Här, vi ger en användbar metod för att studera mekanismen för högerkammarsvikt. En mer bekväm och effektiv strategi för Pulmonell artär sammandragning är etablerad med hjälp av kirurgiska instrument gjorde inhouse. Dessutom ges metoder för att utvärdera kvaliteten på denna metod genom ekokardiografi och kateterisering.
Mekanismen för högerkammarsvikt (RVF) kräver klargörande på grund av det unika, hög morbiditet, hög dödlighet, och refraktär karaktär RVF. Tidigare råttmodeller som imitera RVF-progression har beskrivits. Jämfört med råttor, möss är mer tillgängliga, ekonomiska, och ofta används i djurförsök. Vi utvecklade en Pulmonell artär sammandragning (PAC) metod som består av banding den pulmonella stammen i möss för att inducera höger kammare (RV) hypertrofi. En speciell kirurgisk spärr nål utformades som möjliggör lättare separation av aorta och lung stammen. I våra experiment, användningen av denna fabricerade Latch nål minskat risken för arteriorrhexis och förbättrat kirurgisk framgång till 90%. Vi använde olika stoppning nål diametrar för att exakt skapa kvantitativa sammandragning, som kan inducera olika grader av RV hypertrofi. Vi kvantifierat graden av sammandragning genom att utvärdera blodflödet hastighet av PA, som mättes genom noninvasiv transtorakal ekokardiografi. RV-funktionen utvärderades exakt av höger hjärtkateterisering vid 8 veckor efter operationen. De kirurgiska instrument som gjorts inhouse bestod av gemensamma material med hjälp av en enkel process som är lätt att behärska. Därför är PAC-metoden som beskrivs här lätt att imitera med hjälp av instrument som gjorts i labbet och kan användas i stor utsträckning i andra laboratorier. Denna studie presenterar en modifierad PAC-metod som har en högre framgång än andra modeller och en 8-veckors postkirurgisk överlevnadsgrad på 97,8%. Detta PAC-metoden ger en användbar teknik för att studera mekanismen för RVF och kommer att möjliggöra en ökad förståelse av RVF.
RV dysfunktion (RVD), definieras här som bevis för en onormal RV struktur eller funktion, är förknippad med dåliga kliniska resultat. RVF, som slutet skede av RV-funktionen, är ett kliniskt syndrom med tecken och symtom på hjärtsvikt som följd av progressiv RVD1. Med skillnader i struktur och fysiologiska funktion, Vänsterkammar (LV) misslyckande och RVF har olika patofysiologiska mekanismer. Några oberoende patofysiologiska mekanismer i RVF har rapporterats, inklusive överuttryck av β2-adrenerga receptorsignalering2, inflammation3, Transversell tubuli remodeling, och ca2 + hantering dysfunktion4 .
RVF kan orsakas av volym eller tryck överbelastning av RV. Tidigare djurmodeller har använt SU5416 (en potent och selektiv hämmare av vaskulär endotelial tillväxtfaktorreceptor) kombinerat med hypoxi (suhx)5,6 eller monocrotaline7 för att inducera pulmonell hypertension, vilket resultat i RVF sekundärt till pulmonell vaskulär sjukdom2. Forskarna som genomför dessa studier fokuserade på vaskulaturen istället för den patologiska progressionen av RVF. Dessutom, monocrotaline har extra-kardiella effekter som inte kan exakt representera kardiogen sjukdom. Andra modeller har använt arteriovenösa shuntar att inducera volym överbelastning och RVF8. Emellertid, denna kirurgi är svårt att utföra och olämpligt för möss, som kräver långa induktions perioder för produktion av RVF.
Rat PAC-modeller med banding clips finns också9,10. Jämfört med råttor, möss har många fördelar som djurmodeller av hjärtsjukdomar, såsom lättare reproduktion, mer utbredd användning, minskade kostnader, och tillgång till genmodifiering11. Diametern på banding-klippen varierar dock vanligtvis från 0,5 mm till 1,0 mm, vilket är för stort för möss9. Dessutom är banding klippet svårt att producera, imitera och popularisera i andra laboratorier.
