Waiting
Login processing...

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

Medicine

Förbättrad gnagarmodell av myokardiell ischemi och reperfusionsskada

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

Myokardiell ischemi-reperfusionsmodell av råtthjärta förbättras genom att använda en självtillverkad retraktor, polyvinylkloridrör och en unik knutmetod. Elektrokardiogram, trifenyltetrazoliumklorid och histologisk färgning samt resultat från procentöverlevnadsanalys visade att den förbättrade modellgruppen har högre framgång och överlevnad än den redan existerande modellgruppen.

Abstract

Myokardiell ischemi och reperfusionsskada (MIRI), inducerad av kranskärlssjukdom (CHD), orsakar skador på kardiomyocyterna. Dessutom tyder bevis på att trombolytisk behandling eller primär perkutan koronarintervention (PPCI) inte förhindrar reperfusionsskada. Det finns fortfarande ingen idealisk djurmodell för MIRI. Denna studie syftar till att förbättra MIRI-modellen hos råttor för att göra operationen enklare och mer genomförbar. En unik metod för att etablera MIRI utvecklas genom att använda ett mjukt rör under ett viktigt steg i den ischemiska perioden. För att utforska denna metod delades trettio råttor slumpmässigt in i tre grupper: bluffgrupp (n = 10); experimentell modellgrupp (n = 10); och befintlig modellgrupp (n = 10). Fynd av trifenyltetrazoliumkloridfärgning, elektrokardiografi och procentuell överlevnad jämförs för att bestämma noggrannheten och överlevnadsgraden för operationerna. Baserat på studieresultaten har man kommit fram till att den förbättrade kirurgimetoden är associerad med en högre överlevnad, förhöjt ST-T-segment och större infarktstorlek, vilket förväntas efterlikna patologin för MIRI bättre.

Introduction

Ischemisk hjärtsjukdom är den främsta orsaken till dödlighet över hela världen. Kardiovaskulär dödlighet har en avgörande roll för folkhälsan och epidemiologin globalt1. Myokardiell ischemi och reperfusionsskada spelar viktiga funktioner vid ischemisk hjärtsjukdom, som hänvisar till en komplex patofysiologisk process som inkluderar utarmning av adenosintrifosfat2, överdriven generering av reaktiva syrearter3, inflammatoriska reaktioner4 och mitokondriell dysfunktion på grund av kalciumöverbelastning5, vilket utlöser akut hjärtinfarkt via metabolisk dysfunktion och strukturell skada6.

De detaljerade mekanismerna bakom myokardiell ischemi och reperfusionsskada (MIRI) är dock fortfarande okända. Detta arbete syftar till att utveckla en unik djurmodell som på ett adekvat sätt simulerar den kliniska presentationen och behandlingen av MIRI. Annars, i processen med MIRI-modellforskning, kräver stora djur7 (som grisar) interventionell kirurgi, vilket är dyrt. Små djur (som kaniner8, möss 9,10,11,12 och råttor13) kräver känslig kirurgi under mikroskopi10, fjärrstyrda saccules 8,11 eller klämma hjärtat ut ur hålrummet9, vilket kräver en hög tekniknivå och kan orsaka flera postoperativa komplikationer som stör noggrannheten i fynden. En idealisk MIRI-modell med högre överlevnad och lägre kostnad kommer att spela en avgörande roll i patologisk forskning.

Denna studie syftade till att bekämpa dessa problem genom att etablera en mer tillgänglig och genomförbar modell av MIRI hos råttor för att underlätta forskningen om patologin för MIRI, vilket kan leda till upptäckten av kliniska terapier för MIRI.

Protocol

Studien godkändes av animal care and use committee vid Nanjing University of Chinese Medicine (tillstånd nr 202004A002). Studien följde strikt National Institutes of Health (NIH) riktlinjer för användning av laboratoriedjur (NIH-publikation nr 85-23, reviderad 2011). Trettio manliga Sprague-Dawley-råttor (vikt, 300 ± 50 g; ålder, 12 ± 14 veckor) användes i detta arbete.

