Waiting
Login processing...

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

Medicine

Etablering og bekreftelse av en postnatal musemodell for høyre ventrikkelvolum

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

Summary

Denne protokollen presenterer etablering og bekreftelse av en postnatal høyre ventrikkelvolumoverbelastningsmodell (VO) hos mus med abdominal arteriovenøs fistel (AVF), som kan brukes til å undersøke hvordan VO bidrar til postnatal hjerteutvikling.

Abstract

Høyre ventrikkel (RV) volumoverbelastning (VO) er vanlig hos barn med medfødt hjertesykdom. I lys av distinkte utviklingsstadier kan RV-myokardiet reagere annerledes på VO hos barn sammenlignet med voksne. Denne studien tar sikte på å etablere en postnatal RV VO-modell hos mus ved bruk av en modifisert abdominal arteriovenøs fistel. For å bekrefte opprettelsen av VO og følgende morfologiske og hemodynamiske endringer i RV, ble abdominal ultralyd, ekkokardiografi og histokjemisk farging utført i 3 måneder. Som et resultat viste prosedyren hos postnatale mus en akseptabel overlevelse og fistelsuksessrate. Hos VO-mus ble bobilhulen forstørret med en fortykket frivegg, og slagvolumet ble økt med ca. 30%-40% innen 2 måneder etter operasjonen. Deretter økte RVs systoliske trykk, tilsvarende lungeklaffregurgitasjon ble observert, og liten lungearterieremodellering dukket opp. Avslutningsvis er modifisert arteriovenøs fistel (AVF) kirurgi mulig for å etablere RV VO-modellen hos postnatale mus. Med tanke på sannsynlighet for fistellukking og forhøyet lungearterieresistens må det ultralyd og ekkokardiografi i abdomen utføres for å bekrefte modellstatus før påføring.

Introduction

Høyre ventrikkel (RV) volumoverbelastning (VO) er vanlig hos barn med medfødt hjertesykdom (CHD), noe som fører til patologisk myokardial remodellering og dårlig langtidsprognose 1,2,3. En grundig forståelse av RV remodeling og relaterte tidlige målrettede tiltak er avgjørende for et godt resultat hos barn med CHD. Det er flere forskjeller i molekylære strukturer, fysiologiske funksjoner og responser på stimuli i hjertene til voksne og barn 1,4,5,6. For eksempel, under påvirkning av trykkoverbelastning, er kardiomyocyttproliferasjon hovedresponsen i nyfødte hjerter, mens fibrose forekommer i voksne hjerter 5,6. I tillegg har mange effektive legemidler i behandling av hjertesvikt hos voksne ingen terapeutisk effekt på hjertesvikt hos barn, og kan til og med forårsake ytterligere skade 7,8. Derfor kan konklusjoner trukket fra voksne dyr ikke brukes direkte på unge dyr.

Den arteriovenøse fistel (AVF) modellen har blitt brukt til å indusere kronisk hjerte VO og tilsvarende hjertedysfunksjon i flere tiår hos voksne dyr av forskjellige arter 9,10,11,12,13. Imidlertid er lite kjent om modellen hos postnatale mus. I våre tidligere studier ble en VO postnatal musemodell vellykket generert ved opprettelsen av en abdominal AVF. Det endrede RV-utviklingssporet i barselhjertet ble også påvist14,15,16,17.

For å utforske den underliggende modifiserte kirurgiske prosessen og egenskapene til den nåværende modellen, presenteres en detaljert protokoll; Modellen er evaluert i 3 måneder i denne studien.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle prosedyrene som presenteres her var i samsvar med prinsippene som er skissert i Helsinkideklarasjonen og ble godkjent av Animal Welfare and Human Studies Committee ved Shanghai Children's Medical Center (SCMC-LAWEC-2023-003). C57BL/6 musunger (P7, hanner, 3-4 g) ble brukt i denne studien. Dyrene ble hentet fra en kommersiell kilde (se materialtabell). Musungene og deres ammende mødre (valper:mødre = 6:1 i et enkelt bur) ble holdt under spesifikke-patogenfrie laboratorieforhold under en 12 timers lys og mørk syklus ved 22 ± 2 °C med fri tilgang til vann og et ernæringsmessig kosthold. Valpene ble randomisert i to grupper: en VO-gruppe og en humbug-operert (humbug) gruppe.

