Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Forbedret gnagermodell av myokard iskemi og reperfusjonsskade

Published: March 7, 2022 doi: 10.3791/63510
Automatic Translation
*1,2,3, *3, 3, 4, 5, 3, 5, 6, 1,2, 7
1Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine, 2Department of Cardiology, Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine, 3First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, 4School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education, 5Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine, 6Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine, 7Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

ERRATUM NOTICE

Summary

Myokardial iskemi-reperfusjonsmodell av rottehjerte forbedres ved hjelp av en selvfremstillet retraktor, polyvinylkloridrør og en unik knutemetode. Elektrokardiogram, triphenyltetrazoliumklorid og histologisk farging, og prosent overlevelsesanalyseresultater viste at den forbedrede modellgruppen har høyere suksess og overlevelsesrate enn den allerede eksisterende modellgruppen.

Abstract

Myokard iskemi og reperfusjonsskade (MIRI), indusert av koronar hjertesykdom (CHD), forårsaker skade på kardiomyocyttene. Videre tyder bevis på at trombolytisk behandling eller primær perkutan koronarintervensjon (PPCI) ikke forhindrer reperfusjonsskade. Det er fortsatt ingen ideell dyremodell for MIRI. Denne studien tar sikte på å forbedre MIRI-modellen hos rotter for å gjøre operasjonen enklere og mer gjennomførbar. En unik metode for å etablere MIRI er utviklet ved å bruke et mykt rør under et viktig trinn i den iskemiske perioden. For å utforske denne metoden ble tretti rotter tilfeldig delt inn i tre grupper: sham group (n = 10); eksperimentell modellgruppe (n = 10); og eksisterende modellgruppe (n = 10). Funn av triphenyltetrazoliumkloridfarging, elektrokardiografi og prosent overlevelse sammenlignes med å bestemme nøyaktigheten og overlevelsesraten for operasjonene. Basert på studieresultatene har det blitt konkludert med at den forbedrede kirurgimetoden er forbundet med en høyere overlevelsesrate, forhøyet ST-T-segment og større infarktstørrelse, som forventes å etterligne patologien til MIRI bedre.

Introduction

Iskemisk hjertesykdom er den ledende årsaken til dødelighet over hele verden. Kardiovaskulær dødelighet har en avgjørende rolle i folkehelse og epidemiologi globalt1. Myokardisk iskemi og reperfusjonsskade spiller viktige funksjoner i iskemisk hjertesykdom, som refererer til en kompleks patofysiologisk prosess som inkluderer uttømming av adenosin tripfosfat2, overdreven generering av reaktive oksygenarter3, inflammatoriske reaksjoner4 og mitokondrie dysfunksjon på grunn av kalsiumoverbelastning5, som utløser akutt hjerteinfarkt via metabolsk dysfunksjon og strukturell skade6.

Imidlertid forblir de detaljerte mekanismene som ligger til grunn for myokard iskemi og reperfusjonsskade (MIRI) ukjent. Det nåværende arbeidet tar sikte på å utvikle en unik dyremodell som i tilstrekkelig grad simulerer den kliniske presentasjonen og behandlingen av MIRI. Ellers, i prosessen med MIRI-modellforskning, krever store dyr7 (som griser) intervensjonskirurgi, noe som er dyrt. Små dyr (som kaniner8, mus 9,10,11,12 og rotter13) krever delikat kirurgi under mikroskopi10, fjernstyrte saccules 8,11, eller klemmer hjertet ut av hulrommet9, noe som krever et høyt nivå av teknologi og kan forårsake flere postoperative komplikasjoner som forstyrrer nøyaktigheten av funnene. En ideell MIRI-modell med høyere overlevelsesrate og lavere kostnader vil spille en avgjørende rolle i patologisk forskning.

Denne studien hadde som mål å bekjempe disse problemene ved å etablere en mer tilgjengelig og gjennomførbar modell av MIRI hos rotter for å lette forskningen på MIRI-patologien, noe som kan føre til oppdagelsen av kliniske terapier for MIRI.

Protocol

Studien ble godkjent av Dyrepleie- og brukskomiteen ved Nanjing University of Chinese Medicine (tillatelse nr. 202004A002). Studien fulgte strengt Nasjonale helseinstitutter (NIH) retningslinjer for bruk av forsøksdyr (NIH-publikasjon nr. 85-23, revidert 2011). Tretti mannlige Sprague-Dawley rotter (vekt, 300 ± 50 g; alder, 12 ± 14 uker) ble brukt i dette arbeidet.