1. Förberedelse av djur

  1. Beröva råttorna mat och vatten i 12 timmar före operationen. Preoperativ fasta syftar till att förhindra lungaspiration14.
  2. Sterilisera alla instrument före operation med en högtrycksångsterilisator.
  3. Bedöva råttorna genom att administrera pentobarbitalnatrium (1,5 %, 75 mg/kg) via intraperitoneal injektion (se materialtabell).
  4. Bedöm effektiviteten av anestesi genom att utföra nyp-tå-testet.
    OBS: Råttan anses vara tillräckligt sövd om inga reflexer observeras när dess baktass hålls av pincetten.
  5. Räta ut den mellersta delen av två gem för att bilda en "S" -form. Dra ner den breda delen av varje "S" för att bilda en liten retraktor.
  6. Skär ett polyvinylkloridrör (PVC) med en diameter på 2 mm i bitar med en längd på 7 mm. Sätt i en 10 cm lång 4-0 sutur i PVC-röret och knyt ändarna.
  7. Ligate den vänstra främre fallande (LAD) kranskärlen och PVC-röret tillsammans med en 6-0 sutur. Skär ett spår i mitten av PVC-röret med oftalmiska saxar och använd spåret för att trä 6-0 suturen genom röret för att förhindra att det faller av.
    OBS: PVC-röret och "S" -formupprullarna visas i kompletterande figur 1.

2. Kirurgi förfarande

  1. Utför kirurgi för att generera den förbättrade MIRI-råttmodellen enligt stegen nedan.
    OBS: Djurmodellgruppen som genereras av den förbättrade MIRI-metoden kallas den experimentella modellgruppen genom hela artikeln.
    1. Efter anestesi (steg 1.2), fixa råttans lemmar med tejp genom att placera råttan på operationsbrädan i ryggläge. Raka nacken och vänster främre bröstområde med hårborttagningskräm och rengör huden med 75% alkohol och jodofurskrubba.
    2. Skär halsens hud på längden längs medianhalslinjen med oftalmisk sax.
    3. Separera nackmusklerna med oftalmisk pincett och placera en retraktor (steg 1.4) på varje sida för att dra tillbaka dem ytterligare.
      OBS: Det är nödvändigt att exponera luftstrupen tillräckligt, eftersom det är avgörande för att förhindra blödning från sköldkörteln under detta steg.
    4. Efter att ha exponerat luftstrupen, identifiera utrymmet mellan den fjärde och femte trakealringen. Detta utrymme är punkteringspunkten.
    5. Markera denna punkt med den trubbiga kanten på en nålspets. Gör ett 3 mm snitt parallellt med cricoidbrosket vid denna punkt.
    6. Sätt in en sugtrokar (se materialtabell) i luftstrupen via snittet (steg 2.1.5) och ventilera råttan mekaniskt för att bibehålla normal andning med en hastighet av 80 andetag/min och en tidvattenvolym på 8 ml/kg.
    7. Gör sedan ett snitt på 4-5 cm från xiphoid till mitten av det andra vänstra interkostala utrymmet medan du håller skalpellen i en 45 ° vinkel. Separera försiktigt och långsamt pectoralis major och serratus främre muskler med oftalmisk pincett för att komma åt det interkostala utrymmet.
    8. Gör ett 1,5 cm snitt tvärs mellan vänster tredje och fjärde revben med oftalmisk sax.
    9. Om det behövs, skär ut det fjärde revbenet för att exponera hjärtat som täcks av vänster lunga. Detta ger bättre synlighet.
    10. För att förhindra skador, placera bomullsbollar blöta i den fysiologiska saltlösningen ovanför lungorna i brösthålan. Dissekera perikardiet med hjälp av oftalmisk pincett, lyft vänster förmaksbihang med pincett och identifiera koronar ostium som finns vid roten av aortaartären.
    11. I avsnittet mellan vänster lunga och aurikel, ligate LAD och det förberedda korta röret (steg 1.6) tillsammans med en 6-0 kirurgisk sutur och binda den med en slipknot. Placera slipknoten i spåret på PVC-röret och dra åt det ligerade röret och LAD med en andra slipknot i 45 min15 (figur 1A,B).
    12. Registrera färgförändringen i den främre delen av vänster ventrikel och ST-segmenthöjning på elektrokardiogram (EKG) under ischemiperioden.
      OBS: Den främre delen av vänster kammare blir blek under ischemiperioden.
    13. Kläm fast bröstmusklerna och huden med ett artärklämma och täck såret med fuktig saltlösning.
    14. Lossa slipknoten och ta bort det förberedda korta röret efter 45 min15 (figur 1C).
    15. Håll råttorna bedövade under reperfusion i 2 timmar.
  2. Utför kirurgi för att generera råttmodellen enligt det tidigare publicerade förfarandet16.
    Obs: Denna djurmodellgrupp kallas den befintliga modellgruppen i hela artikeln.
    1. Innan ligering av LAD-kransartären, utför samma steg som den experimentella modellgruppen.
    2. Under den ischemiska perioden, ligate varje råttas proximala LAD kranskärl med en slipknot endast med en 6-0 kirurgisk sutur i samma position som den experimentella modellgruppen och binda en slipknot i 45 min.
    3. Efter ligeringen, lossa slipknoten med pincett, suturera råttans snitt med en suturnål och pincett och håll djuret i djupbedövning av 1,5% pentobarbitalnatrium under hela reperfusionsperioden 17,18,19 i 2 timmar innan du skördar råttans hjärtan.

