Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Etablering og bekræftelse af en postnatal højre ventrikulær volumenoverbelastningsmusemodel

Published: June 9, 2023 doi: 10.3791/65372
* These authors contributed equally

Summary

Denne protokol præsenterer etablering og bekræftelse af en postnatal højre ventrikulær volumenoverbelastningsmodel (VO) hos mus med abdominal arteriovenøs fistel (AVF), som kan anvendes til at undersøge, hvordan VO bidrager til postnatal hjerteudvikling.

Abstract

Højre ventrikel (RV) volumen overbelastning (VO) er almindelig hos børn med medfødt hjertesygdom. I betragtning af forskellige udviklingsstadier kan RV-myokardiet reagere forskelligt på VO hos børn sammenlignet med voksne. Denne undersøgelse sigter mod at etablere en postnatal RV VO-model i mus ved hjælp af en modificeret abdominal arteriovenøs fistel. For at bekræfte oprettelsen af VO og de følgende morfologiske og hæmodynamiske ændringer af RV blev abdominal ultralyd, ekkokardiografi og histokemisk farvning udført i 3 måneder. Som følge heraf viste proceduren i postnatale mus en acceptabel overlevelses- og fistelsuccesrate. Hos VO-mus blev RV-hulrummet forstørret med en fortykket fri væg, og slagvolumenet blev øget med ca. 30% -40% inden for 2 måneder efter operationen. Derefter steg RV systolisk tryk, tilsvarende lungeventil regurgitation blev observeret, og lille lungearterie remodellering optrådte. Afslutningsvis er modificeret arteriovenøs fistel (AVF) kirurgi mulig for at etablere RV VO-modellen i postnatale mus. I betragtning af sandsynligheden for fistellukning og forhøjet lungearterieresistens skal abdominal ultralyd og ekkokardiografi udføres for at bekræfte modelstatus før påføring.

Introduction

Højre ventrikulær (RV) volumenoverbelastning (VO) er almindelig hos børn med medfødt hjertesygdom (CHD), hvilket fører til patologisk myokardieombygning og en dårlig langsigtet prognose 1,2,3. En dybdegående forståelse af RV-ombygning og relaterede tidlige målrettede interventioner er afgørende for et godt resultat hos børn med CHD. Der er flere forskelle i de molekylære strukturer, fysiologiske funktioner og reaktioner på stimuli i hjerterne hos voksne og børn 1,4,5,6. For eksempel er kardiomyocytproliferation under påvirkning af overbelastning af tryk det vigtigste respons i neonatale hjerter, mens fibrose forekommer i voksne hjerter 5,6. Derudover har mange effektive lægemidler til behandling af hjertesvigt hos voksne ingen terapeutisk virkning på hjertesvigt hos børn og kan endda forårsage yderligere skade 7,8. Derfor kan konklusioner fra voksne dyr ikke anvendes direkte på unge dyr.

Den arteriovenøse fistel (AVF) model er blevet brugt til at inducere kronisk hjerte VO og tilsvarende hjertedysfunktion i årtier hos voksne dyr af forskellige arter 9,10,11,12,13. Imidlertid er der lidt kendt om modellen i postnatale mus. I vores tidligere undersøgelser blev en VO postnatal musemodel med succes genereret ved oprettelsen af en abdominal AVF. Det ændrede RV-udviklingsspor i det postnatale hjerte blev også demonstreret14,15,16,17.

For at udforske den underliggende modificerede kirurgiske proces og karakteristika ved den nuværende model præsenteres en detaljeret protokol; Modellen evalueres i 3 måneder i dette studie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle de procedurer, der præsenteres her, var i overensstemmelse med principperne i Helsingforserklæringen og blev godkendt af Animal Welfare and Human Studies Committee ved Shanghai Children's Medical Center (SCMC-LAWEC-2023-003). C57BL/6 museunger (P7, hanner, 3-4 g) blev anvendt til nærværende undersøgelse. Dyrene blev hentet fra en kommerciel kilde (se materialetabel). Musene og deres ammende mødre (hvalpe: mødre = 6: 1 i et enkelt bur) blev holdt under specifikke patogenfrie laboratorieforhold under en 12 timers lys og mørk cyklus ved 22 ± 2 °C med fri adgang til vand og en ernæringsmæssig kost. Hvalpene blev randomiseret i to grupper: en VO-gruppe og en skamopereret (humbug) gruppe.

