Summary
Denne protokollen beskriver metoder for transgenuttrykk i rotte- og musehjerter ved direkte intramyokardial injeksjon av viruset under ekkokardiografiveiledning. Metoder for vurdering av følsomheten av hjerter til ventrikulære arytmier ved programmert elektrisk stimulering av isolerte, Langendorff-perfuserte hjerter er også forklart her.
Abstract
Hjertesykdom er den ledende årsaken til sykelighet og dødelighet over hele verden. På grunn av enkel håndtering og overflod av transgene stammer, har gnagere blitt viktige modeller for kardiovaskulær forskning. Imidlertid er spontane dødelige hjertearytmier som ofte forårsaker dødelighet hos hjertesykdomspasienter sjeldne i gnagermodeller av hjertesykdom. Dette skyldes hovedsakelig artsforskjellene i hjerteelektriske egenskaper mellom mennesker og gnagere og utgjør en utfordring for studiet av hjertearytmier ved bruk av gnagere. Denne protokollen beskriver en tilnærming for å muliggjøre effektiv transgen ekspresjon i mus og rotte ventrikulær myokard ved bruk av ekkokardiografi-guidede intramuskulære injeksjoner av rekombinant virus (adenovirus og adeno-assosiert virus). Dette arbeidet skisserer også en metode for å muliggjøre pålitelig vurdering av hjertefølsomhet for arytmier ved bruk av isolerte, Langendorff-perfunderte mus og rottehjerter med både adrenerge og programmerte elektriske stimuleringer. Disse teknikkene er kritiske for å studere hjerterytmeforstyrrelser forbundet med ugunstig hjerteombygging etter skader, for eksempel hjerteinfarkt.
Introduction
Hjerte- og karsykdommer er den ledende dødsårsaken over hele verden, og krever livet til 18 millioner mennesker bare i 20171. Gnagere, spesielt mus og rotter, har blitt den mest brukte modellen i kardiovaskulær forskning på grunn av enkel håndtering og tilgjengeligheten av ulike transgene overuttrykk eller knockoutlinjer. Gnagermodeller har vært grunnleggende for å forstå sykdomsmekanismene og for å identifisere potensielle nye terapeutiske mål ved hjerteinfarkt2, hypertensjon3, hjertesvikt4 og aterosklerose5. Imidlertid er bruken av gnagere i studier av hjertearytmier begrenset av deres lille hjertestørrelse og raskere hjertefrekvens sammenlignet med menneskelige eller store dyremodeller. Derfor er spontane dødelige arytmier hos mus eller rotter etter hjerteinfarkt sjeldne2. Forskere er tvunget til å fokusere på indirekte sekundære endringer som kan gjenspeile et proarytmisk substrat, for eksempel fibrose eller genuttrykk, uten å vise meningsfulle endringer i arytmibelastning eller proarytmiske tendenser. For å overvinne denne begrensningen er en metode som muliggjør en pålitelig vurdering av følsomheten til mus og rottehjerter for ventrikulære takyarytmier etter genetisk modifisering 6,7 eller hjerteinfarkt2 beskrevet i denne protokollen. Denne metoden kombinerer adrenerg reseptorstimulering med programmert elektrisk stimulering for å indusere ventrikulære takyarytmier i isolerte, Langendorff-perfunderte8 mus og rottehjerter.
Standard tilnærminger for viral genoverføring i gnagere myokardvev involverer ofte eksponering av hjertet ved torakotomi 9,10,11, som er en invasiv prosedyre og er forbundet med forsinket gjenoppretting av dyrene etter prosedyren. Denne artikkelen beskriver en metode for direkte intramyokardial injeksjon av virus under ultralydavbildningsveiledning for overekspresjon av transgener. Denne mindre invasive prosedyren muliggjør raskere gjenoppretting av dyr etter virusinjeksjon og mindre vevskader, sammenlignet med torakotomi, reduserer postoperativ smerte og betennelse i dyret, og gir dermed bedre vurdering av effekten av transgene gener på hjertefunksjonen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle metodene og prosedyrene som er beskrevet ble godkjent av dyreforskningsstyret ved University of Ottawa og biosikkerhetsvurderingskomiteen ved University of Ottawa Heart Institute. De utviklede sikkerhetsprotokollene inkluderer at alle prosedyrene som omhandler rekombinant adenovirus eller adenoassosiert virus (AAV) ble utført i et nivå II biosikkerhetsskap. Alle elementene i kontakt med viruset ble grundig dekontaminert etter forsøket. Ctnnb1 flox/flox og αMHC-MerCreMer mus (8-12 uker gamle, av begge kjønn) og Sprague-Dawley rotter (200-250g, hann) ble brukt i denne studien. Dyrene ble hentet fra kommersielle kilder (se materialtabell). Alle prosedyrene som omhandler dyr ble utført av ansatte som har blitt opplært og godkjent av institusjonelle reguleringskomiteer. Passende personlig verneutstyr ble brukt under alle prosedyrer.
1. Viral transgen ekspresjon i gnagere ventrikulært vev
MERK: Oppbevar rekombinant adenovirus eller AAV som uttrykker målgenet og det tilsvarende kontrollviruset, for eksempel Ad-GFP (titer på 1 x 10 10 PFU / ml) eller AAV9-GFP (titer på 1 x 1013 GC / ml) (se materialtabell), i en -80 ° C fryser.
- På dagen for virusinjeksjon, tine viruset på is. Aspirer viruset som uttrykker målgenet og kontrollviruset i to separate sprøyter (volum = 50 μL) med 30 G 1/2 nåler og hold på is til bruk.
MERK: Eventuelle bobler i sprøyten og kanylen må fjernes forsiktig. - Administrer buprenorfin til rotter eller mus (0,05 mg/kg for rotter, 0,1 mg/kg for mus, subkutan), 1 time senere indusere anestesi ved bruk av 3 % isofluran, og hold isofluran ved 2 % (i 100 % oksygen ved en strømningshastighet på 0,5-1,0 l/min) for den påfølgende prosedyren.
- Klyp forsiktig dyrets kropp (f.eks. Halen) med et par tang, og hvis dyret ikke reagerer på klemmen med kroppsbevegelser, bekreftes riktig bedøvelse.
- Hold kroppstemperaturen på 37 °C ved hjelp av en elektrisk varmepute. Barber håret i brystregionen ved hjelp av en hårklipper.
MERK: Vær forsiktig når du bruker en elektrisk varmepute på grunn av potensiell ujevn varmefordeling. - Påfør oftalmisk salve på begge øynene for å forhindre tørking av hornhinnen.
- Hold dyret i en liggende stilling og bruk et preklinisk bildebehandlingssystem (se materialtabell) for ultralydavbildning av dyrets hjerte i kortakseorientering.
MERK: Følgende trinn utføres i et nivå II biosikkerhetsskap som gir et sterilt miljø. Standard sikkerhetsprosedyrer, inkludert de med sikker håndtering av kanylen, benyttes. - Steriliser dyrets venstre nedre brystregion med vekslende runder av en jodbasert eller klorhexidinbasert skrubb og alkohol tre ganger i en sirkulær bevegelse.
- Under ultralydavbildningsveiledning stikker du inn 30 G 1/2 kanylen på sprøyten som inneholder viruset, slik den er klargjort i trinn 1.1. inn i dyrets bryst via venstre nedre brystside av kroppen.
- Nærme nålespissen inn i venstre ventrikkel front fri vegg og sakte injisere 10-15 μL av viruset. Kontroller vellykket injeksjon i ultralydbilder med forbedret lysstyrke nær spissen av nålen.
MERK: Mengden virus injisert på hvert sted er ikke mer enn 15 μL for å forhindre fysisk skade på myokardvevet. - Trekk nålen ut av hjertet og sett den inn i andre områder av venstre ventrikel for en andre og tredje injeksjon av samme mengde virus.
MERK: Totalt antall injeksjonssteder bestemmes av det eksperimentelle designet. Hvis fokal transgenuttrykk er nødvendig, er det bare nødvendig med en injeksjon; Hvis det er behov for mer diffusivt transgenuttrykk, er det vanligvis behov for flere injeksjonssteder (tre til fem). - Etter ferdigstillelse av injeksjonene, returner dyret til buret.
- Overvåk dyret nøye til det har gjenvunnet tilstrekkelig bevissthet for å opprettholde sternal recumbency og returner den til sitt boligrom.
- Administrer buprenorfin HCl (0,1 mg/kg, to ganger daglig for mus, 0,05 mg/kg, to ganger daglig for rotter, subkutant) til dyret i de påfølgende 2 dagene. Returner dyr til vivarium og overvåk daglig for uvanlige tegn på smerte eller nød, og hvis funnet, behandle dyr i henhold til protokollene fra Institutional Animal Care Committee.
2. Vurdering av hjertearytmi følsomhet
MERK: På 4-6 dager etter adenovirusinjeksjon og 1-2 uker etter AAV-injeksjon, vurder dyrets hjerters følsomhet for hjertearytmier etter trinn 2.1.-2.2.
- Utfør Langendorff perfusjon av rotte- eller musehjertet.
- Forbered Tyrode-løsningen ved å tilsette følgende til 1 liter vann: NaCl, 7,9 g (endelig = 135 mM); KCl, 0,37 g (5,0 mM); CaCl2, 0,27 g (1,8 mM); MgCl 2, 0,24 g (1,2 mM); HEPES, 2,38 g (10 mM); og glukose, 1,8 g (10 mM). Juster pH til 7,40 med NaOH (se Tabell over materialer).
- Filtrer løsningen med et 0,2 μm filter og boble med 100% O 2 kontinuerlig under trinn 2.1.6.-2.2.8.
- Administrer heparin til rotte eller mus (500 E / kg, intraperitoneal injeksjon) og 10 minutter senere bedøve dyret med 3% isofluran. Sørg for tilstrekkelig bedøvelse med en mild klemme på kroppen.
- Bruk en skalpell til å lage et vertikalt snitt på 1-1,5 cm i midten av klavikulærlinjen for en venstre torakotomi og eksponer hjertet.
- Samle hjertet ved å klippe med en saks på aortabuenivå og umiddelbart sette hjertet i iskald Tyrode-løsning.
MERK: Forsiktighet utvises for ikke å skade hjertet under hjerteinnsamling. - Kanylere hjertets aorta med en stump nål (18 G for rotter; 23 G for mus) koblet til et modifisert Langendorff perfusjonssystem (se Materialtabell) i konstant strømningshastighetsmodus. Juster strømningshastigheten for å holde perfusjonstrykket på 70-80 mmHg.
MERK: Eventuelle bobler i perfusjonsnålen må fjernes før aortakkanylering. Ved hjelp av et dissekeringsmikroskop letter kanyleringen. - Plasser det kanylerte hjertet i en silikonelastomerbelagt 9, 10 cm plastskål med venstre ventrikkel vendt opp og perfuse hjertet 9,12 med O 2-boblet Tyrode-løsning ved 37 °C.
- Kontroller riktig aortakkanylering i begynnelsen av perfusjon ved å observere utvasking av blod fra hjertet i løpet av de første to til tre hjerteslagene og endringen av hjertefargen fra rød til blek.
- Plasser elektrodene til et EKG-system fra små dyr (se materialtabell) rundt hjertet ved å stikke dem inn i silikonelastomerbelegget i fatet (figur 1). Registrer EKG ved hjelp av kompatibel programvare.
- Utfør adrenerg reseptorstimulering og programmert elektrisk stimulering for å indusere ventrikulære takyarytmier.
- Etter vellykket aortakkanylering, fortsett å perfuse hjertet med Tyrode-oppløsning i 20 minutter for å stabilisere hjertepreparatet.
- Tilsett 1 μM isoproterenol (se materialtabell) til Tyrodeoppløsningen som brukes til hjerteperfusjon i trinn 2.2.3.-2.2.8.
- Etter 10 minutter med isoproterenol perfusjon, stimulere hjertet på toppen med to platina elektroder koblet til en elektrisk stimulator (se tabell over materialer).
- Start med stimuleringsprosedyren (figur 2), som inkluderer 10 påfølgende stimuli (S1, 5 V, 100 ms intervaller) som etterfølges av en ekstra stimulus (S2) med et innledende intervall på 80 ms. Reduser S2-intervallet gjentatte ganger med 2 ms hver gang til hjerteslagene ikke lenger kan fanges opp (dvs. nå hjertets effektive ildfaste periode, ERP)13.
- Overvåk eventuelle induserte ventrikulære takyarytmier (inkludert ventrikulær takykardi og flimmer) ved EKG.
- Hvis ingen arytmier induseres av prosedyren ovenfor, legger du til en ekstra stimulus (S3) etter S2 med samme innledende (80 ms) og reduksjonsintervaller (med 2 ms) til ERP er nådd.
- Hvis ventrikulære takyarytmier fortsatt ikke induseres, legg til en ekstra stimulus (S4) etter S3 med samme innledende og reduksjonsintervaller til ERP er nådd.
- Hvis ventrikulære takyarytmier fortsatt ikke induseres (som forventet i kontroll sunne hjerter), stopp den elektriske stimuleringsprotokollen og vurder hjertet som ikke-induserbart.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Når det følges av protokollen beskrevet her (figur 1), slår et isolert rotte- eller musehjerte rytmisk og stabilt i minst 4 timer. Hvis det eksperimentelle designet krever en lengre periode med hjerteperfusjon, er det nyttig å legge albumin i perfusjonsoppløsningen for å redusere forekomsten av myokardemat etter langvarig perfusjon14. Inkluderingen av isoproterenol i perfusjonsoppløsningen etterligner aktiveringen av det sympatiske nervesystemet som forekommer i mange arytmogene tilstander som hjerteinfarkt og hjertesvikt. Under den programmerte elektriske stimuleringen verifiseres den vellykkede pacingen av hjertet av (1) 1: 1-fangsten av hjerterytmen under de påfølgende S1-stimuliene og (2) det langvarige (eller bredere) QRS-komplekset under S1-pacing (figur 3 og figur 4). Sistnevnte skyldes at hjertet blir tempoet ved toppunktet, og den langsommere ledningen av aktiveringen i ventrikulært vev øker QRS-kompleksets varighet.
Som vist i de publiserte dataene2,7 (figur 3 og figur 4), induserte disse kombinerte adrenerge og elektriske stimuleringene ingen ventrikulære takyarytmier (definert som minst tre påfølgende premature ventrikulære komplekser, PVCs) i friske musehjerter (humbug-opererte villtypehjerter i figur 3) eller i kontroll rottehjerter (kontroll Ad-GFP-injiserte rottehjerter i figur 4 ). Derimot induserte samme protokoll ventrikulære takyarytmier hos 77 % av musehjerter av villtype etter hjerteinfarkt (figur 3B) og hos tre av fire rottehjerter etter intramyokardial injeksjon av Ad-Wnt3a (figur 4). Dette demonstrerer den høye troskapen til denne ventrikulære arytmifremkallende tilnærmingen.
Vellykket intramyokardtransgenuttrykk etter virusinjeksjon kan verifiseres ved oppregulert mRNA og proteinnivåer av transgenet i myokardvevet identifisert ved sanntids kvantitativ RT-PCR, western blot eller immunhistokjemi. Hvis viruset uttrykker et fluorescerende reportergen, som GFP, kan vellykket viral transduksjon også verifiseres i isolerte, levende, enkle kardiomyocytter ved deres uttrykk for GFP9.
Figur 1: Langendorff perfusjon av et isolert rottehjerte. Hjertet samles fra dyret, og aorta kanyleres med en stump 18 G nål. Kanylen er koblet til en 10 ml sprøyte fylt med 37 °C tyrodeoppløsning ved et trykk på 70-80 mmHg. Hjertet er plassert i en silikonelastomerbelagt, 10 cm plastskål med venstre ventrikkel vendt oppover. Elektroder (røde, grønne og svarte farger) av et lite dyr EKG-system er plassert rundt hjertet ved å sette dem inn i silikonelastomerbelegget i parabolen. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Adrenerge og elektriske stimuleringer av Langendorff-perfused hjerte. (A) Rotte- eller musehjerte er perfundert på et Langendorff-system som vist i figur 1, og 1 μM isoproterenol tilsettes til den perfusing Tyrode-løsningen for å stimulere β1 adrenerge reseptorer i hjertet. Hjertet stimuleres deretter ved toppunktet av to platinaelektroder koblet til en stimulator. (B) Representasjon av programmert elektrisk stimulering. Hvis du vil ha mer informasjon, kan du se trinn 2.2. Figuren er endret med tillatelse fra Wang m.fl.2. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Ventrikulære takyarytmier indusert i musehjerter etter hjerteinfarkt. (A) Representativt ex vivo EKG (Lead II) som viser programmert elektrisk stimulering (PES)-indusert ventrikkeltakykardi (VT, definert som tre eller flere påfølgende premature ventrikulære komplekser, PVCs) i et villtype (WT) musehjerte (8 uker etter hjerteinfarkt, MI) når det stimuleres med en ekstra stimulus (S2), men bare en enkelt PVC i et hjertespesifikt β-catenin knockout (KO) musehjerte (8 uker etter MI) når det stimuleres med tre ekstra stimuli (S4). Isoproterenol (1 μM) ble inkludert i perfusing Tyrode-løsningen under PES-stimuleringen. Hjertespesifikke β-catenin (Ctnnb1) knockoutmus ble generert av kryssavl Ctnnb1 flox / flox mus (med ekson 2 til 6 floxed) med αMHC-MerCreMer mus. I en alder av 8-12 uker, Ctnnb1 flox / flox; αMHC-MerCreMer +/- mus (KO) og littermate Ctnnb1 flox / flox; αMHC-MerCreMer−/− mus (brukt som kontrollmus av vill type) fikk daglige subkutane injeksjoner av tamoksifen (20 mg/kg/dag) i 5 påfølgende dager før de ble tildelt enten MI- eller humbuggruppen. (B) Sammendrag av PES-induserte PVCer og VTs i WT- og KO-hjerter 1 uke eller 8 uker etter MI. En arytmiskår ble tildelt hvert hjerte i henhold til kriteriene i venstre tabell. Ved 8 uker etter MI ble VT vellykket indusert i 77% av WT-hjerter, men bare i 18% av KO-hjerter. Data ble analysert ved hjelp av toveis ANOVA og en Bonferroni post-hoc sammenligning. Feilfeltene angir standardfeil (SE). Figuren er gjengitt med tillatelse fra Wang mfl.2. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Ventrikulære takyarytmier indusert i rottehjerter etter intramyokardinjeksjon av et virus som uttrykker Wnt3a. (A) PES-induserte ventrikulære arytmier i hjerter hos rotter (200-250 g, hann, Sprague-Dawley) på dag 4-6 etter intramyokardinjeksjon av et adenovirus som uttrykker Wnt3a (Ad-Wnt3a, nederst), men ikke i hjerter injisert med kontrolladenovirus som uttrykker GFP (Ad-GFP, øverst). Hjerter ble isolert og perfundert på et Langendorff-system. Isoproterenol (1 μM) ble inkludert i perfusing Tyrode-løsningen under PES-stimuleringen. Ex vivo EKG ble kontinuerlig registrert under PES-stimulering. Merk at 11 påfølgende S1-stimuli (blå farge) ble brukt i dette eksperimentet. (B) Sammendrag av studier i panel (A): Ventrikulær takykardi (VT) ble indusert av PES i tre av fire hjerter med Ad-Wnt3a-injeksjon, men i ingen av de fire hjertene med kontroll Ad-GFP. Figuren er gjengitt med tillatelse fra Lu et al.7. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Flere trinn er kritiske for suksessen til Langendorff-perfused, isolert hjerteforberedelse. For det første er det viktig å unngå skade på hjertet under hjerteinnsamling (f.eks. på grunn av utilsiktet klemming eller kutting med saksen). For det andre er det viktig å sette det oppsamlede hjertet i kald Tyrode-løsning så snart som mulig fordi dette vil stoppe hjerterytmen og redusere oksygenforbruket i hjertet. For det tredje må nålinnsettingen i aorta ikke være for dyp - ideelt sett er spissen av nålen nær aortaklaffnivået slik at hjertet er godt perfundert gjennom koronararteriene. Til slutt må bobler i perfusjonsnålen fjernes før aortakkanylering - det er vanligvis nyttig å slå på pumpen i noen sekunder rett før kanylering for å fjerne boblen på spissen av nålen.
Langendorff-perfused hjertepreparatet har flere fordeler i forhold til in vivo-studier på dyr. For det første er det mulig å nøyaktig kontrollere konsentrasjonen og varigheten av legemidler som påføres hjertet (f.eks. Isoproterenol, som brukt i denne studien). For det andre gir det enkel tilgang til de forskjellige områdene i hjertet for enten stimulering (f.eks. elektrisk pacing ved toppunktet i dette manuskriptet) eller fysiologisk signalopptak (f.eks. optisk kartlegging av ventrikulært vev etter lasting med et Ca2+-følsomt eller spenningsfølsomt fargestoff, som ikke er beskrevet her). I tillegg kan hjertefunksjonen, som ventrikkelkontraktilitet, lett måles ved å sette inn en ballong i venstre ventrikel og koble ballongen til en trykktransduser8. For det tredje kan hjertets iboende egenskaper, som hjertefrekvens og ventrikulær kontraktilitet, undersøkes uten de kompliserende faktorene i in vivo-studier, som det autonome nervesystemet og sirkulerende hormoner. Begrensningen til Langendorff-perfused hjerte er imidlertid at det mangler kryssprat mellom forskjellige organer eller vev in vivo15,16,17 via enten sirkulerende faktorer eller det autonome nervesystemet, noe som kan være kritiske aktører i noen studier.
Ex vivo EKG-registrering av Langendorff-perfundert hjerte, som beskrevet her og i tidligere publikasjoner 2,6,7,9, har fordelen av kontaktløs registrering og gir ingen forstyrrelse av hjertefunksjonen sammenlignet med andre tilnærminger som optisk kartlegging, som krever lasting av Ca2+ -følsomme eller spenningsfølsomme fargestoffer og bruk av en frakobling av eksitasjonskontraksjon for å redusere mekanisk hjertebevegelse (som blebbistatin)12,18. Den optiske kartleggingen har imidlertid fordelen av å gi mer detaljert informasjon om hjertets elektriske aktiviteter, for eksempel hjerteslagets opprinnelse, mønsteret for myokardaktivering og myokardledningshastigheten.
Metoden for direkte intramyokardial injeksjon av et virus, som beskrevet her, kan også brukes til levering av andre terapeutiske materialer 19,20,21,22,23,24, som biomaterialer, eksoner, modifisert mRNA og stamcelleavledede kardiomyocytter. Den ultralydbildestyrte intramyokardinjeksjonen har flere fordeler i forhold til den tradisjonelle torakotomibaserte injeksjonsmetoden. For det første er det mindre invasivt og muliggjør raskere utvinning av dyrene etter injeksjonsprosedyren. Dette reduserer prosedyreassosierte effekter på dyrene (f.eks. de som er forårsaket av postoperativ smerte og brystvevbetennelse når en invasiv torakotomi brukes). For det andre verifiserer ultralydavbildning vellykket virusinjeksjon i hjertet, noe som øker konsistensen og reproduserbarheten av resultatene. Begrensningen av den ultralydstyrte virusinjeksjonsmetoden er imidlertid at plasseringen av virusinjeksjonsstedene ikke kan kontrolleres så nøyaktig som i den toraktomibaserte tilnærmingen, noe som muliggjør visuell lokalisering av de forskjellige hjerteregionene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av Canadian Institutes of Health Research (CIHR) Project Grants (PJT-148918 og PJT-180533, til WL), CIHR Early Career Investigator Award (AR8-162705, til WL), Heart and Stroke Foundation of Canada (HSFC) McDonald Scholarship and New Investigator Award (S-17-LI-0866, til WL), Student Scholarships (til JW og YX), og et postdoktorstipend (til AL) fra University of Ottawa Cardiac Endowment Funds ved Heart Institute. Forfatterne takker Richard Seymour for hans tekniske støtte. Figur 2 er laget med Biorender.com med godkjente lisenser.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 30 G 1/2 PrecisionGlide Needle | Becton Dickinson (BD) | 305106 | |
| adeno-associated virus (AAV9-GFP) | Vector Biolabs | 7007 | |
| adenovirus (Ad-GFP) | Vector Biolabs | 1060 | |
| adenovirus (Ad-Wnt3a) | Vector Biolabs | ADV-276318 | |
| Biosafety cabinet (Level II) | Microzone Corporation | N/A | Model #: BK-2-4 |
| Buprenorphine | Vetergesic | DIN 02342510 | |
| Calcium Chloride | Sigma-Aldrich | 102378 | |
| D-Glucose | Fisher Chemical | D16-1 | |
| Hair clipper | WAHL Clipper Corporation | 78001 | |
| Hamilton syringe | Sigma-Aldrich | 20701 | 705 LT, volume 50 μL |
| Heating pad | Life Brand | E12107 | |
| Heparin | Fresenius Kabi | DIN 02264315 | |
| HEPES | Sigma-Aldrich | H4034 | |
| Isoflurane | Fresenius Kabi Ltd. | M60303 | |
| Isoproterenol hydrochloride | Sigma-Aldrich | 1351005 | |
| LabChart 8 software | ADInstruments Inc. | Version 8.1.5 | for ECG recording |
| Magnesium chloride hexahydrate | Sigma-Aldrich | M2393 | |
| Mice (Ctnnb1flox/flox) | Jackson Labs | 4152 | |
| Mice (αMHC-MerCreMer) | Jackson Labs | 5650 | |
| Microscope | Leica | S9i | for Langendorff system |
| MS400 transducer | VisualSonic Inc. | N/A | |
| Ophthalmic ointment | Systane | DIN 02444062 | |
| Potassium Chloride (KCl) | Sigma-Aldrich | P9541 | |
| Pressure meter | NETECH | DigiMano 1000 | for Langendorff system |
| Pump | Cole-Parmer | UZ-77924-65 | for Langendorff system |
| Rat (Sprague-Dawley, male) | Charles River | 400 | |
| Scalpel blades | Fine Science Tools | 10010-00 | |
| Scalpel handle | Fine Science Tools | 10007-12 | |
| Silicone elastomer | Down Inc. | Sylgard 184 | for Langendorff system |
| Small animal ECG system | ADInstruments Inc. | N/A | Powerlab 8/35 and Animal Bio Amp |
| Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S7653 | |
| Sodium Hydroxide | Sigma-Aldrich | 567530 | |
| Stimulator | IonOptix | MyoPacer EP | |
| VEVO3100 Preclinical Imaging System | VisualSonic Inc. | N/A |
References
- Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2020 update: A report from the American Heart Association. Circulation. 141 (9), 139 (2020).
- Wang, J., et al. Cardiomyocyte-specific deletion of β-catenin protects mouse hearts from ventricular arrhythmias after myocardial infarction. Scientific Reports. 11 (1), 17722 (2021).
- Wang, T., et al. Effect of exercise training on the FNDC5/BDNF pathway in spontaneously hypertensive rats. Physiological Reports. 7 (24), 14323 (2019).
- Lin, H. B., et al. Innate immune Nod1/RIP2 signaling is essential for cardiac hypertrophy but requires mitochondrial antiviral signaling protein for signal transductions and energy balance. Circulation. 142 (23), 2240-2258 (2020).
- Karunakaran, D., et al. RIPK1 expression associates with inflammation in early atherosclerosis in humans and can be therapeutically silenced to reduce NF-κB activation and atherogenesis in mice. Circulation. 143 (2), 163-177 (2021).
- Gharibeh, L., et al. GATA6 is a regulator of sinus node development and heart rhythm. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 118 (1), 2007322118 (2021).
- Lu, A., et al. Direct and indirect suppression of Scn5a gene expression mediates cardiac Na+ channel inhibition by Wnt signalling. Canadian Journal of Cardiology. 36 (4), 564-576 (2020).
- Liang, W., et al. Role of phosphoinositide 3-kinase {alpha}, protein kinase C, and L-type Ca2+ channels in mediating the complex actions of angiotensin II on mouse cardiac contractility. Hypertension. 56 (3), 422-429 (2010).
- Kapoor, N., Liang, W., Marban, E., Cho, H. C. Direct conversion of quiescent cardiomyocytes to pacemaker cells by expression of Tbx18. Nature Biotechnology. 31 (1), 54-62 (2013).
- Kim, N. K., Wolfson, D., Fernandez, N., Shin, M., Cho, H. C. A rat model of complete atrioventricular block recapitulates clinical indices of bradycardia and provides a platform to test disease-modifying therapies. Scientific Reports. 9 (1), 6930 (2019).
- Cingolani, E., et al. Gene therapy to inhibit the calcium channel beta subunit: Physiological consequences and pathophysiological effects in models of cardiac hypertrophy. Circulation Research. 101 (2), 166-175 (2007).
- Ionta, V., et al. SHOX2 overexpression favors differentiation of embryonic stem cells into cardiac pacemaker cells, improving biological pacing ability. Stem Cell Reports. 4 (1), 129-142 (2015).
- Guss, S. B., Kastor, J. A., Josephson, M. E., Schare, D. L. Human ventricular refractoriness. Effects of cycle length, pacing site and atropine. Circulation. 53 (3), 450-455 (1976).
- Segel, L. D., Ensunsa, J. L. Albumin improves stability and longevity of perfluorochemical-perfused hearts. The American Journal of Physiology. 254, 1105-1112 (1988).
- Hong, P., et al. NLRP3 inflammasome as a potential treatment in ischemic stroke concomitant with diabetes. Journal of Neuroinflammation. 16 (1), 121 (2019).
- Lin, H. B., et al. Macrophage-NLRP3 inflammasome activation exacerbates cardiac dysfunction after ischemic stroke in a mouse model of diabetes. Neuroscience Bulletin. 36 (9), 1035-1045 (2020).
- Lin, H. B., et al. Cerebral-cardiac syndrome and diabetes: Cardiac damage after ischemic stroke in diabetic state. Frontiers in Immunology. 12, 737170 (2021).
- Brack, K. E., Narang, R., Winter, J., Ng, G. A. The mechanical uncoupler blebbistatin is associated with significant electrophysiological effects in the isolated rabbit heart. Experimental Physiology. 98 (5), 1009-1027 (2013).
- Allison, S., et al. Electroconductive nanoengineered biomimetic hybrid fibers for cardiac tissue engineering. Journal of Materials Chemistry. B. 5 (13), 2402-2406 (2017).
- Hamel, V., et al. De novo human cardiac myocytes for medical research: Promises and challenges. Stem Cells International. 2017, 4528941 (2017).
- Liang, W., Lu, A., Davis, D. R. Induced pluripotent stem cell-based treatment of acquired heart block: The battle for tomorrow has begun. Circulation. Arrhythmia and Electrophysiology. 10 (5), 005331 (2017).
- McLaughlin, S., et al. Injectable human recombinant collagen matrices limit adverse remodeling and improve cardiac function after myocardial infarction. Nature Communications. 10 (1), 4866 (2019).
- Villanueva, M., et al. Glyoxalase 1 prevents chronic hyperglycemia induced heart-explant derived cell dysfunction. Theranostics. 9 (19), 5720-5730 (2019).
- Kanda, P., et al. Deterministic paracrine repair of injured myocardium using microfluidic-based cocooning of heart explant-derived cells. Biomaterials. 247, 120010 (2020).
