Summary
급성 심근 경색 (AMI)의 쥐 모델은 심장 pathophysiological 및 생리 기능에 MI의 결과를 연구하는 데 유용합니다.
Abstract
미국 (사냥)의 사망 원인을 선도하는 심장 마비와 함께, 생명 의학 연구 심혈관 질환에 대한 치료법의 발전을 필수적입니다. 이러한 심근 경색 (MI)과 심장 마비뿐만 아니라 심장 비대 및 심장 마비를 (골드만 및 Tarnavski) 유도 압력 과부하 (가로 대동맥 수축)을 유도 국소 빈혈 - reperfusion (IR)와 같은 인간의 심장 질환을 모방 동물 모델, 유용한 모델은 심혈관 질환을 연구하는 것입니다. 특히, 심근 국소 빈혈 (MI)는 같은 수술 개입 (Thygesen)를 통해 동맥 경화와 트리 트먼트로 관리하는 특정 위험 요인에도 불구하고 심장 혈관 병적 상태와 사망률의 주요 원인이다. 또한, 심근 국소 빈혈에 (MI) 결과를 다음과 myocardium의 급성 손실이 심실 infarcted 국경 지역의 리모델링 및 원격 아닌 infarcted myocardium을 유도 조건을 로딩 증가했다. Myocyte apoptosis, 괴사 및 결과 증가 hemodynamic 부하는 LV의 팽창, 비대, 심실 모양의 왜곡, 그리고 콜라겐 흉터 형성을 시작 여러 생화 학적 세포 신호를 활성화해야합니다. 이 병적인 리모델링 및 증가 벽을 정상화하지 않으면 진보 팽창, 상처로 국경 지대 myocardium 모집하고, 심근 수축성 기능에 결국 악화 (예 : 심장 마비)에 결과를 강조합니다. 쥐에서 LV 장애 및 심장 마비의 진행은 큰 심근 경색을 유지 생존하고 이후 심장 마비 (골드만)를 개발 환자에서 관찰되는 것과 유사합니다. 쥐에서 급성 심근 경색 (AMI) 모델은 인간의 심장 혈관 질환을 모방하는 데 사용되었습니다, 특히 심장 마비뿐만 아니라 평가하는 심장 마비의 치료를위한 치료 전략의 기여와 관련된 심장 신호 메커니즘을 연구하는 데 사용됩니다. 이 보고서에서 설명한 방법은 급성 심근 경색 (AMI)의 쥐 모델입니다. 하여 조직의 reperfusion 다음 왼쪽 앞쪽에 내림차순 동맥 (내사)의 결합에 의해 국소 빈혈의 급성 30 분 기간에 의해 유도되는,이 모델은 또한 reperfusion (IR) 다음에 급성 허혈성 심근증 또는 국소 빈혈이라고합니다 래드 내고 (Vasilyev 및 맥코넬)을 발표. 수정하여 심장 기능과 리모델링의 평가 대한 추가 의견이,이 프로토콜은 에반의 청색 색소와 reperfusion의 4 시간을 다음 triphenyl tetrazolium 염화물 (TTC)의 경색 크기의 평가 및 영역 -에서 - 위험 (아르)에 초점을 맞출 것이다 reperfusion 기간이 또한 제공됩니다. 전체적으로이 AMI의 쥐 동물 모델은 심장 pathophysiological 및 생리 기능에 심근 경색의 결과를 공부하는 데 유용합니다.
Protocol
1. 운영 지역의 준비
- 운영 표면 처음 70 %의 에탄올과 함께 지역을 소독하여 준비가되어 있습니다.
- 모든 수술 장비는 수술 전에 뜨거운 구슬 살균기 (및 개별 쥐 수술 사이에)와 소독 수 있습니다. 이 악기는 다음과 같습니다 외과 가위 (2), 집게 (1), 곡선 포셉 (1), 바늘 홀더 (2), 그리고 가슴 rectractor합니다.
- 커튼 거즈와 applicators은 출혈을 관리하기 위해 사용할 수 있습니다.
- 37 동물의 체온을 유지하는 데 사용할 homeothermic 담요 시스템 (손난로)의 온도를 조절 ± 1 ° C, 체온에 극적인 가을을 방지하기 위해, 경색의 크기에 따라 달라집니다 물론 체온 (Tarnavski 외.)로 폐색의 기간.
- 수술 전날, 이전 마취로, 각 동물 buprenorphine (0.1-2.5 MG / kg SQ)과 carprofen 경구 정제 (1 타블렛 Rimadyl, Bioserv 태블릿)의 복용량을 받게됩니다. 바로 전에 수술 당시, 각 동물 다시 buprenorphine (0.1-2.5 MG / kg SQ)의 복용량을 받게됩니다.