Vi tillhandahåller ett protokoll för att utveckla en modifierad reproduktiva RVF musmodell baserad på rapporterade studier, som använder PAC för att efterlikna Fallots tetrad och Noonan syndrom eller andra pulmonella arteriell hypertensiva sjukdomar12,13, 14,15,16,17,18,19. Detta PAC tillvägagångssätt skapas genom ligating lung stammen av möss med hjälp av en spärr och stoppning nål gjort inhouse för att kontrollera graden av sammandragning. Spärren nål är gjord av en 90 ° böjd injektion spruta med en flätad sidensutur passerat genom sprutan. Nålen är tillverkad av vanliga material med hjälp av en process som är lätt att behärska. Den stoppning nålen är böjd 120 ° från mätaren nålen. Stoppning av nålar med olika diametrar (0,6-0,8 mm) används, beroende på mössen (20-35 g). Dessutom upprättar vi ett bedömningskriterium för att fastställa stabiliteten och kvaliteten hos RVF-modellen genom ekokardiografi och rätt hjärtkateterisering. Vi använder möss som modell djur på grund av deras utbredda användning i andra experiment. Nålarna som görs i labbet är lätta att reproducera och kan ofta användas i andra laboratorier. Denna studie ger en bra metod för forskare att undersöka mekanismen för RVF.
Patologiska ökningar i RV fyllningstryck resultera i en åt vänster förskjutning av septum, som kan förändra LV geometri21. Dessa förändringar bidrar till minskad hjärt minut effekt och LV-ejektionsfraktion (LVEF), vilket kan orsaka en hemodynamisk störning i cirkulationssystemet22. Därför är en effektiv, stabil och ekonomisk modell för att studera mekanismen för RVF värdefull.
Vi utvecklade en mer effektiv och mycket reproducerbar…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av bidrag från National Natural Science Foundation i Kina (81570464, 81770271; till Dr Liao) och den kommunala planeringen projekt av vetenskaplig teknik i Guangzhou (201804020083) (till Dr. Liao).
ALC-V8S ventilator | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-V8S | Assist ventilation |
Animal Mini Ventilator | Haverd | Type 845 | Assist ventilation |
Animal ultrasound system VEVO2100 | Visual Sonic | VEVO2100 | Echocardiography |
Cold light illuminator | Olympus | ILD-2 | Light |
Heat pad- thermostatic surgical system (ALC-HTP-S1) | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-HTP-S1 | Heating |
Isoflurane | RWD life science | R510-22 | Inhalant anaesthesia |
Matrx VIP 3000 Isofurane Vaporizer | Midmark Corporation | VIP 3000 | Anesthetization |
Medical braided silk suture (6-0) | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Supplies Co. | 6-0 | Ligation |
Medical nylon suture (5-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 5-0 | Suture |
Millar Catheter (1.0 F) | AD instruments | 1.0F | For right heart catheterization |
Pentobarbital sodium salt | Merck | 25MG | Anesthetization |
PowerLab multi-Directional physiological Recording System | AD instruments | 4/35 | Record the result of right heart catheterization |
Precision electronic balance | Denver Instrument | TB-114 | Weighing sensor |
Self-made latch needle | Separate the aorta and pulmonary trunk | ||
Self-made padding needle | Constriction | ||
Self-made tracheal intubation | Tracheal intubation | ||
Small animal microsurgery equipment | Napox | MA-65 | Surgical instruments |
Transmission Gel | Guang Gong pai | 250ML | Echocardiography |
Veet hair removal cream | Reckitt Benchiser | RQ/B 33 Type 2 | Remove hair of mice |
Vertical automatic electrothermal pressure steam sterilizer | Hefei Huatai Medical Equipment Co. | LX-B50L | Auto clean the surgical instruments |
Vertical small animal surgery microscope | Yihua Optical Instrument | Y-HX-4A | For right heart catheterization |