Summary
Det er flere forskjeller mellom høyre og venstre ventrikler. Patofysiologien til høyre ventrikulær infarkt (RVI) er imidlertid ikke avklart. I den nåværende protokollen introduseres en reproduserbar metode for RVI-musemodellgenerering, noe som kan gi et middel til å forklare mekanismen til RVI.
Abstract
Høyre ventrikulær infarkt (RVI) er en vanlig presentasjon i klinisk praksis. Alvorlig RVI kan føre til dødelig hemodynamisk dysfunksjon og arytmi. I motsetning til den mye brukte muse-myokardinfarktmodellen (MI) generert av venstre koronararterieligasjon, brukes RVI-musemodellen sjelden på grunn av vanskeligheten forbundet med modellgenerering. Forskning på mekanismer og behandling av RVI-indusert bobiloppussing og dysfunksjon krever dyremodeller for å etterligne RVI-patofysiologien hos pasienter. Denne studien introduserer en mulig prosedyre for RVI-modellgenerering hos C57BL/6J-mus. Videre ble denne modellen karakterisert basert på følgende: infarkt størrelsesevaluering ved 24 timer etter MI, vurdering av hjerteoppussing og funksjon med ekkokardiografi, RV hemodynamikkvurdering og histologi av infarktsonen 4 uker etter RVI. I tillegg ble det utført en koronarvaskulaturstøpning for å observere koronararterialarrangementet i BOBIL. Denne musemodellen av RVI ville lette forskningen på mekanismer for høyre hjertesvikt og søke nye terapeutiske mål for RV-ombygging.
Introduction
Høyre ventrikel (RV), lenge antatt å være et enkelt rør koblet til lungearterien, har blitt urettmessig neglisjert i mange år1. Imidlertid har det vært en økende interesse for bobilfunksjon nylig siden den spiller en viktig rolle i hemodynamiskelidelser 2,3 og kan tjene som en uavhengig risikoprediktor for kardiovaskulær sykdom 4,5,6,7. RV sykdommer inkluderer RV infarkt (RVI), lungearterie hypertensjon, og valvulær sykdom8. I motsetning til den enorme interessen for pulmonal arterie hypertensjon, RVI har forblitt neglisjert 7,9.
RVI, vanligvis ledsaget av dårligere bakre hjerteinfarkt10,11, er forårsaket av riktig koronar arterie (RCA) okklusjon. Ifølge kliniske undersøkelser induserer alvorlig RVI sannsynligvis hemodynamiske forstyrrelser og arytmier, som hypotensjon, bradykardi og atrioventrikulær blokk, assosiert med høyere sykehusmorbiditet og dødelighet 12,13,14. RV-funksjonen kan komme seg spontant til en viss grad, selv i fravær av reperfusjon 15,16. Det er flere morfologiske og funksjonelle forskjeller mellom venstre ventrikel (LV) og RV17. RV antas å være mer motstandsdyktig mot iskemi enn LV8, delvis på grunn av den mer omfattende sikkerhetssirkulasjonsformasjonen etter RVI. Avklaring av forskjellene mellom LV-infarkt (LVI) og RVI og identifisering av underliggende mekanismer vil gi nye terapeutiske mål for hjerteregenerering og iskemisk hjertesvikt. På grunn av vanskeligheten forbundet med RVI-musemodellgenerering er imidlertid grunnleggende forskning på RVI hovedsakelig begrenset.
En stor dyremodell av RVI har blitt generert ved ligating RCA i svin18, som er lettere å betjene på grunn av den synlige RCA. Sammenlignet med den store dyremodellen har musemodellen følgende fordeler: mer tilgjengelighet i genmanipulering, lavere økonomiske kostnader og kortere eksperimentell periode19,20. Selv om en mus RVI-modell med fokus på påvirkning av RVI på LV-funksjonen ble rapportert tidligere, ble de detaljerte trinnene i prosedyren, vanskelighetene og nøkkelpunktene i driften, og modellegenskapene som hemodynamiske endringer ikke fullt ut introdusert 9,21.