1. Klargjøring av utstyr og kirurgisk verktøy

MERK: De kommersielle detaljene for alle materialer / utstyr er oppført i materialfortegnelsen.

  1. Forsikre deg om at følgende typer utstyr er klare og fungerer som de skal: operasjonsbord (skumplastpanel), inhalasjonsbedøvelsesmaskin, mikroskop med vertikal belysning og et innebygd kamera, ultralydsenhet med en 24 MHz-svinger og termostatisk oppvarmingsplattform.
  2. Steriliser de kirurgiske instrumentene (dvs. en mikronålholder, finspisstang og rundhåndtert Vannas-fjærsaks).
  3. Monter følgende forbruksvarer: 11-0 og 9-0 kirurgiske suturnåler (konisk punkt) med tråd, båndstrimler, 5 ml sprøytenåler, 2-0 silke (kirurgisk fiksering), sterile bomullspinner og ultralydgel.
  4. Sørg for at følgende reagenser er til stede: Betadin, 70% etanol, normalt sterilt saltvann, isofluran, paracetamol, oftalmisk salve og hårfjerningskrem.

2. Kirurgisk prosedyre

MERK: Fistelkirurgiprosedyren ble modifisert i henhold til den tidligere beskrevne metoden11. Figur 1 viser et skjematisk diagram over AVF-operasjonen hos barselmus.

  1. Anestesi og selvbeherskelse
    1. Plasser musungene i en anestesi-induksjonsboks forsynt med 2% isofluran / oksygen i 2 minutter med strømmen satt til 1 l / min. Administrer paracetamol (0,1 ml PO på 80 mg/2,5 ml) ved hjelp av en TB sprøyte.
    2. Plasser valpene i liggende stilling på operasjonsbordet med nasal inhalasjon av 1,5 % isofluran med 0,8 l/min strømning for å opprettholde anestesi. Juster valpens posisjon ved å binde bena til de faste sprøytenålene. Påfør oftalmisk salve på valpens øyne for å forhindre uttørking av hornhinnen.
    3. Klyp den bedøvede valpens hale for å sjekke smerteresponsen; Ingen åpenbare kroppsbevegelser indikerer adekvat anestesi.
  2. Fistel kirurgi
    1. Desinfiser huden med tre vekslende skrubber betadin og 70% etanol, og draper deretter operasjonsstedet. Klipp bukveggen og bukhinnen fra underlivet til subxiphoid for å fullstendig eksponere bukhulen, pass på at du ikke skader bukorganene. Drypp normalt sterilt saltvann for å fukte eksternaliserte organer.
    2. Trekk forsiktig mage-tarmkanalen og blæren bort fra operasjonsstedet ved hjelp av bomullspinner for å visualisere den vertikale abdominal aorta (AA) og dårligere vena cava (IVC) under retroperitoneum. Drei operasjonsbordet 90° mot klokken og juster mikroskopforstørrelsen for å visualisere de to horisontale karene tydelig.
    3. Punkter fistelen fra AA inn i IVC i skrå retning 1 cm distalt for nyrearterien med en 11-0 suturnål (diameter = 0,07 mm). Bekreft vellykket fistelopprettelse basert på hevelse og blanding av venøst og arterielt blod i IVC.
    4. Deretter komprimeres blødningspunktet raskt med en passende kraft påført med tørre bomullspinner i 15 s. Erstatt mage, tarm og blære i bukhulen så snart som mulig for å fremme hemostatisk kompresjon.
    5. Sutur bukveggen og bukhinnen med et teppesøm ved hjelp av en 9-0 suturtråd. Avbryt anestesi og gi valpene 100% oksygen i 1 min.
  3. Anestesi gjenopplivning
    1. Plasser valpene på en varmeplattform på 38 °C. Etter en fullstendig oppvåkning med vitalitet, returner valpene til sin ammende mor. Hele prosedyren varer ca. 15 min.
      MERK: I denne studien gjennomgår humbuggruppen samme prosedyre bortsett fra punkteringstrinnet.