1. Dyreforberedelse

  1. Frata rotter av mat og vann i 12 timer før operasjonen. Preoperativ faste har som mål å forhindre lungeaspirasjon14.
  2. Steriliser alle instrumenter før operasjonen ved hjelp av en høytrykks dampsterilisator.
  3. Bedøv rottene ved å administrere pentobarbitalnatrium (1,5 %, 75 mg/kg) via intraperitoneal injeksjon (se materialfortegnelse).
  4. Vurder effektiviteten av anestesi ved å utføre klype-tå testen.
    MERK: Rotten regnes som tilstrekkelig bedøvet hvis ingen reflekser observeres når bakpoten holdes av pinsettene.
  5. Rett ut den midterste delen av to binders for å danne en S-figur. Trekk ned den brede delen av hver "S" for å danne en liten retraktor.
  6. Skjær et 2 mm polyvinylkloridrør (PVC) i 7 mm lange deler. Sett inn en 10 cm lang 4-0 sutur i PVC-røret, og bind endene.
  7. Ligat venstre fremre synkende (LAD) koronararterie og PVC-røret sammen ved hjelp av en 6-0 sutur. Klipp et spor i midten av PVC-røret ved hjelp av oftalmisk saks, og bruk sporet til å tre 6-0 suturen gjennom røret for å forhindre at den faller av.
    MERK: PVC-røret og "S"-formretraktorene er vist i tilleggsfigur 1.

2. Kirurgi prosedyre

  1. Utfør kirurgi for å generere den forbedrede MIRI rotte modellen ved å følge trinnene nedenfor.
    MERK: Dyremodellgruppen som genereres av den forbedrede MIRI-metoden, kalles den eksperimentelle modellgruppen gjennom hele artikkelen.
    1. Etter anestesi (trinn 1.2), fest lemmer av rotten med tape ved å plassere rotten på kirurgisk brett i liggende stilling. Barber nakken og venstre fremre brystområde med depilatorisk krem, og rengjør huden med 75% alkohol og iodoforskrubb.
    2. Klipp huden på nakken på langs langs median cervical linje ved hjelp av oftalmisk saks.
    3. Skill nakkemusklene ved hjelp av oftalmiske pinsett, og plasser en retraktor (trinn 1.4) på hver side for å trekke dem ytterligere tilbake.
      MERK: Det er nødvendig å eksponere luftrøret tilstrekkelig, da det er avgjørende for å forhindre blødning fra skjoldbruskkjertelen i dette trinnet.
    4. Etter å ha eksponert luftrøret, identifiser mellomrommet mellom fjerde og femte trakealringer. Dette rommet er punkteringspunktet.
    5. Merk dette punktet med den stumpe kanten på en nålespiss. Lag et 3 mm snitt parallelt med cricoid brusk på dette tidspunktet.
    6. Sett inn en sugetrokar (se Materialtabell) i luftrøret via snittet (trinn 2.1.5), og ventiler rotten mekanisk for å opprettholde normal åndedrett med en hastighet på 80 pust/min og et tidevannsvolum på 8 ml/kg.
    7. Deretter gjør du et snitt på 4-5 cm fra xiphoid til midten av det andre venstre intercostalrommet mens du holder skalpellen i en 45° vinkel. Forsiktig og sakte, skille pectoralis store og serratus fremre muskler ved hjelp av oftalmiske pinsett for å få tilgang til intercostal plass.
    8. Lag et snitt på 1,5 cm tverrgående mellom venstre tredje og fjerde ribbe ved hjelp av oftalmisk saks.
    9. Klipp om nødvendig ut det fjerde ribbenet for å eksponere hjertet dekket av venstre lunge. Dette gir bedre synlighet.
    10. For å forhindre skader, plasser bomullsboller gjennomvåt i den fysiologiske saltoppløsningen over lungene i thoracic hulrommet. Disseker perikardiumet ved hjelp av oftalmiske pinsett, løft venstre atrievedheng av pinsett, og identifiser koronar ostium som er tilstede ved roten av aortaarterien.
    11. I delen mellom venstre lunge og auricle, ligate LAD og pre-forberedt kort rør (trinn 1.6) sammen ved hjelp av en 6-0 kirurgisk sutur, og knytte den ved hjelp av en slipknot. Plasser slipknot i sporet på PVC-røret, og stram det ligaterte røret og LAD ved hjelp av en ekstra slipknot i 45 min15 (figur 1A,B).
    12. Registrer fargeendringen i den fremre delen av venstre ventrikel og ST-segmentforhøyelse på elektrokardiogram (EKG) i iskemiperioden.
      MERK: Den fremre delen av venstre ventrikel blir blek i iskemiperioden.
    13. Klem brystmusklene og huden ved hjelp av et arterieklips, og dekk såret med fuktig saltvannsgass.
    14. Løsne slipknoten, og fjern det ferdiglagde korte røret etter 45 min15 (figur 1C).
    15. Hold rottene bedøvet under reperfusjon i 2 timer.
  2. Utfør kirurgi for å generere rottemodellen etter den tidligere publiserte prosedyren16.
    MERK: Denne dyremodellgruppen omtales som den eksisterende modellgruppen gjennom hele artikkelen.
    1. Før ligasjon av LAD koronararterien, utfør de samme trinnene som den eksperimentelle modellgruppen.
    2. I løpet av den iskemiske perioden, ligate hver rottes proksimale LAD koronar arterie med en slipknot bare ved hjelp av en 6-0 kirurgisk sutur i samme posisjon som den eksperimentelle modellgruppen og knytte en slipknot i 45 min.
    3. Etter ligation, løsne slipknot med pinsett, suturer snittene av rotten med en suturnål og pinsett, og hold dyret i dyp anestesi på 1,5% pentobarbital natrium gjennom hele perioden med reperfusjon 17,18,19 i 2 timer før høsting av rottens hjerter.

