Summary
Den kirurgiske prosedyren brukt for å indusere eksperimentell hjerteinfarkt hos mus begynner med venstre torakotomi mellom tredje og fjerde ribber for å visualisere den fremre overflate av hjertet og venstre lunge. Den venstre koronar ligeres, er brystet lukket og musen er tillatt å gjenopprette spontant.
Abstract
Hjerteinfarkt (MI) er en av de viktigste årsaker til dødelighet hos mennesker 1-3. For å bedre sykelighet og dødelighet hos pasienter med MI vi trenger bedre kunnskap om patofysiologien myokardiskemi. Denne kunnskapen kan være nyttig å definere nye terapeutiske mål for innovative kardiovaskulære behandlinger fire. Eksperimentell MI modellen i mus er et stadig mer populært liten dyremodell i preklinisk forskning hvor MI er indusert ved hjelp av permanent eller midlertidig ligation av venstre koronararterie (LCA) 5. I denne videoen, beskriver vi trinn-for-trinn metode for hvordan å indusere eksperimentell MI hos mus.
Dyret er første bedøvet med 2% isofluran. Den ubevisste musen er så intubert og koblet til en respirator for kunstig ventilasjon. Den venstre bryst er barbert og 1,5 cm snitt langs midten aksillærlinje er laget i huden. Den venstre pectoralis major muskelen er bluntly dissociated til ribbeina er utsatt. Muskel lagene er trukket til side og festes med et øyelokk-retractor. Etter disse preparatene, er venstre torakotomi utføres mellom de tredje og fjerde ribber for å visualisere den fremre overflate av hjertet og venstre lunge. Det proksimale segment av LCA arterien blir deretter ligert med en 7-0 ethilon sutur som typisk induserer en infarktstørrelsen ~ 40% av venstre ventrikkel. På slutten, er brystet lukket og dyrene får postoperativ analgesi (Temgesic, 0,3 mg/50 ml, ip). Dyrene holdes i en varm bur inntil spontan bedring.
Protocol
1. Protokoll Tekst
- Før du fortsetter til kirurgi, bedøve en mannlig mus (C57BL / 6) som er 6 uker gamle eller eldre ved innånding av 2-5% isofluran. Utfør en tå klype for å bekrefte at dyret er tilstrekkelig bedøvet.
- Den ubevisste musen er plassert på ryggen på en varm pute for å opprettholde en konstant temperatur på 37 ° C. Prekordiale brystet på venstre side er barbert.
- Fest musen til en intubasjon enhet med en isofluran fylt kammer. Sett inn en tube på 0,2 indre diameter i musens luftrøret gjennom munnen, og deretter plassere intubert musen på en aseptisk kirurgisk område (37 ° C ved en temperatur kontroller) og koble endotrakealtube til en ventilator (rate på 120 per min, trykk på 4-6 MMH 2 O), desinfisere området med Betadine og 75% etanol.
- Påfør oftalmisk salve til mus øyne. Plasser standard EKG elektroder på potene og koble musen til EKG-apparatet. Bruk steril saks til å lage en 1,5 cm snitt langs midten aksillærlinje. Saks brukes i stedet for en skalpell for å unngå skade på underliggende vev hos mus. Deretter bruker sløv-spissen fartøy saks til å dissekere og trekk precordial muskel fra brystveggen.
- Utføre en venstre torakotomi mellom tredje og fjerde ribber å visualisere den fremre overflaten av hjertet og venstre lunge
- Videre trekker thorax veggen ved hjelp av en egnet retractor for å forbedre visualisering og tilgjengelighet. Fjern hjerteposen ved hjelp toothed tang og sløv-tipped sakser.
- Ligere venstre koronar ved å plassere nålen (festet med 7-0 ethilon sutur) under arterien med et band av myokard mellom ligatur og arterien. En vellykket okklusjon av koronar er verifisert av hypokinesis / akinesis av fremre venstre ventrikkel veggen og ved endringer av EKG (f.eks ST elevasjon, QRS broadening)
- Lukk brystet ved å plassere to masker (6-0 ethilon sutur) på tredje og fjerde ribben.
- Bruk 5-0 ethilon sutur for å lukke huden.
