Waiting
Login processing...

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

Medicine

Создание и подтверждение постнатальной модели мышиной перегрузки объема правого желудочка

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

Summary

В этом протоколе представлено создание и подтверждение модели постнатальной объемной перегрузки (ВО) правого желудочка у мышей с брюшной артериовенозной фистулой (АВФ), которая может быть применена для изучения того, как ВО способствует постнатальному развитию сердца.

Abstract

Объемная перегрузка правого желудочка (ПЖ) часто встречается у детей с врожденными пороками сердца. В связи с различными стадиями развития миокард ПЖ может по-разному реагировать на ВО у детей по сравнению со взрослыми. Целью настоящего исследования является создание постнатальной модели ПЖ ВО у мышей, использующих модифицированную брюшную артериовенозную фистулу. Для подтверждения создания ВО и последующих морфологических и гемодинамических изменений ПЖ в течение 3 мес выполняли УЗИ брюшной полости, эхокардиографию, гистохимическое окрашивание. В результате процедура на постнатальных мышах показала приемлемую выживаемость и успешность лечения фистулы. У мышей VO полость ПЖ была увеличена с утолщенной свободной стенкой, а ударный объем увеличился примерно на 30%-40% в течение 2 месяцев после операции. После этого систолическое давление ПЖ повышалось, наблюдалась соответствующая регургитация легочного клапана, возникало ремоделирование малой легочной артерии. В заключение, модифицированная операция артериовенозной фистулы (АВФ) осуществима для создания модели RV VO у постнатальных мышей. Учитывая вероятность закрытия свища и повышенного сопротивления легочной артерии, перед применением необходимо выполнить УЗИ брюшной полости и эхокардиографию для подтверждения статуса модели.

Introduction

Объемная перегрузка правого желудочка (ПЖ) часто встречается у детей с врожденными пороками сердца (ВПС), что приводит к патологическому ремоделированию миокарда и неблагоприятному долгосрочному прогнозу 1,2,3. Глубокое понимание ремоделирования ПЖ и связанных с этим ранних целенаправленных вмешательств имеет важное значение для хорошего исхода у детей с ИБС. Существует несколько различий в молекулярных структурах, физиологических функциях и реакциях на раздражители в сердцах взрослых и детей 1,4,5,6. Например, под влиянием перегрузки давлением пролиферация кардиомиоцитов является основной реакцией в сердцах новорожденных, тогда как фиброз возникает в сердцах взрослых 5,6. Кроме того, многие эффективные препараты для лечения сердечной недостаточности у взрослых не оказывают терапевтического эффекта на сердечную недостаточность у детей и даже могут вызвать дальнейшее повреждение 7,8. Поэтому выводы, сделанные на взрослых животных, не могут быть непосредственно применены к молодняку.

Модель артериовенозной фистулы (АВФ) использовалась для индуцирования хронического сердечного ВО и соответствующей сердечной дисфункции в течение десятилетий у взрослых животных разных видов 9,10,11,12,13. Тем не менее, мало что известно об этой модели на постнатальных мышах. В наших предыдущих исследованиях постнатальная мышиная модель VO была успешно сгенерирована путем создания брюшного АВФ. Также было продемонстрировано изменение траектории развития ПЖ в постнатальном периодесердца 14,15,16,17.

Для изучения основного модифицированного хирургического процесса и характеристик данной модели представлен подробный протокол; В этом исследовании модель оценивается в течение 3 месяцев.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все процедуры, представленные здесь, соответствовали принципам, изложенным в Хельсинкской декларации, и были одобрены Комитетом по благополучию животных и изучению человека в Шанхайском детском медицинском центре (SCMC-LAWEC-2023-003). Для настоящего исследования использовали детенышей мышей C57BL/6 (P7, самцы, 3-4 г). Животные были получены из коммерческого источника (см. Таблицу материалов). Детеныши мышей и их кормящие матери (щенки:матери = 6:1 в одной клетке) содержались в лабораторных условиях, свободных от специфических патогенов, в 12-часовом цикле света и темноты при температуре 22 ± 2 °C со свободным доступом к воде и питательной диетой. Детеныши были рандомизированы в две группы: группу VO и группу с фиктивным управлением (sham).