3. Ultralyd bekreftelse av fistel

MERK: Den generelle driften av ultralydsenheten var identisk med tidligere rapporter18,19.

  1. Bekreftelse av fistel ved abdominal ultralyd
    1. Etter induksjon av anestesi (trinn 2.1.1), fest musene med tapestrimler i den bakre posisjonen på den varme plattformen. Deretter kobler du musene til en elektrokardiogrammonitor (EKG) med ultralydgel. Oppretthold anestesi med 1,5 % isofluran ved 0,8 l/min strømning.
    2. Forbered brystet og magehuden ved hjelp av hårfjerningskrem. Etter noen sekunder, fjern kremen med en varm vannfuktet bomullsspiss. Plasser transduseren (24 MHz) på midtbuklinjen og roter transdusermarkøren til musens hode.
    3. Flytt plattformen ned til venstre eller høyre side av musene og bruk B-modus og fargedopplermodus for å visualisere langaksevisningen av karene og blodsignalene18,19. Mål blodstrømningshastigheten til AA, IVC og fistel for å bekrefte AVF-patency gjennom pulserende bølgedopplermodus.
      MERK: Vellykket fistelopprettelse på ultralydet ble indikert av et turbulent strømningssignal synlig mellom AA og IVC (figur 2C). Dopplerblodstrømningshastigheten ved AVF-stedet var signifikant forhøyet sammenlignet med en relativt lavere systolisk hastighet i AA (figur 2A,C). Dessuten, i motsetning til normale strømningsmønstre i IVC (figur 2B), bekreftet den pulsatile bølgeformen av IVC-blodstrømmen proksimalt til AVF også den vellykkede opprettelsen av fistelen (figur 2D).
  2. Bekreftelse av VO ved ekkokardiografi
    1. Flytt halenden av plattformen nedover, plasser transduseren (24 MHz) på brystet, og roter transdusermarkøren til musens høyre skulder. Visualiser det modifiserte parasternale langaksebildet av lungearterien (PA) ved hjelp av B-modus og fargedopplermodus.
    2. Ved hjelp av pulserende bølgedopplermodus måler du blodstrømningssignaler i PA, inkludert hastighetstidsintegralet (PA-VTI), diameteren til PA-ventilen (PAD), pulmonal arteriell akselerasjonstid (PAT) og RV-utkastingstid (RVET) (figur 2E, F og figur 3A, B).
    3. Mål ultralydparametrene fra gjennomsnittet av tre påfølgende målinger. Beregn RV slagvolum (RVSV, ml) og RV systolisk trykk (RVSP, mmHg) ved hjelp av følgende formler20:
      RVSV [ml] = 1/4 × πD2 × VTIPA
      RVSP [mmHg] = -83,7 × PAT / RVET - indeks + 63,7
      MERK: Tatt i betraktning ultralydmålingsskjevheten, ble en økning på >15% i RVSV eller VTIPA hos VO-mus sammenlignet med mus i sham-gruppen ansett som VO i RV (figur 2E, F).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Overlevelse og AVF-patency innen 3 måneder
Totalt 30 (75 %) mus i VO-gruppen og 19 (95 %) mus i narregruppen overlevde AVF-operasjonen (figur 4A). I VO-gruppen døde åtte mus innen 1 døgn etter operasjonen på grunn av store blødninger (n = 5) eller kannibalisering (n = 3), mens to mus døde av ukjent årsak ved 1 måned.