3. Vurdering av triphenyltetrazoliumkloridfarging

  1. På slutten av reperfusjonen blir rottene euthenized mens de fortsatt er dypt bedøvet. Ofre rottene og høst deres hjerter16,20 umiddelbart. Vask hjertene i PBS-oppløsning, og oppbevar dem ved −20 °C i ca. 20 minutter for å herde vevet.
  2. Klipp deretter hjertene i 2 mm skiver med et mikrotomblad, inkuber dem med 2% triphenyltetrazoliumklorid (TTC) (se Materialtabell) ved 37 °C i ~30 min, og fest dem i 10% nøytral formalin.
  3. Fotografier hjerteskivene, og beregn de infarkterte områdene ved hjelp av et bildebehandlingsprogram av ImageJ-programvare (se Tabell over materialer).
    MERK: På grunn av fargingen ser de infarktstedene lyse hvite ut, mens normale vev ser mørkerøde ut.

4. Histologisk farging

  1. Høst hjertene under dyp anestesi på 1,5% pentobarbital natrium på slutten av reperfusjonsperioden.
  2. Fest hjertene i 10% formalin ved 4 °C i 48 timer.
  3. Deretter seksjonerer du hjertene med en mikrotom i minst 6 skiver (5 μm tykk) og sikrer minst tre skiver for hematoksylin og eosin (H&E) og Masson som flekker20,21.
  4. Vær oppmerksom på lysbildene under et lysmikroskop, og fotografer dem.

5. EKG-vurdering

  1. Del dyr tilfeldig inn i eksperimentelle eller eksisterende MIRI-modellgrupper eller sham-grupper for å vurdere EKG-endringene.
  2. Bedøv alle rotter under kirurgiske ligasjoner og vurdere standard lem bly II sporing20,21 for å identifisere EKG endringer og bekrefte myokard iskemi.
  3. Lagre alle bilder i et digitalt bibliotek.

6. Statistisk analyse

  1. Utføre statistiske analyser ved hjelp av vitenskapelig grafer og statistikkprogramvare (se Materialliste).
  2. Uttrykk alle data som gjennomsnitt ± standardfeil av gjennomsnittet. Etter normalitets- og lognormalitetstester for hver gruppe, utfør en enveisanalyse av varians og t-tester22 for å bestemme signifikante forskjeller mellom gruppene. Se på p-verdi <0,05 som statistisk signifikant.

Representative Results

TTC-flekker
Hjerteseksjoner fra rotter som gjennomgikk enten den eksisterende eller forbedrede MIRI-prosedyren eller sham-operasjonen ble farget med TTC, og bildene ble lagret digitalt og analysert ved hjelp av ImageJ. Rotter som gjennomgikk enten de allerede eksisterende eller forbedrede MIRI-prosedyrene hadde hjerteinfarkt, mens rotter fra skamgruppen ikke gjorde det (figur 2B). Sammenlignet med rotter i skamgruppen hadde rotter i de eksisterende (p < 0,0001) og eksperimentelle (p < 0,0001) MIRI-modellgrupper en betydelig forskjell i hjerteinfarktstørrelse, og den eksperimentelle modellgruppen hadde en større hjerteinfarktstørrelse enn den eksisterende modellgruppen (p = 0,0176) (figur 3B).

