Summary

マウスの心筋梗塞を研究する凍結傷害モデル

Published: September 19, 2019
doi:

Summary

この記事では、マウスの心筋凍結傷害後の心臓リモデリングを研究するモデルを示す。

Abstract

動物モデルの使用は、急性冠症候群とその合併症の新しい治療戦略を開発するために不可欠です。本稿では、再現性と再現性の高い正確な梗塞サイズを生成するマウス凍結傷害梗塞モデルを示す。簡単に言えば、動物の挿管と立体切除の後、心臓は胸部から持ち上げられます。手持ち式液体窒素送達システムのプローブは、凍結傷害を誘発するために心筋壁に適用される。心室機能の障害と電気伝導は、心エコー検査または光学マッピングで監視することができます。梗塞領域のトランスムラール心筋リモデリングは、コラーゲン沈着および心筋細胞の喪失を特徴とする。他のモデル(例えば、LAD-ligation)と比較して、このモデルはより均一な梗塞のサイズを生成するために手持ち型液体窒素送達システムを利用する。

Introduction

急性冠症候群(ACS)は、西洋の世界1、2の主要な死因である。冠状動脈の急性閉塞は、患部心臓組織3の虚血カスケードおよび壊死の活性化につながる。損傷した心筋は徐々に非収縮性瘢痕組織に置き換えられ、これは心不全4,5として臨床的に現れる。ACSの治療の最近の進歩にもかかわらず、ACSおよびACS関連心不全の有病率は上昇しており、治療選択肢は限られている6、7である。したがって、ACSとその合併症を研究する動物モデルの開発は非常に興味深い。

現在までに、ACSおよびACS誘発心筋リモデリングを研究するために最も広く使用されている動物モデルは、左下下冠動脈(LAD)のライゲーションである。LADのライゲーションは、ACS中のヒト心筋組織と同様に、心筋の急性虚血につながる。 しかし、一貫性のない梗塞のサイズは、LADライゲーションのアキレス腱のままです。LADの外科的変動および解剖学的変動は、一貫性のない梗塞サイズを引き起こし、この手順8、9、10の再現性および複製性を妨げる。さらに、LADライゲーションは、高い内および後の外科的死亡率を有する。再現性を向上させ、死亡率を11、12に減らす最近の努力にもかかわらず、多くの動物が反リモデリング療法を適切に評価するために依然として必要とされている。

ACSの代替モデルは、無線周波数13、熱14または低温傷害15、16、17、18を含む、近年提案され、研究されている。現在の凍結傷害法は、被験体の心臓組織15,16を損傷するために液体窒素中で予め冷却された金属棒を適用する。しかし、十分な梗塞サイズを生成するには、この手順を数回繰り返す必要があります。組織に比べてロッドの伝導性と低熱容量が高いため、プローブは迅速に温まり、組織は不均一に冷却(したがって梗塞)されます。これらの限界を克服するために、我々は、手持ち型液体窒素送達システムを利用した凍結梗塞モデルを本明細書で説明する。このモデルは再現性、実行が容易であり、速く、確実に確立することができる。冠動脈解剖学に依存しない再現可能なトランスムラール梗塞病変が発生し、最終的には心不全を引き起こす。この方法は、新規治療薬理学および組織工学ベースの戦略の評価のための改造プロセスを研究するのに特に適している。

Protocol

動物は、実験動物資源研究所が作成し、国立衛生研究所によって発行された実験動物の原則ガイドに従って人道的ケアを受けました。すべての動物プロトコルは、責任ある地方自治体(カリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)機関動物ケアおよび使用委員会)によって承認されました。 1. 動物の世話 約27gの重さの14週齢でマウスを得る(例えば、実験動物研究所?…

Representative Results

凍結傷害梗塞モデルは、ACSおよびその合併症を研究するのに適している。低死亡率と効率的な術後回復は、このモデルで見られます。凍結傷害誘発心筋損傷は、心臓機能の低下、電気的結合解除、およびトランスムラールの改造につながる。 心エコー検査は、生体内の心臓機能を非侵襲的に監視するために使用することができる。凍結傷を負った心臓において、心エコ?…

Discussion

この記事では、ACSおよび関連する薬理学的および治療的選択肢を調査するマウス凍結傷害モデルについて説明する。

最も重要なステップは、心臓組織上の凍結プローブの適用です。最適な梗塞サイズを得て、再現可能な結果を保証するために、接触時間を厳密に制御する必要があります。心筋の長時間の冷却は、特大梗塞または心室穿孔につながる。対照的に、短い冷?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

クリスチャン・ポールマンの技術支援に感謝します。D.W.はマックス・ケイド財団の支援を受けました。T.D.は、エルス・クレーナー・フォンダシオン(2012_EKES.04)とドイツ・フォルシュンゲインシャフト(DE2133/2-1_)から助成金を受け取りました。S. S. ドイツフォルシュンゲミンシャフト (DFG;SCHR992/3- 1、SCHR992/4-1)。

Materials

10 ml Syringe Thermo Scientific 03-377-23
5-0 prolene suture Ethicon EH7229H
6-0 prolene suture Ethicon 8706H
8-0 Ethilon suture Ethicon 2808G
Absorption Spears Fine Science Tools 18105-01
BALB/c The Jackson Laboratory Stock number 000651
Bepanthen Eye and Nose ointment Bayer 1578675 Eye ointment
Betadine Solution Betadine Purdue Pharma NDC:67618-152
Blunt Forceps Fine Science Tools 18025-10
Buprenex Reckitt Benckiser NDC Codes: 12496-0757-1, 12496-0757-5 Buprenorphine
Cryoprobe 3mm Brymill Cryogenic Systems Cry-AC-3 B-800
Ethanol 70% Th. Geyer 2270
Forceps curved S&T 00284
Forceps fine Fine Science Tools 11251-20
Forceps standard Fine Science Tools 11023-10
Gross Anatomy Probe Fine Science Tools 10088-15
Hair clipper WAHL 8786-451A ARCO SE
High temperature cautery kit Bovie 18010-00
ISOFLURANE Henry Schein Animal Health 029405
IV Catheter 20G B. Braun 603028
Mini-Goldstein Retractor Fine Science Tools 17002-02
NaCl 0.9% B.Braun PZN 06063042          Art. Nr.: 3570160 saline
Needle holder Fine Science Tools 12075-14
Needle Holder, Curved Harvard Apparatus 72-0146
Novaminsulfon Ratiopharm PZN 03530402 Metamizole
Operating Board  Braintree Scientific 39OP
Replaceable Fine Tip Bovie H101
Scissors Fine Science Tools 14028-10
Small Animal Ventilator Kent Scientific RV-01
Spring Scissors – Angled to Side Fine Science Tools 15006-09
Surgical microscope Leica  M651
Transpore Surgical Tape 3M 1527-1
Vannas Spring Scissors Fine Science Tools 15400-12
Vaporizer  Kent Scientific VetFlo-1205S

References

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Cite This Article
Wang, D., Tediashvili, G., Hu, X., Gravina, A., Marcus, S. G., Zhang, H., Olgin, J. E., Deuse, T., Schrepfer, S. A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse. J. Vis. Exp. (151), e59958, doi:10.3791/59958 (2019).

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