Summary
Den kirurgiske procedure anvendes til at inducere eksperimentel myokardieinfarkt hos mus begynder med venstre torakotomi mellem den tredje og den fjerde ribben for at visualisere den forreste overflade af hjertet og venstre lunge. Den venstre koronararterie ligeres, er brystet lukkes og musen får lov til at komme sig spontant.
Abstract
Myokardieinfarkt (MI) er en af de vigtigste dødsårsager hos mennesker 1-3. For at forbedre morbiditet og mortalitet hos patienter med MI vi har brug for bedre viden om patofysiologien af myokardieiskæmi. Denne viden kan være værdifuld til at definere nye terapeutiske mål for innovative behandling af kardiovaskulære sygdomme 4. Eksperimentel MI model i mus er en stadig mere populær lille dyremodel i præklinisk forskning, hvor MI induceres ved hjælp af permanent eller midlertidig ligering af venstre koronararterie (LCA) 5. I denne video beskriver vi trin-for-trin metode til at fremkalde eksperimentel MI hos mus.
Dyret først bedøvet med 2% isofluran. Den bevidstløse mus derefter intuberet og forbundet med en ventilator til kunstig ventilation. Venstre bryst barberes og 1,5 cm indsnit langs mid-axillær linie er lavet i huden. Den venstre pectoralis store muskler er ligeud dissociated indtil ribberne udsættes. De muskellag er trukket til side og fastgøres med en øjenlåg-retractor. Efter disse præparater, er venstre torakotomi udføres mellem tredje og fjerde ribben for at visualisere den forreste overflade af hjertet og venstre lunge. Det proximale segment af LCA arterie ligeres derefter med et 7-0 ethilon sutur, som typisk inducerer en infarktstørrelse ~ 40% af venstre ventrikel. Ved afslutningen er brystet lukket, og dyrene får postoperativ analgesi (Temgesic, 0,3 mg/50 ml, ip). Dyrene holdes i en varm bur indtil spontan helbredelse.
Protocol
1. Protokol Text
- Før du går til kirurgi, bedøve en mandlig mus (C57BL / 6), som er 6 uger gamle eller ældre ved indånding på 2-5% isofluran. Udfør en tå knibe for at bekræfte, at dyret er tilstrækkeligt bedøvet.
- Den ubevidste mus anbringes på ryggen på en varm pad at opretholde en konstant temperatur på 37 ° C. Den precordial brystet på venstre side er barberet.
- Fastgør musen til en intubation enhed med en isofluran-fyldt kammer. Sæt et rør på 0,2 indvendig diameter i musen luftrør gennem munden, og derefter placere den intuberede musen på en aseptisk kirurgisk område (37 ° C ved en temperatur controller) og tilslut endotrakealrøret til en ventilator (sats på 120 pr min, tryk på 4-6 MMH 2 O) desinficere området med betadin og 75% ethanol.
- Påfør oftalmisk salve til musens øjne. Placer standard EKG-elektroder på poterne og tilslutte musen til EKG-optageren. Anvend steril saks for at gøre et 1,5 cm snit langs midten af axillær linie. Sakse anvendes i stedet for en skalpel for at undgå skade på det underliggende væv i mus. Brug derefter stump-tip fartøj saks til at dissekere og trække precordial muskel fra brystvæggen.
- Udføre en venstre torakotomi mellem tredje og fjerde ribben at visualisere den forreste overflade af hjertet og venstre lunge
- Yderligere tilbagetrækning af den thorakale væg anvendelse af en egnet retraktor for at forbedre visualisering og adgang. Fjern pericardium ved hjælp af fortandede pincet og stump spids sakse.
- Ligere den venstre koronararterie ved at placere nålen (fastgjort med 7-0 ethilon sutur) under arterien med et bånd af myocardium mellem ligatur og arterien. En vellykket okklusion af kranspulsåren verificeres ved hypokinesis / akinesis af den forreste venstre ventrikel væg og ved ændringer af EKG-optagelse (f.eks ST-segment elevation, QRS broadening)
- Luk brystet ved at placere to masker (6-0 ethilon sutur) på tredje og fjerde ribben.
- Brug 5-0 ethilon sutur for at lukke huden.
- For postoperativ analgesi, indgives en enkelt intraperitoneal injektion af buprenorphin (0,05 mg / kg). Dyrene vil spontant raske inden 2-5 minutter efter standsning isofluran anæstesi. Endelig, skal du placere musen i en varm bur og give 0,6 mg / ml af buprenorphin i drikkevandet (tekst overlay: 0,6 mg / ml i drikkevand) for at forhindre postoperativ nød. Nøje følge musen for de første 24 timer efter operationen.
- Ekkokardiografi er udført for at vurdere hjertefunktionen 3 dage efter myokardieinfarkt. Vellykket procedure verificeres ved akinesia i den forreste venstre ventrikel væg (se vedlagte video i resultater). Ved afslutningen af forsøget, vil hjertet indsamles og opbevares i-80oC henblik på yderligere undersøgelser. Dvs genekspression.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
| Instrument | Funktionsbeskrivelse |
| Blunt-tip saks | Anvendes til at skære huden, intercostal bryst muskel, og suturer |
| Eye retraktor | Anvendt til at belyse kirurgisk view |
| Blunt-tip pincet | Anvendes til at gribe hud og muskel |
| Nåleholder | At holde en nål |
| 5-0 sutur | Anvendes til at suturere huden |
| 6-0 sutur | Bruges til at suturere bryst muskel |
| 7-0 sutur | Anvendes til at ligere koronararterie |
Tabel 1. Instrumenter, der anvendes i proceduren til myokardieinfarkt.