Denne artikkelen inneholder detaljerte kirurgiske prosedyrer for å generere en musemodell av RVI. Videre var denne modellen preget av ekkokardiografisk måling, invasiv hemodynamisk evaluering og histologisk analyse. Videre ble det utført en koronarvaskulaturstøpning for å observere koronararterisk arrangement i RV. Teknikken introdusert i dette papiret vil hjelpe nybegynnere til raskt å forstå generasjonen av musen RVI-modellen med akseptabel driftsdødelighet og pålitelige evalueringsmetoder. Musemodellen til RVI ville bidra til å undersøke mekanismene for høyre hjertesvikt og søke nye terapeutiske mål for OMBYGGING AV BOBIL.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle prosedyrer ble utført i henhold til Guide for the Care and Use of Laboratory Animals publisert av US National Institutes of Health (NIH Publication No. 85-23, revidert i 1996) og ble godkjent av Animal Ethics Committee of Nanfang Hospital, Southern Medical University (Guangzhou, Kina). Friske mannlige C57BL/6J mus (8-10 uker gammel; kroppsvekt, 25-30 g) ble hentet fra Animal Center of Southern Medical University. Kvinnelige mus kan også brukes, men blanding av begge kjønn anbefales ikke på grunn av de potensielle påvirkningene av kjønnsforskjeller. Etter ankomst ble musene plassert under en 12-timers / 12-timers mørk / lys syklus (3-4 mus per bur), med ad libitum mat og vann.
1. Forberedelse for kirurgi
- Steriliser kirurgiske instrumenter ved autoklavering før operasjonen. Juster varmeputen til 37 °C.
- Bedøv musene ved en intraperitoneal injeksjon på 50 mg/kg pentobarbital (se Materialfortegnelse) for å lindre kirurgisk smerte. Plasser musene i separate bokser for anestesiinduksjon. Sikre dybden av anestesi ved fravær av tåuttaksrespons.
MERK: Det anbefales også å bruke 1,5% isofluran for innånding anestesi fordi det er bedre for analgesi. - Plasser musene liggende på puten ved å fikse snittene med en sutur og immobilisere lemmer med tape. Sørg for dybden av anestesi igjen ved å sjekke refleksen.
- Fjern hår fra nakken til xiphoid med en depilatorisk krem. Desinfiser det kirurgiske området 3 ganger med vekslende antiseptisk skrubb og 75% alkohol og draper deretter det kirurgiske feltet.
- Utfør intubasjon ved å følge trinnene nedenfor.
- Juster dyrets pustefrekvens med en miniventilator (se Materialtabellen) til 150/min og tidevannsvolumet til 300 μL.
MERK: Det er unødvendig å bruke positiv trykkmodus for sluttutløp. - Trekk tungen litt ut med pinsett, løft mandibelen med en tungedepressor for å eksponere glottis, og utfør intratrakeal intubasjon ved å sette inn en 22 G kanyle i glottis.
- Slå på miniventilatoren og koble trakealkanylen til ventilatoren. Fenomenet thoracic undulation blir lik respiratorfrekvensen indikerer vellykket intubasjon. Fest kanylen med tape for å forhindre at den glir under operasjonen.
- Juster dyrets pustefrekvens med en miniventilator (se Materialtabellen) til 150/min og tidevannsvolumet til 300 μL.
2. Permanent ligasjon av riktig koronararterie
- Koble elektrokardiografien (EKG)-elektrodene (se Materialtabellen) til musens lemmer riktig og registrer EKG-en.
MERK: En av II-, III- eller AVF-ledningen er valgt som overvåkingsledning; Bly III er mer hensiktsmessig. - Åpne brystet.
- Lag et 1 cm langt snitt i huden parallelt med den tredje høyre ribben med oftalmisk saks. Bestem den tredje intercostal igjen og sørg for tilstrekkelig plass i henhold til brystbensvinkelen.
MERK: Retningen på hudinnsnittet er laget av brystvinkelen til den høyre fremre aksillære linjen. - Skill og kutt pectoralis store og pectoralis mindre muskler med saks og mikro tang over det tredje intercostal rommet. Deretter skiller du direkte intercostalmuskelen med albue tang for å eksponere det kirurgiske feltet.