1. Udstyr og kirurgisk værktøjsforberedelse

BEMÆRK: De kommercielle detaljer om alle materialer / udstyr er angivet i materialetabellen.

  1. Sørg for, at følgende typer udstyr er klar og fungerer korrekt: betjeningsbord (skumplastpanel), inhalationsanæstesimaskine, mikroskop med lodret belysning og et indbygget kamera, ultralydsenhed med en 24 MHz transducer og termostatisk varmeplatform.
  2. Steriliser de kirurgiske instrumenter (dvs. en mikronåleholder, pincet med fin spids og rundhåndteret Vannas fjedersaks).
  3. Saml følgende forbrugsvarer: 11-0 og 9-0 kirurgiske suturnåle (konuspunkt) med tråd, båndstrimler, 5 ml sprøjtenåle, 2-0 silke (kirurgisk fiksering), sterile vatpinde og ultralydgel.
  4. Sørg for, at følgende reagenser er til stede: Betadine, 70% ethanol, normal steril saltvand, isofluran, acetaminophen, oftalmisk salve og hårfjerningscreme.

2. Kirurgisk indgreb

BEMÆRK: Fistelkirurgiproceduren blev modificeret i henhold til den tidligere beskrevne metode11. Figur 1 viser et skematisk diagram over AVF-operationen i postnatale mus.

  1. Anæstesi og tilbageholdenhed
    1. Anbring museungerne i en anæstesi-induktionsboks, der leveres med 2% isofluran/oxygen i 2 minutter med flowet indstillet til 1 L/min. Administrer acetaminophen (0,1 ml PO på 80 mg/2,5 ml) ved hjælp af en TB sprøjte.
    2. Placer hvalpene i liggende stilling på operationsbordet med nasal indånding af 1,5% isofluran med et 0,8 l / min flow for at opretholde anæstesi. Juster hvalpens position ved at binde benene til de faste sprøjtenåle. Påfør oftalmisk salve på hvalpenes øjne for at forhindre udtørring af hornhinden.
    3. Klem den bedøvede hvalps hale for at kontrollere dens smerterespons; Ingen åbenlyse kropsbevægelser indikerer tilstrækkelig bedøvelse.
  2. Fistel kirurgi
    1. Desinficer huden med tre skiftevis skrubber betadin og 70% ethanol, og draperer derefter det kirurgiske sted. Skær abdominalvæggen og bughinden fra underlivet til subxiphoidet for fuldt ud at udsætte peritonealhulen, pas på ikke at skade abdominale organer. Dryp normalt sterilt saltvand for at fugte eksternaliserede organer.
    2. Træk forsigtigt mave-tarmkanalen og blæren væk fra det kirurgiske sted ved hjælp af vatpinde til at visualisere den lodrette abdominale aorta (AA) og ringere vena cava (IVC) under retroperitoneum. Drej operationsbordet 90° mod uret, og juster mikroskopforstørrelsen for at visualisere de to vandrette beholdere tydeligt.
    3. Punktering af fistlen fra AA ind i IVC i skrå retning 1 cm distal til nyrearterien med en 11-0 suturnål (diameter = 0,07 mm). Bekræft vellykket fisteldannelse baseret på hævelse og blanding af venøst og arterielt blod i IVC.
    4. Derefter komprimeres blødningspunktet hurtigt ved hjælp af en passende kraft påført med tørre vatpinde i 15 s. Udskift maven, tarmene og blæren i bughulen så hurtigt som muligt for at fremme hæmostatisk kompression.
    5. Sutur abdominalvæggen og bughinden med en tæppesøm ved hjælp af en 9-0 suturtråd. Afbryd anæstesi og giv hvalpene 100% ilt i 1 min.
  3. Anæstesi genoplivning
    1. Placer hvalpene på en 38 °C varmeplatform. Efter en fuldstændig opvågnen med vitalitet skal du returnere hvalpene til deres ammende mor. Hele proceduren varer ca. 15 min.
      BEMÆRK: I denne undersøgelse gennemgår skingruppen den samme procedure bortset fra punkteringstrinnet.

3. Ultralydsbekræftelse af fistel

BEMÆRK: Den generelle funktion af ultralydsenheden var identisk med tidligere rapporter18,19.