1. Подготовка оборудования и хирургического инструмента

ПРИМЕЧАНИЕ: Коммерческие данные обо всех материалах/оборудовании перечислены в Таблице материалов.

  1. Убедитесь в готовности и исправном функционировании следующих видов оборудования: операционный стол (пенопластовая панель), аппарат ингаляционной анестезии, микроскоп с вертикальной подсветкой и встроенной камерой, ультразвуковой аппарат с датчиком 24 МГц, термостатическая нагревательная платформа.
  2. Простерилизуйте хирургические инструменты (например, микроиглодержатель, щипцы с тонким наконечником и пружинные ножницы Vannas с круглой ручкой).
  3. Соберите следующие расходные материалы: хирургические шовные иглы 11-0 и 9-0 (конусная точка) с ниткой, полоски ленты, иглы для шприцев по 5 мл, шелк 2-0 (хирургическая фиксация), стерильные ватные палочки и гель для УЗИ.
  4. Убедитесь в присутствии следующих реагентов: бетадин, 70% этанол, обычный стерильный физиологический раствор, изофлуран, ацетаминофен, офтальмологическая мазь и крем для удаления волос.

2. Хирургическое вмешательство

ПРИМЕЧАНИЕ: Процедура операции по удалению фистулы была модифицирована в соответствии с ранее описанным методом11. На рисунке 1 показана принципиальная схема работы АВФ у мышей в постнатальном периоде.

  1. Анестезия и фиксация
    1. Поместите детенышей мышей в бокс для индукционной анестезии, снабженный 2% изофлураном/кислородом, на 2 минуты с расходом, установленным на 1 л/мин. Ввести парацетамол (0,1 мл перорально 80 мг/2,5 мл) с помощью противотуберкулезного шприца.
    2. Поместите щенков в положение лежа на спине на операционном столе с назальной ингаляцией 1,5% изофлурана с потоком 0,8 л/мин для поддержания анестезии. Отрегулируйте положение щенка, привязав лапки к неподвижным иглам шприца. Нанесите офтальмологическую мазь на глаза щенков, чтобы предотвратить высыхание роговицы.
    3. Ущипните щенка за хвост под наркозом, чтобы проверить его реакцию на боль; Отсутствие явных движений тела указывает на адекватную анестезию.
  2. Хирургия свища
    1. Продезинфицируйте кожу тремя чередующимися скрабами из бетадина и 70% этанола, а затем накройте место операции. Разрежьте брюшную стенку и брюшину от нижней части живота до субксифоидной, чтобы полностью обнажить брюшную полость, стараясь не травмировать органы брюшной полости. Закапать обычный стерильный физиологический раствор для увлажнения наружных органов.
    2. Осторожно оттяните желудочно-кишечный тракт и мочевой пузырь от места операции с помощью ватных тампонов, чтобы визуализировать вертикальную брюшную аорту (АА) и нижнюю полую вену (НПВ) под забрюшинным пространством. Поверните операционный стол на 90° против часовой стрелки и отрегулируйте увеличение микроскопа, чтобы четко визуализировать два горизонтальных сосуда.
    3. Пункцию свища из АА в НПВ в косом направлении на 1 см дистальнее почечной артерии шовной иглой 11-0 (диаметр = 0,07 мм). Проверка успешного создания фистулы на основе набухания и смешивания венозной и артериальной крови в НПВ.
    4. Затем быстро сожмите место кровотечения с соответствующей силой с помощью сухих ватных тампонов в течение 15 с. Как можно скорее замените желудок, кишечник и мочевой пузырь в брюшной полости, чтобы способствовать гемостатической компрессии.
    5. Зашить брюшную стенку и брюшину общим швом с использованием шовной нити 9-0. Прекратите анестезию и обеспечьте щенкам 100% кислород в течение 1 минуты.
  3. Анестезиологическая реанимация
    1. Поместите щенков на нагревательную платформу с температурой 38 °C. После полного пробуждения с жизненной силой верните детенышей кормящей матери. Вся процедура длится около 15 минут.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В настоящем исследовании фиктивная группа подвергается той же процедуре, за исключением этапа прокалывания.

