Waiting
Login processing...

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

Medicine

Etablering och bekräftelse av en postnatal musmodell för överbelastning av högerkammarvolym

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

Summary

Detta protokoll presenterar etableringen och bekräftelsen av en postnatal modell för högerkammarvolymöverbelastning (VO) hos möss med bukarteriovenös fistel (AVF), som kan användas för att undersöka hur VO bidrar till postnatal hjärtutveckling.

Abstract

Volymöverbelastning i höger kammare (RV) är vanligt hos barn med medfödda hjärtfel. Med tanke på olika utvecklingsstadier kan RV-myokardium svara annorlunda på VO hos barn jämfört med vuxna. Den aktuella studien syftar till att etablera en postnatal RV VO-modell hos möss med hjälp av en modifierad bukarteriovenös fistel. För att bekräfta skapandet av VO och följande morfologiska och hemodynamiska förändringar av RV utfördes ultraljud av buken, ekokardiografi och histokemisk färgning under 3 månader. Som ett resultat av detta visade ingreppet på postnatala möss en acceptabel överlevnad och fistelframgång. Hos VO-möss förstorades RV-hålrummet med en förtjockad fri vägg och slagvolymen ökade med cirka 30%-40% inom 2 månader efter operationen. Därefter ökade RV:s systoliska tryck, motsvarande lungklaffuppstötningar observerades och ombyggnad av små lungartärer uppträdde. Sammanfattningsvis är modifierad arteriovenös fistelkirurgi (AVF) möjlig för att etablera RV VO-modellen i postnatala möss. Med tanke på sannolikheten för fistelstängning och förhöjt lungartärmotstånd måste ultraljud och ekokardiografi utföras för att bekräfta modellens status före applicering.

Introduction

Volymöverbelastning i höger kammare (RV) är vanligt hos barn med medfödda hjärtfel (CHD), vilket leder till patologisk myokardremodellering och en dålig långtidsprognos 1,2,3. En djupgående förståelse för RV-remodellering och relaterade tidiga riktade interventioner är avgörande för ett bra resultat hos barn med kranskärlssjukdom. Det finns flera skillnader i molekylära strukturer, fysiologiska funktioner och svar på stimuli i hjärtat hos vuxna och barn 1,4,5,6. Till exempel, under påverkan av trycköverbelastning, är kardiomyocytproliferation den huvudsakliga responsen i neonatala hjärtan, medan fibros förekommer i vuxna hjärtan 5,6. Dessutom har många effektiva läkemedel vid behandling av hjärtsvikt hos vuxna ingen terapeutisk effekt på hjärtsvikt hos barn, och kan till och med orsaka ytterligare skador 7,8. Slutsatser som dras från vuxna djur kan därför inte direkt tillämpas på unga djur.

Modellen med arteriovenös fistel (AVF) har använts för att inducera kronisk hjärt-VO och motsvarande hjärtdysfunktion i årtionden hos vuxna djur av olika arter 9,10,11,12,13. Det är dock inte mycket som är känt om modellen hos möss efter födseln. I våra tidigare studier har en VO-modell av en postnatal mus framgångsrikt genererats genom skapandet av en AVF i buken. Det förändrade RV-utvecklingsspåret i det postnatala hjärtat visades också14,15,16,17.

För att utforska den underliggande modifierade kirurgiska processen och egenskaperna hos den nuvarande modellen presenteras ett detaljerat protokoll; Modellen utvärderas under 3 månader i denna studie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla procedurer som presenteras här överensstämde med de principer som beskrivs i Helsingforsdeklarationen och godkändes av Animal Welfare and Human Studies Committee vid Shanghai Children's Medical Center (SCMC-LAWEC-2023-003). C57BL/6 musungar (P7, hanar, 3-4 g) användes för denna studie. Djuren erhölls från en kommersiell källa (se materialförteckningen). Musungarna och deras digivande mödrar (ungar:mödrar = 6:1 i en enda bur) hölls under laboratorieförhållanden som var fria från specifika patogener under en 12 timmar lång ljus- och mörkercykel vid 22 ± 2 °C med fri tillgång till vatten och näringsrik kost. Valparna randomiserades till två grupper: en VO-grupp och en skenopererad (sken-) grupp.

1. Förberedelse av utrustning och kirurgiska verktyg

OBS: De kommersiella detaljerna för allt material/utrustning listas i materialtabellen.

