Vi försökte upprätta en svin modell av hjärtsvikt framkallas av vänster cirkumflex gatan blockering och snabba pacing att testa effekten och säkerheten för intramyocardial administration av stamceller för cell-baserade terapier.
Även om framsteg har uppnåtts vid behandling av hjärtsvikt (HF) efter hjärtinfarkt (MI), HF efter MI är fortfarande en av de stora orsakerna till dödlighet och sjuklighet runt om i världen. Cell-baserade terapier för hjärt reparation och förbättring av vänster ventrikulärt funktion efter MI har rönt stor uppmärksamhet. Följaktligen bör säkerheten och effekten av dessa celltransplantationer testas i en preklinisk stor djurmodell av HF före klinisk användning. Grisar används ofta för hjärt-kärlsjukdom forskning på grund av deras likhet med människor när det gäller hjärtat storlek och koronar anatomi. Därför försökte vi att lägga fram ett effektivt protokoll för inrättandet av en porcine kronisk HF-modell med slutna-bröstet födans ballong ocklusion av den vänstra cirkumflex gatan (LCX), följt av snabba Ventrikulärt framröra inducerad med pacemaker implantation. Åtta veckor senare, var stamcellerna administreras genom intramyocardial injektion i peri-infarct området. Därefter utvärderades infarct storlek, cell överlevnad och vänster Ventrikulärt funktion (inklusive ekokardiografi, hemodynamic parametrar och elektrofysiologi). Denna studie hjälper till att etablera en stabil preklinisk stor djur HF modell för stamcellsbehandling.
Hjärt-kärlsjukdomar, kranskärlssjukdom (CAD) i synnerhet, förblir den främsta orsaken till sjuklighet och dödlighet i Hongkong och i hela världen1. I Hongkong beräknades en ökning med 26 % från 2012 till 2017 av antalet CAD-patienter som behandlades under sjukhusmyndigheten2. Bland alla CADs är akut hjärtinfarkt (MI) en ledande dödsorsak och efterföljande komplikationer, såsom hjärtsvikt (HF). Dessa bidrar till betydande medicinska, sociala och ekonomiska bördor. Hos patienter med MI är trombolytisk terapi eller primär perkutan koronar intervention (PCI) en effektiv terapi för att bevara livet, men dessa terapier kan endast minska kardiomyocyter (CM) förlust under MI. De behandlingar som finns kan inte fylla på permanent förlust av CMs, vilket leder till hjärt fibros, hjärtinfarkt ombyggnad, hjärtarytmi, och så småningom hjärtsvikt. Dödligheten vid 1 års post-MI är cirka 7% med mer än 20% patienter som utvecklar HF3. I slutet-steg HF patienter är hjärtat transplantation den enda tillgängliga effektiva terapi, men det begränsas av en brist på tillgängliga organ. Nya terapier är nödvändiga för att vända utvecklingen av post-MI HF. Som ett resultat, cell-baserad terapi anses vara en attraktiv metod för att reparera nedsatt CMs och ameliorate vänster Ventrikulärt (LV) funktion i HF följande MI. Våra tidigare studier fann stamcellstransplantation vara fördelaktigt för hjärtfunktion förbättring efter direkt intramyocardial transplantation i små djur modeller av MI4,5. Standardiserade prekliniska stora animaliska HF-protokoll behövs således för att ytterligare testa effekten och säkerheten av stamcellstransplantation före klinisk användning.
De senaste decennierna har bevittnat den utbredda användningen av grisar i kardiovaskulär forskning för stamcellsterapi. HF svin är en lovande modell av translationell forskning på grund av deras likhet med människor när det gäller hjärtstorlek, vikt, rytm, funktion och födans gatan anatomi. Dessutom kan porcin HF-modeller efterlikna post-MI HF patienter när det gäller CM metabolism, elektrofysiologiska egenskaper, och neuroendokrina förändringar under ischemiska förhållanden6. Protokollet presenteras här använder en sådan standardiserade gris HF modell, anställa en sluten-bröst koronar ballong ocklusion av den vänstra cirkumflex gatan (LCX) följt av snabba tempo inducerad av pacemakern implantation. Studien optimerar också vägen för intramyokardiell administrering av stamceller för behandling av post-MI HF. Syftet är att ta fram en porcine djurmodell av kronisk hjärtinfarkt som kan användas för att utveckla behandlingar som är kliniskt relevanta för patienter med svår CAD.