3. Bedömning av färgning av trifenyltetrazoliumklorid

  1. I slutet av reperfusionen eutheniseras råttorna medan de fortfarande är djupt sövda. Offra råttorna och skörda deras hjärtan 16,20 omedelbart. Tvätta hjärtan i PBS-lösning och förvara dem vid −20 °C i ~20 minuter för att härda vävnaderna.
  2. Skär därefter hjärtan i 2 mm skivor med ett mikrotomblad, inkubera dem med 2% trifenyltetrazoliumklorid (TTC) (se materialtabell) vid 37 °C i ~ 30 minuter och fixera dem i 10% neutralt formalin.
  3. Fotografera hjärtskivorna och beräkna infarktområdena med hjälp av ett bildbehandlingsprogram av ImageJ-programvaran (se materialtabell).
    OBS: På grund av färgningen verkar infarktplatserna blekvita, medan normala vävnader verkar mörkröda.

4. Histologisk färgning

  1. Skörda hjärtan under djup anestesi av 1,5% pentobarbital natrium i slutet av reperfusionsperioden.
  2. Fixera hjärtan i 10 % formalin vid 4 °C i 48 timmar.
  3. Därefter sektionera hjärtan med en mikrotom i minst 6 skivor (5 μm tjocka) och se till att minst tre skivor för hematoxylin och eosin (H&E) och Masson färgning20,21.
  4. Observera bilderna under ett ljusmikroskop och fotografera dem.

5. Ekg-bedömning

  1. Dela slumpmässigt upp djur i experimentella eller befintliga MIRI-modellgrupper eller bluffgrupper för att bedöma EKG-förändringarna.
  2. Bedöva alla råttor under de kirurgiska ligeringarna och utvärdera standard extremitetsled II som spårar20,21 för att identifiera EKG-förändringar och bekräfta myokardiell ischemi.
  3. Lagra alla bilder i ett digitalt bibliotek.

6. Statistisk analys

  1. Utföra statistiska analyser med hjälp av vetenskaplig grafering och statistikprogramvara (se materialtabell).
  2. Uttryck alla data som medelvärde ± medelvärdets standardfel. Efter normalitets- och lognormalitetstester för varje grupp, utför en enkelriktad analys av varians och t-tester22 för att bestämma signifikanta skillnader mellan grupperna. Betrakta p-värdet <0,05 som statistiskt signifikant.

Representative Results

TTC-färgning
Hjärtsektioner från råttor som genomgick antingen den befintliga eller förbättrade MIRI-proceduren eller skenkirurgi färgades med TTC, och bilderna lagrades digitalt och analyserades med ImageJ. Råttor som genomgick antingen de redan existerande eller förbättrade MIRI-procedurerna hade hjärtinfarkt, medan råttor från bluffgruppen inte gjorde det (figur 2B). Jämfört med råttor i bluffgruppen hade råttor i de befintliga (p < 0,0001) och experimentella (p < 0,0001) MIRI-modellgrupperna en signifikant skillnad i hjärtinfarktstorlek, och den experimentella modellgruppen hade en större hjärtinfarktstorlek än den befintliga modellgruppen (p = 0,0176) (figur 3B).

Histologisk färgning
Analys av prover färgade med H&E- och Masson-fläckar 22,23 visade att jämfört med bluffgruppen hade kardiomyocyterna i både de experimentella och de befintliga modellgrupperna upplevt kritisk skada och nukleolys och infiltrerades av många neutrofiler (figur 3).

EKG-test
EKG ST-T-segmenten för råttor i de befintliga och experimentella MIRI-modellgrupperna var förhöjda jämfört med råttor i bluffgruppen (figur 4A), och skillnaderna mellan den experimentella modellen och bluffgrupperna (p < 0,0001) eller de befintliga modell- och skengrupperna (p < 0,0001) var signifikanta (figur 4B). Dessutom var ST-T-segmentet mer förhöjt i den experimentella modellgruppen än i den befintliga modellgruppen (p = 0,0274) (figur 4C).