  1. Se till att följande typer av utrustning är redo och fungerar korrekt: operationsbord (skumplastpanel), inhalationsanestesimaskin, mikroskop med vertikal belysning och en inbyggd kamera, ultraljudsenhet med en 24 MHz-givare och termostatisk värmeplattform.
  2. Sterilisera de kirurgiska instrumenten (t.ex. en mikronålshållare, pincett med fin spets och Vannas fjädersax med rundhandtag).
  3. Montera följande förbrukningsvaror: 11-0 och 9-0 kirurgiska suturnålar (konisk spets) med tråd, tejpremsor, 5 ml sprutnålar, 2-0 silke (kirurgisk fixering), sterila bomullspinnar och ultraljudsgel.
  4. Se till att följande reagenser finns: Betadin, 70 % etanol, normal steril koksaltlösning, isofluran, paracetamol, oftalmisk salva och hårborttagningskräm.

2. Kirurgiskt ingrepp

OBS: Fisteloperationen modifierades enligt den tidigare beskrivna metoden11. Figur 1 visar ett schematiskt diagram över AVF-operationen hos postnatala möss.

  1. Anestesi och fasthållning
    1. Placera mössungarna i en anestesiinduktionslåda som levereras med 2 % isofluran/syrgas i 2 minuter med flödet inställt på 1 l/min. Administrera paracetamol (0,1 ml peroralt 80 mg/2,5 ml) med hjälp av en tuberkulosspruta.
    2. Placera valparna i ryggläge på operationsbordet med nasal inandning av 1,5 % isofluran med ett flöde på 0,8 L/min för att upprätthålla anestesi. Justera valpens position genom att binda fast benen i de fasta sprutnålarna. Applicera oftalmisk salva på valparnas ögon för att förhindra uttorkning av hornhinnan.
    3. Nyp den sövda valpens svans för att kontrollera dess smärtreaktion; Inga uppenbara kroppsrörelser tyder på adekvat anestesi.
  2. Fisteloperation
    1. Desinficera huden med tre alternerande skrubb med betadin och 70 % etanol och drapera sedan operationsområdet. Skär bukväggen och bukhinnan från nedre delen av buken till subxiphoiden för att helt exponera bukhålan, var noga med att inte skada bukorganen. Droppa normal steril koksaltlösning för att fukta externaliserade organ.
    2. Dra försiktigt bort mag-tarmkanalen och urinblåsan från operationsområdet med hjälp av bomullspinnar för att visualisera den vertikala bukaortan (AA) och nedre hålvenen (IVC) under retroperitoneum. Vrid operationsbordet 90° moturs och justera mikroskopets förstoring för att visualisera de två horisontella kärlen tydligt.
    3. Punktera fisteln från AA in i IVC i en sned riktning 1 cm distalt om njurartären med en 11-0 suturnål (diameter = 0,07 mm). Verifiera framgångsrik fistelbildning baserat på svullnad och blandning av venöst och arteriellt blod i IVC.
    4. Komprimera sedan snabbt blödningspunkten med en lämplig kraft applicerad med torra bomullspinnar i 15 s. Byt ut magen, tarmarna och urinblåsan i bukhålan så snart som möjligt för att främja hemostatisk kompression.
    5. Sy ihop bukväggen och bukhinnan med en langettsöm med en 9-0 suturtråd. Avbryt bedövningen och ge valparna 100% syre i 1 min.
  3. Återupplivning av anestesi
    1. Placera ungarna på en 38 °C värmeplattform. Efter ett fullständigt uppvaknande med vitalitet återlämnar du valparna till sin ammande mamma. Hela proceduren tar cirka 15 minuter.
      OBS: I den aktuella studien genomgår skengruppen samma procedur förutom punkteringen.

3. Ultraljudsbekräftelse av fistel

OBS: Den allmänna driften av ultraljudsapparaten var identisk med tidigare rapporter18,19.