Standard djurmodeller är av största vikt för att förstå patofysiologi och mekanismer för sjukdomar och testa nya therapeutics. Vårt protokoll upprättar en svin modell av HF inducerad av vänster cirkumflex gatan blockering och snabb pacing. Åtta veckor efter induktionen av MI utvecklade djuren betydande försämring av LVEF, LVEDD, LVESD, +dP/dt och ESPVR. Detta protokoll testar också administreringsmetoden för stamcellsterapi för hjärtregenerering genom intramyocardial injektion. Infarct storlek, och hjärt…
The authors have nothing to disclose.
Författarna erkänner Alfreda och Kung Tak Chung för deras utmärkta tekniska stöd under djurförsöken.
Amiodarone | Mylan | – | – |
Anaesthetic machines and respirator | Drager | Fabius plus XL | – |
Angiocath | Becton Dickinson | 381147 | – |
Anti-human nuclear antigen | abcam | ab19118 | – |
Axio Plus image capturing system | Zeiss | Axioskop 2 PLUS | Axioskop 2 plus |
AxioVision Rel. 4.5 software | Zeiss | – | – |
Baytril | Bayer | – | enrofloxacin |
Betadine | Mundipharma | – | – |
CardioLab Electrophysiology Recording Systems | GE Healthcare | G220f | – |
Culture media | MesenCult | 05420 | – |
Cyclosporine | Novartis | – | – |
Defibrillator | GE Healthcare | CardioServ | – |
Dorminal | TEVA | – | – |
Echocardiographic system | GE Vingmed | Vivid i | – |
EchoPac software | GE Vingmed | – | – |
Electrophysiological catheter | Cordis Corp | – | – |
Embozene Microsphere | Boston Scientific | 17020-S1 | 700 μm |
Endotracheal tube | Vet Care | VCPET70PCW | Size 7 |
Ethanol | VWR chemicals | 20821.33 | – |
Formalin | Sigma | HT501320 | 10% |
IVC balloon Dilatation Catheter | Boston Scientific | 3917112041 | Mustang |
JR4 guiding catheter | Cordis Corp | 67208200 | 6F |
Lidocaine | Quala | – | – |
Mersilk | Ethicon | W584 | 2-0 |
Metoprolol succinate | Wockhardt | – | – |
Microtome | Leica | RM2125RT | – |
Mobile C arm fluoroscopy equipment | GE Healthcare | OEC 9900 Elite | – |
Pacemaker | St Jude Medical | PM1272 | Assurity MRI pacemaker |
Pacemaker generator | St Jude Medical | Merlln model 3330 | – |
Pressure-volume catheter | CD Leycom | CA-71103-PL | 7F |
Pressure–volume signal processor | CD Leycom | SIGMA-M | – |
Programmable Stimulator | Medtronic Inc | 5328 | – |
PTCA Dilatation balloon Catheter | Boston Scientific | H7493919120250 | MAVERICK over the wire |
Ramipril | TEVA | – | – |
Sheath introducer | Cordis Corp | 504608X | 8F, 9F, 12F |
Steroid | Versus Arthritis | – | – |
Temgesic | Nindivior | – | buprenorphine |
Venous indwelling needle | TERUMO | SR+OX2225C | 22G |
Vicryl | Ethicon | VCP320H | 2-0 |
Xylazine | Alfasan International B.V. | – | – |
Zoletil | Virbac New Zealand Limited | – | tiletamine+zolezepam |