистых препаратов путем имитации ишемически-реперфузионного повреждения, характерного для человека. Модель способствует идентификации ведущих соединений-кандидатов и повышению прогностической уверенности на ранних этапах научно-исследовательских разработок.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишеней
- Научная ценность: позволяет проверять терапевтические гипотезы на моделях ишемической болезни сердца.
- Практическая ценность: предоставляет стандартизированную систему для функциональной валидации мишеней и уточнения сигнальных путей.
- Стратегическая ценность: повышает достоверность прогнозов и оптимизирует отбор проектов в портфеле за счет воспроизводимого индуцирования инфаркта.
Скрининг и разработка анализа
- Научная ценность: Подготовка валидированных биологических систем для последующего скрининга соединений и оценки биомаркеров.
- Практическая ценность: Обеспечение стандартизации анализа и получение количественных данных с помощью ЭКГ и эхокардиографии.
- Стратегическая ценность: Повышение готовности к скринингу и возможность повторного использования платформы для оценки кардиопротекторных средств.
Трансляционные и доклинические исследования
- Научная ценность: Моделирование ишемии, соответствующей патологическим процессам при заболевании, для обеспечения согласованности с поиском трансляционных биомаркеров.
- Операционная ценность: Обеспечение непрерывности процесса от этапа открытия до доклинической валидации сердечной функции.
- Стратегическая ценность: Обоснование решений о дальнейшем продвижении с учетом рисков на основе показателей функционального восстановления.
Интеграция конвейера и рабочих процессов
Данная модель интегрируется в рабочие процессы по исследованию сердечно-сосудистых заболеваний: от валидации мишеней до доклинических испытаний эффективности.
- Открытия в биологии: поддерживает проверку гипотез и снижение биологических рисков при изучении механизмов ишемического повреждения.
- Скрининг: обеспечивает готовность анализа за счет воспроизводимого лигирования левой коронарной артерии (LCA) и измерения размера инфаркта.
- Аналитика: предоставляет количественные показатели ЭКГ и эхокардиографии для сравнительного анализа состояний.
- Трансляционные исследования: обеспечивает преемственность доклинических этапов посредством оценки функционального восстановления после инфаркта миокарда.
- Корпоративное повторное использование: служит многократной платформой для оценки кардиопротективной и регенеративной терапии.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышение точности прогнозов при валидации мишеней и устранение неоднозначности в механизмах развития сердечной недостаточности.
- Операционная ценность: Стандартизация, воспроизводимость и масштабируемость хирургического индуцирования инфаркта.
- Стратегическая ценность: Более обоснованные решения о продолжении или прекращении разработки (go/no-go), эффективность использования капитала и снижение биологических рисков на поздних стадиях в программах по сердечно-сосудистым заболеваниям.
- Влияние на портфель: Приоритизация и принятие решений о продвижении проектов с учетом рисков на основе размера инфаркта и функциональных исходов.
Особенности реализации
- Необходим опыт проведения хирургических операций на грызунах, применения анестезии и послеоперационного ухода.
- Требуемое оборудование включает аппарат ИВЛ, инструменты для интубации, шовный материал и системы визуализации.
- Стандартизация между исследовательскими группами требует строгого соблюдения протокола для обеспечения воспроизводимости индукции инфаркта.
- При адаптации метода для различных модельных систем следует учитывать такие переменные, как возраст, линия и наличие сопутствующих заболеваний.
- Практические ограничения включают вариабельность хирургического вмешательства и риск летальности, что обуславливает необходимость обучения оператора.