MERK: Bare en liten del av brystmuskulaturen må kuttes, og deretter anbefales en stump separasjon for å eksponere hjertet. - Øk perikardiet. Løft riktig atrium med steril bomull og ligat RCA med en steril 8-0 nylontråd med et ligasjonsområde på 3-5 mm. Etter ligating av RCA viser overvåkingen EKG (bly III) ST-segmentets høyde.
MERK: Fordi musen RCA er usynlig, må den anatomiske plasseringen bekreftes nøye. Myokardiet til bobilen er mye tynnere enn LV. Derfor er det vanskelig å forstå dybden på den innsatte nålen. Det er lett å indusere sinus bradykardi og atrioventrikulær blokk hvis dybden på den innsatte nålen er for dyp og ligasjonsområdet er for stort.
- Lag et 1 cm langt snitt i huden parallelt med den tredje høyre ribben med oftalmisk saks. Bestem den tredje intercostal igjen og sørg for tilstrekkelig plass i henhold til brystbensvinkelen.
- Fjern de sterile bomulls- og suturmusklene og huden med en steril 5-0 nylontråd for å lukke intercostal snittet. Desinfiser huden igjen med 75% alkohol og enkelthus musen etter operasjonen.
MERK: Den godt suturerte muskelen er viktig for å unngå aerothorax. Et sterilt dreneringsrør plasseres i brysthulen til brystet lukkes, og deretter evakueres brysthulen med en injeksjonssprøyte som forbinder dreneringsrøret.
MERK: Etter operasjonen plasseres mus på en varmepute. Smertestillende midler som buprenorfin (0,1 mg/kg kroppsvekt, subkutant injeksjon) er nødvendig for å redusere dyrenes smerte etter operasjonen. De forventede komplikasjonene er sinus bradykardi og atrioventrikulær blokk, og dødeligheten etter operasjonen er 10-20%.
3. Ekkokardiografisk vurdering av RV-funksjonen etter operasjonen
MERK: For ekkokardiografi, bruk en MS400D-sonde med en senterfrekvens på 30 MHz, koblet til et ultralydavbildningssystem med høy oppløsning (se Materialfortegnelse). Ekkokardiografiundersøkelsen utføres 4 uker etter operasjonen.
- Bedøv musen med 3% isofluran via innånding.
- Plasser musen i liggende stilling på en ultralydplattform for dyrefiksering og ultralydsdrift. Tape klørne til elektroden for å få et EKG-opptak gjennom et system festet til ultralydmaskinen.
- Overvåk hjertefrekvensen gjennom EKG og oppretthold den mellom 450-550 slag/min ved å justere bedøvelseskonsentrasjonen mellom 1,5 % og 3 %.
- Fjern håret fra musens bryst med en depilatorisk krem og påfør ultralydgel på brystets hud.
- Sett plattformen i horisontal posisjon. Plasser svingeren parallelt med venstre ben og få tak i det venstre ventrikulære langaksebildet. Roter sonden 90° med klokken for å få LV-kortaksevisningen. Trykk på Cine Store-knappen for å lagre bildene.
MERK: Øverst til venstre på plattformen vippes på det laveste punktet. Svingerens rotasjonsvinkel med LV-kortakse opprettholdes mens svingeren er orientert mot musens høyre skulder. - Beveg svingeren vertikalt, og hold posisjonen over overlivet og under musens membran under B-modus. Juster plattformposisjonen litt ved å rotere x- og y-aksene til RV, høyre atrium (RA), venstre atrium (LA) og LV er tydelig sett på skjermen. Lagre apikale firekammerbilder ved å trykke på Cine-butikken eller Frame-butikkknappen .
MERK: B-modus brukes til å vise todimensjonal (2D) visning av hjertet. - Trykk M-modus; Etter at 2x-indikatorlinjen vises, finner du indikatorlinjen ved trikuspidventilåpningen for å oppnå bevegelsen av det trikuspid ringformede planet. Trykk på Cine-butikken eller Frame Store-knappen for å lagre data og bilder.
MERK: M-modus betyr bevegelsesmodus, som avslører bevegelsen til hjertet eller karet i en kurveform. - Trykk på Mål-knappen for å gå inn i målemodus. Klikk på Områdemålingsknapp for å sone inn i RV og LV. Beregn området RV og LV for å oppnå arealforholdet mellom RV og LV.