  1. Bekræftelse af fistel ved abdominal ultralyd
    1. Efter induktion af anæstesi (trin 2.1.1) fastgøres musene med båndstrimler i liggende stilling på den varme platform. Tilslut derefter musene til en elektrokardiogram (EKG) monitor med ultralydgel. Bevar anæstesi med 1,5% isofluran ved et 0,8 l / min flow.
    2. Forbered brystet og mavehuden ved hjælp af hårfjerningscreme. Efter et par sekunder fjernes cremen med en varm vandgennemblødt bomuldsspids. Placer transduceren (24 MHz) på midtabdominallinjen, og drej transducermarkøren til musenes hoved.
    3. Flyt platformen ned til venstre eller højre side af musene, og brug B-tilstand og farve Doppler-tilstand til at visualisere langaksebilledet af karrene og blodsignalerne18,19. Mål blodgennemstrømningshastigheden af AA, IVC og fistel for at bekræfte AVF-patency gennem pulserende bølge Doppler-tilstand.
      BEMÆRK: Vellykket fisteldannelse på ultralydet blev indikeret af et turbulent flowsignal synligt mellem AA og IVC (figur 2C). Dopplers blodgennemstrømningshastighed på AVF-stedet var signifikant forhøjet sammenlignet med en relativt lavere systolisk hastighed i AS (figur 2A, C). I modsætning til normale strømningsmønstre i IVC (figur 2B) bekræftede pulsatilbølgeformen af IVC-blodgennemstrømning proksimalt til AVF også den vellykkede dannelse af fistlen (figur 2D).
  2. Bekræftelse af VO ved ekkokardiografi
    1. Flyt bagenden af platformen nedad, placer transduceren (24 MHz) på brystet, og drej transducermarkøren til musenes højre skulder. Visualiser den modificerede parasternale langaksevisning af lungearterien (PA) ved hjælp af B-tilstand og farve Doppler-tilstand.
    2. Brug pulserende bølge Doppler-tilstand til at måle blodgennemstrømningssignaler i PA, herunder hastighedstidsintegralet (PA-VTI), PA-ventilens diameter (PAD), pulmonal arteriel accelerationstid (PAT) og RV-udstødningstid (RVET) (figur 2E, F og figur 3A, B).
    3. Mål ultralydsparametrene ud fra gennemsnittet af tre på hinanden følgende målinger. Beregn RV-slagvolumen (RVSV, ml) og RV-systolisk tryk (RVSP, mmHg) ved hjælp af følgende formler20:
      RVSV [ml] =1/4 × πD2 × VTIPA
      RVSP [mmHg] = -83,7 × PAT/RVET - indeks + 63,7
      BEMÆRK: I betragtning af ultralydsmålingsbias blev en stigning på >15% i RVSV eller VTIPA hos VO-mus sammenlignet med mus i sham-gruppen betragtet som VO i RV (figur 2E, F).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Overlevelsesrate og AVF-patency inden for 3 måneder
I alt 30 (75%) mus i VO-gruppen og 19 (95%) mus i sham-gruppen overlevede AVF-operationen (figur 4A). I VO-gruppen døde otte mus inden for 1 dag efter operationen på grund af overdreven blødning (n = 5) eller kannibalisering (n = 3), mens to mus døde af ukendte årsager efter 1 måned.

Af de overlevende VO-mus (n = 30) bekræftede ultralyd den vellykkede etablering af fistler i 21 mus postoperativt, som viste sig at være patent efter 1 uge postoperativt (P14) og opretholdt indtil 2 uger postoperativt (P21). Fistelen lukkede dog efter 1 måned i syv mus og efter 2 måneder i to mus. Kun 12 mus havde en vedvarende AVF ved 3 måneders opfølgning. AVF-patensraterne var henholdsvis 70, 70, 46,7 og 40% efter henholdsvis 1 uge, 2 uger, 1 måned og 2 måneder (figur 4B).

Hemodynamiske ændringer i højre hjerte
Den 3-måneders opfølgning af de hæmodynamiske parametre viste, at både PAD og RVSV hos musene i hver gruppe steg med alderen inden for to måneder (n = 6 i begge grupper; Figur 3B, E, F). Sammenlignet med de falske mus var PA-VTI signifikant højere i VO-gruppen inden for 2 uger postoperativt (figur 3D), men faldt derefter, og PA-flowmønstre ændrede sig med faldende PAT (figur 3A). RVSV i VO-gruppen var konsekvent højere end i skingruppen i 2 måneder med en stigning på ca. 30%-40%. RVSP blev signifikant øget med pulmonal regurgitation 2 måneder efter operationen (figur 3C,G).