3. Ультразвуковое подтверждение свища

ПРИМЕЧАНИЕ: Общая работа ультразвукового аппарата была идентична предыдущим отчетам18,19.

  1. Подтверждение свища с помощью УЗИ брюшной полости
    1. После индукции анестезии (шаг 2.1.1) зафиксируйте мышей ленточными полосками в положении лежа на спине на теплой платформе. Затем подключите мышей к монитору электрокардиограммы (ЭКГ) с гелем для УЗИ. Поддерживайте анестезию с использованием 1,5% изофлурана при потоке 0,8 л/мин.
    2. Подготовьте кожу груди и живота с помощью крема для депиляции. Через несколько секунд удалите крем с помощью теплого ватного наконечника, смоченного в воде. Поместите датчик (24 МГц) на среднебрюшную линию и поверните маркер датчика к голове мышей.
    3. Переместите платформу влево или вправо от мышей и используйте B-режим и режим цветного допплера для визуализации изображения сосудов и сигналов крови по длинной оси18,19. Измерьте скорость кровотока в АА, НПВ и фистуле для подтверждения проходимости АВФ в режиме импульсно-волновой допплерографии.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На успешное создание фистулы на УЗИ указывал сигнал турбулентного потока, видимый между АА и НПВ (рис. 2C). Допплеровская скорость кровотока в месте АВФ была значительно повышена по сравнению с относительно более низкой систолической скоростью в АА (рис. 2А, В). Более того, в отличие от нормальных паттернов кровотока в НПВ (рис. 2B), пульсирующая форма волны кровотока НПВ проксимальнее АВФ также подтвердила успешное создание фистулы (рис. 2D).
  2. Подтверждение ВО с помощью эхокардиографии
    1. Сдвиньте хвостовую часть платформы вниз, поместите датчик (24 МГц) на грудную клетку и поверните маркер датчика к правому плечу мыши. Визуализируйте модифицированный парастернальный вид легочной артерии (ПА) по длинной оси с использованием B-режима и режима цветной допплерографии.
    2. Используя режим импульсно-волновой допплерографии, измеряйте сигналы кровотока в ПА, включая интеграл скорости во времени (PA-VTI), диаметр клапана PA (PAD), время ускорения легочной артерии (PAT) и время выброса ПЖ (RVET) (рис. 2E,F и рис. 3A,B).
    3. Измеряют параметры ультразвука по среднему значению трех последовательных измерений. Рассчитайте ударный объем ПЖ (ПЖ, мл) и систолическое давление ПЖ (ПЖ, мм рт. ст.) по следующим формулам20:
      RVSV [мл] =1/4 × πD2 × VTIPA
      РВСП [мм рт.ст.] = -83,7 × PAT/RVET - индекс + 63,7
      ПРИМЕЧАНИЕ: Принимая во внимание смещение ультразвуковых измерений, увеличение на >15% RVSV или VTIPA у мышей VO по сравнению с мышами в фиктивной группе считалось VO в RV (рис. 2E, F).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Выживаемость и проходимость АВФ в течение 3 месяцев
В общей сложности 30 (75%) мышей в группе VO и 19 (95%) мышей в фиктивной группе пережили операцию AVF (рис. 4A). В группе VO восемь мышей умерли в течение 1 дня после операции из-за чрезмерного кровотечения (n = 5) или каннибализации (n = 3), в то время как две мыши умерли по неизвестным причинам через 1 месяц.