Av de overlevende VO-musene (n = 30) bekreftet ultralyd vellykket etablering av fistler hos 21 mus postoperativt, som ble vist å være patent 1 uke postoperativt (P14) og opprettholdt til 2 uker postoperativt (P21). Fistelen lukket imidlertid ved 1 måned hos syv mus og ved 2 måneder hos to mus. Bare 12 mus hadde en vedvarende AVF ved 3 måneders oppfølging. AVF-frekvensen var 70, 70, 46,7 og 40 % etter henholdsvis 1 uke, 2 uker, 1 måned og 2 måneder postoperativt (figur 4B).

Hemodynamiske forandringer i høyre hjerte
3-måneders oppfølging av de hemodynamiske parametrene viste at både PAD og RVSV hos musene i hver gruppe økte med alderen innen to måneder (n = 6 i begge grupper; Figur 3B,E,F). Sammenlignet med de narreopererte musene var PA-VTI signifikant høyere i VO-gruppen innen 2 uker postoperativt (figur 3D), men avtok deretter, og PA-strømningsmønstre endret seg med avtagende PAT (figur 3A). RVSV i VO-gruppen var konsekvent høyere enn i narregruppen i 2 måneder, med en økning på ca. 30%-40%. RVSP var signifikant økt med lungeregurgitasjon 2 måneder etter operasjon (figur 3C,G).

Morfologiske endringer i høyre hjerte og små lungearterier
Under mikroskopet ble bobilen signifikant forstørret sammenlignet med narregruppen etter AVF (figur 5A). Histologisk farging viste fortykket bobilvegg og forstørret bobilhulrom i VO-musene (figur 5B). Ifølge RV hemodynamiske endringer ble RVSP forhøyet 2 måneder etter operasjonen. Lungevev fra to grupper mus 3 måneder etter operasjon ble tilfeldig selektert for farging av hematoksylin og eosin (HE), som viste fortykket tunika media, endotelial hyperplasi og perifer inflammatorisk celleinfiltrasjon i noen av de små lungearteriene i VO-gruppen (figur 5C).