Morfologiske ændringer i højre hjerte og små lungearterier
Under mikroskopet blev RV signifikant forstørret sammenlignet med sham-gruppen efter AVF (figur 5A). Histologisk farvning viste en fortykket RV-fri væg og forstørret RV-hulrum i VO-musene (figur 5B). Ifølge RV hæmodynamiske ændringer blev RVSP forhøjet 2 måneder efter operationen. Lungevæv fra to grupper mus 3 måneder efter operationen blev tilfældigt udvalgt til hæmatoxylin og eosin (HE) farvning, som viste et fortykket tunikamedie, endotelhyperplasi og perifer inflammatorisk celleinfiltration i nogle af de små lungearterier i VO-gruppen (figur 5C).

Figure 1
Figur 1: Skematisk diagram over AVF-operationen i postnatale mus . (A) Kirurgiske instrumenter. (B) Proceduren for AVF-kirurgi. Forkortelser: AVF = arteriovenøs fistel; IVC = ringere vena cava; AA = abdominal aorta. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Bekræftelse af AVF-fistel og VO ved hjælp af ultralyd. (A) Normalt pulserende flowsignal i AA (peak flow hastighed: 400 mm/s). (B) Normal blodgennemstrømningssignal fra IVC. (C) Øget strømningshastighed ved fistlen (det røde blodgennemstrømningssignal med en gul og grøn nuance indeni indikerede et turbulent flowsignal ved fistelen; maksimal systolisk strømningshastighed: 900 mm / s). (D) Pulserende strømning i IVC nær fistlen med den øgede strømningshastighed. (E) Øget PA-VTI hos VO-mus 1 uge efter operationen. (F) PA-VTI hos falske mus 1 uge efter operationen (det blå blodgennemstrømningssignal indikerede blodgennemstrømningen i PA). Forkortelser: AVF = arteriovenøs fistel; IVC = ringere vena cava; AA = abdominal aorta; PA = lungearterie; VTI = hastighed-tid integral. I Doppler-farvetilstand blev strømmen mod transduceren kodet i rødt, og væk fra transduceren blev kodet i blåt. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Hemodynamiske målinger af højre hjerte afledt af ekkokardiografi. (A) Doppler-strømningsmønstre på hvert tidspunkt for VO-mus viste gradvist faldende PAT. (B) Todimensionelle målinger af PA-parametre. (C) PA-regurgitation på farve Doppler ekkokardiografi. (D-F) Ændringer i PA-VTI, PAD og RVSV på hvert tidspunkt i postoperative VO-mus. (G) Histogram af RVSP i VO (sorte) og falske (grå) mus viste en øget RVSP i 2 måneder og 3 måneder efter AVF-operation (seks VO-mus; seks falske mus; Studerendes t-test; *repræsenterer statistisk signifikans). Forkortelser: P14 = postnatal dag 14; P21 = postnatal dag 21; PVR = lungeventil regurgitation; RVSP = systolisk tryk på højre ventrikel; M = måneder; W = uger. Figuren F er tilpasset fra Sun et al. med tilladelse14. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Overlevelsesrate og fistelpatency hos mus efter AVF-operation. (A) Overlevelsesraten for postnatale mus efter operation (n = 40 i VO-gruppen; n = 20 i skingruppen). (B) Fistel patency i VO-mus (n = 30). Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5: Morfologiske ændringer i højre hjerte. (A) Forstørret hjerte i VO-mus på hvert tidspunkt efter AVF-operation. (B) Hjerte-HE-farvning på forskellige tidspunkter efter operationen viste en fortykket RV-fri væg og forstørret RV-hulrum. (C) Histopatologiske ændringer af lungearterioler hos mus efter AVF viste hyperplasi og hypertrofi af små lungearterier med infiltration af inflammatoriske celler. Skalastænger: (A) = 5 mm; (B) = 2000 μm (C) = 50 μm. Forkortelser: W = uger; M = måneder. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Tidligere blev den klassiske RV VO-model oprettet ved hjælp af ventilregurgitation21; Sammenlignet med AVF kan kirurgi med åbne hjerteklapper dog kræve mere sofistikerede teknikker og kan være forbundet med signifikant højere dødelighed, især hos postnatale mus. Da dyreforsøg har vist, at den samme effekt af VO er opnået ved AVF22, blev modificeret abdominal fistelkirurgi med mindre traume anvendt i denne undersøgelse.