Histologisk farging
Analyse av prøver farget ved hjelp av H&E- ogMasson-flekker 22,23 viste at sammenlignet med skamgruppen hadde kardiomyocyttene til både eksperimentelle og eksisterende modellgrupper opplevd kritisk skade og nukleolyse og ble infiltrert av mange nøytrofiler (figur 3).

EKG-test
EKG ST-T-segmentene av rotter i de eksisterende og eksperimentelle MIRI-modellgruppene ble forhøyet sammenlignet med rotter i sham-gruppen (figur 4A), og forskjellene mellom eksperimentell modell og sham-grupper (p < 0,0001) eller de eksisterende modell- og shamgruppene (p < 0,0001) var signifikante (figur 4B). Videre var ST-T-segmentet mer forhøyet i den eksperimentelle modellgruppen enn i den eksisterende modellgruppen (p = 0,0274) (figur 4C).

Prosent overlevelse
Overlevelsesraten var signifikant forskjellig mellom de to MIRI-modellgruppene (figur 4D). Fire av de ti rottene døde i den eksisterende modellgruppen. Dødeligheten var 40% i reperfusjonsperioden. Derimot døde ingen av rottene i den eksperimentelle modellgruppen under operasjonen, noe som viste at den nåværende forbedrede modellen hadde en høyere overlevelsesrate (p = 0,0291).

Figure 1
Figur 1: Viktige trinn i modelloperasjonen for myokard iskemisk og reperfusjonsskade (MIRI). Grønne punkter indikerer ligaturprotokollen i den iskemiske perioden, inkludert å plassere det myke røret på koronararteriene (A), hekte suturlinjen inn i sporet på det ferdiglagde myke røret (B), løsne slipknot og fjerne det myke røret når reperfusjonsperioden ble startet (skalastang = 1 cm) (C ). LAA: Venstre atrievedheng, RAA: Høyre atrievedheng, LAD: Venstre fremre synkende, RCA: Høyre koronararterie, IVC: Dårligere Vena Cava, SVC: Superior Vena Cava, AO: Aorta Artery, PA: Lungearterie. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Hele kirurgiprosedyren og forskjeller i triphenyltetrazoliumklorid (TTC) farging mellom ulike grupper. Den ferdiglagde lille retraktoren (skalastang = 15 mm), mykt rør (skalastang = 10 mm) og hele operasjonen (skalastang = 15 mm) vises (A). Tretti rotter ble tilfeldig delt inn i eksperimentelle (n = 10), sham group (n = 10) og eksisterende modellgrupper (n = 10). TTC-farging indikerte at både eksperimentelle og eksisterende modellers grupper hadde betydelige endringer sammenlignet med sham-gruppen (B). Den fremre veggen av myokardiet i eksperimentell og sideveggen i de eksisterende modellgruppene ble blek hvit, noe som bekrefter det iskemiske områdets plassering (skalastang = 5 mm). Den "eksisterende modellen" er avbildet som den "gamle modellen" i figuren. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Forskjeller i H&E- og Masson-farging mellom grupper. Tretti mannlige Sprague Dawley rotter ble tilfeldig delt inn i eksperimentelle (n = 10), sham gruppe (n = 10), og eksisterende modell (n = 10) grupper, og sammenligningen av celle morfologiske endringer mellom grupper er vist (skala bar = 2 mm). Hematoksylin og Eosin (H&E) og Masson farging viser at myokardceller av eksperimentell modell og eksisterende modellgrupper har kritisk skade, nukleolyse, og infiltreres av mange nøytrofiler sammenlignet med sham-gruppens (skalabar = 100 μm). Den "eksisterende modellen" er avbildet som den "gamle modellen" i figuren. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Forskjeller i statistiske resultater mellom grupper. Tretti mannlige Sprague Dawley rotter ble tilfeldig delt inn i eksperimentelle (n = 10), sham gruppe (n = 10), og eksisterende modell (n = 10) grupper. Elektrokardiogramfunn viser at sammenlignet med den allerede eksisterende modellgruppen, har den eksperimentelle modellgruppen en større hjerteinfarktstørrelse (****p < 0,0001, *p = 0,0176) (A), en høyere høyde i ST-segmentet (****p < 0,0001, *p = 0,0274) (B) og en høyere overlevelsesprosent (p = 0,0291) (C ). Spesielt var rotter i den eksisterende modellgruppen mer sannsynlig å dø i begynnelsen av iskemiperioden og begynnelsen av reperfusjonsperioden (D). Den "eksisterende modellen" er avbildet som den "gamle modellen" i figuren. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Supplerende figur 1: Detaljene i den ferdiglagde retraktoren og PVC-røret. Den ferdiglagde retraktoren (A) og PVC-røret (B) vises. Klikk her for å laste ned denne filen.