Figure 1
Figur 1 Skjematisk diagram over AVF-operasjonen hos barselmus. (A) Kirurgiske instrumenter. (B) Prosedyren for AVF-kirurgi. Forkortelser: AVF = arteriovenøs fistel; IVC = dårligere vena cava; AA = abdominal aorta. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2 Bekreftelse av AVF-fistel og VO med ultralyd. (A) Normalt pulsatilt strømningssignal i AA (peak flow hastighet: 400 mm / s). (B) Normalt blodstrømningssignal for IVC. (C) Økt strømningshastighet ved fistelen (det røde blodstrømningssignalet med en gul og grønn nyanse på innsiden indikerte et turbulent strømningssignal ved fistelen; maksimal systolisk strømningshastighet: 900 mm / s). (D) Pulsatil strømning i IVC nær fistelen med økt strømningshastighet. (E) Økt PA-VTI hos VO-mus 1 uke etter operasjonen. (F) PA-VTI hos falske mus 1 uke etter operasjonen (det blå blodstrømsignalet indikerte blodstrømmen til PA). Forkortelser: AVF = arteriovenøs fistel; IVC = dårligere vena cava; AA = abdominal aorta; PA = lungearterien; VTI = hastighet-tid integrert. I Doppler-fargemodus ble strømmen mot transduseren kodet i rødt, og vekk fra transduseren ble kodet i blått. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3 Hemodynamiske målinger av høyre hjerte avledet fra ekkokardiografi. (A) Dopplerstrømningsmønstre ved hvert tidspunkt av VO-mus viste gradvis avtagende PAT. (B) Todimensjonale målinger av PA-parametere. (C) PA oppstøt på farge Doppler ekkokardiografi. (VG Nett) Endringer i PA-VTI, PAD og RVSV ved hvert tidspunkt i postoperative VO-mus. (G) Histogram av RVSP i VO (svart) og humbug (grå) mus viste økt RVSP i 2 måneder og 3 måneder etter AVF-kirurgi (seks VO-mus; seks skammus; Student t-test; *representerer statistisk signifikans). Forkortelser: P14 = barseldag 14; P21 = barseldag 21; PVR = lungeventil oppstøt; RVSP = høyre ventrikulær systolisk trykk; M = måneder; W = uker. Figuren F er tilpasset fra Sun et al. med tillatelse14. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Overlevelse og fistelpatency hos mus etter AVF-kirurgi. (A) Overlevelsesraten for postnatale mus etter kirurgi (n = 40 i VO-gruppen; n = 20 i narregruppen). (B) Fistelpatency hos VO-mus (n = 30). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 5
Figur 5 Morfologiske forandringer i høyre hjerte. (A) Forstørret hjerte i VO-mus på hvert tidspunkt etter AVF-kirurgi. (B) Farging av hjerte HE på forskjellige tidspunkter etter operasjonen viste en fortykket bobilfri vegg og forstørret bobilhulrom. (C) Histopatologiske forandringer av pulmonale arterioler hos mus etter AVF viste hyperplasi og hypertrofi av små lungearterier med infiltrasjon av inflammatoriske celler. Skalastenger: (A) = 5 mm; (B) = 2000 μm; (C) = 50 μm. Forkortelser: W = uker; M = måneder. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Tidligere ble den klassiske RV VO-modellen opprettet ved hjelp av ventilregurgitasjon21; Sammenlignet med AVF kan imidlertid åpen hjerteklaffkirurgi kreve mer sofistikerte teknikker og kan være forbundet med betydelig høyere dødelighet, spesielt hos postnatale mus. Siden dyrestudier har vist at samme effekt av VO er oppnådd ved AVF22, ble modifisert abdominalfistelkirurgi med mindre traume brukt i denne studien.

Visse faktorer ble vurdert under prosedyren for å kunne etablere fistelen. For det første ble prosedyren utført hos postnatale mus uten endotrakeal intubasjon og assistentventilasjon; Derfor var rask justering av anestesiinnstillingene for valpene i henhold til deres dynamiske tilstand avgjørende for å unngå død av respirasjonssvikt. For det andre var valpens mage og blære ofte i full tilstand under operasjonen. Derfor, for å tilstrekkelig eksponere retroperitoneale vaskulære strukturer, var det nødvendig med en mild, delikat operasjon for å unngå skade på de skjøre bukorganene. For det tredje var ligering av AA for å forhindre alvorlig arteriell blødning vanskelig å utføre hos valpene; Derfor var hemostatisk kompresjon ved hjelp av bomullspinne umiddelbart etter punkteringen nødvendig. Deretter var det mulig for retroperitoneum og abdominale organer å produsere ytterligere kompresjon på blødningsstedet. Videre ble det påpekt at overdreven kompresjon kan bidra til tidlig fistelsvikt.

På grunn av den mindre traumatiske prosedyren sammenlignet med voksne RV VO-modeller, viste postnatale VO-mus en relativt høyere perioperativ overlevelse, men lavere fistelsuksessrater i den tidlige postoperative perioden 11,23. I tillegg til alvorlig blødning var kannibalisering av den uerfarne moren den viktigste dødsårsaken hos valpene etter operasjonen. Et komfortabelt og rolig avlsmiljø, tett lukking av magesår, rask kroppstemperaturgjenoppretting og full oppvåkning av valpene etter anestesi kan redusere risikoen for kannibalisering. Tidligere studier på voksne AVF-musemodeller har funnet at dannelsen av AVF har tre stadier: rask tromboseperiode på postoperative dager 0-1, fistelmodenhetsperiode i 3 uker, og til slutt vellykket AVF-opprettelse med fistellukking hos noen få mus i 3-6 uker23. I denne studien viste fistelpatencykurven til de postnatale musene også samme bane (dvs. fistellukking oppsto hovedsakelig innen 1 uke eller i løpet av 4-8 uker etter operasjonen, og de resterende fistlene forble åpne etter 3 måneder). Derfor er det viktig å bekrefte fistlens patency hos postnatale AVF-mus innen 2 måneder etter operasjonen med abdominal ultralyd.

