Summary
De chirurgische procedure gebruikt om experimentele myocardinfarct bij de muis begint met linker thoractomie tussen de derde en vierde ribben om visualiseren het voorste oppervlak van het hart en linker long. De linker coronaire arterie geligeerd, wordt de borst gesloten en de muis mag spontaan herstellen.
Abstract
Myocardinfarct (MI) is een van de belangrijkste oorzaken van sterfte bij de mens 1-3. Om morbiditeit en mortaliteit bij patiënten met MI moet beter kennis pathofysiologie van myocardiale ischemie te verbeteren. Deze kennis kan nuttig zijn om nieuwe therapeutische targets te definiëren voor innovatieve cardiovasculaire behandelingen 4. Experimentele MI-model bij muizen is een steeds populairder wordende kleine diermodel in preklinische onderzoek waarin MI wordt opgewekt door middel van permanente of tijdelijke ligatie van de linker kransslagader (LCA) 5. In deze video beschrijven we de stap voor stap methode van hoe experimentele MI induceren in muizen.
Het dier wordt eerst verdoofd met 2% isofluraan. Het onbewuste muis wordt vervolgens geïntubeerd en aangesloten op een ventilator voor beademing. De linker borst is geschoren en 1,5 cm insnijding langs mid-axillaire lijn wordt gemaakt in de huid. De linker pectoralis major spier is botweg dissociated totdat de ribben worden blootgesteld. De spierlagen opzij getrokken en gefixeerd met een ooglid-retractor. Na deze voorbereidingen wordt linker thoracotomie uitgevoerd tussen de derde en vierde ribben om het voorste oppervlak van het hart en linker long visualiseren. Het proximale segment van LCA slagader wordt vervolgens geligeerd met een 7-0 Ethilon hechting die typisch induceert een infarctgrootte ~ 40% van de linker ventrikel. Aan het eind wordt de borst gesloten en krijgen de dieren postoperatieve analgesie (Temgesic, 0,3 mg/50 ml, ip). De dieren worden gehouden in een warme kooi tot spontaan herstel.
Protocol
1. Protocol Tekst
- Alvorens over te gaan tot een operatie, verdoven een mannelijke muis (C57BL / 6), dat is 6 weken oud of ouder was door inademing van 2-5% isofluraan. Voer een teen knijpen om te bevestigen dat het dier voldoende verdoofd.
- Het onbewuste muis wordt geplaatst op zijn rug op een warm kussen op een constante temperatuur van 37 ° C. handhaven De precordiale borst aan de linkerkant wordt geschoren.
- Zet de muis op een intubatie apparaat met een isofluraan gevulde kamer. Plaats een buis van 0,2 binnendiameter in de luchtpijp van de muis door de mond, plaats dan de geïntubeerde muis op een aseptische chirurgische gebied (37 ° C door een temperatuurregelaar) en sluit de endotracheale tube met een ventilator (tarief van 120 per min, druk van 4 tot 6 mmH 2 O); desinfecteren met betadine en 75% ethanol.
- Breng oogzalf voor de ogen van de muis. Plaats standaard ECG-elektroden op de poten en sluit de muis om de ECG-recorder. Gebruik steriele schaar om een 1,5 cm incisie maken langs het midden van de axillaire lijn. Schaar worden gebruikt in plaats van een scalpel om letsel te voorkomen aan het onderliggende weefsel in muizen. Gebruik vervolgens met stompe tip schip schaar te ontleden en de precordiale spieren trekken van de borstwand.
- Een linker thoractomie tussen de derde en vierde ribben om het voorste oppervlak van het hart en linker long visualiseren
- Verder trekken de thoraxwand met behulp van een geschikte oprolmechanisme om visualisatie en bereikbaarheid te verbeteren. Verwijder het pericard door het gebruik van getande tang en bot-tip schaar.
- Ligeren de linker kransslagader door het plaatsen van de naald (bevestigd met 7-0 Ethilon hechting) onder de slagader met een band van myocardium tussen de ligatuur en de slagader. Een succesvolle afsluiting van de kransslagader wordt geverifieerd door hypokinesis / akinesis van de voorste linker ventrikel wand en door de veranderingen van ECG-opname (bijv. ST-elevatie, QRS broadening)
- Sluit de borst door het plaatsen van twee steken (6-0 Ethilon hechtdraad) op de derde en vierde rib.
- Gebruik 5 tot 0 Ethilon hechtdraad aan de huid te sluiten.