- 참고 : 일정 기간 동안 심장 기능 및 심장 리모델링의 평가와 관련된 연구 (7-28 - 일 이후에), buprenorphine (0.1-2.5 MG / kg SQ)의 복용량을 관리한다 모든 6 시간 24-48시간 게시물 수술 및 carprofen 구두 정제를위한 수술이 제공됩니다 이후 하루에 한 번씩 ( "게시물 수술 복구"를 참조).
2. 고양이의 준비 및 삽관법
- 이전 마취의 유도로, 동물은 수술 결과를 복잡하게 수있는 기존 조건을 식별하는 검사 것입니다, 신체 검사는 육안 검사와 심장 박동, 호흡 속도, 그리고 체온과 체중 측정이 포함됩니다.
- 동물 건강을 결정하는 경우, 250~300g 남성 쥐 (예 : 스프 라그 돌리)는 무게되며 식별 특성이 기록됩니다.
- 쥐 80 pentobarbital의 MG / kg로 다음 anesthetized되며 마취의 올바른 수준이 쥐의 네일 베드 (뒤 - 핀치 반사)의 압력을 적용하고 정기적으로 절차 전반에 걸쳐으로 사지 탈퇴 응답을 통해 확인됩니다.
- Buprenorphine은 (0.1-2.5 MG / kg, SQ) 수술 시에 실시됩니다.
- 전기 면도기는 다음 모피 양식 목과 가슴 부분을 면도하는 데 사용됩니다. 참고 : 일정 기간 동안 심장 기능 및 심장 리모델링의 평가와 관련된 연구 (7-28 - 일 이후로), 모피 완전히 불임을 유지하기 위해 외과 영역에서 떨어져 면도해야합니다.
- 면도 지역 청소 및 70 % 알코올로 영역을 닦는 다음 betadine 솔루션으로 소독해야되며이 betadine 및 알코올 스크럽 및 소독 절차는 세 번 반복하는 것입니다.
- anesthetized 동물 그러면 체온을 유지하기 위해 homeothermic 담요 시스템 (손난로)에 위로 향한 위치에 배치됩니다.
- Endotracheal 삽관법 그러면 그냥기도 위, 5mm 중반 넥 절개 및 근육 조직의 철회를함으로써, 삽관법의 시각화을 향상시키기 위해 먼저 신중하게기도를 노출하여 수행됩니다.
- 튜브가 후두를 통해 입학의 용이성을 위해 가장자리에 beveled이며 이것은 endotracheal 튜브의 삽입 (PE 폴리에틸렌 90 사이즈 90)에 대한 더 나은 시각화 수 있습니다.
- endotracheal 튜브는 수술 스테레오 현미경을 사용하여 주었 시각화와기도와 endotracheal 튜브의 입구를 보는 동안 조심스럽게 혀를을 조작하여 기관에 삽입됩니다.
- 기계 환기는 다음 켄트 과학 환풍기 (토포 듀얼 모드) 80 분당 호흡과 100g의 체중 당 1.2 ML의 갯벌 볼륨에서 자전거로 endotracheal 튜브를 연결하여 이루어집니다.
- 무균 드레이프 그러면 따라서 작업 중에 잠재적인 오염을 최소화만을 수술 지역 노출 떠나, 쥐 위에 배치됩니다.
- 동물 의사와 조수는 마스크, 가운 및 장갑을 착용되며 장갑은 개별 쥐 수술 사이에 변경되는.
3. 과도 왼쪽 앞쪽에 내림차순 (내사) 동맥 내고
- 일단 꾸준한 호흡이 설립되어 가슴이 공간을 엽니다 hemostats 또는 원형의 최종 가위를 사용하여, 왼쪽 네번째 늑간 공간에서 열었지만, 출혈의 위험을 줄일 수 있도록 조직을 절단하지 않고 있습니다.
- 가슴 견인기 그 다음 네 번째 늑간 공간 내에서 위치이며, 좌심실 (LV)이 노출되도록 갈비뼈를 확산하기 위해, 폐 손상되지 최대한주의한다.
- 심낭은 다음 오픈하지만, 가능하면 장소에 남아 있습니다.
- 근위 왼쪽 앞쪽에 내림차순 (내사) 동맥으로의 사용과 함께, (그림 - 1) 식별됩니다urgical 스테레오 현미경, 그리고 그 소년은 다음 transiently 30 분 허혈성 기간 (그림 - 1)의 6-0 prolene의 봉합을 사용하여 (또는 매듭로 묶어 수 있음) 출혈도 잡았지만, 마음의 exteriorization하지 않고있다.
