左心房狭窄（LAS）是一种用于研究2型肺动脉高压（PH）及肺静脉动脉化机制的新型外科技术。本文中，我们介绍了一种使用钛夹缩窄大鼠左心房以诱导肺静脉动脉化并形成中度肺动脉高压的实验方案。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
方法文章
大鼠左心房狭窄诱导的肺静脉动脉化及2型肺动脉高压
* These authors contributed equally
本文内容
摘要
摘要
二尖瓣狭窄引起肺静脉动脉化及第2类肺动脉高压（PH）的机制尚不明确。由于缺乏由二尖瓣狭窄（MS）导致的第2类PH啮齿类动物模型，相关疾病机制及潜在治疗策略的研究受到限制。本文介绍一种新型大鼠模型，该模型通过左心房狭窄（LAS）引发肺静脉充血，进而导致肺静脉动脉化和第2类PH。LAS通过使用半闭合钛夹缩窄左心房实现。LAS手术后，经超声心动图检测，二尖瓣跨瓣流入速度大于或等于2.0 m/s的大鼠在8至10周内逐渐发展出肺静脉动脉化和第2类PH。本方案详细阐述了实施LAS手术的逐步操作流程。该LAS大鼠模型模拟了人类二尖瓣狭窄的病理特征，可用于研究肺静脉动脉化的分子机制，并为第2类PH的治疗策略提供临床前评估平台。
引言
本文的目的是演示在大鼠中进行左心房缩窄术（LAS）的逐步操作流程。通过手术诱导产生的LAS在人类中与二尖瓣狭窄（MS）和三房心具有高度相似性，其特征是在左心房内制造机械性梗阻1。左心室（LV）流入道的梗阻常导致肺静脉循环淤血，患者会逐渐发展为肺动脉高压（PH）。世界卫生组织将由左心疾病引起的PH归为第2类，这是PH中最常见的类型2,3,4。在患有左心疾病的患者中，若合并PH，其1年标准化死亡率将增加七倍以上4。目前，除治疗基础左心疾病（例如，通过手术置换狭窄的二尖瓣）外，尚无获批用于第2类PH的特异性疗法。然而，即使成功实施二尖瓣置换术，在多达一半的MS患者中PH仍无法完全缓解5。这种持续存在的PH源于不良的肺血管重构，但其机制尚不明确。因此，动物模型对于深入理解第2类PH中肺血管不良重构的分子机制至关重要。
目前存在少数几种用于研究2型肺动脉高压（PH）的动物模型。在啮齿类动物中，冠状动脉结扎6,7和横主动脉缩窄<....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
LAS实验方案已获得济生会医科大学动物护理委员会和大学研究与伦理委员会的批准（方案编号 #2015-118）。
1. 术前准备
- 到达动物房后，让5周龄、体重在150至200 g之间的雄性Sprague Dawley大鼠适应新环境1周，然后再进行手术操作。
- 术前将以下设备通过高压灭菌进行准备：1）小型动物呼吸机，2）麻醉机，3）插管包（包括一对止血钳、舌压板和18 G套管针），4）外科手术器械（包括一对弯头镊子、一对直头镊子、持针器、胸腔牵开器、剪刀、5-0单股缝合线、施夹器、中大型止血夹和23 G胸腔引流管）。
- 准备好无菌棉签和纱布，以应对术中出血。
- 手术过程中使用加热垫维持动物体温在约37 °C。
2. 麻醉与气管插管
- 将大鼠置于诱导室中，使用5%异氟烷与2 L/min的室内空气混合进行麻醉。
- 插管前，使用剃毛器剃除大鼠胸部毛发，并涂抹脱毛膏以去除细小毛发。
- 插管前检查大鼠的足底反射，以确认麻醉成功。
- 用一根细线钩住大鼠的门齿，并用两枚图钉固定细线。
- 使用止血钳打开大鼠口腔，并将压舌板插入其口中。
- 抬起压舌板以观察声带。
注意：在大鼠头部区域使用强光照射有助于清晰观察声带。
....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
术后2周通过超声心动图确认LAS的有效性。采用四腔心切面测量，左心室流入道血流速度大于2.0 m/s的大鼠被认为已形成显著性狭窄（图1），并在LAS手术后8至10周稳定发展为中度肺动脉高压及肺静脉动脉化。
LAS 手术后 10 周，LAS 组大鼠出现左心房扩大（图2B），肺充血（图2E），右心室（RV）压力超负荷（图2F)，以及肺静脉血流增加（图 2F,G）与 SOC 组大鼠相比（图 2A-E。LAS组的右心室收缩压也显著升高
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
LAS大鼠是一种新型的2型肺动脉高压（PH）模型，已引起领域内研究人员的广泛关注12,13。与现有的两种2型PH模型——即使用仔猪的肺静脉狭窄（PVS）模型14和冠状动脉上主动脉缩窄（SAB）大鼠模型8,9,10——相比，LAS大鼠模型具有多项优势。与PVS仔猪模型相比，LAS大鼠模型的构建成本更低，且在大鼠中进行的手术操作比在仔猪中更简单。与目前最常用的2型PH动物模型SAB大鼠模型相比，LAS模型中2型PH的病理生理机制更为直接，因为在SAB模型中，主动脉缩窄首先导致左心室功能衰竭，继而才引起肺淤血和肺动脉高压。LAS模型与SAB模型在啮齿类动物中很可能互为补充，有助于更深入地理解2型PH的病因学。