Visse faktorer blev overvejet under proceduren for at etablere fistelen. For det første blev proceduren udført i postnatale mus uden endotracheal intubation og assisterende ventilation; Derfor var hurtig justering af anæstesiindstillingerne for hvalpene i henhold til deres dynamiske tilstand afgørende for at undgå død af respirationssvigt. For det andet var hvalpens mave og blære ofte i fuld tilstand under operationen. For at udsætte de retroperitoneale vaskulære strukturer tilstrækkeligt var der derfor behov for en blid, delikat operation for at undgå skade på de skrøbelige abdominale organer. For det tredje var ligering af AA for at forhindre alvorlig arteriel blødning vanskelig at udføre hos hvalpene; Derfor var hæmostatisk kompression ved hjælp af vatpinde umiddelbart efter punkteringen påkrævet. Derefter var det muligt for retroperitoneum og abdominale organer at producere yderligere kompression på blødningsstedet. Desuden blev det bemærket, at overdreven kompression kan bidrage til tidlig fistelsvigt.

På grund af den mindre traumatiske procedure sammenlignet med voksne RV VO-modeller viste postnatale VO-mus en relativt højere perioperativ overlevelse, men lavere fistelsuccesrater i den tidlige postoperative periode11,23. Ud over alvorlig blødning var kannibalisering af den uerfarne mor hovedårsagen til døden hos hvalpene efter operationen. Et behageligt og roligt avlsmiljø, tæt lukning af mavesår, hurtig genopretning af kropstemperaturen og fuld opvågning af hvalpene efter anæstesi kan reducere risikoen for kannibalisering. Tidligere undersøgelser af voksne AVF-musemodeller har vist, at dannelsen af AVF har tre faser: hurtig tromboseperiode på postoperative dage 0-1, fistelmodenhedsperiode i 3 uger og endelig vellykket AVF-dannelse med fistellukning i nogle få mus i 3-6 uger23. I denne undersøgelse viste fistelpatencykurven hos de postnatale mus også den samme bane (dvs. fistellukning forekom hovedsageligt inden for 1 uge eller i løbet af 4-8 uger efter operationen, og de resterende fistler forblev åbne efter 3 måneder). Derfor er det afgørende at bekræfte fistelens patency i de postnatale AVF-mus inden for 2 måneder efter operationen ved abdominal ultralyd.

En øget RVSV er et andet vigtigt bevis for RV VO, bortset fra fistelpatency. På nuværende tidspunkt er hjertekateterisering vanskelig at implementere i unge mus med lav vægt. Ved at drage fordel af fordelene ved dets ikke-invasivitet, relativt simpel manipulation og kontinuerlig overvågning af den samme mus blev ekkokardiografi med højfrekvente transducere anvendt til at evaluere de hæmodynamiske ændringer i denne undersøgelse. RVSV blev estimeret ved pulmonal blodgennemstrømning VTI, og den steg med ca. 30%-40% inden for 2 måneder efter operationen i de postnatale VO-mus. Disse resultater viste yderligere den vellykkede etablering af AVF og RV VO i denne model.

Kronisk VO kan gradvist føre til funktionelt forhøjet lungeresistens og endelig vaskulær remodellering af PA-arterioler. Denne proces er almindelig hos børn med CHD med en venstre-til-højre shunt. Tidligere dyreforsøg med får og smågrise har vist, at AVF kan føre til strukturelle og funktionelle ændringer i det pulmonale vaskulære system 13,24,25. Under den efterfølgende opfølgning 2 måneder efter operationen blev der observeret unormale morfologiske mønstre af PA Doppler-flow med nedsat PAT, lungeventilregurgitation og en nedadgående tendens til RVSV hos VO-mus. Som tidligere rapporteret kan PAT bruges som en komplementær parameter til at evaluere RV-efterbelastningen hos nyfødte og børn. Ovennævnte fænomener kan tyde på en ændret pulmonal vaskulær resistens hos VO-musene26,27,28. For at kvantificere den forhøjede RV-efterbelastning eller trykoverbelastning blev forholdet mellem PAT og RVET brugt til at estimere værdien af RVSP ved hjælp af formlen verificeret af Thibault i voksenmus18, hvilket viste, at RVSP blev signifikant øget 2 måneder efter AVF-operation i postnatalmodellen. Derudover viste histopatologiske tegn på inflammation og PA-remodellering i flere lungelobes hos VO-mus yderligere de strukturelle abnormiteter 3 måneder efter operationen. For at udelukke effekten af trykoverbelastning blev det derfor foreslået, at anvendelsen af denne postnatale mus RV VO-model var begrænset til 2 måneder efter operationen.