- 심장 reperfusion을 허용하려면, microsurgical 가위는 내사의 결합 따라 6-0 prolene 봉합사, 30 분 만든 끈 (또는 매듭을 출시하여)에 매듭을 절단하는 데 사용됩니다.
- 그 소년은 transiently 출혈도 잡았되지 제외 가짜 제어 쥐에서, 절차가 동일합니다.
- 유출은 (1-2초) 간략 다음 다시 인플레이션 폐 수 있도록 인공 호흡기에 슬쩍 꺼져 있습니다.
- 가슴 견인기 그런 다음 제거되고 갈비뼈가 중단될 봉합 패턴 2-0 prolene의 봉합을 사용하여 함께 그려 있습니다.
- 갈비뼈가 폐쇄되면, 환풍기의 유출은 적절한 호흡을 보장하기 위해 다시 간단히 (1-2초)에서 슬쩍입니다.
- 피부는 지속적인 치료 패턴 6-0 prolene의 봉합을 사용하여 닫힙니다.
4. 래드 동맥의 성공적인 결합의 확인
- 그 소년의 적절한 결합은뿐만 아니라 앞쪽에 벽 장애로 치료 말초 심근 조직의 창백을 관찰하여 확인됩니다;로 과도 래드 내고 동안 관찰했다.
- Reperfusion는 심근 조직 및 앞쪽에 벽 운동의 일부 복구의 시범에 붉은 색의 반환에 의해 확인됩니다;로 과도 래드 내고 바로 다음에 보여집니다.
- 참고 : 일정 기간 동안 심장 기능 및 심장 리모델링의 평가와 관련된 연구 (7-28 - 일 이후로), echocardiogram은 유도의 범위를 결정하기 위해, 24 시간 포스트 래드 내고을 수행합니다 심근 경색. 왼쪽 심실 분수 쇼트닝 (LV FS) <20 %로 echocardiogram의 결정뿐만 아니라 경색과 일치 앞쪽에 벽 운동 장애와 함께 모든 동물은 심장 기능 및 리모델링 연구를 후속 조치에 대한 식별 및 사용됩니다. 섐 제어 쥐가 40~45% 사이에 정상적인 LV FS (델 몬테 외)이 것으로 예상된다.
5. 포스트 수술 복구
- 수술이 완료되면, 동물을 통해 멸균 드레이프가 삭제됩니다. 동물이 외래 될 때까지 체온 (직장 온도계에 의해), 호흡 속도 (육안 검사에 의해), 심장 박동 (심장의 고동에 의해), 그리고 고통의 이상 징후 감시하는 것입니다.
- 쥐는 환풍기에서 제거되며 다음 동물 케이지에 위치하고 마취에서 회복 수있었습니다. 이 새장에서 새장의 한쪽 끝을는 쥐가 따뜻함을 찾는 수 있도록 가열 패드로 예열한다. 또한, 물이 관찰 기간 동안 밀고 사용할 수 있습니다.
- 탈수의 징후가 수술 후 관찰하는 경우, 멸균 생리의 0.5 ML은 intraperitoneally를 (IP) 주입됩니다.
- Buprenorphine은 (0.1-2.5 MG / kg, SQ)가 수술 후, 사후 수술 복구하는 동안 즉시 실시됩니다.
- 참고 : 일정 기간 동안 심장 기능 및 심장 리모델링의 평가와 관련된 연구 (7-28 - 일 이후에), buprenorphine (0.1-2.5 MG / kg SQ)의 복용량을 관리한다 모든 6 시간 24-48시간 게시물 수술에 대한 수술 후. Carprofen 경구 정제은 (Rimadyl, Bioserv 타블렛)도 최소한 48 시간 이후 수술 (1 - 타블렛 매일) 제공됩니다.
6. 국소 빈혈의 Reperfusion의 Histological 평가
- 4 시간 reperfusion 기간 완료에 따라, 쥐 80 MG / pentobarbital의 kg과 내사 (또는 매듭이 retied 수 있습니다) 다시 한 번 출혈도 잡았이다로 다시 anesthetized 예정이다 (황 외와 카이저 외).
- 5% 에반의 블루 1 ML (인산염 버퍼 호수에서)은 다음 오른쪽 심실 챔버에 주입하고 2 분 동안 perfuse 수 있습니다.
- 2 분 후에 포화 염화칼륨 용액 1 ML 그 다음 박동의 심장을 정지하기 위해 오른쪽 심실 챔버에 주입합니다.