Discussion

Hovedforskjellen mellom de allerede eksisterende og forbedrede metodene var bruk av PVC-rør i ligasjonsprosessen. I den eksisterende kirurgimetoden ble myokardvevet ligatert bare ved hjelp av 6-0 silke sutur, noe som induserte skade på myokardiet under ligasjon som resulterte i intraoperativ død. Videre ville pulsasjonen av hjertet løsne slipknot. I motsetning, i den forbedrede metoden med PVC-røret, kan slipknot plassert i sporet av røret strammes, og myokardiområdet som påvirkes av ligasjon økte. Disse fordelene ble observert under den eksperimentelle prosedyren og bekreftet av TTC-farging og prosent overlevelsesfunn.

Det kritiske trinnet i den forbedrede kirurgimetoden var å plassere det myke røret på den proksimale LAD-koronararterien, ledsaget av nerver, lymfatiske kar og myokardvev under ligasjon i den iskemiske perioden. Dette ferdiglagde myke røret kan fungere som en pute som beskytter perifert vev (nerver, myokardi og lymfatiske kar) og reduserer dødeligheten under koronararterieligasjon. Operasjonen utført av den allerede eksisterende metoden var lik operasjonen for hjerteinfarkt. De prosentvise overlevelsesfunnene indikerte at rotter i den eksisterende modellgruppen hovedsakelig døde i den iskemiske perioden (to rotter døde ved 2 min etter ligation, og to rotter døde på 45 min etter ligation). Ellers er de underliggende dødsårsakene fortsatt uklare, og det er en rekke hypoteser, inkludert ytterligere skade på nervestrukturene23, lymfatiske kar og myokardi.

Når det gjelder nervøs skade, har tidligere studier indikert at i løpet av den iskemiske perioden i dyremodellen, foruten de direkte lokale effektene av iskemi på nervestrukturene, er det sannsynligvis også en betydelig reduksjon i nevropeptid Y (NPY) nivåer som bidrar til forstyrrelser i axoplasmisk transport i den sympatiske innervasjonen24. Dette funnet er enig med resultater rapportert av Han et al.25, som avslørte at en gradvis forsvinning av NPY skjedde innenfor det infarkterte myokardiet etter ligasjon av LAD-koronararterien hos rotter. Npys rolle i denne sammenhengen er imidlertid fortsatt uklar. Slettingen demper hjertedysfunksjon og apoptose under akutt hjerteinfarkt26, og er forbundet med arytmi27, høyt blodtrykk og koronar mikrovaskulær funksjon28.

Videre oppstod negativ obstruksjon av hjertelymfstrøm i den iskemiske perioden, noe som førte til alvorlig hjerteødem, venstre dysfunksjon og blødninger29, noe som kan være en annen dødsårsak hos rotter. Under denne patologiske prosessen kan ligaturen til LAD-koronararterien tilskrives hindring av koronararterier eller hjertelym lymfatisk transport i det infarkterte området, noe som kan forårsake ytterligere komplikasjoner, for eksempel negativ ombygging av epikardiale samlerlymtrykkatikk, redusert lymfatisk strømning og vedvarende ødem30.

Derfor spiller sirkulasjon i lymfekar en funksjonell rolle i hjerte homeostase31 og sårheling32, og prosentandelen overlevelsesfunn i denne studien tyder på at den forbedrede MIRI-kirurgiske prosedyren kan unngå lymfatisk skade og fremme lymfatisk reperfusjon ved å plassere det myke røret på LAD-koronararterien under ligaturen. Til sammenligning er den eksisterende kirurgimetoden mer sannsynlig å rive hjertemuskelen og forårsake massiv blødning under ligasjon av LAD koronararterien, uten dempende effekt av det myke røret. I tillegg var den forhåndsberedte myke rørdiameteren mye større enn 6-0 silke sutur, og røret kan ha kontrahert og indusert en større infarktstørrelse da slipknot var bundet til røret i den iskemiske perioden.