- Klikk på Tidslinje-knappen og lag to grunnlinjer for å definere bevegelsesområdet for det trikuspitterte ringplanet i systoliske og diastoliske perioder. Klikk på Avstand-knappen og mål avstanden mellom to grunnlinjer for å få trikuspid ringformet plan systolisk ekskursjon (TAPSE).
- Vipp venstre side av plattformen på det laveste punktet. Hold sonden i en 30° vinkel mot den horisontale aksen langs høyre fremre aksillære linje. Roter x- og y-aksene på plattformen for å vise bobilen.
- Trykk på M-modus-knappen og finn indikatorlinjen ved septumets hyperechoic punkt for å få M-modus-bildet av RV-grensesnittet. Trykk på Cine store-knappen for å lagre bildet.
- Åpne M-modus-bildet av RV-grensesnittet, trykk på Mål-knappen for å gå inn i målemodus. Mål bobilens indre avstand på slutten av diastolen (RVIDd), RV-utkasterfraksjonen (RVEF) og RV-fraksjonsforkortelsen (RVFS) ved hjelp av det innebygde måleverktøyet til det ekkokardiografiske systemet.
- Slutt å administrere isofluran og plasser musen på varmeputen i 3-5 min til den gjenvinner bevisstheten. Deretter returnerer du musen til buret med 12 timers lys / mørk syklus.
4. Invasive målinger av RV hemodynamisk
MERK: RV hemodynamisk vurderes gjennom høyre hjertekateterisering 4 uker etter RVI. Et 1,0 F kateter sammen med et overvåkingssystem påføres.
- Bedøv musen med en intraperitoneal injeksjon på 50 mg/kg natrium pentobarbital (se materialfortegnelse).
- Etter å ha bekreftet forsvinningen av pedaluttakets refleks, hold musen i liggende posisjon og immobiliser den med tape.
- Barber brysthåret fra brystvinkelen til xiphoid. Desinfiser driftsområdet med 75% alkohol.
- Utfør trakeal intubasjon og sett parameteren til dyreventilatoren som beskrevet i trinn 1.5.2-1.5.3.
- Lag et 1 cm bilateralt snitt på huden over xiphoid-prosessen og transekter membranen og ribben med oftalmisk saks for å eksponere hjertet.
- Punkter den høyre ventrikulære frie veggen med en 32 G nål. Fjern nålen og trykk såret med bomull for å stanch blødning.
- Sett spissen av kateteret inn i høyre ventrikel gjennom punkteringsstedet og skyv kateteret langsomt fremover. Juster posisjonen til spissen for å få en typisk RV-trykkbølgeform vist på en skjerm og et opptakssystem.
MERK: Høyre jugularvene er også en passende rute for hemodynamisk måling. - Etter 10 min med stabilisering, registrer data for RV systolisk blodtrykk (RVSBP), RV end-diastolisk trykk (RVEDP) og RV dP / dt. Klikk på Velg-knappen for å velge hjertesykluser for beregning, og klikk deretter på Analyser-knappen for å beregne gjennomsnittsverdiene for de valgte syklusene.
- Fjern kateteret etter at opptaket er fullført, og plasser det deretter inne i normal saltløsning.
- Euthanize musen med en intraperitoneal injeksjon av overdose pentobarbital natrium (150 mg / kg) og deretter ofre det ved cervical dislokasjon.
- Samle hjerte og tibia for histologisk analyse.
5. Koronarvaskulær støpt ved hjelp av et vaskulært støpemiddel
- Heparinisere musen med en intraperitoneal injeksjon på 200 IE/ml heparinnatrium ved 2000 IE/kg (se materialtabellen).
- Bedøv musen med en intraperitoneal injeksjon på 50 mg/kg natrium pentobarbital.
- Plasser dyrets liggende på puten og intuber for kunstig ventilasjon i følge trinn 1.5.2-1.5.3.
- Åpne brystet med kirurgisk saks som beskrevet i trinn 4.5 og eksponer hjertet.
- Lag et 3 mm hakk med oftalmisk saks på høyre atria og forfør hjertet med 5 ml normal saltvann gjennom hjerteapeksen med en injektor.