- 마음은 그때 빠르게, excised 아가로 오스는 생리 인산염 버퍼 2%에 박혀 1-2mm 조각에 다음 sectioned 있습니다.
- 가능한 myocardium 그 다음 캡처는 20 분, 각 조각의 이미지 2% triphenyl tetrazolium 염화물 (TTC) 물들일 것입니다. 이미지는 다음 심근 영역의 크기를 파악하기 위해 계량 있습니다 : (1)는 -에 위험하지 (파란색 부분), (2) 지역 -에서 - 위험 (아르, 빨간색과 흰색 부분), (3 infarcted입니다) 영역 (흰색 "흠없는"섹션) (그림 2).
7. 대표 결과
reperfusion의 4 시간 다음 에반의 청색 염료 및 triphenyl tetrazolium 염화물 (TTC)에 의해 경색 크기의 평가 및 면적에 위험을 (아르), 관련된 연구, 그 소년의 적절한 결합을 확인할 수 있습니다로 과도 래드 내고 동안 관찰,뿐만 아니라 앞쪽에 벽 장애로 치료 말초 심근 조직의 창백을 관찰하여. Reperfusion는 심근 조직 및 앞쪽에 벽 운동의 일부 복구의 시범에 붉은 색의 반환에 의해 확인할 수 있으며, 일시적 래드 내고 바로 다음에 보여집니다. (- 28 - 7 일 이후) 시간의 기간 동안 심장 기능 및 심장 리모델링의 평가와 관련된 연구, reperfusion 다음에 국소 빈혈의 적절한 결합도 앞쪽에 벽의 조직, 기능 장애의 창백하여 확인할 수 있습니다 그리고 벽 운동의 일부 회복과 붉은 색의 반환 reperfusion에 따라. 또한, 장애인 심장 기능은 유도 심근 경색의 범위를 결정하기 위해, 24 시간 포스트 래드 내고 수행중인 echocardiogram에 의해 결정하실 수 있습니다. 왼쪽 심실 분수 쇼트닝 (LV FS) <20 %로 echocardiogram의 결정뿐만 아니라 경색과 일치 앞쪽에 벽 운동 장애와 함께 모든 동물은 심장 기능 및 리모델링 연구를 후속 조치에 대한 식별 및 사용됩니다. 섐 제어 쥐가 40~45% 사이에 정상적인 LV FS (델 몬테)가 것으로 예상된다.
그림 1. 심근 경색과 래드 내고의 도식 다이어그램. (1) 심근 경색 및 전염병의 형성으로 인한 심근 경색을 모방하기 위해 사용되는 봉합사를 사용 (내사) 동맥을 내림차순 왼쪽 심실 앞쪽에 (2) 결합의 개략도 그림.
그림 2. AMI를 다음 쥐 심장 대표 이미지. 대표 블루 (비 occluded 관상 동맥 재관류 지역)의 지역을 보여주는 쥐 심장의 이미지 경색에 대한 면적에서 위험 (아르)를 나타내는 빨간색 (occluded 관상 동맥 재관류 지역에 지역과 노란색 / 흰색 (infarcted 영역에있는 영역 아르 이내).
