Модифицированная методика поперечного сужения аорты у мышей
18 августа 2022 г.
В настоящем протоколе описана модифицированная и упрощенная методика с минимально инвазивной процедурой поперечного сужения аорты (TAC) с использованием самодельного ретрактора. Эта процедура может проводиться без аппарата искусственной вентиляции легких или микроскопа и приводит к перегрузке давлением, что в конечном итоге приводит к гипертрофии сердца или сердечной недостаточности.
Этот протокол обеспечивает быструю хирургическую травму ограниченных, неосложненных и недорогих масс для выполнения операции TAC. Эта модель приближается к дуге аорты с помощью самодельного ретрактора и не требует микрохирургической шкалы или искусственной вентиляции легких, что значительно ограничивает хирургическую травму. Для начала подготовьте пятимиллилитровый шприц.
Затем сделайте иглу тупой, отщипнув ее кончик иглодержателем. Подготовьте иглу 27 калибра, затупленную иглодержателем, и согните ее кончик под углом 90 градусов. Используйте полученную в продаже железную проволоку и обвяжите ее вокруг иглы.
Сформируйте небольшую петлю или петлю на затупленном кончике иглы. Стерилизуйте все хирургические инструменты перед операцией путем автоклавирования. Подтвердите глубину анестезии щипком пальца ноги, чтобы предотвратить сухость во время анестезии.
Нанесите офтальмологическую мазь на оба глаза. Затем поместите мышь в положение лежа на спине на грелку, накрытую стерильной драпировкой, так, чтобы ее голова была направлена к оператору. Зафиксируйте его конечности скотчем и резцами швом 4-0.
Теперь вставьте ректальный зонд, чтобы контролировать температуру тела во время операции. С помощью стерилизованных офтальмологических ножниц вырежьте отверстие в новой одноразовой стерильной простыне. Наденьте стерильную драпировку на мышь и убедитесь, что через отверстие видно безволосое операционное поле.
Сделав разрез, отделите кожу и поверхностную фасцию и обнаживите трахею и проксимальный отдел грудины. Затем аккуратно сделайте трех-четырехмиллиметровый продольный разрез по средней линии грудины от верхнего края к стернальному углу и аккуратно приподнимите грудину щипцами. С помощью прямых щипцов тупо рассекают целевой сосуд и ткани вокруг него.
Теперь держите в правой руке ранее самодельный втягивающий шкаф с проволочным петлей. Осторожно проведите петлю ретрактора под аортой между левой общей сонной артерией и началом правой обозначенной артерии. Передайте втягивающее устройство в левую руку.
Держите микроскопический пинцет в правой руке и пропустите шелковый шов 7-0 через петлю малого барабана на конце. Вытащите втягивающее устройство. Поместите иглу 27 калибра параллельно аорте и завяжите шов вокруг иглы и аорты.
Затем возьмите иглу 27 калибра офтальмологическими щипцами, а узел привязывается к игле 27 калибра и аорте другими щипцами. Быстро, но осторожно вытащите иглу 27 калибра из перевязки. Зашить кожу синтетическим монофиламентным швом 4-0 по прерывистому шовному рисунку.
Положите мышь на теплую подушечку и подождите, пока она оживет. Как правило, мышь оживает примерно через 60 минут. После четырех недель операции.
Фракция выброса и фракционное укорочение были значительно снижены у мышей с поперечным сужением аорты по сравнению с фиктивными мышами. Однако масса левого желудочка и внутренний диаметр левого желудочка были значительно повышены у мышей с поперечным сужением аорты. Наиболее важным этапом в этой частице является наложение шва под дугой аорты.
Все фильмы должны быть мягкими, чтобы уменьшить ненужное вытяжение артерии. Следуя этой процедуре, исследователи могут применить медицинское лечение к животной модели, чтобы исследовать потенциальные терапевтические цели для пациентов с гипертрофией сердца или сердечной недостаточностью.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном протоколе описывается процедура малоинвазивного поперечного сужения аорты (TAC) с использованием ретрактора собственного изготовления, предназначенная для индукции перегрузки давлением и изучения гипертрофии миокарда или сердечной недостаточности. Процедура проста в исполнении и не требует использования аппаратов искусственной вентиляции легких или передового оборудования для микроскопии.
Основные компоненты исследования
Область исследований
- Кардиология
- Животные модели сердечных заболеваний
- Хирургические методы
Теоретические основы
- Модель TAC имеет решающее значение для изучения гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности.