- Blokker blodet fra aorta med en aortaklemme og perfuse 0,1 ml nitroglyserin (1 mg/ml) gjennom hjerteapeksen med en injektor for å utvide koronararterien.
- Forbered støpt reagens ved å blande ingrediensene i settet i henhold til produsentens anvisninger (se Materialfortegnelse).
MERK: Det anbefales å klargjøre støpt reagens og perfusjon med vanlig saltvann og nitroglyserin samtidig for å forhindre mikrovaskulær lukking. - Perfuse hjertet med 1 ml støpt reagens gjennom hjerteapeksen og vent i 2-3 timer.
- Eroder hjertet med 50% natriumhydroksid i 2-3 dager og fjern muskelvevet eller bindevevet ved å skylle med normal saltvann.
- Ta bilder under et kamera.
FORSIKTIG: Støpt reagens er skadelig for øyne, hud og luftveier. Natriumhydroksid er etsende. Bruk av vernehansker, vernebriller og labfrakk er nødvendig. Støpt reagens må fremstilles i en avtrekkshette.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I denne studien ble mus tilfeldig tildelt RVI (n = 11) eller sham operation (n = 11) gruppen. Koronarstøpt i 2 normale musehjerter er vist i figur 1A. Som svar på RCA-ligation ble ST-segmenthøyde sett i bly III av EKG (figur 1B). Videre viste 2,3,5-triphenyl tetrazoliumklorid (TTC) farging at det infarkterte området står for 45% av rv fri vegg ved 24 h postoperativt (Figur 1C,D). Ovennevnte data indikerte vellykket generering av RVI-musemodellen.
Opptak av 4-kammer apex visning (Figur 2A) og 2-kammer visning på LV kort akse og tilsvarende M-modus ekkokardiografi (Figur 2B) målinger ble utført på 4 uker etter operasjonen for å evaluere RV ombygging og funksjon. Sammenlignet med det i sham-gruppen økte bobilens indre dimensjon på slutten av diastolen (RVIDd) i RVI-gruppen (figur 2C), og den var mer enn 2 ganger i sham-gruppen (figur 2A). RV-utkastelsesfraksjon (RVEF), RV-fraksjonsforkortelse (RVFS) og tricuspid ringformet plan systolisk ekskursjon (TAPSE) var betydelig mindre i RVI-gruppen enn i sham-gruppen (Figur 2D-F). Forholdet mellom rv/LV-området økte med ca. 50 % i forhold til sham-gruppen (figur 2G).
Musene ble utsatt for RV hemodynamisk måling 4 uker etter operasjonen. I RVI-gruppen var RVSBP, dp/dt max, dp/dt min og RV-kontraktilitet betydelig mindre. Samtidig var RVEDP- og τ(tau)-indeksen betydelig mer signifikant enn i sham-gruppen (figur 3A-E).
Fire uker etter operasjonen ble musene ofret. En bobilaneurisme var synlig i det infarkterte området (figur 4A). Forholdet mellom hjertevekt og kroppsvekt (HW/BW) og hjertevekt til tibialengde (HW/TL) i RVI-gruppen var litt større (uten statistisk signifikans) enn i skamgruppen (figur 4B, C). Massonfarging22 indikerte signifikant fibrose i den RV-frie veggen, og sjelden skjedde fibrose i septum i RVI-gruppen (figur 4D,E). Til sammenligning var noen få overlevende kardiomyocytter i det infarkterte området (figur 4F).