  1. Bekräftelse av fistel med ultraljud av buken
    1. Efter induktion av anestesi (steg 2.1.1), fixera mössen med tejpremsor i ryggläge på den varma plattformen. Anslut sedan mössen till en EKG-monitor med ultraljudsgel. Upprätthåll anestesi med 1,5 % isofluran vid ett flöde på 0,8 l/min.
    2. Förbered huden på bröstet och buken med hårborttagningskräm. Efter några sekunder tar du bort krämen med en varm, vattendränkt bomullsspets. Placera givaren (24 MHz) på midabdominallinjen och vrid givarmarkören till mössens huvud.
    3. Flytta plattformen ner till vänster eller höger sida av mössen och använd B-läge och färgdopplerläge för att visualisera den långaxliga vyn av kärlen och blodsignalerna18,19. Mät blodflödeshastigheten för AA, IVC och fistel för att bekräfta AVF-genomsläpplighet genom pulsad vågdopplerläge.
      OBS: Framgångsrik fistelbildning på ultraljudet indikerades av en turbulent flödessignal synlig mellan AA och IVC (Figur 2C). Dopplerflödeshastigheten vid AVF-platsen var signifikant förhöjd jämfört med en relativt lägre systolisk hastighet i AA (Figur 2A,C). Dessutom, i motsats till normala flödesmönster i IVC (Figur 2B), bekräftade den pulserande vågformen av IVC-blodflödet proximalt till AVF också den framgångsrika skapandet av fisteln (Figur 2D).
  2. Bekräftelse av VO genom ekokardiografi
    1. Flytta plattformens bakre del nedåt, placera givaren (24 MHz) på bröstet och vrid givarmarkören till mössens högra axel. Visualisera den modifierade parasternala långaxelvyn av lungartären (PA) med hjälp av B-läge och färgdopplerläge.
    2. Använd pulsad doppler, mät blodflödessignaler i PA, inklusive hastighetstidsintegralen (PA-VTI), PA-ventilens diameter (PAD), pulmonell arteriell accelerationstid (PAT) och RV-utkastningstid (RVET) (Figur 2E,F och Figur 3A,B).
    3. Mät ultraljudsparametrarna från medelvärdet av tre på varandra följande mätningar. Beräkna RV-slagvolymen (RVSV, ml) och RV-systoliskt tryck (RVSP, mmHg) med hjälp av följande formler20:
      RVSV [ml] =1/4 × πD2 × VTIPA
      RVSP [mmHg] = -83,7 × PAT/RVET - index + 63,7
      OBS: Med tanke på ultraljudsmätningsbias ansågs en ökning med >15 % i RVSV eller VTIPA hos VO-möss jämfört med möss i skengruppen vara VO i RV (Figur 2E,F).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Överlevnadsgrad och AVF-patency inom 3 månader
Totalt 30 (75 %) möss i VO-gruppen och 19 (95 %) möss i skengruppen överlevde AVF-operationen (Figur 4A). I VO-gruppen dog åtta möss inom 1 dag efter operationen på grund av kraftig blödning (n = 5) eller kannibalisering (n = 3), medan två möss dog av okända orsaker efter 1 månad.

Av de överlevande VO-mössen (n = 30) bekräftade ultraljud den framgångsrika etableringen av fistlar hos 21 möss postoperativt, vilka visade sig vara patenterade 1 vecka postoperativt (P14) och bibehölls till 2 veckor postoperativt (P21). Fisteln stängdes dock vid 1 månad hos sju möss och vid 2 månader hos två möss. Endast 12 möss hade en ihållande AVF vid 3 månaders uppföljning. AVF-patencyfrekvensen var 70, 70, 46,7 och 40 % efter 1 vecka, 2 veckor, 1 månad respektive 2 månader postoperativt (figur 4B).

Hemodynamiska förändringar i höger hjärta
3-månadersuppföljningen av de hemodynamiska parametrarna visade att både PAD och RVSV hos mössen i varje grupp ökade med åldern inom två månader (n = 6 i båda grupperna; Figur 3B, E och F). Jämfört med de simulerade mössen var PA-VTI signifikant högre i VO-gruppen inom 2 veckor postoperativt (Figur 3D) men minskade därefter, och PA-flödesmönstren förändrades med minskande PAT (Figur 3A). RVSV i VO-gruppen var genomgående högre än i skengruppen under 2 månader, med en ökning på cirka 30%-40%. RVSP ökade signifikant med lungregurgitation 2 månader efter operationen (Figur 3C,G).

Morfologiska förändringar i höger hjärta och små lungartärer
Under mikroskopet var RV signifikant förstorad jämfört med skengruppen efter AVF (Figur 5A). Histologisk färgning visade en förtjockad RV-fri vägg och förstorad RV-hålighet i VO-mössen (Figur 5B). Enligt RV:s hemodynamiska förändringar var RVSP förhöjt 2 månader efter operationen. Lungvävnad från två grupper av möss 3 månader efter operationen valdes slumpmässigt ut för hematoxylin och eosin (HE) färgning, som visade en förtjockad tunica media, endotelial hyperplasi och perifer inflammatorisk cellinfiltration i några av de små lungartärerna i VO-gruppen (Figur 5C).