En økt RVSV er et annet viktig bevis for RV VO, bortsett fra fistelpatency. For tiden er hjertekateterisering vanskelig å implementere hos lavvektige, unge mus. Ved å dra nytte av fordelene ved sin ikke-invasivitet, relativt enkel manipulasjon og kontinuerlig overvåking av samme mus, ble ekkokardiografi med høyfrekvente transdusere brukt for å evaluere de hemodynamiske endringene i denne studien. RVSV ble estimert ved pulmonal blodstrøm VTI, og den økte med ca. 30%-40% innen 2 måneder etter operasjon hos postnatale VO-mus. Disse resultatene beviste videre den vellykkede etableringen av AVF og RV VO i denne modellen.

Kronisk VO kan etter hvert føre til funksjonelt forhøyet lungemotstand og til slutt vaskulær remodellering av PA-arterioler. Denne prosessen er vanlig hos barn med CHD med en venstre-til-høyre shunt. Tidligere dyrestudier på sau og gris har vist at AVF kan føre til strukturelle og funksjonelle endringer i det pulmonale vaskulære systemet 13,24,25. Under den påfølgende oppfølgingen 2 måneder etter operasjonen ble det observert unormale morfologiske mønstre av PA Doppler-strømning med redusert PAT, lungeklaffregurgitasjon og en nedadgående trend av RVSV hos VO-mus. Som tidligere rapportert, kan PAT brukes som en komplementær parameter for å evaluere RV-etterbelastningen hos nyfødte og barn. Fenomenene nevnt ovenfor kan tyde på en endret pulmonal vaskulær motstand i VO-musene26,27,28. For å kvantifisere den forhøyede RV-etterbelastningen eller trykkoverbelastningen ble forholdet mellom PAT og RVET brukt til å estimere verdien av RVSP ved hjelp av formelen verifisert av Thibault hos voksne mus18, som viste at RVSP ble signifikant økt 2 måneder etter AVF-kirurgi i postnatalmodellen. I tillegg viste histopatologiske tegn på inflammasjon og PA-remodellering i flere lungelapper av VO-mus ytterligere strukturelle abnormiteter 3 måneder etter operasjonen. Derfor, for å utelukke effekten av trykkoverbelastning, ble det foreslått at anvendelsen av denne postnatale mus RV VO-modellen var begrenset til 2 måneder etter operasjonen.

Oppsummert er modifisert AVF-kirurgi en mulig teknikk for å etablere RV VO-modellen hos postnatale mus. Tatt i betraktning sannsynligheten for fistellukking og forhøyet lungearterieresistens, bør ultralyd i abdomen og ekkokardiografi utføres for å bekrefte modellstatus før påføring.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Det er ingen interessekonflikter å oppgi.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av 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 høyre ventrikkel volumoverbelastning musemodell medfødt hjertesykdom utviklingsstadier myokard abdominalarteriovenøs fistel morfologiske forandringer hemodynamiske forandringer ultralyd av abdomen ekkokardiografi histokjemisk farging overlevelse suksessrate for fistel RV-forstørrelse fortykket frivegg økning i slagvolum økning i systolisk trykk i bov lungeklaffregurgitasjon remodellering av lungearterier arteriovenøs fistelkirurgi modellstatus Bekreftelse
Etablering og bekreftelse av en postnatal musemodell for høyre ventrikkelvolum
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