- For postoperativ analgesi, administrere en enkelt intraperitoneal injeksjon av buprenorfin (0,05 mg / kg). Dyrene vil spontant gjenopprette innen 2-5 minutter etter seponering isofluran anestesi. Til slutt plasseres musen i en varm bur og gi 0,6 mg / ml av buprenorfin i drikkevann (tekstoverleggsannonse: 0,6 mg / ml i drikkevann) for å hindre postoperativ nød. Følge nøye musen for de første 24 timene etter operasjonen.
- Ekkokardiografi er utført for å evaluere hjertefunksjonen 3 dager etter myokardinfarkt. Vellykket prosedyre er verifisert av akinesi i fremre venstre ventrikkel vegg (se vedlagte videoen i resultater). På slutten av eksperimentet, vil hjertet samles og lagres i-80oC for videre undersøkelser. Dvs. genekspresjon.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
| Instrument | Funksjonsbeskrivelse |
| Blunt-spissen saks | Brukes til å skjære hud, intercostal brystmuskelen, og suturer |
| Eye retractor | Brukes til å utsette kirurgiske visning |
| Blunt-spissen tang | Brukes til å gripe hud og muskler |
| Nålholderen | Å holde en nål |
| 5-0 sutur | Brukes til å sy huden |
| 6-0 sutur | Brukes til å sy brystmuskelen |
| 7-0 sutur | Brukes til å ligere koronar |
Tabell 1. Instrumenter som brukes i prosedyren for hjerteinfarkt.
/ Ftp_upload/3093/3093figA.jpg "/>
Figur A. Før koronar ligation, ble den venstre atrium, venstre lunge, og fremre vegg av venstre ventrikkel utsatt. QRS komplekser som vises i EKG var smal og kort.
Figur B. Etter koronar ligation, fremre vegg av venstre ventrikkel utviklet cyanose og diskinesia. QRS komplekser ble betydelig bredere og ST segmenter var åpenbart forhøyet, sammenlignet med de før koronar ligation.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den kirurgiske prosedyren for LCA ligation som demonstrert i denne rapporten er en pålitelig og reproduserbar metode for induksjon av eksperimentelle MI i tre mus, 6. Den ligation av LCA i henhold til denne protokollen induserer myokardiskemi engasjerende typisk ~ 40% av venstre ventrikkel 3. Dette induserer signifikante EKG endringer i ST-segmentet 7 og synlig blekhet på fremre overflaten av hjertet. Grunn av det store hjerteinfarkt, kan dødeligheten være opp til 30% 8, 9. Et notat bør gjøres at infarcted myokard området og post-MI dødelighet kan være forskjellig mellom ulike dyr stammer. Metoden har flere fordeler. Plassering av hud innsnitt langs midten aksillærlinje snarere enn på fremre brystveggen forenkler senere etterforskning med ekkokardiografi. Sting i operasjonssår ikke forstyrre ultralyd avbildning av fremre deler av hjertet. Videre tillater intubasjon av mus operatørenha tilstrekkelig tid til å utføre operasjonen. Ligation av LCA "in situ" inne i brystet er mer "fysiologisk" i motsetning til ligering av LCA etter eksternalisering av da dette vil indusere alvorlig bradykardi og global hypoksi 10. Denne tilnærmingen har også fordeler i forhold til den cryoinjury tilnærming som sistnevnte er forbundet med patofysiologiske prosesser distinkte fra de av iskemi-indusert myokardinfarkt som kan forvirre mekanistiske studier av iskemisk kardiomyopati. Vi tror at denne video og medfølgende instruksjoner vil være av nyttig supplement til de eksisterende teknikker for eksperimentell MI i mus.
Feilsøking:
- For å få best visualisering av viktige anatomiske strukturer (venstre atrium, venstre fremre ventrikkel veggen, og venstre lunge), er den venstre torakotomi vanligvis utføres mellom den tredje og den fjerde ribbein.
- Vær oppmerksom på at utilsiktet punktering av venstre ATRIUM resulterer i alvorlig blødning som kan føre til døden av dyret.
- Lungekontusjon bør unngås da det kan føre til økt dødelighet. Hvis venstre lunge dekker hjertet etter åpningen av brystet, bør lungevevet trekkes forsiktig ved å bruke f.eks bomull-stick.
- Høy konsentrasjon av isofluran bør unngås. Vanligvis 2% av isofluran er optimal for oppnåelse av optimal bedøvelse i foreliggende kirurgi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Ingen interessekonflikter erklært.
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).