Denne studien hadde noen begrensninger. Hjertets infarktstørrelse ble analysert i det foreløpige eksperimentet. Erstatningsformelen (N = 7,75) ble beregnet ved hjelp av en tidligere rapportertformel 33. Tatt i betraktning mulig død av rotter under operasjonen, ble N hevet med 25%; Derfor ble n = 10 (ti rotter for hver gruppe) bestemt. Ellers hadde den allerede eksisterende metoden for å generere MIRI-modellen en høy dødelighet. Derfor påvirket få tilfeller (lav utvalgsstørrelse) i den eksperimentelle modellgruppen de statistiske funnene. Flere vurderinger, inkludert ekkokardiografi30, Evans blåfarging34 og den myokardbaserte enzymmålingen35, var avgjørende for evaluering og analyse av hjertefunksjon. På grunn av den lave utvalgsstørrelsen på dette arbeidet ble disse vurderingene ikke utført og vil bli beskrevet i en fremtidig studie av farmakodynamisk forskning i MIRI. Men med tanke på at den eksisterende kirurgiske prosedyren for å generere MIRI-modellen er forbundet med omfattende myokardskade, er det verdt å rapportere denne nåværende metoden for å forbedre modelleringen av MIRI hos rotter og bringe lys til denne prekliniske modellen som riktig simulerer iskemisk hjertesykdom.

Til slutt hadde den forbedrede kirurgimetoden for å generere MIRI-modellen en høyere overlevelsesrate, et forhøyet ST-T-segment og en større infarktstørrelse enn den eksisterende MIRI-modellgenereringsmetoden, noe som tyder på at den forbedrede modellen bedre simulerer MIRI-patologi.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av Administration of Traditional Chinese Medicine [SLJ0204], Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine (Y21017), National Natural Science Foundation of China [81973763, 81973824,82004239].

Materials

Name Company Catalog Number Comments
10% Neutral Formalin Chunyu, China _
2,3,5-Triphenyl-2H-Tetrazolium Chloride Solarbio, China T8107
75% Alchol SCR, China 10009261
Artery Clip Zhonglin Dongsheng, China 6.5cm
Camera Olympus Corporation, Japan EPL5
Cotton ball Huachen, China _
Dpilatory cream Veet, China _
Eye speculum Shanghai Jingzhong, China _
Gauze Zhonggan, China _
GraphPad GraphPad Software, USA 8.0
H&E Kit Solarbio, China G1120
High-pressure steam sterilizer TOMY, Japan SX-500
ImageJ NIH, USA _
Masson Kit Solarbio, China G1340
Medical Tape Mr.Song, China _
Microscope Olympus Corporation, Japan CKX31
Microscopy TEKSQRAY, China _
Microtome Leica, Germany RM2235
Microtome Blade Leica, Germany 819
Needle holder Shanghai Jingzhong, China _
Ophthalmic scissors Shanghai Jingzhong, China _
Ophthalmic tweezers Shanghai Jingzhong, China _
Paper clip Chenguang, China ABS91613
Physiological saline solution Kelun, China _
Powerlab ECG ADINSTRUMENTS ,China 4/35
PVC tube Guanzhijia, China _
Small animal ventilator TECHMAN, China HX-101E
Sodium Pentobarbital SIGEMA, USA 1030001
Suction trocar TECHMAN, China HX-101E
Suture line Lingqiao, China 4-0
Suture needle with thread Shanghai Pudong Jinhua Medical Products Co LTD, China 6-0