Sammenfattende er modificeret AVF-kirurgi en mulig teknik til at etablere RV VO-modellen i postnatale mus. I betragtning af sandsynligheden for fistellukning og forhøjet lungearterieresistens bør abdominal ultralyd og ekkokardiografi udføres for at bekræfte modelstatus før påføring.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Der er ingen interessekonflikter at erklære.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af National Science Foundation of China (nr. 82200309) og Innovation Project of Distinguished Medical Team i Ningbo (nr. 2022020405)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
70% Ethanol Tiandz,Chia
ACETAMINOPHEN Oral Solution VistaPharm, Inc. Largo, FL 33771, USA NDC 66689-054-01
Anesthesia machine RWD Life Science,China R550IP
Anesthesia mask RWD Life Science,China 68680
C57BL/6 mice Xipu’er-bikai Experimental Animal Co., Ltd (Shanghai, China)
Hair removal cream Veet, France VT-200
Hematoxylin and eosin Kit  Beyotime biotech  C0105M 
Isoflurane RWD Life Science,China R510-22-10
Microscope  Yuyan Instruments, China SM-301
Surgical suture needles NINGBO MEDICAL NEEDLE CO.,LTD, China
Thermostatic heating platform Qingdao Juchuang Environmental Protection Group Co., Ltd, China
Ultrasound device FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo 2100 Image modes includes B-Mode, Color Doppler Mode and Pulsed Wave Doppler Mode
Ultrasound gel Parker Laboratories,United States REF 01-08
Ultrasound transducer FUJIFILM VisualSonics, Inc. MS 400