Из выживших мышей VO (n = 30) УЗИ подтвердило успешное установление свищей у 21 мыши в послеоперационном периоде, которые, как было показано, были открыты через 1 неделю после операции (P14) и сохранялись до 2 недель после операции (P21). Тем не менее, свищ закрылся в 1 месяц у семи мышей и в 2 месяца у двух мышей. Только у 12 мышей наблюдалась персистирующая АВФ в течение 3 месяцев наблюдения. Показатели проходимости АВФ составляли 70, 70, 46,7 и 40% через 1 неделю, 2 недели, 1 месяц и 2 месяца после операции соответственно (рис. 4B).

Гемодинамические изменения в правом отделе сердца
T3-месячное наблюдение за показателями гемодинамики показало, что как ЗПА, так и РВСВ мышей в каждой группе увеличивались с возрастом в течение двух месяцев (n = 6 в обеих группах; Рисунок 3Б, Д, Ф). По сравнению с мышами, которых оперировали с симуляцией, PA-VTI был значительно выше в группе VO в течение 2 недель после операции (рис. 3D), но затем снижался, а характер потока PA изменялся с уменьшением PAT (рис. 3A). В течение 2 месяцев РВСВ в группе ВО был стабильно выше, чем в фиктивной группе, с увеличением примерно на 30%-40%. РВСП был значительно увеличен при легочной регургитации через 2 месяца после операции (рис. 3C,G).

Морфологические изменения правых отделов сердца и мелких легочных артерий
Под микроскопом ПЖ была значительно увеличена по сравнению с фиктивной группой после АВФ (рис. 5А). Гистологическое окрашивание показало утолщение стенки, свободной от ПЖ, и увеличенную полость ПЖ у мышей ВО (рис. 5Б). По гемодинамическим изменениям ПЖ ПЖ был повышен через 2 месяца после операции. Легочные ткани двух групп мышей через 3 месяца после операции были случайным образом отобраны для окрашивания гематоксилином и эозином (ГЭ), что показало утолщение средней оболочки, гиперплазию эндотелия и инфильтрацию периферических воспалительных клеток в некоторых мелких легочных артериях группы VO (рис. 5C).

