マウスにおける右冠動脈の永久結紮による右心室心筋梗塞の生成と特徴付け
Summary
右心室と左心室の間にはいくつかの違いがあります。しかしながら、右室梗塞(RVI)の病態生理は解明されていない。本プロトコールでは、RVIマウスモデル生成のための再現可能な方法が導入され、RVIのメカニズムを説明する手段を提供し得る。
Abstract
右心室梗塞(RVI)は、臨床現場で一般的な症状である。重度のRVIは、致命的な血行力学的機能障害および不整脈につながる可能性がある。左冠状動脈結紮によって生成された広く使用されているマウス心筋梗塞(MI)モデルとは対照的に、RVIマウスモデルは、モデル生成に関連する困難さのためにめったに使用されない。RVI誘導RVリモデリングおよび機能不全のメカニズムおよび治療に関する研究は、患者におけるRVIの病態生理学を模倣する動物モデルを必要とする。この研究は、C57BL/6JマウスにおけるRVIモデル生成のための実行可能な手順を導入する。さらに、このモデルは、MI後24時間での梗塞サイズ評価、心エコー検査による心臓リモデリングおよび機能の評価、RV血行動態評価、およびRVI後4週間における梗塞ゾーンの組織像に基づいて特徴付けられた。さらに、RVにおける冠状動脈配列を観察するために冠状動脈系キャストを行った。RVIのこのマウスモデルは、右心不全のメカニズムに関する研究を容易にし、RVリモデリングの新しい治療標的を模索するであろう。
Introduction
右心室(RV)は、肺動脈に接続された単純なチューブであると長い間考えられていましたが、長年にわたって不当に無視されてきました1。しかし、RV機能は血行力学的障害2,3において重要な役割を果たし、心血管疾患4,5,6,7の独立したリスク予測因子として役立つ可能性があるため、RV機能に対する関心が高まっています。RV病には、RV梗塞(RVI)、肺動脈高血圧症、および弁膜症が含まれる8。肺動脈性高血圧症への大きな関心とは対照的に、RVIは無視されたままである7,9。
RVIは、通常、下後心筋梗塞10、11を伴い、右冠状動脈(RCA)閉塞によって引き起こされる。臨床調査によると、重篤なRVIは、低血圧、徐脈、房室ブロックなどの血行動態障害および不整脈を誘発する可能性があり、より高い病院罹患率および死亡率と関連している12,13,14。RV機能は、再灌流の非存在下においてもある程度自発的に回復し得る15、16。左心室(LV)とRV17の間にはいくつかの形態学的および機能的差異が存在する。RVはLV8よりも虚血に対してより耐性であると考えられており、部分的にはRVI後のより広範な側副血行路形成によるものである。LV梗塞(LVI)とRVIの違いを明らかにし、その根底にあるメカニズムを解明することは、心臓再生や虚血性心不全の新たな治療標的となるでしょう。しかしながら、RVIマウスモデル生成に伴う困難さから、RVIに関する基礎研究は主に限られている。
RVIの大型動物モデルは、ブタ18においてRCAを結紮することによって生成されており、これは目に見えるRCAのために操作が容易である。大型動物モデルと比較して、マウスモデルは、遺伝子操作におけるよりアクセスが容易であり、経済的コストが低く、実験期間が短いという利点を有する19,20。LV機能に対するRVIの影響に焦点を当てたマウスRVIモデルが以前に報告されたが、手順の詳細なステップ、操作の困難さと重要なポイント、および血行力学的変化などのモデル特性は完全には導入されていなかった9,21。
この記事では、RVIのマウスモデルを生成するための詳細な外科的手順を提供します。さらに、このモデルは、心エコー測定、侵襲的血行動態評価、および組織学的分析によって特徴付けられた。さらに、RVにおける冠状動脈配列を観察するために冠状動脈系キャストを行った。この論文で紹介した技術は、初心者が許容可能な動作死亡率と信頼性の高い評価アプローチでマウスRVIモデルの生成を迅速に把握するのに役立ちます。RVIのマウスモデルは、右心不全のメカニズムを研究し、RVリモデリングの新しい治療標的を模索するのに役立ちます。
Protocol
すべての手順は、米国国立衛生研究所が発行した実験動物の世話と使用のためのガイド(NIH出版番号85-23、1996年改訂)に従って行われ、南方医科大学(中国広州市)の動物倫理委員会によって承認されました。健康な雄のC57BL/6Jマウス(8~10週齢;体重25~30g)を南方医科大学動物センターから入手した。雌マウスを使用することもできるが、性差の潜在的な影響のために両方の性別を混合することは推奨…
Representative Results
この研究では、マウスをRVI(n=11)または偽操作(n=11)群に無作為に割り付けた。2匹の正常なマウス心臓における冠状動脈キャストを 図1Aに示す。RCAライゲーションに応答して、ECGのリードIIIにおいてSTセグメント上昇が見られた(図1B)。さらに、2,3,5-トリフェニルテトラゾリウムクロリド(TTC)染色は、術後24時間で梗塞領域がRV遊離壁の45%を占めることを…
Discussion
フランスのSicardたちは、2019年にRVIのマウスモデルを初めて報告し、外科的プロセスを記述し、RVI9後のLVとRVの相互作用に焦点を当てた。しかし、今日まで、さらなる研究のためにこのモデルを使用した研究は報告されていない。より詳細な手順は、研究者がRVIのマウスモデルを調査に使用するのに役立ちます。Sicardら9による報告とは対照的に、我々は、モ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学財団(82073851日から日)と国立中国ポスドク科学財団(2021M690074からLinまで)からの助成金によって支援されました。
Materials
| 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride | Sigma | T8877 | For TTC staining |
| Animal Mini Ventilator | Havard | Type 845 | For artificial ventilation |
| Animal ultrasound system VEVO2100 | Visual Sonic | VEVO2100 | Measurement for Doppler flow velocity and AS plaque |