/ Ftp_upload/3093/3093figA.jpg "/>
Figur A. Inden koronararterie ligering, blev det venstre atrium, venstre lunge og forreste væg af venstre ventrikel udsat for. QRS komplekser er vist i EKG var smalle og korte.
Figur B. Efter koronararterie ligering, den forreste væg i venstre ventrikel udviklede cyanose og diskinesia. QRS-komplekserne blev betydeligt bredere og ST segmenter blev tydeligvis forhøjet, sammenlignet med dem før koronararterie ligering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den kirurgiske procedure for LCA-ligering som det fremgår af denne rapport er en pålidelig og reproducerbar metode til induktion af eksperimentel MI i mus 3, 6. Ligeringen af LCA overensstemmelse med denne protokol inducerer myocardial iskæmi indgreb typisk ~ 40% af venstre ventrikel 3. Dette inducerer signifikante EKG ændringer i ST-segmentet 7 og synlige bleghed på den forreste overflade af hjertet. På grund af den store myokardieinfarkt, kan dødeligheden være op til 30% 8, 9. Et notat bør fastsættes, at infarkt myocardial område og post-MI dødeligheden kan være anderledes blandt forskellige dyr stammer. Fremgangsmåden har adskillige fordele. Placering af hud indsnit langs mid-aksillær linje snarere end på forreste brystvæg letter senere undersøgelse med ekkokardiografi. De masker i operationssår ikke forstyrrer ultralydbilleddannelse af den forreste dele af hjertet. Desuden intubation af mus tillader brugeren athar tilstrækkelig tid til at udføre operationen. Det ligering af LCA "in situ" inde i brystet er mere "fysiologisk" som modsætning til ligering af LCA efter eksternalisering af, da dette vil fremkalde svær bradykardi og global hypoksi 10. Denne fremgangsmåde gælder også fordele frem for kryobeskadigelse tilgang idet sidstnævnte er forbundet med patofysiologiske processer der er adskilt fra iskæmi-induceret myokardial infarkt, som kan påvirke mekanistiske undersøgelser af iskæmisk kardiomyopati. Vi mener, at denne video og den medfølgende vejledning vil være nyttigt supplement til de eksisterende teknikker til eksperimentel MI hos mus.
Fejlfinding:
- For at få den bedste visualisering af vigtige anatomiske strukturer (venstre atrium, venstre forreste ventrikels væg, og venstre lunge), er venstre torakotomi normalt udføres mellem den tredje og den fjerde ribben.
- Vær opmærksom på, at utilsigtet punktur af den venstre ATRIUM resulterer i alvorlig blødning, der kan føre til dyrets død.
- Lungekontusion bør undgås, da det kan forårsage øget dødelighed. Hvis venstre lunge dækker hjertet efter åbning af brystet, bør lungevævet blive trukket tilbage forsigtigt med brug af fx bomuld-stick.
- Høj koncentration af isofluran bør undgås. Typisk 2% isofluran er optimal til opnåelse af en korrekt bedøvelse i den foreliggende operation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikter erklæret.
References
- Tabrizchi, R. Beta-blocker therapy after acute myocardial infarction. Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 11, 293-296 (2013).
- Pell, S., Fayerweather, W. E. Trends in the incidence of myocardial infarction and in associated mortality and morbidity in a large employed population, 1957-1983. N. Engl. J. Med. 312, 1005-1011 (1985).
- Ramunddal, T., Gizurarson, S., Lorentzon, M., Omerovic, E. Antiarrhythmic effects of growth hormone--in vivo evidence from small-animal models of acute myocardial infarction and invasive electrophysiology. J. Electrocardiol. 41, 144-151 (2008).
- Thom, T., Haase, N., Rosamond, W., Howard, V. J., Rumsfeld, J., Manolio, T., Zheng, Z. J., Flegal, K., O'Donnell, C., Kittner, S., et al. Heart disease and stroke statistics--2006 update: A report from the american heart association statistics committee and stroke statistics subcommittee. Circulation. 113, 85-151 (2006).
- van den Bos, E. J., Mees, B. M., de Waard, M. C., de Crom, R., Duncker, D. J. A novel model of cryoinjury-induced myocardial infarction in the mouse: A comparison with coronary artery ligation. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 289, 1291-1300 (2005).
- Omerovic, E., Ramunddal, T., Lorentzon, M., Nordlander, M. Effects of neuropeptide y2 receptor blockade on ventricular arrhythmias in rats with acute myocardial infarction. Eur. J. Pharmacol. 565, 138-143 (2007).
- Ahn, D., Cheng, L., Moon, C., Spurgeon, H., Lakatta, E. G., Talan, M. I. Induction of myocardial infarcts of a predictable size and location by branch pattern probability-assisted coronary ligation in c57bl/6 mice. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 286, 1201-1207 (2004).
- Lindbom, M., Ramunddal, T., Camejo, G., Waagstein, F., Omerovic, E. In vivo effects of myocardial creatine depletion on left ventricular function morphology and lipid metabolism: Study in a mouse model. J. Card Fail. 14, 161-166 (2008).
- Omerovic, E., Bollano, E., Basetti, M., Kujacic, V., Waagstein, L., Hjalmarson, A., Waagstein, F., Soussi, B. Bioenergetic, functional and morphological consequences of postinfarct cardiac remodeling in the rat. J. Mol. Cell. Cardiol. 31, 1685-1695 (1999).
- Gao, E., Lei, Y. H., Shang, X., Huang, Z. M., Zuo, L., Boucher, M., Fan, Q., Chuprun, J. K., Ma, X. L., Koch, W. J. A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse. Circ. Res. 107, 1445-1453 (2010).