Procent överlevnad
Överlevnaden var signifikant olika mellan de två MIRI-modellgrupperna (figur 4D). Fyra av de tio råttorna dog i den befintliga modellgruppen. Dödligheten var 40% under reperfusionsperioden. Däremot dog ingen av råttorna i den experimentella modellgruppen under operationen, vilket visar att den nuvarande förbättrade modellen hade en högre överlevnad (p = 0,0291).

Figure 1
Figur 1: Viktiga steg i modellkirurgin för myokardiell ischemisk och reperfusionsskada (MIRI). Gröna punkter indikerar ligaturprotokollet under den ischemiska perioden, inklusive att placera det mjuka röret på kranskärlen (A), haka suturlinjen i spåret på det förberedda mjuka röret (B), lossa slipknoten och ta bort det mjuka röret när reperfusionsperioden startades (skalstång = 1 cm) (C ). LAA: Vänster förmaksbihang, RAA: Höger förmaksbihang, LAD: Vänster främre fallande, RCA: Höger kranskärl, IVC: Underlägsen Vena Cava, SVC: Överlägsen Vena Cava, AO: Aorta Artär, PA: Lungartär. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Hela kirurgiproceduren och skillnader i trifenyltetrazoliumklorid (TTC) färgning mellan olika grupper. Den förberedda lilla retraktorn (skalstång = 15 mm), mjukt rör (skalstång = 10 mm) och hela operationen (skalstång = 15 mm) visas (A). Trettio råttor delades slumpmässigt in i experimentella (n = 10), bluffgruppen (n = 10) och befintliga modellgrupper (n = 10). TTC-färgning indikerade att både de experimentella och befintliga modellgrupperna hade signifikanta förändringar jämfört med bluffgruppen (B). Myokardiets främre vägg i experiment- och sidoväggen i de befintliga modellgrupperna blev blekvit, vilket bekräftade det ischemiska områdets placering (skalstång = 5 mm). Den "befintliga modellen" avbildas som den "gamla modellen" i figuren. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: Skillnader i H&E- och Masson-färgning mellan grupper. Trettio manliga Sprague Dawley-råttor delades slumpmässigt in i experimentella (n = 10), bluffgruppen (n = 10) och befintliga modellgrupper (n = 10), och jämförelsen av cellmorfologiska förändringar mellan grupper visas (skalstång = 2 mm). Hematoxylin och Eosin (H&E) och Masson-färgning visar att myokardceller i den experimentella modellen och befintliga modellgrupper har kritisk skada, nukleolys och infiltreras av många neutrofiler jämfört med bluffgruppens (skalstång = 100 μm). Den "befintliga modellen" avbildas som den "gamla modellen" i figuren. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: Skillnader i statistiska resultat mellan grupperna. Trettio manliga Sprague Dawley-råttor delades slumpmässigt in i experimentella (n = 10), bluffgruppen (n = 10) och befintliga modellgrupper (n = 10). Elektrokardiogramfynd visar att jämfört med den redan existerande modellgruppen har den experimentella modellgruppen en större infarktstorlek (****p < 0,0001, *p = 0,0176) (A), en högre ST-segmenthöjd (****p < 0,0001, *p = 0,0274) (B) och en högre överlevnadsprocent (p = 0,0291) (C ). Speciellt var råttor i den befintliga modellgruppen mer benägna att dö i början av ischemiperioden och början av reperfusionsperioden (D). Den "befintliga modellen" avbildas som den "gamla modellen" i figuren. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Kompletterande figur 1: Detaljerna i den förberedda upprullningsanordningen och PVC-röret. Den förberedda retraktorn (A) och PVC-röret (B) visas. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Discussion

Huvudskillnaden mellan de redan befintliga och förbättrade metoderna var användningen av PVC-rör i ligeringsprocessen. I den befintliga kirurgimetoden ligerades myokardvävnaden endast med 6-0 silkesutur, vilket inducerade skador på myokardiet under ligering vilket resulterade i intraoperativ död. Dessutom skulle hjärtats pulsering lossa slipknoten. Däremot, i den förbättrade metoden med PVC-röret, kunde slipknoten placerad i rörets spår dras åt och myokardiets yta som påverkas av ligering ökade. Dessa fördelar observerades under experimentproceduren och bekräftades av TTC-färgningen och procentöverlevnadsfynden.

