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Medicine

Geändert Technik für Coronary Artery Ligation in Mäuse

Published: March 29, 2013 doi: 10.3791/3093

Summary

Das chirurgische Verfahren zum experimentellen Herzinfarkt in Mäusen zu induzieren beginnt mit linken Thorakotomie zwischen der dritten und der vierten Rippe, um die vordere Oberfläche des Herzens und linken Lunge visualisieren. Die linke Koronararterie ligiert ist, wird die Brust geschlossen und der Maus erlaubt ist, spontan zu erholen.

Abstract

Myokardinfarkt (MI) ist eine der wichtigsten Ursachen für Mortalität beim Menschen 1-3. Um die Morbidität und Mortalität bei Patienten mit MI brauchen wir bessere Kenntnisse über Pathophysiologie der Myokardischämie zu verbessern. Dieses Wissen kann wertvoll sein, um neue therapeutische Targets für innovative kardiovaskulären Therapien 4 definieren. Experimentelle MI-Modell bei Mäusen ist eine zunehmend beliebte kleine Tiermodell in der präklinischen Forschung, in der MI durch permanente oder temporäre Unterbindung der linken Koronararterie (LCA) 5 induziert wird. In diesem Video beschreiben wir die Schritt-für-Schritt-Methode, wie experimentelle MI in Mäusen zu induzieren.

Das Tier ist erste betäubt mit 2% Isofluran. Die Maus wird dann unbewussten intubiert und mit einem Ventilator zur künstlichen Beatmung. Die linke Brust ist rasiert und 1,5 cm Schnitt entlang mittleren Axillarlinie in der Haut. Die linke großen Brustmuskel ist unverblümt dissociated bis die Rippen freigelegt sind. Die Muskelschichten werden beiseite und zog dann mit einer Augenlid-Retraktor. Nach diesen Vorbereitungen wird linksseitige Thorakotomie zwischen dem dritten und vierten Rippen ausgeführt, um die vordere Oberfläche des Herzens und linken Lunge visualisieren. Das proximale Segment des LCA Arterie wird dann mit einem 7:0 Ethilon Nahtmaterial die typischerweise induziert eine Infarktgröße ~ 40% des linken Ventrikels ligiert. Am Ende wird die Brust geschlossen und die Tiere bekommen postoperative Analgesie (Temgesic, 0,3 mg/50 ml, ip). Die Tiere sind in einem warmen Käfig, bis Spontanheilung gehalten.

Protocol

Ein. Protokoll Text

  1. Bevor eine Operation, zu betäuben eine männliche Maus (C57BL / 6), 6 Wochen alt oder älter durch Einatmen von 2-5% Isofluran ist. Führen Sie einen Zeh Prise zu bestätigen, dass das Tier ausreichend betäubt ist.
  2. Die unbewußte Maus auf seiner Rückseite an einem warmen Pad gelegt, um eine konstante Temperatur von 37 ° C zu halten Der präkordiale Brust auf der linken Seite ist rasiert.
  3. Sichern Sie die Maus auf einer Intubation Gerät mit einem Isofluran gefüllte Kammer. Ein Rohr von 0,2 Innendurchmesser in die Maus die Luftröhre durch Mund, dann den intubierten Maus auf einer aseptischen chirurgischen Bereich (37 ° C mittels eines Temperaturreglers) anschließen und den Endotrachealtubus mit einem Beatmungsgerät (Rate von 120 pro Minute, Druck von 4-6 mm H 2 O); desinfizieren den Bereich mit betadine und 75% Ethanol.
  4. Bewerben Augensalbe, um die Maus in die Augen. Zeigen Standard-EKG-Elektroden an den Pfoten und schließen Sie die Maus an den EKG-Schreiber. Verwenden einer sterilen Schere, eine 1,5 cm lange Inzision entlang der mittleren Axillarlinie machen. Scheren sind anstatt einem Skalpell verwendet, um eine Verletzung des darunterliegenden Gewebes in Mäusen verhindern. Dann verwenden Sie stumpfe Spitze Gefäß Schere zu sezieren und Einfahren der präkordialen Muskel von der Brustwand.
  5. Führe eine linksseitige Thorakotomie zwischen dem dritten und vierten Rippen, um die vordere Oberfläche des Herzens und linken Lunge visualisieren
  6. Weitere einfahren Brustwand mit einem geeigneten Haken, um Visualisierung und Zugänglichkeit zu verbessern. Entfernen Sie den Herzbeutel mit gezahnten Pinzette und stumpfen Schere.
  7. Ligieren die linke Koronararterie, indem die Nadel (gebunden mit 7-0 Ethilon Nahtmaterial) unterhalb der Arterie mit einem Band von Myokard zwischen der Kapsel und der Arterie. Eine erfolgreiche Okklusion der Koronararterie wird durch Bewegungsmangel / Akinese der vorderen Wand des linken Ventrikels und durch die Veränderungen der EKG-Aufzeichnung (verified zB ST-Strecken-Hebung, QRS broadening)
  8. Schließen der Brust, indem zwei Maschen (6-0 Ethilon Naht) auf der dritten und vierten Rippe.
  9. Verwenden Sie 5-0 Ethilon Naht an der Haut zu schließen.
  10. Für die postoperative Analgesie, verwalten eine einzelne intraperitoneale Injektion von Buprenorphin (0,05 mg / kg). Die Tiere werden spontan innerhalb von 2-5 min zu erholen nach dem Anhalten Isofluran-Narkose. Schließlich legen Sie die Maus in eine warme Käfig und geben 0,6 mg / ml von Buprenorphin im Trinkwasser (Text-Overlay: 0,6 mg / ml in Trinkwasser) bis zur postoperativen Stress zu vermeiden. Überwacht die Maus für den ersten 24 Stunden nach der Operation.
  11. Echokardiographie durchgeführt wird, um die Herzfunktion von 3 Tagen nach Myokardinfarkt zu bewerten. Erfolgreiche Verfahren wird durch Akinese in der vorderen Wand des linken Ventrikels (siehe beiliegende Video Ergebnisse) verifiziert. Am Ende des Versuchs wird das Herz gesammelt und gelagert werden-80oC für weitere Untersuchungen. Dh Genexpression.