Figur 1: Elektrokardiografi (EKG) endres og infarkt størrelse etter ligasjon av høyre koronararterie (RCA). (A) Representative bilder av mus koronar vaskulær støpt. Vektstang = 4 mm. (B) Bly III EKG-endring som svar på RCA-ligation. (C) Representative bilder av 2,3,5-triphenyl tetrazoliumklorid (TTC) farging (hvit indikerer infarkt område, rødt indikerer levedyktig vev). Skalastang = 4 mm. (D) Kvantasjon av hjerteinfarkt størrelse på RVI mus. Data presenteres som gjennomsnittlig ± SEM, *P < 0,01 vs. sham group, n = 6 per gruppe (to uavhengige utvalg t-test). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Ekkokardiografivurdering av høyre ventrikulær (RV) ombygging og funksjon hos mus utsatt for RCA-ligation. (A) Representative B-modusbilder i firekammervisning 4 uker etter RCA-ligation; skala bar = 2 mm. (B) Typiske bilder av B-modus ved høyre ventrikel grensesnitt (øvre) og tilsvarende M-modus (nedre) viser både LV og RV på 4 uker etter RCA ligation; skala bar = 2 mm. (C) RV intern dimensjon på slutten av diastolen (RVIDd). (D) RV brøkforkortelse (RVFS). (E) RV utkastelse brøk (RVEF). (F) Tricuspid ringformet plan systolisk ekskursjon (TAPSE). (G) Forhold mellom rv/LV-område. Data presenteres som gjennomsnittlig ± SEM. *P < 0,01 vs. sham group, n = 6 per gruppe (to uavhengige utvalg t-test). LV, venstre ventrikel; RVI, høyre ventrikulær infarkt. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Høyre ventrikulær (RV) hemodynamikk ved 4 uker etter høyre koronararterie ligation. (A) Representative trykkkurver ble oppnådd med et trykkkateter. (B) Høyre ventrikulært systolisk blodtrykk (RVSBP) og høyre ventrikulært enddiastolisk trykk (RVEDP). (C) Maksimal og minimal stigende hastighet på RV-trykk (dp/dt maks, dp/dt min). (D) RV-kontraktilitet. (E) Eksponentiell tid konstant av RV avslapning (τ). *P < 0,01 vs. sham group, n = 6 per gruppe (to uavhengige utvalg t-test). Data presenteres som gjennomsnittlig ± SEM. RVI, høyre ventrikulær infarkt; RVP, høyre ventrikkeltrykk. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Histologiske resultater etter 4 uker etter RVI. (A) Bilder av hele representativt hjerte fra skam og RVI-gruppe (rød sirkel indikerer infarktvegg; skalastang = 3 mm). (B) Hjertevekt til kroppsvektforhold (HW/BW), P = 0,0536 mellom RVI og sham-gruppen. (C) Lengdeforhold mellom HW og tibia (HW/TL), P = 0,1682 mellom RVI og sham-gruppen. (D) Representere bilder av hematoksylin-eosinfarging og Masson farging av hjerteseksjoner (skala bar = 3 mm). (E) Kvantitative resultater av myokardfibrose. (F) Representative Masson farging bilder som viser overlevelse kardiomyocytter i det infarkt området (høyre bilde (skala bar = 100 μm) er en utvidelse av vevet i venstre boks (skala bar = 1 mm). *P < 0,01 vs. sham gruppe, n = 6 per gruppe (to uavhengige prøve t-test). Data presenteres som gjennomsnittlig ± SEM. RVI, høyre ventrikulær infarkt. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Sicard og kolleger fra Frankrike rapporterte først en musemodell av RVI i 2019, som beskrev den kirurgiske prosessen og fokuserte på samspillet mellom LV og RV etter RVI9. Hittil har imidlertid ingen studier rapportert å bruke denne modellen til videre studier. En mer detaljert prosedyre vil være nyttig for forskere å bruke musemodellen til RVI for undersøkelse. I motsetning til rapporten fra Sicard et al.9, ga vi trinnvis informasjon for modellgenerering og strategi for kvalitetskontroll og evaluerte videre den anatomiske fordelingen av RCA, RV hemodynamikk og overlevelsen av kardiomyocytter i det infarkterte området. En fersk rapport viste at kardiomyocytter i det infarkterte området spiller en viktig rolle i myokardregenerering23. RV-funksjonen hos pasienter med RVI ville komme seg spontant innen 3-12 måneder, selv uten reperfusjon16,24. Disse funnene tyder på at musen RVI-modellen vil bidra til å søke etter potensielle terapeutiske mål for høyre hjertesvikt eller hjertesvikt. Derfor er det nødvendig å popularisere modellen.
