Модифицированная методика поперечного сужения аорты у мышей
August 18th, 2022
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.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Обзор
Этот протокол описывает минимально инвазивную процедуру трансверсального сужений аорты (TAC) с использованием самодельного ретрактора, предназначенную для индукции перегрузки давления и исследования кардиомегалии или сердечной недостаточности. Процедура проста и не требует механической вентиляции или передовой микроскопии.
Ключевые компоненты исследования
Область исследования
- Кардиология
- Животные модели сердечно-сосудистых заболеваний
- Хирургические техники
Предисловие
- Модель TAC является важной для исследования кардиомегалии и сердечной недостаточности.
- Минимизация хирургического травмирования необходима для улучшения восстановления и экспериментальных результатов.
- Традиционные методы TAC часто требуют сложного оборудования, которое данный протокол стремится упростить.
Используемые методы
- Для выполнения TAC использовался самодельный ретрактор и тупые иглы.
- Используемая биологическая система – мышь-модель.
- Ключевые технологии включают базовые хирургические инструменты с ограниченным требованием к микрохирургии.
Основные результаты
- После процедуры TAC в течение четырех недель в мышах-моделях кардиомегалии были отмечены значительные изменения в массе левого желудочка и фракции выброса.
- Результаты подтверждают успешную индуцию кардиостресса и гипертрофии в ответ на процедуру.
- Это подтверждает полезность модели для дальнейших терапевтических исследований.
Выводы
- Это исследование успешно представляет упрощенный метод для моделирования кардиоперегрузки у мышей.
- Техника актуальна для исследователей, изучающих заболевания сердца и потенциальные методы лечения.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
Transverse aortic constriction (TAC) in mice is a foundational preclinical model for studying cardiac hypertrophy and heart failure under pressure overload. This modified, minimally invasive TAC technique reduces surgical trauma and operational complexity, enabling more reproducible and scalable disease modeling for early-stage cardiovascular drug discovery. The approach supports rapid recovery and physiological relevance, enhancing predictive confidence for translational research and therapeutic target evaluation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust modeling of pressure overload-induced cardiac hypertrophy for mechanistic studies.
- Facilitates functional validation of cardiovascular targets in a controlled in vivo system.
- Supports hypothesis-driven interrogation of cardiac stress pathways relevant to human disease.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized, reproducible platform for evaluating candidate interventions in vivo.
- Reduces procedural variability, supporting consistent quantitative readouts such as ejection fraction and ventricular mass.
- Streamlines model preparation, increasing throughput for preclinical screening campaigns.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints for translational biomarker development in heart failure research.
- Enables continuity from early discovery through preclinical efficacy assessment of novel therapeutics.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by modeling clinically relevant cardiac phenotypes.
Pipeline & Workflow Integration
This minimally invasive TAC model integrates into the cardiovascular discovery pipeline from early mechanistic studies to preclinical lead evaluation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification in cardiac overload models.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative cardiac function measurements for compound evaluation.
- Analytics: Enables statistical comparison of cardiac parameters across experimental groups.
- Translational Research: Provides a bridge to clinical relevance by modeling key heart failure phenotypes.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, standardized platform for repeated use across cardiovascular R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cardiac target validation.
- Operational Value: Minimizes surgical complexity, standardizes procedures, and accelerates recovery timelines.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of cardiovascular assets based on robust preclinical data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal surgery and cardiovascular physiology.
- Needs basic surgical instrumentation and a self-made retractor for vessel manipulation.
- Demands cross-team standardization of surgical and post-operative monitoring protocols.
- Adaptable to various mouse strains but may require optimization for specific genetic backgrounds.
- Potential limitations include technical variability in vessel constriction and endpoint measurement.