Det kritiska steget i den förbättrade kirurgimetoden var att placera det mjuka röret på den proximala LAD-kransartären, åtföljd av nerver, lymfkärl och myokardvävnad under ligering under den ischemiska perioden. Detta förberedda mjuka rör kan fungera som en kudde som skyddar de perifera vävnaderna (nerver, myokardi och lymfkärl) och minskar dödligheten under kranskärlsligering. Operationen som utfördes med den redan befintliga metoden liknade operationen för hjärtinfarkt. De procentuella överlevnadsresultaten indikerade att råttor i den befintliga modellgruppen huvudsakligen dog under den ischemiska perioden (två råttor dog vid 2 min efter ligering och två råttor dog vid 45 min efter ligering). Annars är de bakomliggande dödsorsakerna fortfarande oklara, och det finns en rad hypoteser, inklusive ytterligare skador på nervstrukturerna23, lymfkärl och myokardi.

När det gäller nervskador har tidigare studier visat att under den ischemiska perioden i djurmodellen, förutom de direkta lokala effekterna av ischemi på nervstrukturerna, finns det förmodligen också en signifikant minskning av neuropeptid Y (NPY) nivåer som bidrar till störningar i axoplasmatisk transport i den sympatiska innervationen24. Detta resultat överensstämmer med resultat som rapporterats av Han et al.25, som avslöjade att ett gradvis försvinnande av NPY inträffade inom det infarkterade myokardiet efter ligering av LAD-kransartären hos råttor. Npys roll i detta sammanhang är dock fortfarande oklar. Dess radering dämpar hjärtdysfunktion och apoptos under akut hjärtinfarkt26 och är associerad med arytmi27, högt blodtryck och koronar mikrovaskulär funktion28.

Dessutom inträffade negativ obstruktion av hjärtlymfflödet under den ischemiska perioden, vilket ledde till allvarligt hjärtödem, vänster dysfunktion och blödningar29, vilket kan vara en annan dödsorsak hos råttor. Under denna patologiska process kan ligaturen hos LAD-kransartären hänföras till obstruktion av kranskärl eller hjärtlymfatisk transport inom infarktområdet, vilket kan orsaka ytterligare komplikationer, såsom negativ ombyggnad av epikardiell samlarlymfatika, minskat lymfflöde och ihållande ödem30.

Därför spelar cirkulationen i lymfkärl en funktionell roll i hjärthomeostas31 och sårläkning32, och de procentuella överlevnadsresultaten i denna studie tyder på att det förbättrade MIRI-kirurgiska ingreppet kan undvika lymfatisk skada och främja lymfatisk reperfusion genom att placera det mjuka röret på LAD-kransartären under ligaturen. I jämförelse är den befintliga kirurgimetoden mer benägna att riva hjärtmuskeln och orsaka en massiv blödning under ligering av LAD-kransartären, utan den dämpande effekten av det mjuka röret. Dessutom var den förberedda mjuka rördiametern mycket större än 6-0-silkesuturen, och röret kan ha dragit ihop sig och inducerat en större infarktstorlek när slipknoten var bunden till röret under den ischemiska perioden.

Denna studie hade några begränsningar. Hjärtats infarktstorlek analyserades i det preliminära experimentet. Substitutionsformeln (N = 7,75) beräknades med hjälp av en tidigare rapporterad ekvation33. Med tanke på råttornas möjliga död under operationen höjdes N med 25%; därför bestämdes n = 10 (tio råttor för varje grupp). Annars hade den redan befintliga metoden för att generera MIRI-modellen en hög dödlighet. Därför påverkade få fall (låg urvalsstorlek) i den experimentella modellgruppen de statistiska resultaten. Flera bedömningar, inklusive ekokardiografi30, Evans blåfärgning34 och myokardiell enzymmätning35, var avgörande för utvärdering och analys av hjärtfunktionen. På grund av den låga urvalsstorleken i detta arbete utfördes inte dessa bedömningar och kommer att beskrivas i en framtida studie av farmakodynamisk forskning i MIRI. Med tanke på att det befintliga kirurgiska ingreppet för att generera MIRI-modellen är förknippat med omfattande myokardskador, är det dock värt att rapportera denna nuvarande metod för att förbättra modelleringen av MIRI hos råttor och ge ljus till denna prekliniska modell som korrekt simulerar ischemisk hjärtsjukdom.

Sammanfattningsvis hade den förbättrade kirurgimetoden för att generera MIRI-modellen en högre överlevnad, ett förhöjt ST-T-segment och en större infarktstorlek än den befintliga MIRI-modellgenereringsmetoden, vilket tyder på att den förbättrade modellen bättre simulerar MIRI-patologi.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes 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

Medicin utgåva 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

Förbättrad gnagarmodell av myokardiell ischemi och reperfusionsskada
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