Figure 1
Figur 1: Schematisk bild av AVF-operationen hos postnatala möss . (A) Kirurgiska instrument. (B) Förfarandet för AVF-kirurgi. Förkortningar: AVF = arteriovenös fistel; IVC = inferior vena cava; AA = bukaorta. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Bekräftelse av AVF-fistel och VO med ultraljud. (A) Normal pulserande flödessignal i AA (toppflödeshastighet: 400 mm/s). (B) Normal blodflödessignal för IVC. (C) Ökad flödeshastighet vid fisteln (den röda blodflödessignalen med en gul och grön nyans inuti indikerade en turbulent flödessignal vid fisteln; maximal systolisk flödeshastighet: 900 mm/s). (D) Pulserande flöde i IVC nära fisteln med den ökade flödeshastigheten. (E) Förhöjt PA-VTI hos VO-möss 1 vecka efter operation. (F) PA-VTI hos skenmöss 1 vecka efter operationen (den blå blodflödessignalen indikerade blodflödet i PA). Förkortningar: AVF = arteriovenös fistel; IVC = inferior vena cava; AA = bukaorta; PA = lungartär; VTI = hastighets-tid-integral. I dopplerfärgläge kodades flödet mot givaren i rött och bort från givaren kodades i blått. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: Hemodynamiska mätningar av höger hjärta härledda från ekokardiografi. (A) Dopplerflödesmönster vid varje tidpunkt hos VO-möss visade gradvis minskande PAT. (B) Tvådimensionella mätningar av PA-parametrar. (C) PA-uppstötningar på färgdopplerekokardiografi. (D-F) Förändringar i PA-VTI, PAD och RVSV vid varje tidpunkt hos postoperativa VO-möss. (G) Histogram av RVSP hos VO (svarta) och simulerade (grå) möss visade en ökning av RVSP inom 2 månader och 3 månader efter AVF-kirurgi (sex VO-möss; sex skenmöss; Elevens t-test; *representerar statistisk signifikans). Förkortningar: P14 = postnatal dag 14; P21 = postnatal dag 21; PVR = uppstötningar av lungklaffen; RVSP = systoliskt tryck i höger kammare; M = månader; W = veckor. Figuren F är hämtad från Sun et al. med tillstånd14. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 4
Figur 4: Överlevnadsgrad och fistelgenomsläpplighet hos möss efter AVF-kirurgi. (A) Överlevnadsgraden för postnatala möss efter operation (n = 40 i VO-gruppen; n = 20 i skengruppen). (B) Fistelns genomsläpplighet hos VO-möss (n = 30). Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 5
Figur 5: Morfologiska förändringar i höger hjärta. (A) Förstorat hjärta hos VO-möss vid varje tidpunkt efter AVF-kirurgi. (B) Hjärt-HE-färgning vid olika tidpunkter efter operationen visade en förtjockad RV-fri vägg och förstorad RV-hålighet. (C) Histopatologiska förändringar av lungarterioler hos möss efter AVF visade hyperplasi och hypertrofi av små lungartärer med infiltration av inflammatoriska celler. Skalstreck: (A) = 5 mm; (B) = 2000 μm, (C) = 50 μm. Förkortningar: W = veckor; M = månader. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Tidigare skapades den klassiska RV VO-modellen med hjälp av ventiluppstötning21; Jämfört med AVF kan dock öppen hjärtklaffskirurgi kräva mer sofistikerade tekniker och kan vara förknippad med betydligt högre dödlighet, särskilt hos postnatala möss. Eftersom djurstudier har visat att samma effekt av VO har uppnåtts med AVF22, användes modifierad bukfistelkirurgi med mindre trauma i denna studie.

Vissa faktorer övervägdes under proceduren för att framgångsrikt etablera fisteln. Först utfördes ingreppet på postnatala möss utan endotrakeal intubation och assisterande ventilation; Därför var det viktigt att snabbt justera anestesiinställningarna för valparna i enlighet med deras dynamiska tillstånd för att undvika dödsfall på grund av andningssvikt. För det andra var valpens mage och urinblåsa ofta i fullt tillstånd under operationen. För att på ett adekvat sätt exponera de retroperitoneala kärlstrukturerna behövdes därför en skonsam och känslig operation för att undvika skador på de ömtåliga bukorganen. För det tredje var ligering av AA för att förhindra allvarlig arteriell blödning svår att utföra hos ungarna; Därför krävdes hemostatisk kompression med bomullspinnar omedelbart efter punkteringen. Därefter var det möjligt för retroperitoneum och bukorganen att producera ytterligare kompression på blödningsstället. Dessutom noterades att överdriven kompression kan bidra till tidig fistelsvikt.