| Batson’s #17 Anatomical Corrosion Kit | Polyscience Inc | 7349 | For vasculature casting |
| buprenorphine | Isoreag | 1134630-70-8 | For reduce the pain of mice after surgery |
| C57BL/6J mice + D29A1A2:D27 | Animal Center of South Medical University | – | For the generation of mouse RVI model |
| Camera | Sangnond | For taking photograph | |
| Cold light illuminator | Olympus | ILD-2 | Light for operation |
| electrocardiograph | ADI Instrument | ADAS1000 | For recording electrocardiogram |
| hair removal cream | Reckitt Benchiser | RQ/B 33 Type 2 | Remove mouse hair |
| Heat pad- thermostatic surgical system (ALC-HTP-S1) | SHANGHAI ALCOTT BIOTECH CO | ALC-HTP-S1 | Heating |
| Hematoxylin-eosin dye | Leagene | DH0003 | Hematoxylin-eosin staining |
| Heparin sodium salt | Macklin | H837056 | For heparization |
| Isoflurane | RWD life science | R510-22 | Inhalant anaesthesia |
| Lab made spatula | Work as a laryngoscope | ||
| Lab made tracheal cannula | For intubation | ||
| Matrx VIP 3000 Isofurane Vaporizer | Midmark Corporation | VIP 3000 | Anesthetization |
| Medical nylon suture (5-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 5-0 | For chest close |
| Microsurgical elbow tweezers | RWD life science | F11021-11 | For surgery |
| Microsurgical scissors | NAPOX | MB-54-1 | For arteriotomy |
| Millar Catheter | AD Instruments, Shanghai | 1.0F | Measurement of pressure gradient |
| MS400D ultrasonic probe | Visual Sonic | MS400D | Measurement for Doppler flow velocity and AS plaque |
| needle forceps | Visual Sonic | F31006-12 | For surgery |
| nitroglycerin | BEIJING YIMIN MEDICINE Co | For dilating coronary artery | |
| Ophthalmic scissors | RWD life science | S11022-14 | For surgery |
| Pentobarbital sodium salt | Merck | 25MG | Anesthetization |
| PowerLab Multi-Directional Physiological Recording System | AD Instruments, Shanghai | 4/35 | Pressure recording |
| Precision electronic balance | Denver Instrument | TB-114 | Weighing scale |
| Silk suture (8-0) | Ningbo Medical Needle Co. | 6-0 | coronary artery ligation |
| Small animal microsurgery equipment | Napox | MA-65 | Surgical instruments |
| tissue forceps | Visual Sonic | F-12007-10 | For surgery |
| tissue scissor | Visual Sonic | S13052-12 | Open chest for hemodynamic measurement |
| Transmission Gel | Guang Gong pai | 250ML | preparation for Echocardiography measurement |
| Vascular Clamps | Visual Sonic | R31005-06 | For blocking blood from aorta |
References
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Cite This Article
Liao, R., He, M., Hu, D., Gong, C., Du, H., Lin, H., Sun, H. Generation and Characterization of Right Ventricular Myocardial Infarction Induced by Permanent Ligation of the Right Coronary Artery in Mice. J. Vis. Exp. (180), e63508, doi:10.3791/63508 (2022).