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Representative Results

Instrument Funktionsbeschreibung
Blunt-Spitze Schere Verwendet, um Haut, Interkostalraum Brustmuskel und Nähte geschnitten
Eye Retraktor Verwendet werden, um chirurgische Exposé
Blunt-Spitze Pinzette Verwendet, um Haut und Muskeln zu begreifen
Nadelhalter Um eine Nadel zu halten
5-0 Nahtmaterial Verwendet, um Haut nähen
6-0 Nahtmaterial Verwendet werden, um Brustmuskel vernäht
7-0 Nahtmaterial Dient zur koronaren ligieren

Tabelle 1. Instruments in der Prozedur des Herzinfarktes benutzt.

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Abbildung A. Vor koronare Ligation wurden der linke Vorhof, linke Lunge und vordere Wand des linken Ventrikels ausgesetzt. Die QRS-Komplexe im EKG gezeigt, waren schmal und kurz.

Abbildung B
Abbildung B. Nach koronarer Ligation, die vordere Wand des linken Ventrikels entwickelt Zyanose und diskinesia. Die QRS-Komplexe wurde deutlich breiter und die ST-Segmente waren offensichtlich erhöht, verglichen mit denen, die vor koronaren Ligation.

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Discussion

Das chirurgische Verfahren für LCA Ligation wie in diesem Bericht gezeigt, ist eine zuverlässige und reproduzierbare Methode zur Induktion der experimentellen MI bei Mäusen 3, 6. Die Ligation von LCA entsprechend diesem Protokoll induziert Myokardischämie Eingriff typischerweise ~ 40% des linken Ventrikels 3. Dies induziert signifikante EKG-Veränderungen im ST-Segment 7 und sichtbaren Blässe auf der vorderen Oberfläche des Herzens. Aufgrund der großen Myokardinfarkt, können die Mortalität bis zu 30% 8, 9 liegen. Ein Hinweis sollte, dass Infarkt Myokard Bereich und post-MI Sterblichkeit unterschiedlich sein kann zwischen verschiedenen Tierstämmen werden. Das Verfahren hat mehrere Vorteile. Platzierung Hautschnitt entlang mittleren Axillarlinie anstatt auf vorderen Brustwand erleichtert die spätere Untersuchung mit Echokardiographie. Die Maschen in der Operationswunde nicht mit Ultraschallbildgebung der vorderen Segmente des Herzens stören. Darüber hinaus erlaubt die Intubation von Mäusen der Bedienergenügend Zeit, um die Operation durchzuführen. Die Ligation des LCA "in situ" in der Brust ist mehr "physiologische", wie der Ligation der Ökobilanz nach der Externalisierung der Gegensatz, da dies schwere Bradykardie und globale Hypoxie 10 induziert. Dieser Ansatz gilt auch Vorteile gegenüber der cryoinjury Ansatz als letztere mit pathophysiologischen Prozessen unterscheiden sich von denen der Ischämie-induzierten Herzinfarkt die mechanistische Studien an ischämischer Kardiomyopathie verwechseln kann assoziiert ist. Wir glauben, dass dieses Video und die dazugehörigen Instruktionen werden nützliche Ergänzung zu den bestehenden Techniken für experimentelle MI bei Mäusen sein.

Fehlerbehebung:

  1. Um die beste Visualisierung wichtige anatomische Strukturen (linke Atrium linken vorderen Ventrikelwand und linken Lunge) zu erhalten, wird die linke Thorakotomie üblicherweise zwischen der dritten und der vierten Rippe ausgeführt.
  2. Seien Sie sich bewusst, dass versehentliche Punktion der linken atrium führt zu schweren Blutungen, die zum Tod des Tieres führen kann.
  3. Lungenkontusion sollte vermieden werden, da sie erhöhte Sterblichkeit verursachen können. Wenn linken Lunge deckt das Herz nach dem Öffnen des Brustkorbs, sollte das Lungengewebe vorsichtig mit z. B. Baumwolle-stick eingefahren werden.
  4. Hohe Konzentration von Isofluran sollte vermieden werden. Typischerweise 2% Isofluran ist optimal für die Erreichung der richtigen Narkose im vorliegenden Chirurgie.

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Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

References

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Medizin Ausgabe 73 Anatomie Physiologie Biomedical Engineering Chirurgie Kardiologie Hämatologie Herzinfarkt koronare Ligation Ischämie EKG Elektrokardiologie Mäuse Tiermodell
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Shao, Y., Redfors, B., Omerovic, E.More

Shao, Y., Redfors, B., Omerovic, E. Modified Technique for Coronary Artery Ligation in Mice. J. Vis. Exp. (73), e3093, doi:10.3791/3093 (2013).

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