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Discussion
또한 국소 빈혈 reperfusion - (IR)라고도 쥐에서 급성 심근 경색 (AMI)는, 일반적으로 심장 마비로 이어지는 인간의 심실 리모델링을 모방하는 데 사용됩니다. 동물 모델 (쥐 및 생쥐)에 LV 장애 및 심장 마비의 진행은 MI를 유지 생존하고 이후 심장 마비 (골드만)을 개발 인간에서 관찰되는 것과 유사합니다. 이 절차는 한이 기술의 버전과 방법론 유사 기술도 포함하고 추가 정보를 설명했다. 급성 심근 경색의 (AMI) 프로 시저에 추가와 같은 변화는 국소 빈혈의 기간 및 reperfusion 기간을 포함합니다. 또한, 액세스 및 젊은이 ligate하는 데 사용되는 수술에 관한 차이가 없습니다. 또는 또는 (영구, MI) 만성 제한, 허혈성 시대의 기간에 관해서는, 래드 내고의 시간은 심근 경색이 (AMI 30 분 60 분) 심하게 제한될 수 유도합니다. 이전 심근 평가 (즉, 후속 reperfusion 기간)이 초기 허혈성 기간 다음 reperfusion 기간에 관하여, 경색의 크기와 면적에서 위험 (아르를 평가하기 위해 (4 시간 24 시간) 짧은 수 ) 에반의 청색 색소와 triphenyl tetrazolium 염화물 (TTC) 또는 심장 기능 및 리모델링을 평가하기 위해 (7 일간 28 - 일 이후로) 또는 연장으로. 이 병적인 심장 리모델링 (apoptosis, 괴사 및 LV 장애)는 국소 빈혈과 reperfusion의 선택한 기간에 따라 달라집니다. , 흉골을 통해 절개 : 최소한 (과도 왼쪽 앞쪽에 내림차순 (내사) 동맥 내고 부 3 참조) 네 번째 늑간 공간 내에서 그리고 마음의 exteriorization없이 젊은이 ligate하기 위해 마음을 노출의 수술의 대안으로 , 큰 액세스하고 마음의보기를 만들려면을 수행할 수 있습니다. 간단히, 절개는 흉부가 중간 가슴을 열면 그 이후 중반 흉부에 복부 가슴 피부를 통해 이루어집니다. 이 부분 thoracotomy는 retracting 견인기로 흉골 가장자리옵니다. 근위 래드 동맥은 다음 수술 현미경의 사용과 식별하고, 중 transiently 30 분 허혈성 기간 (AMI)의 6 - 0 - prolene의 봉합사를 사용하여 (또는 매듭로 묶어 수 있음) 출혈도 잡았 또는 영구적으로 출혈도 잡았입니다 6 - 0 - prolene 봉합사 (MI)를 사용합니다. AMI 절차를 보려면 microsurgical 가위 30 분 래드 내고 다음 묶인의 매듭을 잘라 사용됩니다. 유출은 (1-2초) 간략 다음 다시 인플레이션 폐 수 있도록 인공 호흡기에 슬쩍 꺼져 있습니다. 견인기이 제거되고 갈비뼈가 함께 그려진 및 중단 봉합 패턴 2-0 prolene을 사용하여 봉합합니다. 가슴이 폐쇄되면, 유출 적절한 호흡을 보장하기 위해 다시 간략하게 슬쩍 해제되고 피부는 지속적인 치료 패턴 6-0 prolene 봉합을 사용하여 닫힙니다. 전체이 프로토콜에 설명되어있는 급성 심근 경색의 (AMI) 동물 모델은 인간의 허혈성 심장 질환을 모방하고 심장 리모델링과 심장 마비에 관련된 분자 신호 메커니즘을 명료하게하다하는 데 필요한 중요한 도구 역할을합니다.
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Disclosures
관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.
Acknowledgments
BKM 보건 국립 연구소 (NIH) / 국립 심장 폐 혈액 연구소 (NHLBI) 부여 (R01 - HL085487)에 의해 지원됩니다. MH는 미국 심장 협회 국민 (AHA) 과학자 개발 그랜트 (SDG)과 노인 심장의 학회에 의해 지원됩니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ventilator | Kent Scientific | TOPO | TOPO Dual Mode |
| Thermostatic Circulator E103 | Harvard Apparatus | 732802 | |
| Homeothermic Blanket System | Harvard Apparatus | 55-7222F | |
| Stereo Microscope | Nikon Instruments | MMA36300 | SMZ-645 Zoom Stereo Microscope |
| Hot Bead Sterilizer | Harvard Apparatus | 610183 | |
| Electric Shaver | GE Healthcare | ||
| Blades and Handles | Welch Allyn | 690047-1 | Standard (Lamp) Laryngoscope Blades |
| Surgical Scissors | Fine Science Tools | 14014-17 | |
| Surgical Scissors | Fine Science Tools | 14072-10 | |
| Forceps | Fine Science Tools | 11028-15 | |
| Curved Forceps | Fine Science Tools | 11001-12 | |
| Needle Holder | Fine Science Tools | 12004-18 | |
| Needle Holder | Fine Science Tools | 91201-13 | |
| Chest Retractor | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| Masks | VWR international | 47730-640 | |
| Gauze Sponges | Dermacea | 441205 | |
| Sterile Gloves | Cardinal Health | 2D7203I | |
| PE 90 tubing | BD Biosciences | 427420 | |
| 20 ml Syringe | BD Biosciences | 301625 | |
| 6-0 Prolene Suture | Ethicon Inc. | 8706H | |
| 2-0 Silk Suture | Ethicon Inc. | K873H | |
| Pentobarbital Sodium Injection | OVATION Pharmaceuticals | NDC 67386-501-55 | |
| Povidone-Iodine | NOVAPLUS | V10-8204 | |
| Buprenorphine | Pharmaceuticals Inc. | NDC 12496-0757-1 |
References
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