På grunn av usynligheten til RCA og variasjonen av RCA-distribusjon, ville det være vanskelig for junioroperatørene å generere RVI-modeller med stabile infarktstørrelser. For å overvinne denne begrensningen anbefales det å kontrollere ligasjonsnivået og rekkevidden og sikre tilstrekkelig heving av ST-segmentet i II eller III bly av EKG. Det mest kritiske trinnet for å lykkes med å generere en mus RVI-modell er å finne den anatomiske strukturen til RCA. Som vist i figur 1A, kan mus RCA inneholde en primær eller flere parallelle arterier; Dermed avhenger den infarktstørrelsen av hvor mange arterier som er blokkert. Derfor, intraoperativt, kan RCA-posisjonen bekreftes i henhold til de anatomiske egenskapene til nabolandet høyre atrium og den synlige venen. RVI-mus viser vanligvis hjerteinfarkt i den frie veggen av bobil. Likevel kan septumet også sjelden være involvert hvis septalarterien stammer fra RCA, som vist i figur 4D. Septumet kan vannes hos mus av sin egen septal koronararteriegren25 eller en gren av RCA eller LCA 26,27. Etter ligating RCA, den klassiske EKG-endringen av ST-segmentet høyde i EEG fører II eller III leads er gullstandarden for å bedømme suksessen til RVI.
Siden RV-utvidelse indusert av RCA-ligation ville øke intrapericardialtrykket og deretter begrense hjertefyllingen, noe som ville resultere i forverring av hemodynamisk lidelse 9,10, bør perikardiet rives fra hverandre under operasjonen. I motsetning til den høye forekomsten av hjertebrudd hos mus med LCA-ligation, ble det ikke observert hjertebrudd hos RVI-musene. Imidlertid kan kirurgisk dødelighet på grunn av blødning og atrioventrikulær blokk være så høy som 50% for nybegynnere, noe som kan unngås ved å redusere piercing dybden av nål sting og myokardial rekkevidde av sutur ligation, senke ligation posisjon, og mild manipulasjon. Erfarne teknikere i laboratoriet vårt kan fullføre genereringen av en RVI-musemodell på omtrent 30 minutter med en suksessrate på 80% -90% beregnet av overlevelsesandelen til mus med betydelig infarktstørrelse. Operasjonssuksess ble vurdert ved umiddelbar heving av ST-segmentet i Bly II eller III av EKG etter RCA-ligation, TTC negativ farging av myokardium i 1m 24 timer etter operasjonen, og RV-dilatasjon målt ved ekkokardiografi ved 3 dager eller 1 uke etter operasjonen. ST-høyde i EKG fører til dårligere vegg- og ekkokardiografisk utvidelse av RV ved 3 dager etter operasjonen kan brukes som inklusjonskriterier for studier ved hjelp av mus RVI-modell.
I løpet av den 4-ukers oppfølgingsperioden ble det observert ganske mange overlevende kardiomyocytter i det infarktområdet til RVI-mus, noe som kan være et rimelig grunnlag for regenerativ forskning. RV-ombygging og dysfunksjonsgjenvinning etter 4 uker ble ikke notert etter RVI i denne modellen, noe som tyder på at denne modellen også er mulig for grunnleggende forskning på høyre hjerteoppussing og fiasko.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av tilskudd fra National Natural Science Foundation of China (82073851 til Sun) og National China Postdoctoral Science Foundation (2021M690074 til Lin).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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
- Rallidis, L. S., Makavos, G., Nihoyannopoulos, P. Right ventricular involvement in coronary artery disease: role of echocardiography for diagnosis and prognosis. Journal of the American Society of Echocardiography: Official Publication of the American Society of Echocardiography. 27 (3), 223-229 (2014).
- Frangogiannis, N. G. Fibroblasts and the extracellular matrix in right ventricular disease. Cardiovascular Research. 113 (12), 1453-1464 (2017).
- Ondrus, T., et al. Right ventricular myocardial infarction: From pathophysiology to prognosis. Experimental & Clinical Cardiology. 18 (1), 27-30 (2013).
- Badagliacca, R., et al. Right ventricular concentric hypertrophy and clinical worsening in idiopathic pulmonary arterial hypertension. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (11), 1321-1329 (2016).
- Verhaert, D., et al. Right ventricular response to intensive medical therapy in advanced decompensated heart failure. Circulation: Heart Failure. 3 (3), 340-346 (2010).