LAS 手术中最关键的两个步骤.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
作者感谢Mitacs-日本学术振兴会（JSPS）暑期项目的支持。Ping Yu Xiong 受Mitacs-JSPS暑期项目资助，前往庆应义塾大学医学院进行访问。南岛博士（S.M.）部分受日本文部科学省（Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan）、文部科学省资助的私立大学战略性研究基础建设项目的资助（MEXT-Supported Program for the Strategic Research Foundation at Private Universities）、汽车竞赛纪念基金会（Vehicle Racing Commemorative Foundation）以及庆应义塾大学研究生研究基金（The Jikei University Graduate Research Fund）对本项目的财政支持。Archer博士（S.L.A.）部分受美国国立卫生研究院（U.S. National Institutes of Health, NIH）基金项目NIH 1R01HL113003-01A1和NIH 2R01HL071115-08、加拿大创新基金会（Canada Foundation for Innovation）、加拿大卓越教授计划（Tier 1 Canada Research Chair）线粒体动力学与转化医学方向（Mitochondrial Dynamics and Translational Medicine）、Willia....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 5-0 Prolene 缝线 | Johnson & Johnson - Ethicon | 8725H | 带 HEMO-SEAL 技术的聚丙烯缝线 |
| 麻醉机 | Wakenyaku Co., Ltd. | BRTK-100A | 空气泵和麻醉机 |
| 血管导管导丝 | 自制 | 将 10 cm 导丝粘接到 1 cc 注射器上 | |
| 胸腔牵开器 | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | F-2 | |
| 23G 胸腔引流管 | 自制 | 将 10 cc 注射器连接至 23G 针头并加装塑料管 | |
| 弯头止血钳 | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | A-14 | |
| 加热垫 | Vivaria | MP-916-NV | 维持体温在 37 摄氏度 |
| Horizon 结扎夹 | Teleflex | REF 003200 | 中-大号 |
| Horizon 手动装夹中-大号结扎夹施夹器 | Teleflex | REF 337085 | 带角度钳口的结扎夹施夹器（20 cm） |
| 持针器 | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | MC-40 | |
| 啮齿类动物呼吸机 | CWE Inc | SAR-830/P | 小型动物呼吸机 |
| 剪刀 | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | B-12 | 直剪刀，理想情况下带圆头 |
| 直头止血钳 | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | A-7 | |
| 压舌板 | Uchida Yoko Co., Ltd. | 8-615-2417 | 使用宽端 |
参考文献
- McGuire, L. B., Nolan, T. B., Reeve, R., Dammann Jr, J. F. Cor Triatriatum as a Problem of Adult Heart Disease. Circulation. 31, 263-272 (1965).
- Strange, G., et al. Pulmonary hypertension: prevalence and mortality in the Armadale echocardiography cohort. Heart. ....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