Figure 1
Рисунок 1: Принципиальная схема операции АВФ у мышей в постнатальном периоде . (А) Хирургические инструменты. (B) Процедура операции АВФ. Сокращения: AVF = артериовенозная фистула; IVC = нижняя полая вена; АА = брюшная аорта. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2: Подтверждение АВФ фистулы и ВО с помощью УЗИ. (A) Нормальный пульсирующий сигнал потока в АА (пиковая скорость потока: 400 мм/с). (Б) Сигнал нормального кровотока НПВ. (C) Увеличение скорости потока в фистуле (красный сигнал кровотока с желтым и зеленым оттенком внутри указывал на сигнал турбулентного потока в фистуле; пиковая скорость систолического потока: 900 мм/с). (D) Пульсирующее течение в НПВ вблизи фистулы с повышенной скоростью потока. (E) Повышение PA-VTI у мышей VO через 1 неделю после операции. (F) PA-VTI у фиктивных мышей через 1 неделю после операции (синий сигнал кровотока указывал на кровоток ПА). Сокращения: AVF = артериовенозная фистула; IVC = нижняя полая вена; АА = брюшная аорта; PA = легочная артерия; VTI = интеграл по скорости-времени. В доплеровском цветовом режиме поток к преобразователю кодировался красным цветом, а от преобразователя — синим. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3: Гемодинамические измерения правых отделов сердца, полученные с помощью эхокардиографии. (A) Допплеровские паттерны потока в каждый момент времени у мышей VO показали постепенное снижение ПЭТ. (B) Двумерные измерения параметров ПА. (C) Регургитация ПА на цветной допплеровской эхокардиографии. (Д-Ж) Изменения ПА-ВТИ, ЗПА и РВСВ в каждый момент времени у мышей с послеоперационным ВО. (G) Гистограмма РВСП у мышей VO (черный) и фиктивный (серый) показали увеличение RVSP через 2 месяца и 3 месяца после операции AVF (шесть мышей VO; шесть мышей с фиктивным поведением; t-критерий Стьюдента; * представляет собой статистическую значимость). Сокращения: P14 = 14 день после родов; P21 = 21-й день послеродового периода; PVR = регургитация легочного клапана; RVSP = систолическое давление в правом желудочке; M = месяцы; W = недели. Рисунок F взят из Sun et al. с разрешения14. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4: Выживаемость и проходимость свищей мышей после операции АВФ. (А) Выживаемость послеродовых мышей после операции (n = 40 в группе VO; n = 20 в группе симуляции). (B) Скорость проходимости свищей у мышей VO (n = 30). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 5
Рисунок 5: Морфологические изменения правых отделов сердца . (A) Увеличенное сердце у мышей VO в каждый момент времени после операции АВФ. (B) Окрашивание сердечной ПЭ в разные моменты времени после операции показало утолщение стенки, свободной от ПЖ, и увеличенную полость ПЖ. (C) Гистопатологические изменения легочных артериол у мышей после АВФ показали гиперплазию и гипертрофию мелких легочных артерий с инфильтрацией воспалительных клеток. Масштабные линейки: (A) = 5 мм; (В) = 2000 мкм; (C) = 50 мкм. Сокращения: W = недели; M = месяцы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ранее классическая модель RV VO создавалась с использованием клапанной регургитации21; однако, по сравнению с АВФ, операция на открытом клапане сердца может потребовать более сложных методов и может быть связана со значительно более высокой смертностью, особенно у постнатальных мышей. Поскольку исследования на животных показали, что тот же эффект VO был достигнут с помощью AVF22, в этом исследовании была использована модифицированная операция по удалению абдоминальной фистулы с меньшей травматичностью.

Во время процедуры учитывались определенные факторы для успешного установления свища. Сначала процедура проводилась на постнатальных мышах без эндотрахеальной интубации и вспомогательной вентиляции легких; Поэтому для предотвращения смерти от дыхательной недостаточности была необходима своевременная корректировка параметров анестезии для щенков в соответствии с их динамическим состоянием. Во-вторых, желудок и мочевой пузырь щенка часто были в полном состоянии во время операции. Поэтому для адекватного обнажения забрюшинных сосудистых структур требовалась щадящая, деликатная операция, чтобы избежать травмирования неокрепших органов брюшной полости. В-третьих, перевязка АА для предотвращения тяжелого артериального кровотечения была затруднена у щенков; Поэтому потребовалась гемостатическая компрессия с помощью ватных тампонов сразу после пункции. После этого забрюшинное пространство и органы брюшной полости могли производить дальнейшую компрессию в месте кровотечения. Более того, было отмечено, что чрезмерная компрессия может способствовать раннему отторжению фистулы.

Благодаря менее травматичной процедуре по сравнению со взрослыми моделями VO, постнатальные мыши VO показали относительно более высокую периоперационную выживаемость, но более низкие показатели успешности лечения фистулы в раннем послеоперационном периоде11,23. Помимо сильного кровотечения, главной причиной смерти щенков после операции была каннибализация неопытной матери. Комфортная и спокойная среда для размножения, плотное закрытие ран в брюшной полости, быстрое восстановление температуры тела и полное пробуждение щенков после анестезии могут снизить риск каннибализации. Предыдущие исследования на взрослых моделях мышей с АВФ показали, что формирование АВФ имеет три стадии: быстрый период тромбоза на послеоперационные дни 0-1, период зрелости свища в течение 3 недель и, наконец, успешное создание АВФ с повторным закрытием фистулы у нескольких мышей через 3-6недель. В этом исследовании кривая проходимости свищей у постнатальных мышей также показала ту же траекторию (т.е. закрытие свища в основном происходило в течение 1 недели или в течение 4-8 недель после операции, а остальные свищи оставались открытыми в течение 3 месяцев). Поэтому крайне важно подтвердить проходимость свища у мышей с постнатальным АВФ в течение 2 месяцев после операции с помощью УЗИ брюшной полости.