På grund av det mindre traumatiska ingreppet jämfört med vuxna RV VO-modeller visade postnatala VO-möss en relativt högre perioperativ överlevnad men lägre framgångsfrekvens för fistlar under den tidiga postoperativa perioden11,23. Förutom svåra blödningar var kannibalisering av den oerfarna mamman den främsta dödsorsaken hos valparna efter operationen. En bekväm och tyst uppfödningsmiljö, tät förslutning av buksår, snabb återhämtning av kroppstemperaturen och fullt uppvaknande av valparna efter anestesi kan minska risken för kannibalisering. Tidigare studier på vuxna AVF-musmodeller har visat att bildandet av AVF har tre stadier: snabb trombosperiod på postoperativa dagar 0-1, fistelmognadsperiod i 3 veckor och slutligen framgångsrik AVF-bildning med fistelåterförslutning hos några möss på 3-6 veckor23. I denna studie visade fistelns patencykurva hos de postnatala mössen också samma bana (dvs. fistelstängning skedde huvudsakligen inom 1 vecka eller under 4-8 veckor efter operationen, och de återstående fistlarna förblev öppna efter 3 månader). Därför är det viktigt att bekräfta fistelns patens hos de postnatala AVF-mössen inom 2 månader efter operationen genom ultraljud av buken.

En ökad RVSV är ett annat viktigt bevis för RV VO, förutom fistelöppenhet. För närvarande är det svårt att genomföra hjärtkateterisering på unga möss med låg vikt. Genom att dra nytta av fördelarna med dess icke-invasivitet, relativt enkla manipulation och kontinuerliga övervakning av samma mus, tillämpades ekokardiografi med högfrekventa givare för att utvärdera de hemodynamiska förändringarna i denna studie. RVSV uppskattades med hjälp av VTI för pulmonellt blodflöde, och det ökade med cirka 30%-40% inom 2 månader efter operation i de postnatala VO-mössen. Dessa resultat bevisade ytterligare den framgångsrika etableringen av AVF och RV VO i denna modell.

Kronisk VO kan gradvis leda till funktionellt förhöjt lungmotstånd och slutligen vaskulär ombyggnad av PA-arterioler. Denna process är vanlig hos barn med kranskärlssjukdom med en vänster-till-höger-shunt. Tidigare djurstudier på får och smågrisar har visat att AVF kan leda till strukturella och funktionella förändringar i lungornas kärlsystem 13,24,25. Under den efterföljande uppföljningen 2 månader efter operationen observerades onormala morfologiska mönster av PA-dopplerflöde med minskat PAT, lungklaffregurgitation och en nedåtgående trend av RVSV hos VO-möss. Som tidigare rapporterats kan PAT användas som en kompletterande parameter för att utvärdera RV-efterbelastningen hos nyfödda och barn. Fenomenen som nämns ovan kan tyda på ett förändrat pulmonellt vaskulärt motstånd hos VO-mössen26,27,28. För att kvantifiera den förhöjda RV-efterbelastningen eller trycköverbelastningen användes förhållandet mellan PAT och RVET för att uppskatta värdet av RVSP med hjälp av formeln verifierad av Thibault i vuxen mus18, vilket visade att RVSP ökade signifikant 2 månader efter AVF-kirurgi i den postnatala modellen. Dessutom bevisade histopatologiska tecken på inflammation och PA-remodellering i flera lunglober hos VO-möss ytterligare de strukturella avvikelserna 3 månader efter operationen. Därför, för att utesluta effekten av trycköverbelastning, föreslogs det att tillämpningen av denna RV VO-modell för postnatala möss begränsades till 2 månader efter operationen.

Sammanfattningsvis är modifierad AVF-kirurgi en genomförbar teknik för att etablera RV VO-modellen i postnatala möss. Med tanke på sannolikheten för fistelstängning och förhöjt lungartärmotstånd bör ultraljud och ekokardiografi utföras för att bekräfta modellens status före applicering.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Det finns inga intressekonflikter att deklarera.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av National Science Foundation of China (nr 82200309) och 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 höger kammare volymöverbelastning musmodell medfödd hjärtsjukdom utvecklingsstadier myokardium bukarteriovenös fistel morfologiska förändringar hemodynamiska förändringar ultraljud av buken ekokardiografi histokemisk färgning överlevnadsfrekvens framgångsfrekvens för fistel RV-kavitetsförstoring förtjockad fri vägg slagvolymökning systolisk tryckökning i RV lungklaffregurgitation lungartärremodellering arteriovenös fistelkirurgi modellstatus Konfirmation
Etablering och bekräftelse av en postnatal musmodell för överbelastning av högerkammarvolym
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