- Voor postoperatieve analgesie, beheren een enkele intraperitoneale injectie van buprenorfine (0,05 mg / kg). De dieren zullen spontaan herstellen binnen 2-5 minuten na het stoppen van isofluraan anesthesie. Tot slot plaatst u de muis in een warme kooi en zorgen voor 0,6 mg / ml buprenorfine in het drinkwater (tekst-overlay: 0,6 mg / ml in het drinkwater) naar post-operatieve stress te voorkomen. Nauwlettend toezien op de muis voor de eerste 24 uur na de operatie.
- Echocardiografie uitgevoerd om de hartfunctie te evalueren 3 dagen na myocardinfarct. Succesvolle procedure wordt gecontroleerd door akinesie in de voorste linker ventrikel wand (zie de bijgevoegde video in resultaten). Aan het einde van het experiment het hart worden verzameld en opgeslagen in-80oC voor verder onderzoek. Ie genexpressie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
| Instrument | Functiebeschrijving |
| Blunt-tip schaar | Wordt gebruikt om de huid, intercostale borstspier, en hechtingen knippen |
| Eye oprolmechanisme | Wordt gebruikt om chirurgische zicht bloot |
| Blunt-tip pincet | Gebruikt om de huid en spieren te begrijpen |
| Naaldhouder | Om een naald vast te houden |
| 5-0 hechtdraad | Wordt gebruikt om de huid hechten |
| 6-0 hechtdraad | Wordt gebruikt om de borst spieren hechten |
| 7-0 hechtdraad | Gebruikt voor coronaire ligeren |
Tabel 1. Instruments gebruikt in de procedure van myocardinfarct.
/ Ftp_upload/3093/3093figA.jpg "/>
Figuur A. Voor coronaire ligatie werden de linker atrium, linker long en voorste wand van de linker ventrikel blootgesteld. De QRS-complexen die in ECG waren smal en kort.
Figuur B. Na coronaire ligatie, de voorste wand van de linker hartkamer ontwikkeld cyanose en diskinesia. De QRS-complexen werd aanzienlijk breder en de ST-segmenten waren duidelijk verhoogd, in vergelijking met degenen die vóór coronaire ligatie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De chirurgische procedure voor LCA ligatie zoals in dit verslag een betrouwbare en reproduceerbare werkwijze voor inductie van experimentele MI in muizen 3, 6. De ligatie van LCA volgens dit protocol induceert myocardischemie betrokken zijn typisch ~ 40% linkerventrikel 3. Dit leidt tot significante veranderingen in ECG ST segment 7 en zichtbaar bleekheid op het voorste oppervlak van het hart. Door de grote myocardinfarct, kan de mortaliteit tot 30% 8, 9. Een opmerking moet worden gemaakt dat infarct myocard gebied en na een hartinfarct sterfte kan verschillen tussen de verschillende dier soorten. De werkwijze heeft verschillende voordelen. Plaatsing van de huid incisie langs mid-axillaire lijn in plaats van op voorste borstwand vergemakkelijkt de latere onderzoek met echocardiografie. De steken in de operatieve wonden niet belemmeren echografie van de voorste segmenten van het hart. Bovendien, de intubatie van muizen kan de operatorvoldoende tijd om de operatie uit te voeren. De ligatie van de LCA "in situ" in de kist is meer "fysiologische" in tegenstelling tot ligatie van de LCA na de externalisering van het, aangezien dit ernstige bradycardie en globale hypoxie 10 induceren. Deze benadering heeft ook voordelen boven cryoinjury aanpak dit laatste verband met pathofysiologische processen die losstaan van ischemie geïnduceerde myocardinfarct die kunnen beïnvloeden mechanistische studies van ischemische cardiomyopathie. Wij zijn van mening dat deze video en de bijbehorende instructies zijn van nuttige aanvulling op de bestaande technieken voor experimentele MI in muizen.
Problemen oplossen:
- Om een optimale weergave van belangrijke anatomische structuren (linker atrium, linker ventriculaire wand anterior en linker long) krijgen, is de linker thoracotomie gewoonlijk uitgevoerd tussen de derde en de vierde rib.
- Wees ervan bewust dat per ongeluk punctie van de linker atrium leidt tot ernstige bloedingen die kunnen leiden tot de dood van het dier.
- Longcontusie moet worden vermeden omdat het kan leiden tot een verhoogde mortaliteit. Als linker long bedekt het hart na het openen van de borst, moet het longweefsel voorzichtig worden ingetrokken door het gebruik van bijvoorbeeld katoen-stick.
- Hoge concentratie van isofluraan worden vermeden. Typisch 2% isofluraan optimaal is voor het bereiken van de juiste anesthesie in deze operatie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Geen belangenconflicten verklaard.
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).