Повышенный уровень ПЖВ является еще одним существенным доказательством наличия ПЖ, за исключением проходимости свищей. В настоящее время катетеризация сердца трудно осуществима у молодых мышей с низким весом. Используя преимущества неинвазивности, относительно простых манипуляций и непрерывного мониторинга одной и той же мыши, эхокардиография с высокочастотными датчиками была применена для оценки гемодинамических изменений в этом исследовании. РВСВ оценивали по ВТИ легочного кровотока, и он увеличивался примерно на 30%-40% в течение 2 месяцев после операции у мышей с постнатальным ВО. Эти результаты еще раз подтвердили успешное создание AVF и RV VO в этой модели.

Хроническое ВО может постепенно приводить к функционально повышенному легочному сопротивлению и, в конечном итоге, к сосудистому ремоделированию артериол ПА. Этот процесс характерен для детей с ИБС с шунтированием слева направо. Предыдущие исследования на животных на овцах и поросятах доказали, что АВФ может приводить к структурным и функциональным изменениям в легочной сосудистой системе 13,24,25. При последующем наблюдении через 2 мес после операции наблюдались аномальные морфологические паттерны допплеровского потока ПА со снижением ПЭТ, регургитацией легочного клапана и тенденцией к снижению РВСВ у мышей с ВО. Как сообщалось ранее, ПАТ может быть использован в качестве дополнительного параметра для оценки постнагрузки ПЖ у новорожденных и детей. Упомянутые выше явления могут свидетельствовать об измененном легочном сосудистом сопротивлении у мышей VO26,27,28. Для количественной оценки повышенной посленагрузки ПЖ или перегрузки давлением соотношение ПАТ и РВЕТ использовали для оценки значения РВСП по формуле, верифицированной Тибо на взрослой мыши18, которая продемонстрировала, что РВСП был значительно увеличен через 2 месяца после операции АВФ в постнатальной модели. Кроме того, гистопатологические признаки воспаления и ремоделирования ПА в нескольких долях легких мышей VO дополнительно подтвердили структурные аномалии через 3 месяца после операции. Поэтому для исключения эффекта перегрузки давлением было предложено ограничить применение данной постнатальной модели RV VO мышей 2 месяцами после операции.

Таким образом, модифицированная операция АВФ является осуществимым методом для создания модели RV VO у мышей в постнатальном периоде. Учитывая вероятность закрытия свища и повышенного сопротивления легочной артерии, перед применением следует выполнить УЗИ брюшной полости и эхокардиографию для подтверждения статуса модели.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Конфликт интересов, о котором можно было бы заявлять, отсутствует.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Национальным научным фондом Китая (No 82200309) и Инновационным проектом выдающейся медицинской команды в Нинбо (No 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

Послеродовой период Правый желудочек Объемная перегрузка Мышиная модель Врожденный порок сердца Стадии развития Миокард Брюшная артериовенозная фистула Морфологические изменения Гемодинамические изменения УЗИ брюшной полости Эхокардиография Гистохимическое окрашивание Выживаемость Успешность фистулы Увеличение полости ПЖ Утолщение свободной стенки Увеличение ударного объема Повышение систолического давления ПЖ Регургитация легочного клапана Ремоделирование легочной артерии Хирургия артериовенозной фистулы Статус модели Подтверждение
Создание и подтверждение постнатальной модели мышиной перегрузки объема правого желудочка
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