- Минимизация хирургической травмы необходима для улучшения восстановления и результатов эксперимента.
- Традиционные методы TAC часто требуют сложного оборудования, что данный протокол стремится упростить.
Используемые методы
- Для проведения TAC использовались ретрактор собственного изготовления и тупые иглы.
- В качестве биологической системы использовалась модель мыши.
- Ключевые технологии включают базовые хирургические инструменты с минимальными требованиями к микрохирургическому оборудованию.
Основные результаты
- После проведения процедуры TAC через четыре недели в моделях гипертрофии миокарда были отмечены значительные изменения массы левого желудочка и фракции выброса.
- Результаты подтверждают успешную индукцию сердечного стресса и гипертрофии в ответ на процедуру.
- Это подтверждает применимость данной модели для дальнейших терапевтических исследований.
Выводы
- В данном исследовании успешно представлен упрощенный метод симуляции перегрузки сердца у мышей.
- Данная методика актуальна для исследователей, изучающих сердечные заболевания и потенциальные способы их лечения.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Поперечное сужение аорты (TAC) у мышей является фундаментальной доклинической моделью для изучения гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности в условиях перегрузки давлением. Данный модифицированный, минимально инвазивный метод TAC снижает хирургическую травматизацию и сложность операции, что обеспечивает более воспроизводимое и масштабируемое моделирование заболевания для ранних этапов поиска сердечно-сосудистых лекарственных средств. Этот подход способствует быстрому восстановлению и сохранению физиологической релевантности, повышая прогностическую достоверность трансляционных исследований и оценки терапевтических мишеней.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Обеспечивает надежное моделирование гипертрофии миокарда, вызванной перегрузкой давлением, для изучения механизмов развития патологии.
- Способствует функциональной валидации сердечно-сосудистых мишеней в контролируемой системе in vivo.
- Позволяет проводить проверку гипотез относительно путей сердечного стресса, имеющих значение для заболеваний человека.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную, воспроизводимая платформу для оценки потенциальных методов вмешательства in vivo.
- Снижает процедурную вариабельность, что способствует получению стабильных количественных показателей, таких как фракция выброса и масса желудочков.
- Оптимизирует подготовку моделей, увеличивая пропускную способность кампаний по доклиническому скринингу.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует конечным точкам, имеющим значение для заболевания, что необходимо для разработки трансляционных биомаркеров в исследованиях сердечной недостаточности.
- Обеспечивает непрерывность процесса от раннего этапа поиска до доклинической оценки эффективности новых терапевтических средств.
- Поддерживает принятие решений о продвижении проекта с учетом рисков путем моделирования клинически значимых фенотипов сердца.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Эта малоинвазивная модель TAC интегрируется в процесс сердечно-сосудистых исследований: от ранних изучения механизмов до доклинической оценки перспективных соединений.
- Фундаментальная биология: обеспечивает проверку гипотез и уточнение путей передачи сигналов в моделях перегрузки сердца.
- Скрининг: позволяет получать воспроизводимые количественные показатели функции сердца для оценки соединений.
- Аналитика: обеспечивает статистическое сравнение параметров сердечной деятельности в различных экспериментальных группах.
- Трансляционные исследования: создают связь с клинической значимостью путем моделирования ключевых фенотипов сердечной недостаточности.
- Корпоративное использование: предлагает масштабируемую стандартизированную платформу для многократного применения в программах исследований и разработок в области сердечно-сосудистых заболеваний.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неопределенность при валидации кардиологических мишеней.
- Операционная ценность: Минимизирует сложность хирургического вмешательства, стандартизирует процедуры и сокращает сроки восстановления.
- Стратегическая ценность: Повышает качество принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и эффективность использования капитала за счет снижения биологических рисков на поздних стадиях.
- Влияние на портфель: Позволяет осуществлять приоритизацию сердечно-сосудистых активов с учетом рисков на основе надежных доклинических данных.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области хирургии мелких животных и сердечно-сосудистой физиологии.
- Необходимы базовые хирургические инструменты и самодельный ретрактор для манипуляций с сосудами.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов хирургического вмешательства и послеоперационного мониторинга.
- Метод применим к различным линиям мышей, но может потребовать оптимизации для конкретных генетических линий.
- Возможные ограничения включают техническую вариабельность при констрикции сосудов и измерении конечных точек.