- Chen, K., et al. RNA interactions in right ventricular dysfunction induced type II cardiorenal syndrome. Aging (Albany NY). 13 (3), 4215-4241 (2021).
- Wang, Q., et al. Induction of right ventricular failure by pulmonary artery constriction and evaluation of right ventricular function in mice. Journal of Visualized Experiments. (147), e59431 (2019).
- Harjola, V. P., et al. Contemporary management of acute right ventricular failure: A statement from the heart failure association and the working group on pulmonary circulation and right ventricular function of the European society of cardiology. European Journal of Heart Failure. 18 (3), 226-241 (2016).
- Sicard, P., et al. Right coronary artery ligation in mice: a novel method to investigate right ventricular dysfunction and biventricular interaction. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 316 (3), 684-692 (2019).
- Goldstein, J. A. Pathophysiology and management of right heart ischemia. Journal of the American College of Cardiology. 40 (5), 841-853 (2002).
- Stiermaier, T., et al. Frequency and prognostic impact of right ventricular involvement in acute myocardial infarction. Heart. 0, 1-8 (2020).
- Zehender, M., et al. Right ventricular infarction as an independent predictor of prognosis after acute inferior myocardial infarction. The New England Journal of Medicine. 328 (14), 981-988 (1993).
- Brodie, B. R., et al. Comparison of late survival in patients with cardiogenic shock due to right ventricular infarction versus left ventricular pump failure following primary percutaneous coronary intervention for ST-elevation acute myocardial infarction. The American Journal of Cardiology. 99 (4), 431-435 (2007).
- Konstam, M. A., et al. Evaluation and management of right-sided heart failure: A scientific statement from the american heart association. Circulation. 137 (20), 578-622 (2018).
- Leferovich, J. M., et al. Heart regeneration in adult MRL mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (17), 9830-9835 (2001).
- Dell'Italia, L. J., et al. Hemodynamically important right ventricular infarction: Follow-up evaluation of right ventricular systolic function at rest and during exercise with radionuclide ventriculography and respiratory gas exchange. Circulation. 75 (5), 996-1003 (1987).
- Friedberg, M. K., Redington, A. N. Right versus left ventricular failure: differences, similarities, and interactions. Circulation. 129 (9), 1033-1044 (2014).
- Haraldsen, P., Lindstedt, S., Metzsch, C., Algotsson, L., Ingemansson, R. A porcine model for acute ischaemic right ventricular dysfunction. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 18 (1), 43-48 (2014).
- Ren, L., Colafella, K. M. M., Bovée, D. M., Uijl, E., Danser, A. H. J. Targeting angiotensinogen with RNA-based therapeutics. Current Opinion in Nephrology and Hypertension. 29 (2), 180-189 (2020).
- Hacker, T. A. Animal models and cardiac extracellular matrix research. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1098, 45-58 (2018).
- Chien, T. M., et al. Double right coronary artery and its clinical implications. Cardiology in the Young. 24 (1), 5-12 (2014).
- Zhu, Y., et al. Characterizing a long-term chronic heart failure model by transcriptomic alterations and monitoring of cardiac remodeling. Aging (Albany NY). 13 (10), 13585-13614 (2021).
- Cui, M., et al. Nrf1 promotes heart regeneration and repair by regulating proteostasis and redox balance. Nature Communications. 12 (1), 5270 (2021).
- Meyer, P., et al. Effects of right ventricular ejection fraction on outcomes in chronic systolic heart failure. Circulation. 121 (2), 252-258 (2010).
- Dunmore-Buyze, P. J., et al. Three-dimensional imaging of the mouse heart and vasculature using micro-CT and whole-body perfusion of iodine or phosphotungstic acid. Contrast Media & Molecular Imaging. 9 (5), 383-390 (2014).
- Fernández, B., et al. The coronary arteries of the C57BL/6 mouse strains: Implications for comparison with mutant models. Journal of Anatomy. 212 (1), 12-18 (2008).
- Zhang, H., Faber, J. E. De-novo collateral formation following acute myocardial infarction: Dependence on CCR2+ bone marrow cells. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 87, 4-16 (2015).