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics-2016 update: a report from the American heart association. Circulation. 133 (4), 38 (2016).
  2. Allen, D. G., Orchard, C. H. Myocardial contractile function during ischemia and hypoxia. Circulation Research. 60 (2), 153-168 (1987).
  3. Ashraf, M. I., et al. A p38MAPK/MK2 signaling pathway leading to redox stress, cell death and ischemia/reperfusion injury. Cell Communication and Signaling. 12, 6 (2014).
  4. Hernandez-Resendiz, S., et al. The role of redox dysregulation in the inflammatory response to acute myocardial ischaemia-reperfusion injury - adding fuel to the fire. Current Medicinal Chemistry. 25 (11), 1275-1293 (2018).
  5. Heidrich, F., et al. The role of phospho-adenosine monophosphate-activated protein kinase and vascular endothelial growth factor in a model of chronic heart failure. Artificial Organs. 34 (11), 969-979 (2010).
  6. Shen, Y., Liu, X., Shi, J., Wu, X. Involvement of Nrf2 in myocardial ischemia and reperfusion injury. International Journal of Biological Macromolecules. 125, 496-502 (2019).
  7. Hinkel, R., et al. AntimiR-21 prevents myocardial dysfunction in a pig model of ischemia/reperfusion injury. Journal of the American College of Cardiology. 75 (15), 1788-1800 (2020).
  8. Torrado, J., et al. Sacubitril/Valsartan averts adverse post-infarction ventricular remodeling and preserves systolic function in rabbits. Journal of the American College of Cardiology. 72 (19), 2342-2356 (2018).
  9. Guan, L., et al. MCU Up-regulation contributes to myocardial ischemia-reperfusion Injury through calpain/OPA-1-mediated mitochondrial fusion/mitophagy Inhibition. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 23 (11), 7830-7843 (2019).
  10. Fan, Q., et al. Dectin-1 contributes to myocardial ischemia/reperfusion injury by regulating macrophage polarization and neutrophil infiltration. Circulation. 139 (5), 663-678 (2019).
  11. Huang, C., et al. Effect of myocardial ischemic preconditioning on ischemia-reperfusion stimulation-induced activation in rat thoracic spinal cord with functional MRI. International Journal of Cardiology. 285, 59-64 (2019).
  12. Li, D., et al. Cardioprotection of CAPE-oNO2 against myocardial ischemia/reperfusion induced ROS generation via regulating the SIRT1/eNOS/NF-κB pathway in vivo and in vitro. Redox Biology. 15, 62-73 (2018).
  13. Cui, Y., Wang, Y., Liu, G. Protective effect of Barbaloin in a rat model of myocardial ischemia reperfusion injury through the regulation of the CNPY2PERK pathway. International Journal of Molecular Medicine. 43 (5), 2015-2023 (2019).
  14. Lin, M. W., et al. Prolonged preoperative fasting induces postoperative insulin resistance by ER-stress mediated Glut4 down-regulation in skeletal muscles. Int J Med Sci. 11 (5), 1189-1197 (2021).
  15. Wu, J., et al. Sevoflurane alleviates myocardial ischemia reperfusion injury by inhibiting P2X7-NLRP3 mediated pyroptosis. Frontiers in Molecular Biosciences. 26 (8), 768594 (2021).
  16. Wu, Y., Yin, X., Wijaya, C., Huang, M. H., McConnell, B. K. Acute myocardial infarction in rats. Journal of Visualized Experiments. (48), e2464 (2011).
  17. Zhang, C. X., et al. Mitochondria-targeted cyclosporin: A delivery system to treat myocardial ischemia reperfusion injury of rats. Journal of Nanobiotechnology. 17 (1), 18 (2019).
  18. Liu, X. M., et al. Long non-coding RNA MALAT1 modulates myocardial ischemia-reperfusion injury through the PI3K/Akt/eNOS pathway by sponging miRNA-133a-3p to target IGF1R expression. European Journal of Pharmacology. 916, 174719 (2022).
  19. Li, L., et al. Ginsenoside Rg3-loaded, reactive oxygen species-responsive polymeric nanoparticles for alleviating myocardial ischemia-reperfusion injury. Journal of Controlled Release. 317, 259-272 (2020).
  20. Mickelson, J. K., et al. Streptokinase improves reperfusion blood flow after coronary artery occlusion. International Journal of Cardiology. 23 (3), 373-384 (1989).
  21. Verscheure, Y., Pouget, G., De Courtois, F., Le Grand, B., John, G. W. Attenuation by R 56865, a novel cytoprotective drug, of regional myocardial ischemia- and reperfusion-induced electrocardiographic disturbances in anesthetized rabbits. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 25 (1), 126-133 (1995).
  22. Fan, M. L., et al. Animal model of coronary microembolization under transthoracic echocardiographic guidance in rats. Biochemical and Biophysical Research Communications. 568 (3), 174-179 (2021).
  23. Lim, M., et al. Intravenous injection of allogeneic umbilical cord-derived multipotent mesenchymal stromal cells reduces the infarct area and ameliorates cardiac function in a porcine model of acute myocardial infarction. Stem Cell Research & Therapy. 9 (1), 129 (2018).
  24. Trautner, H., et al. Heart innervation after ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD). Histochemistry. 92 (2), 103-108 (1989).
  25. Han, C., Wang, X. A., Fiscus, R. R., Gu, J., McDonald, J. K. Changes in cardiac neuropeptide Y after experimental myocardial infarction in rat. Neuroscience Letters. 104 (1-2), 141-146 (1989).
  26. Huang, W., et al. Deletion of neuropeptide Y attenuates cardiac dysfunction and apoptosis during acute myocardial infarction. Frontiers in Pharmacology. 10, 1268 (2019).
  27. Kalla, M., et al. The cardiac sympathetic co-transmitter neuropeptide Y is pro-arrhythmic following ST-elevation myocardial infarction despite beta-blockade. European Heart Journal. 41 (23), 2168-2179 (2020).
  28. Cuculi, F., et al. Relationship of plasma neuropeptide Y with angiographic, electrocardiographic and coronary physiology indices of reperfusion during ST elevation myocardial infarction. Heart (British Cardiac Society). 99 (16), 1198-1203 (2013).
  29. Vuorio, T., Tirronen, A., Ylä-Herttuala, S. Cardiac Lymphatics - a new avenue for therapeutics. Trends in Endocrinology and Metabolism: TEM. 28 (4), 285-296 (2017).
  30. Henri, O., et al. Selective stimulation of cardiac lymphangiogenesis reduces myocardial edema and fibrosis leading to improved cardiac function following myocardial infarction. Circulation. 133 (15), 1484-1497 (2016).
  31. Oliver, G., Kipnis, J., Randolph, G. J., Harvey, N. L. The lymphatic vasculature in the 21st century: novel functional roles in homeostasis and disease. Cell. 182 (2), 270-296 (2020).
  32. Klotz, L., et al. Cardiac lymphatics are heterogeneous in origin and respond to injury. Nature. 522 (7554), 62-67 (2015).
  33. Percie du Sert, N., et al. Reporting animal research: Explanation and elaboration for the ARRIVE guidelines 2.0. PLoS Biology. 18 (7), 3000411 (2020).
  34. Miller, D. L., Li, P., Dou, C., Armstrong, W. F., Gordon, D. Evans blue staining of cardiomyocytes induced by myocardial contrast echocardiography in rats: evidence for necrosis instead of apoptosis. Ultrasound in Medicine & Biology. 33 (12), 1988-1996 (2007).
  35. Deng, C., et al. α-Lipoic acid reduces infarct size and preserves cardiac function in rat myocardial ischemia/reperfusion injury through activation of PI3K/Akt/Nrf2 pathway. PLoS ONE. 8 (3), 58371 (2013).

Tags

Medisin utgave 181

Erratum

Formal Correction: Erratum: Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury
Posted by JoVE Editors on 07/27/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury. The Authors section was updated.

The Authors section was updated from:

Hua-Qin Tong*1
Man-Lu Fan*1
Tong Sun1
Hao-Wen Zhang2
Jie Han3
Meng-Xi Wang1
Jian-Dong Chen3
Wei-Xin Sun4
Xiao-Hu Chen3
Mian-Hua Wu5
1First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine
2School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education
3Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine
4Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine
5Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

to:

Hua-Qin Tong*1,2,3
Man-Lu Fan*3
Tong Sun3
Hao-Wen Zhang4
Jie Han5
Meng-Xi Wang3
Jian-Dong Chen5
Wei-Xin Sun6
Xiao-Hu Chen1,2
Mian-Hua Wu7
1Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Nanjing University of Chinese Medicine
2Department of Cardiology, Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine
3First College of Clinical Medicine, Biological Technology Center for Innovation in Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine
4School of Health Preservation and Rehabilitation, Key Laboratory of Acupuncture and Medicine Research of Ministry of Education
5Department of Cardiology, Jiangsu Provincial Hospital of Chinese Medicine
6Department of Cardiology, Yancheng TCM Hospital Affiliated to Nanjing University of Chinese Medicine
7Jiangsu Collaborative Innovation Center of Traditional Chinese Medicine (TCM) Prevention and Treatment of Tumor, Nanjing University of Chinese Medicine
* These authors contributed equally

Forbedret gnagermodell av myokard iskemi og reperfusjonsskade
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tong, H. Q., Fan, M. L., Sun, T.,… More

Tong, H. Q., Fan, M. L., Sun, T., Zhang, H. W., Han, J., Wang, M. X., Chen, J. D., Sun, W. X., Chen, X. H., Wu, M. H. Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury. J. Vis. Exp. (181), e63510, doi:10.3791/63510 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter