Waiting
Login processing...

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

Medicine

Улучшенная модель грызунов ишемии миокарда и реперфузионной травмы

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

Ишемия-реперфузионная модель сердца крысы улучшается с помощью самодельного втягивающего устройства, поливинилхлоридной трубки и уникального метода завязывания узлов. Результаты анализа электрокардиограммы, трифенилтетразолия и гистологического окрашивания, а также процентной выживаемости показали, что улучшенная модельная группа имеет более высокие показатели успеха и выживаемости, чем уже существующая модельная группа.

Abstract

Ишемия миокарда и реперфузионное повреждение (MIRI), вызванное ишемической болезнью сердца (ИБС), вызывает повреждение кардиомиоцитов. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что тромболитическая терапия или первичное чрескожное коронарное вмешательство (PPCI) не предотвращает реперфузионное повреждение. До сих пор нет идеальной животной модели для MIRI. Это исследование направлено на улучшение модели MIRI на крысах, чтобы сделать операцию проще и более осуществимой. Уникальный метод установления МИРИ разработан с использованием мягкой трубки на ключевом этапе ишемического периода. Чтобы исследовать этот метод, тридцать крыс были случайным образом разделены на три группы: фиктивная группа (n = 10); экспериментальная модельная группа (n = 10); и существующая модельная группа (n = 10). Результаты окрашивания трифенилтетразолия хлоридом, электрокардиографии и процентной выживаемости сравниваются для определения точности и выживаемости операций. На основании результатов исследования был сделан вывод о том, что улучшенный метод хирургии связан с более высокой выживаемостью, повышенным сегментом ST-T и большим размером инфаркта, который, как ожидается, будет лучше имитировать патологию MIRI.

Introduction

Ишемическая болезнь сердца является основной причиной смертности во всем мире. Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний играет решающую роль в общественном здравоохранении и эпидемиологии во всеммире1. Ишемия миокарда и реперфузионное повреждение играют важную роль при ишемической болезни сердца, которая относится к сложному патофизиологическому процессу, который включает истощение аденозинтрифосфата2, чрезмерную генерацию активных форм кислорода3, воспалительные реакции4 и митохондриальную дисфункцию из-за перегрузки кальцием5, которая вызывает острый инфаркт миокарда через метаболическую дисфункцию и структурное повреждение6.

Тем не менее, подробные механизмы, лежащие в основе ишемии миокарда и реперфузионного повреждения (MIRI), остаются неизвестными. Настоящая работа направлена на разработку уникальной животной модели, которая адекватно имитирует клиническую картину и лечение МИРИ. В противном случае, в процессе исследования модели MIRI, крупным животным7 (например, свиньям) требуется интервенционная хирургия, которая стоит дорого. Мелкие животные (такие как кролики8, мыши 9,10,11,12 и крысы13) требуют деликатного хирургического вмешательства под микроскопией 10, дистанционно управляемых саккул 8,11 или выдавливания сердца из полости9, что требует высокого уровня технологии и может вызвать несколько послеоперационных осложнений, которые нарушают точность результатов. Идеальная модель MIRI с более высокой выживаемостью и более низкой стоимостью будет играть решающую роль в патологических исследованиях.

Это исследование было направлено на борьбу с этими проблемами путем создания более доступной и осуществимой модели MIRI на крысах, чтобы облегчить исследование патологии MIRI, что может привести к открытию клинических методов лечения MIRI.

Protocol

Исследование было одобрено Комитетом по уходу за животными и их использованию Нанкинского университета китайской медицины (разрешение No 202004A002). Исследование строго соответствовало руководящим принципам Национального института здравоохранения (NIH) по использованию лабораторных животных (публикация NIH No 85-23, пересмотренная в 2011 году). В этой работе использовались тридцать самцов крыс Sprague-Dawley (вес, 300 ± 50 г; возраст, 12 ± 14 недель).

1. Подготовка животных

  1. Лишите крыс пищи и воды за 12 ч до операции. Предоперационное голодание направлено на предотвращение легочной аспирации14.
  2. Стерилизуйте все инструменты перед операцией с помощью парового стерилизатора высокого давления.
  3. Анестезируют крыс путем введения пентобарбитала натрия (1,5%, 75 мг/кг) путем внутрибрюшинной инъекции (см. Таблицу материалов).
  4. Оцените эффективность анестезии, выполнив тест на защемление пальцев ног.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Крыса считается достаточно обезболенной, если не наблюдается никаких рефлексов, когда ее задняя лапа удерживается пинцетом.
  5. Выпрямите среднюю часть двух скрепок, чтобы сформировать форму «S». Потяните вниз широкий участок каждой буквы «S», чтобы сформировать небольшой втягивающий механизм.
  6. Разрежьте трубку диаметром 2 мм из поливинилхлорида (ПВХ) на куски длиной 7 мм. Вставьте шов длиной 10 см 4-0 в трубку ПВХ и завяжите его концы.
  7. Разложите левую переднюю нисходящую (LAD) коронарную артерию и трубку ПВХ вместе с помощью шва 6-0. Вырежьте канавку в середине трубки из ПВХ с помощью офтальмологических ножниц и используйте канавку, чтобы продеть шов 6-0 через трубку, чтобы предотвратить его падение.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Трубка из ПВХ и втягивающие устройства формы "S" показаны на дополнительном рисунке 1.

2. Хирургическая процедура

  1. Выполните операцию для создания улучшенной модели крыс miri, выполнив следующие действия.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Группа моделей животных, сгенерированная улучшенным методом MIRI, во всей статье упоминается как экспериментальная модельная группа.
    1. После анестезии (шаг 1.2) зафиксируйте конечности крысы скотчем, поместив крысу на хирургическую доску в лежачем положении. Побрейте шею и левую переднюю часть грудной клетки кремом для депиляции, а кожу очистите 75% спиртом и йодофорным скрабом.
    2. Разрезайте кожу шеи вдоль вдоль срединной линии шейки матки с помощью офтальмологических ножниц.
    3. Отделите мышцы шеи с помощью офтальмологического пинцета и поместите втягивающее устройство (шаг 1.4) с каждой стороны, чтобы втянуть их дальше.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Необходимо адекватно обнажить трахею, так как это имеет решающее значение для предотвращения кровотечения из щитовидной железы во время этого этапа.
    4. После обнажения трахеи определите пространство между четвертым и пятым кольцами трахеи. Это пространство является точкой прокола.
    5. Отметьте эту точку тупым краем кончика иглы. Сделайте разрез 3 мм параллельно крикоидному хрящу в этой точке.
    6. Вставьте всасывающий троакар (см. Таблицу материалов) в трахею через разрез (этап 2.1.5) и механически проветрите крысу для поддержания нормального дыхания со скоростью 80 вдохов/мин и приливным объемом 8 мл/кг.
    7. Далее делают разрез 4-5 см от мечевидного до середины второго левого межреберного пространства, удерживая скальпель под углом 45°. Осторожно и медленно отделите большую грудную клетку и зазубренную переднюю мышцы с помощью офтальмологического пинцета для доступа к межреберному пространству.
    8. Сделайте разрез 1,5 см поперечно между левым третьим и четвертым ребрами с помощью офтальмологических ножниц.
    9. При необходимости вырежьте четвертое ребро, чтобы обнажить сердце, покрытое левым легким. Это обеспечивает лучшую видимость.
    10. Для предотвращения травм поместите ватные шарики, смоченные в физиологическом растворе, над легкими в грудной полости. Рассекните перикард с помощью офтальмологического пинцета, поднимите пинцетом придаток левого предсердия и определите коронарный остий, присутствующий в корне аортальной артерии.
    11. В срезе между левым легким и ушной раковиной сажайте LAD и предварительно подготовленную короткую трубку (шаг 1.6) вместе, используя хирургический шов 6-0, и свяжите его с помощью slipknot. Поместите скользящий узел в канавку трубки из ПВХ и затяните лигированную трубку и LAD с помощью второго скользящего узла в течение 45 мин15 (рисунок 1A,B).
    12. Фиксируют изменение цвета передней части левого желудочка и подъем ST-сегмента на электрокардиограмме (ЭКГ) в период ишемии.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Передняя часть левого желудочка бледнеет в период ишемии.
    13. Зажмите мышцы грудной клетки и кожу с помощью зажимной артерии и накройте рану влажной солевой марлей.
    14. Ослабьте скользящий узел и удалите предварительно подготовленный короткий тюбик через 45 мин15 (рисунок 1С).
    15. Держите крыс под наркозом во время реперфузии в течение 2 ч.
  2. Выполните операцию по генерации модели крысы в соответствии с ранее опубликованной процедурой16.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Эта модельная группа животных упоминается как существующая модельная группа на протяжении всей статьи.
    1. Перед перевязкой коронарной артерии LAD выполните те же шаги, что и экспериментальная модельная группа.
    2. Во время ишемического периода связывайте проксимальную коронарную артерию LAD каждой крысы с помощью скользящего узла только с использованием хирургического шва 6-0 в том же положении, что и экспериментальная модельная группа, и завязывайте скользящий узел в течение 45 минут.
    3. После перевязки ослабьте пинцетом скользящий узел, зашить разрезы крысы шовной иглой и пинцетом, а животное держать в глубоком наркозе 1,5% пентобарбитала натрия в течение всего периода реперфузии 17,18,19 в течение 2 ч перед сбором сердец крысы.

3. Оценка окрашивания трифенилтетразолия хлоридом

  1. В конце реперфузии крысы эвтенизируются, в то время как еще глубоко обезболиваются. Принесите в жертву крыс и соберите их сердцасразу 16,20. Промыть сердца в растворе PBS и хранить их при −20 °C в течение ~20 мин для затвердевания тканей.
  2. Затем нарежьте сердечки на 2 мм ломтиками микротома, инкубируйте их с 2% трифенилтетразолия хлорида (TTC) (см. Таблицу материалов) при 37 °C в течение ~30 мин и зафиксируйте их в 10% нейтральном формалине.
  3. Сфотографируйте срезы сердца и рассчитайте области инфаркта с помощью программы обработки изображений программного обеспечения ImageJ (см. Таблицу материалов).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Из-за окрашивания участки инфаркта выглядят бледно-белыми, тогда как нормальные ткани кажутся темно-красными.

4. Гистологическое окрашивание

  1. Заготавливают сердца под глубоким наркозом 1,5% пентобарбитала натрия в конце периода реперфузии.
  2. Зафиксируйте сердечки в 10% формалине при 4 °C в течение 48 ч.
  3. Впоследствии разделите сердца микротомом по меньшей мере на 6 ломтиков (толщиной 5 мкм) и обеспечьте не менее трех ломтиков для гематоксилина и эозина (H&E) и окрашивания Массона20,21.
  4. Наблюдайте за слайдами под световым микроскопом и фотографируйте их.

5. Оценка ЭКГ

  1. Случайным образом разделите животных на экспериментальные или существующие модельные группы MIRI или фиктивные группы для оценки изменений ЭКГ.
  2. Обезболить всех крыс во время хирургических перевязок и оценить стандартный вывод конечности II, отслеживая20,21 для выявления изменений ЭКГ и подтверждения ишемии миокарда.
  3. Храните все изображения в цифровой библиотеке.

6. Статистический анализ

  1. Проведение статистического анализа с использованием программного обеспечения для построения научных графиков и статистики (см. Таблицу материалов).
  2. Выражайте все данные как среднее ± стандартной погрешности среднего значения. После тестов нормальности и логнормальности каждой группы выполняют односторонний анализ дисперсии и t-тесты22 для определения значимых различий между группами. Рассмотрим p-значение <0,05 как статистически значимое.

Representative Results

Окрашивание TTC
Участки сердца у крыс, которые подверглись либо существующей, либо улучшенной процедуре MIRI или фиктивной операции, были окрашены TTC, а изображения были сохранены в цифровом виде и проанализированы с использованием ImageJ. Крысы, которые прошли либо уже существующие, либо улучшенные процедуры MIRI, имели инфаркты миокарда, в то время как крысы из фиктивной группы этого не делали (рисунок 2B). По сравнению с крысами в фиктивной группе, крысы в существующих (p < 0,0001) и экспериментальных (p < 0,0001) модельных группах MIRI имели значительную разницу в размере инфаркта миокарда, а экспериментальная модельная группа имела больший размер инфаркта миокарда, чем существующая модельная группа (p = 0,0176) (рисунок 3B).

Гистологическое окрашивание
Анализ образцов, окрашенных с использованием пятен H&E и Masson22,23, показал, что по сравнению с фиктивной группой кардиомиоциты как экспериментальной, так и существующей модельной групп испытали критическое повреждение и нуклеолиз и были инфильтрированы многочисленными нейтрофилами (рисунок 3).

Тест ЭКГ
Сегменты ЭКГ ST-T крыс в существующих и экспериментальных модельных группах MIRI были повышены по сравнению с сегментами крыс в фиктивной группе (рисунок 4A), а различия между экспериментальной моделью и фиктивными группами (p < 0,0001) или существующими модельными и фиктивными группами (p < 0,0001) были значительными (рисунок 4B). Кроме того, сегмент ST-T был более высоким в экспериментальной модельной группе, чем в существующей модельной группе (p = 0,0274) (рисунок 4C).

Процент выживаемости
Выживаемость значительно различалась между двумя группами моделей MIRI (рисунок 4D). Четыре из десяти крыс умерли в существующей модельной группе. Смертность составила 40% в период реперфузии. Напротив, ни одна из крыс в экспериментальной модельной группе не умерла во время операции, демонстрируя, что текущая улучшенная модель имела более высокую выживаемость (p = 0,0291).

Figure 1
Рисунок 1: Ключевые этапы моделирования ишемической и реперфузионной травмы миокарда (MIRI). Зеленые точки указывают на протокол лигатуры в течение ишемического периода, включая размещение мягкой трубки на коронарных артериях (А), зацепление шовной линии в борозду предварительно подготовленной мягкой трубки (В), ослабление скользящего узла и удаление мягкой трубки при начале периода реперфузии (шкала бар = 1 см) (C ). LAA: придаток левого предсердия, RAA: правый предсердный придаток, LAD: левый передний нисходящий, RCA: правая коронарная артерия, IVC: нижняя полая вена, SVC: верхняя полая вена, AO: артерия аорты, PA: легочная артерия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2: Вся процедура операции и различия в окрашивании трифенилтетразолия хлорида (ТТС) между различными группами. Показаны предварительно подготовленный малый втягивающий механизм (шкала = 15 мм), мягкая трубка (шкала = 10 мм) и вся операция (шкала = 15 мм). Тридцать крыс были случайным образом разделены на экспериментальную (n = 10), фиктивную группу (n = 10) и существующую модельную (n = 10) группы. Окрашивание TTC показало, что как экспериментальные, так и существующие группы моделей имели значительные изменения по сравнению с фиктивной группой (B). Передняя стенка миокарда в экспериментальной и боковая стенка в существующих модельных группах стали бледно-белыми, что подтверждает расположение ишемической области (шкала бар = 5 мм). «Существующая модель» изображена как «старая модель» на рисунке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3: Различия в окрашивании H&E и Masson между группами. Тридцать самцов крыс Sprague Dawley были случайным образом разделены на экспериментальную (n = 10), фиктивную группу (n = 10) и существующую модельную (n = 10) группы, и показано сравнение морфологических изменений клеток между группами (шкала бар = 2 мм). Гематоксилин и Эозин (H&E), а также окрашивание Массона показывают, что клетки миокарда экспериментальной модели и существующих модельных групп имеют критическое повреждение, нуклеолиз и инфильтрированы многочисленными нейтрофилами по сравнению с клетками фиктивной группы (шкала бар = 100 мкм). «Существующая модель» изображена как «старая модель» на рисунке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4: Различия в статистических результатах между группами. Тридцать самцов крыс Sprague Dawley были случайным образом разделены на экспериментальную (n = 10), фиктивную группу (n = 10) и существующую модельную (n = 10) группы. Результаты электрокардиограммы показывают, что по сравнению с уже существующей модельной группой экспериментальная модельная группа имеет больший размер инфаркта миокарда (****p < 0,0001, *p = 0,0176) (A), более высокую высоту сегмента ST (****p < 0,0001, *p = 0,0274) (B) и более высокий процент выживаемости (p = 0,0291) (C ). В частности, крысы существующей модельной группы чаще умирали в начале периода ишемии и начале периода реперфузии (D). «Существующая модель» изображена как «старая модель» на рисунке. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Дополнительный рисунок 1: Детали предварительно подготовленного втягивающего устройства и трубы из ПВХ. Показаны предварительно подготовленные втягивающие устройства (А) и трубка из ПВХ (В). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Discussion

Основным отличием уже существующих и усовершенствованных методов стало использование трубок ПВХ в процессе лигирования. В существующем хирургическом методе ткань миокарда была перевязана с использованием только шелкового шва 6-0, что вызвало повреждение миокарда во время лигирования, что привело к интраоперационной смерти. Более того, пульсация сердца ослабила бы скользящий узел. Напротив, в улучшенном методе с трубкой ПВХ скользящий узел, помещенный в канавку трубки, можно было затянуть, а площадь миокарда, пораженного перевязкой, увеличилась. Эти преимущества наблюдались во время экспериментальной процедуры и подтверждались результатами окрашивания TTC и процентной выживаемости.

Критическим этапом усовершенствованного хирургического метода было размещение мягкой трубки на проксимальной коронарной артерии LAD, сопровождаемой нервами, лимфатическими сосудами и тканью миокарда во время перевязки в ишемическом периоде. Эта предварительно подготовленная мягкая трубка может выступать в качестве подушки, которая защищает периферические ткани (нервы, миокардию и лимфатические сосуды) и снижает смертность во время перевязки коронарных артерий. Операция, выполненная уже существующим методом, была похожа на операцию по инфаркту миокарда. Результаты процентной выживаемости показали, что крысы в существующей модельной группе в основном умирали во время ишемического периода (две крысы умерли через 2 мин после лигирования, а две крысы умерли через 45 мин после лигирования). В противном случае основные причины смерти до сих пор неясны, и существует ряд гипотез, включая дополнительное повреждение нервных структур23, лимфатических сосудов и миокардию.

Что касается нервного повреждения, предыдущие исследования показали, что во время ишемического периода на животной модели, помимо прямого локального воздействия ишемии на нервные структуры, также, вероятно, наблюдается значительное снижение уровней нейропептида Y (NPY), которые способствуют нарушениям аксоплазматического транспорта в симпатической иннервации24. Этот вывод согласуется с результатами, опубликованными Han et al.25, которые показали, что постепенное исчезновение NPY произошло в инфарктированном миокарде после перевязки коронарной артерии LAD у крыс. Однако роль NPY в этом контексте остается неясной. Его делеция ослабляет сердечную дисфункцию и апоптоз при остром инфаркте миокарда26 и связана с аритмией27, высоким кровяным давлением и коронарной микрососудистой функцией28.

Кроме того, неблагоприятная обструкция сердечного лимфотока произошла во время ишемического периода, что привело к тяжелому отеку сердца, дисфункции левого нерва и кровоизлияниям29, которые могут быть еще одной причиной смерти у крыс. Во время этого патологического процесса лигатура коронарной артерии LAD может быть отнесена к обструкции коронарных артерий или сердечного лимфатического транспорта в области инфаркта, что может вызвать дополнительные осложнения, такие как неблагоприятное ремоделирование лимфатики эпикардиального коллектора, снижение лимфатического потока и стойкий отек30.

Таким образом, кровообращение в лимфатических сосудах играет функциональную роль в сердечном гомеостазе31 и заживлении ран32, и результаты процентной выживаемости в этом исследовании свидетельствуют о том, что улучшенная хирургическая процедура MIRI может избежать лимфатического повреждения и способствовать лимфатической реперфузии путем размещения мягкой трубки на коронарной артерии LAD во время лигатуры. Для сравнения, существующий хирургический метод с большей вероятностью разрывает сердечную мышцу и вызывает массивное кровоизлияние во время перевязки коронарной артерии LAD, без амортизирующего эффекта мягкой трубки. Кроме того, диаметр предварительно подготовленной мягкой трубки был намного больше, чем шелковый шов 6-0, и трубка, возможно, сжималась и вызывала больший размер инфаркта, когда скользящий узел был привязан к трубке во время ишемического периода.

Это исследование имело несколько ограничений. Размер инфаркта сердца анализировали в предварительном эксперименте. Формула подстановки (N = 7,75) была рассчитана с использованием ранее сообщенного уравнения33. Учитывая возможную гибель крыс во время операции, N был повышен на 25%; следовательно, было решено n = 10 (десять крыс для каждой группы). В противном случае уже существующий метод генерации модели МИРИ имел высокий уровень смертности. Поэтому несколько случаев (низкий размер выборки) в экспериментальной модельной группе повлияли на статистические результаты. Несколько оценок, включая эхокардиографию30, синее окрашивание Эванса34 и измерение фермента миокарда35, были необходимы для оценки и анализа сердечной функции. Из-за низкого размера выборки этой работы эти оценки не были выполнены и будут описаны в будущем исследовании фармакодинамических исследований в MIRI. Однако, учитывая, что существующая хирургическая процедура для генерации модели MIRI связана с обширным повреждением миокарда, стоит сообщить об этом настоящем методе, чтобы улучшить моделирование MIRI у крыс и пролить свет на эту доклиническую модель, которая правильно имитирует ишемическую болезнь сердца.

В заключение, улучшенный хирургический метод для генерации модели MIRI имел более высокую выживаемость, повышенный сегмент ST-T и больший размер инфаркта, чем существующий метод генерации модели MIRI, предполагая, что улучшенная модель лучше имитирует патологию MIRI.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Администрацией традиционной китайской медицины [SLJ0204], Провинциальной больницей китайской медицины провинции Цзянсу (Y21017), Национальным фондом естественных наук Китая [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

Медицина выпуск 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

Улучшенная модель грызунов ишемии миокарда и реперфузионной травмы
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