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sanz, J., Sanchez-Quintana, D., Bossone, E., Bogaard, H. J., Naeije, R. Anatomy, function, and dysfunction of the right ventricle: JACC state-of-the-art review. Journal of the American College of Cardiology. 73 (12), 1463-1482 (2019).
  2. Alonso-Gonzalez, R., Dimopoulos, K., Ho, S., Oliver, J. M., Gatzoulis, M. A. The right heart and pulmonary circulation (IX). The right heart in adults with congenital heart disease. Revista Española de Cardiología. 63 (9), 1070-1086 (2010).
  3. Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening. Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).
  4. Ye, L., et al. Role of blood oxygen saturation during postnatal human cardiomyocyte cell cycle activities. JACC: Basic to Translational Science. 5 (5), 447-460 (2020).
  5. Ye, L., et al. Pressure overload greatly promotes neonatal right ventricular cardiomyocyte proliferation: a new model for the study of heart regeneration. Journal of the American Heart Association. 9 (11), e015574 (2020).
  6. Geraets, I. M. E., Glatz, J. F. C., Luiken, J., Nabben, M. Pivotal role of membrane substrate transporters on the metabolic alterations in the pressure-overloaded heart. Cardiovascular Research. 115 (6), 1000-1012 (2019).
  7. Burns, K. M., et al. New mechanistic and therapeutic targets for pediatric heart failure: report from a National Heart, Lung, and Blood Institute working group. Circulation. 130 (1), 79-86 (2014).
  8. Shaddy, R. E., et al. Carvedilol for children and adolescents with heart failure: a randomized controlled trial. Journal of the American Medical Association. 298 (10), 1171-1179 (2007).
  9. Flaim, S. F., Minteer, W. J., Nellis, S. H., Clark, D. P. Chronic arteriovenous shunt: evaluation of a model for heart failure in rat. American Journal of Physiology. 236 (5), H698-H704 (1979).
  10. Liu, Z., Hilbelink, D. R., Crockett, W. B., Gerdes, A. M. Regional changes in hemodynamics and cardiac myocyte size in rats with aortocaval fistulas. 1. Developing and established hypertrophy. Circulation Research. 69 (1), 52-58 (1991).
  11. Scheuermann-Freestone, M., et al. A new model of congestive heart failure in the mouse due to chronic volume overload. European Journal of Heart Failure. 3 (5), 535-543 (2001).
  12. Du, Y., Plante, E., Janicki, J. S., Brower, G. L. Temporal evaluation of cardiac myocyte hypertrophy and hyperplasia in male rats secondary to chronic volume overload. The American Journal of Pathology. 177 (3), 1155-1163 (2010).
  13. Wu, J., Luo, X., Huang, Y., He, Y., Li, Z. Hemodynamics and right-ventricle functional characteristics of a swine carotid artery-jugular vein shunt model of pulmonary arterial hypertension: An 18-month experimental study. Experimental Biology and Medicine. 240 (10), 1362-1372 (2015).
  14. Sun, S., et al. Postnatal right ventricular developmental track changed by volume overload. Journal of the American Heart Association. 10 (16), e020854 (2021).
  15. Wang, S., et al. Metabolic maturation during postnatal right ventricular development switches to heart-contraction regulation due to volume overload. Journal of Cardiology. 79 (1), 110-120 (2022).
  16. Zhou, C., et al. Downregulated developmental processes in the postnatal right ventricle under the influence of a volume overload. Cell Death Discovery. 7 (1), 208 (2021).
  17. Cui, Q., et al. Volume overload initiates an immune response in the right ventricle at the neonatal stage. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 772336 (2021).
  18. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments. (84), e51041 (2014).
  19. Sawada, H., et al. Ultrasound imaging of the thoracic and abdominal aorta in mice to determine aneurysm dimensions. Journal of Visualized Experiments. (145), e59013 (2019).
  20. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circulation: Cardiovascular Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
  21. Mori, Y., et al. A new dynamic three-dimensional digital color doppler method for quantification of pulmonary regurgitation: validation study in an animal model. Journal of the American College of Cardiology. 40 (6), 1179-1185 (2002).
  22. Bossers, G. P. L., et al. Volume load-induced right ventricular dysfunction in animal models: insights in a translational gap in congenital heart disease. European Journal of Heart Failure. 20 (4), 808-812 (2018).
  23. Yamamoto, K., et al. The mouse aortocaval fistula recapitulates human arteriovenous fistula maturation. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 305 (12), H1718-H1725 (2013).
  24. Jouannic, J. M., et al. The effect of a systemic arteriovenous fistula on the pulmonary arterial blood pressure in the fetal sheep. Prenatal Diagnosis. 22 (1), 48-51 (2002).
  25. Jouannic, J. M., et al. Systemic arteriovenous fistula leads to pulmonary artery remodeling and abnormal vasoreactivity in the fetal lamb. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 285 (3), L701-L709 (2003).
  26. Patel, M. D., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular afterload in preterm infants: maturational patterns of pulmonary artery acceleration time over the first year of age and implications for pulmonary hypertension. Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (7), 884-894 (2019).
  27. Habash, S., et al. Normal values of the pulmonary artery acceleration time (PAAT) and the right ventricular ejection time (RVET) in children and adolescents and the impact of the PAAT/RVET-index in the assessment of pulmonary hypertension. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 35 (2), 295-306 (2019).
  28. Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 183 (2), 268-276 (2011).

Tags

Postnatal højre ventrikulær volumenoverbelastning musemodel medfødt hjertesygdom udviklingsstadier myokardium abdominal arteriovenøs fistel morfologiske ændringer hæmodynamiske ændringer abdominal ultralyd ekkokardiografi histokemisk farvning overlevelsesrate fistelsuccesrate RV-hulrumsudvidelse fortykket fri væg stigning i slagvolumen RV-systolisk trykstigning lungeventilregurgitation lungearterieombygning arteriovenøs fistelkirurgi modelstatus Bekræftelse
Etablering og bekræftelse af en postnatal højre ventrikulær volumenoverbelastningsmusemodel
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sun, S., Zhu, H., Wang, S., Xu, X.,More

Sun, S., Zhu, H., Wang, S., Xu, X., Ye, L. Establishment and Confirmation of a Postnatal Right Ventricular Volume Overload Mouse Model. J. Vis. Exp. (196), e65372, doi:10.3791/65372 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter