Waiting
Login processing...

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

Biology

טכניקה שונה להתכווצות רוחבית של אבי העורקים בעכברים

Published: August 18, 2022 doi: 10.3791/64386
* These authors contributed equally

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר טכניקה שונה ופשוטה עם הליך היצרות אבי העורקים הרוחבי (TAC) זעיר פולשני באמצעות retractor מתוצרת עצמית. הליך זה יכול להתבצע ללא מכונת הנשמה או מיקרוסקופ ומציג עומס לחץ, המוביל בסופו של דבר היפרטרופיה לבבית או אי ספיקת לב.

Abstract

התכווצות אבי העורקים הרוחבית (TAC) הוא ניתוח נפוץ במחקר על אי ספיקת לב והיפרטרופיה לבבית המבוסס על היווצרות עומס יתר במודלים של עכברים. האתגר העיקרי של הליך זה הוא לדמיין בבירור את קשת אבי העורקים הרוחבית ואת להקה מדויקת את כלי המטרה. גישות קלאסיות מבצעות ניתוח חלקי של בית החזה כדי לחשוף את קשת אבי העורקים הרוחבית. עם זאת, זהו מודל חזה פתוח שגורם לטראומה כירורגית גדולה למדי ודורש מכונת הנשמה במהלך הניתוח. כדי למנוע טראומה מיותרת ולפשט את הליך הניתוח, קשת אבי העורקים מתקרבת דרך החלק הפרוקסימלי של עצם החזה, להגיע ולקשור את כלי המטרה באמצעות retractor קטן מתוצרת עצמית המכיל snare. הליך זה יכול להתבצע מבלי להיכנס לחלל הצדר ואינו זקוק למכונת הנשמה או ניתוח מיקרוכירורגי, מה שמשאיר את העכברים עם דפוסי נשימה פיזיולוגיים, מפשט את ההליך ומקצר משמעותית את זמן הניתוח. בשל הגישה הפחות פולשנית ופחות זמן ניתוח, עכברים יכולים לחוות פחות תגובות לחץ ולהתאושש במהירות.

Introduction

אי ספיקת לב היא סימפטום קליני מורכב הנובע מפגיעה במבנה ובתפקוד של מילוי או פליטת דם1. שלב המחלה מוגדר בעיקר באמצעות סיווג תפקודי איגוד הלב של ניו יורק בהתבסס על חומרת הסימפטומים ופעילות גופנית2. עבור חולים עם מקטע פליטה של מעל 50%, הפרעות מבניות ו / או תפקודיות העלו פפטידים נטריאורטיים כדי לתמוך באבחנה של אי ספיקת לב עם מקטע פליטה שמור (HFpEF)2. מחלת לב איסכמית היא גורם מוביל בקרב אטיולוגיות מרובות של אי ספיקת לב. לפיכך, מודל אוטם שריר הלב (כגון קשירה כלילית קבועה) משמש לעתים קרובות לחקר פתופיזיולוגיה לאחר היפופרפוזיה לבבית או פגיעה איסכמיה-רפרפוזיה 3,4. מלבד פגיעה חריפה בשריר הלב, גורמי סיכון אחרים כגון יתר לחץ דם, סוכרת, השמנת יתר והיסטוריה משפחתית של קרדיומיופתיה תורמים גם הם להתפתחות אי ספיקת לב. לאחר שהחולים עוברים את שלב A (בסיכון לאי ספיקת לב) ונכנסים לשלב B (טרום אי ספיקת לב), מתרחש שינוי מבני1. לדוגמה, חולים עם יתר לחץ דם עוברים תחילה היפרטרופיה אדפטיבית של החדר השמאלי, ולאחר מכן מתפתחים בהדרגה להיפרטרופיה לבבית לא אדפטיבית ועוברים לאי ספיקת לב באמצעות שיפוץ פתולוגי5.

כשלב הסופני של מחלות לב וכלי דם שונות, אי ספיקת לב כרונית נחקרה במשך עשרות שנים6. מודלים עכבריים מרובים נמצאים בשימוש נרחב במחקר אי ספיקת לב, כולל עירוי תרופות (אנגיוטנסין II), הפרעות מטבוליות (סוכרת או תזונה עתירת קלוריות), והתכווצות אבי העורקים7. בין מודלים אלה, זילוח אנגיוטנסין II מלווה בתופעות לוואי שונות של איברים, כגון כליה7. גרימת הפרעות מטבוליות בדרך כלל דורשים תקופה ארוכה למדי של זמן. התכווצות אבי העורקים העולה נחשבת כבעלת רלוונטיות מוגבלת למחלה אנושית7.

TAC הוא מודל אמין המגדיל עומס לאחר מכן וגורם להיפרטרופיה לבבית, כמו גם אי ספיקת לב8. מודל TAC פתוח חזה תואר לראשונה על ידי Rockman et al. והיה בשימוש במעבדות רבות ברחבי העולם9. עם זאת, הליך TAC קלאסי זה גורם טראומה גדולה למדי לעכברים ומשנה את התנהגותם הרגילה, אשר עשויה לקחת זמן התאוששות ארוך להפריע לטיפול נוסף10. הליכי TAC אחרים עם חזה סגור אכן הפחיתו כמה צעדים פולשניים, אך דרשו מיומנויות מיקרוכירורגיות או הנשמה מכנית10,11.

הפרוטוקול הנוכחי מפרט שיטה שלב אחר שלב עם גישה זעיר פולשנית לקשת אבי העורקים באמצעות retractor מתוצרת עצמית דרך חתך קו אמצע 3 מ"מ של הקצה העליון של עצם החזה. מודל זה אינו זקוק למיומנות מיקרוכירורגית, אוורור מכני או חיתוך דרך הצלעות, ובכך מספק דרך מהירה, מוגבלת טראומה כירורגית, לא מסובכת וזולה לביצוע ניתוח TAC.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הפרוטוקול הנוכחי מאושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים טונג'י, המכללה הרפואית טונג'י, אוניברסיטת חואז'ונג למדע וטכנולוגיה, ווהאן, סין. הליך זה מבוצע על עכברים בוגרים זכרים C57 / BL6 (>10 שבועות של גיל). כל כלי הניתוח עוקרו על ידי autoclaving לפני הניתוח.

1. הכנת כלי ניתוח

  1. הכינו מזרק 5 מ"ל וצבטו את קצה המחט עם מחזיק מחט כדי להקהות אותו.
  2. הכינו מחט 27 גרם והקהו אותה עם מחזיק מחט. חיתוך קצה המחט עם מספריים אופתלמיים היא דרך חלופית להקהות את המחט.
  3. כופפו את קצה המחט 27 G ב-90°.
    הערה: מחט זו תשמש כספייסר לקשירה עם אבי העורקים לצורך כיווץ כלי דם.
  4. השתמשו בחוט ברזל מסחרי (דרגה רפואית, קוטר 0.5 מ"מ, ראו טבלת חומרים) וקשרו חוט סביב המחט (איור 1A). יוצרים חוטם קטן או לולאה בקצה הקהה של המחט (איור 1B).
    הערה: מכשיר רב פעמי זה פועל כמשחזר מיוחד מתוצרת עצמית ומאפשר להעביר תפר משי מתחת לאבי העורקים בשלבים האחרונים.
  5. Autoclave כל הכלים הכירורגיים לפני הניתוח (כולל retractor מיוחד עשה לעיל) כדי לעקר אותם.

2. הכנת בעלי חיים

  1. להרדים את העכבר באמצעות הזרקה תוך צפקית של תמיסת נתרן pentobarbital (50 מ"ג / ק"ג, ראה טבלה של חומרים) בהתאם למשקל הגוף. תת עורית להזריק 100 μL של 0.5% לידוקאין באופן מקומי לאזור הניתוח.
  2. ודא שהעכבר מורדם לחלוטין על ידי צביטת בוהן העכבר עם קצה המלקחיים.
  3. יש למרוח משחה אופתלמית על שתי העיניים כדי למנוע יובש בזמן הרדמה.
  4. הסר את השיער מהגרון והחזה העליון עם קרם depilatory או קוצץ.
  5. יש לחטא את האזור ללא שיער בשלושה קרצוף יוד ואתנול 70% לסירוגין במעגלים קונצנטריים הנעים כלפי חוץ.
  6. הניחו את העכבר במצב שכיבה על כרית חימום מכוסה בוילון סטרילי כשראשו מצביע על המפעיל. תקנו את הגפיים בעזרת סרט הדבקה וחותכות בתפר 4-0 (איור 2A).
  7. הכנס בדיקה רקטלית (ראה טבלת חומרים) כדי לפקח על טמפרטורת הגוף במהלך הניתוח. שמור על טמפרטורת הגוף ב 37 °C במהלך כל הפעולה.
  8. לבשו זוג כפפות סטריליות.
    הערה: לאחר לבישת הכפפות הסטריליות, אין לגעת באזורים או חפצים לא מעוקרים אחרים.
  9. חותכים חור (בקוטר 1-1.5 ס"מ) בוילון סטרילי חד פעמי חדש עם מספריים אופתלמיים מעוקרים. הניחו את הווילון הסטרילי מעל העכבר וודאו ששדה ההפעלה ללא שיער נראה דרך החור.
    הערה: שלב זה מאפשר למפעיל להימנע מלגעת באזורים לא מעוקרים אחרים, מה שעוזר לשמור על תנאים סטריליים במהלך הניתוח.

3. התכווצות של אבי העורקים הרוחבי

  1. בצעו חתך עור אנכי בקוטר 1.5 ס"מ ברמת החריץ העל-סטרנלי (איור 2B) עם להב אזמל. יש להרחיב את חתך העור עד לגובה זווית עצם החזה.
    הערה: החריץ העל-סטרנלי הוא חריץ הממוקם בקצה העליון של החריץ המנובריום. זהו סמל משטח שניתן לזהות כשמסירים שיער עכבר (איור 2B). זווית עצם החזה היא המפרק בין manubrium sterni ו corpora sterni. כאשר עצם החזה נחשפת, היא מופיעה כקו לבן אופקי על עצם החזה באותה רמה של קוסטה סקונדה (איור 2C).
  2. מפרידים בזהירות את העור ואת הפאשיה השטחית וחושפים את קנה הנשימה ואת עצם החזה הפרוקסימלית. בצעו בזהירות חתך קו אמצע אורכי בקוטר 3-4 מ"מ עד עצם החזה החל מהקצה העליון ועד לזווית עצם החזה (איור 2D).
    הערה: אסור שהחתך יחרוג מזווית עצם החזה, שכן קיים סיכון לגרימת דלקת ריאות חריפה בעכבר.
  3. הרימו בעדינות את עצם החזה בעזרת מלקחיים ואת בלוטת התימוס ואבי העורקים מתחתיה. בזהירות להשתמש מלקחיים ישר לנתח בבוטות את כלי המטרה ואת הרקמות סביבו.
  4. החזק את המשענת הקודמת מתוצרת עצמית (שלב 1.4) שהכילה חוט חוט בקצה ידו הימנית של המשתמש.
  5. העבירו בזהירות את החוטם של המחזיר מתוצרת עצמית מתחת לאבי העורקים בין עורק התרדמה המשותף השמאלי לבין המקור של העורק הנומיננטי הימני (איור 2E).
  6. העבירו את המשענת מתוצרת עצמית ליד שמאל כדי לחסוך את יד ימין למכשירים אחרים.
  7. עם פינצטה מיקרוסקופית ביד ימין, מעבירים תפר משי 7-0 דרך הלולאה של החוטם בסוף ומוציאים את המשליפה. זה יאפשר להשאיר את תפר המשי סביב העורק לקשירה נוספת (איור 2F).
    הערה: היו עדינים ואל תגררו את קשת אבי העורקים יותר מדי ממקומה המקורי.
  8. הניחו מחט 27G במקביל לאבי העורקים וקשרו את התפר סביב המחט ואבי העורקים (איור 2G,H).
    הערה: הליך הדמה צריך להיות זהה, אלא שאין קשירת אבי העורקים.
  9. אחזו במחט 27 G עם מלקחיים אופתלמיים ומלקחיים נוספים המחזיקים את הקשר קשור למחט 27 G ולאבי העורקים. שלפו במהירות אך בעדינות את מחט 27 גרם מהקשירה (איור 2H).
    הערה: אסור שהקשר יהיה הדוק מדי, אחרת לא יהיה קל לשלוף את המחט. היזהר בעת משיכת המחט במקרה של קרע אבי העורקים.
  10. תפרו את העור בתפר מונופילמנט סינתטי 4-0 בתבנית תפר קטוע (איור 2I).

4. טיפול לאחר הניתוח

  1. הניחו את העכבר על משטח חם (ראו טבלת חומרים) והמתינו להחייאתו. בדרך כלל, העכבר מתעורר לחיים תוך כ -60 דקות.
    הערה: אין להשאיר את בעל החיים ללא השגחה עד שהוא חוזר להכרה מספקת לשכיבה העיקרית של עצם החזה.
  2. תת עורית להזריק 0.5 מ"ל של מלח חם לפקח על הומאוסטזיס נוזל של בעלי חיים.
    הערה: שלב זה מונע התייבשות של בעלי חיים ומצב של זרימת דם היפו-וולמית.
  3. החל משחה אריתרומיצין על פני השטח הפצע כל יום במשך 3 ימים.
  4. לטיפול בכאב לאחר הניתוח, יש לתת 1 מ"ג/ליטר של בופרנורפין בהרדמה מקומית באופן פרנטרלי לאתר החתך (ראה טבלת חומרים).
  5. לאחר הניתוח, לפקח על העכבר עבור סימנים של זיהום וליקוי (תת תזונה, יציבה כפופה, פרווה פרועה).
    הערה: בעלי חיים שעברו ניתוח אינם מוחזרים לחברתם של בעלי חיים אחרים עד להחלמה מלאה.

5. הדמיית אולטרסאונד

  1. יש לאשר קשירה מוצלחת של אבי העורקים הרוחבי על ידי חישוב מהירות זרימת הדם באמצעות מערכת הדמיה אולטרסאונד12,13 (24 MHz, ראה טבלת חומרים) 28 ימים לאחר הניתוח.
    1. יש להרדים את בעל החיים עם 4.5% איזופלורן ב-20% אוויר מועשר בחמצן ולשמור עם 0.5% איזופלורן ב-20% אוויר מועשר בחמצן.
    2. הניחו את העכבר במצב שכיבה וקיבעו את הגפיים שלו לאלקטרודה בעזרת סרט הדבקה.
    3. באמצעות קרם depilatory, להסיר את שיער החזה ולהחיל סוכן צימוד קולי על החזה.
    4. הטה את הפלטפורמה שמאלה ככל האפשר. תוך שמירה על הגשושית במצב אנכי, הורידו אותה בהדרגה לאורך קו החזה הימני על החזה כאשר החריץ מצביע על סנטר החיה.
    5. במצב B של המכשיר, כוונן את ציר X ו- Y עד שקשת אבי העורקים ואתר ההתכווצות נראים בבירור.
    6. לחץ על כפתור דופלר גל הדופק כדי לעבור למצב גל דופק .
    7. התאם את תיבת נפח הדגימה של הסמן המקווקו דיסטלית לאתר המכווץ ומצא את הסילון הסטנוטי במהירות הגבוהה ביותר.
    8. לחץ שוב על כפתור דופלר גל הדופק כדי לקבל את צורת הגל של זרימת אבי העורקים ולמדוד את מהירות השיא. חשבו את מהירות זרימת הדם בהתאם לשיא דפוסי הגלים (איור 3A,B).
    9. הגדר את מכונת הצילום למצב B. הנח את הפלטפורמה במצב אופקי. סובב את הגשושית 30° לקו הפרסטרנלי השמאלי.
    10. התאימו את ציר X וציר Y לקבלת תצוגת ציר קצר. לחץ על מצב M כדי להציג את קו החיווי ולחץ על Cine Store כדי לשמור את התמונה למדידה מאוחרת יותר של עובי דופן הלב, ממד התא ומקטע ההוצאה.
      הערה: הנוסחה לחישוב מקטע פליטה: 100% * ((LV Vol;d - LV Vol;s) / LV Vol;d). הנוסחה לחישוב תפוקת הלב: נפח שבץ * דופק (בפריים הראשון שצויר) / 1000. רוב המדדים כגון מקטע פליטה ותפוקת הלב ניתנים למדידה אוטומטית באמצעות תוכנת מערכת ההדמיה העל-קולית. LV Vol;d: נפח דיאסטולי של החדר השמאלי. LV Vol;s: נפח סיסטולי של החדר השמאלי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

לאחר ניתוח TAC מוצלח, זוהה עומס לחץ באמצעות מערכת הדמיה אולטרסאונד. ארבעה שבועות לאחר הניתוח, עכברים מפתחים ירידה בתפקוד הלב. במחקר הנוכחי, היעילות של ניתוח TAC אומתה באמצעות מקטע פליטה (EF), קיצור שבר (FS), מסת חדר שמאל (מסת LV) וקוטר פנימי של החדר השמאלי (LVID) של עכברים שעברו ניתוח TAC לאחר 4 שבועות. EF הופחת באופן משמעותי בעכברי TAC לאחר 4 שבועות בהשוואה לעכברי דמה (47% ± 10% לעומת 78% ± 4%, p < 0.0001) (איור 4A). מסת LV הייתה גבוהה משמעותית בעכברי TAC (158.1 ± 50.5 לעומת 91.8 ± 21.7 מ"ג, p = 0.0226) (איור 4B). FS הופחת באופן משמעותי בעכברי TAC (23 ± 5 לעומת 46% ± 3%, p < 0.0001) (איור 4C). LVID היה גבוה באופן משמעותי בעכברי TAC (2.88 ± 0.39 לעומת 1.81 ± 0.52 מ"מ, p = 0.0044) (איור 4D). הנתונים מייצגים שישה עכברים כל אחד עבור קבוצות TAC ו-Sham. בשל הליכים פולשניים קטנים, שיעור ההישרדות הוא גבוה למדי תלוי בעיקר דימום, אשר ניתן להפחית לפחות מ 5% עבור מבצע מיומן. כאשר שולטים באופן מלא, שיעור ההישרדות הכללי המוצג בעכברי C57BL/6J לאחר 4 שבועות הוא מעל 95%. מבחן t לא מזווג בוצע כדי להשוות בין קבוצות דמה ו- TAC. כל הנתונים מוצגים כממוצע ± SEM (קווי שגיאה).

Figure 1
איור 1: חוטם מתוצרת עצמית המכיל רסרקטור להעברת תפר משי סביב קשת אבי העורקים . (A) מבט כולל על המשך. (ב) פירוט המשיב. חץ מציין את החוטם שהמשי צריך לעבור דרכו. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: תמונות של ניתוח TAC . (A) עכבר במצב Supine קבוע עם סרט ותפר. (B) וילונות סטריליים המראים רק את אזור הניתוח. (C) חתך עור אנכי בקוטר 1.5 ס"מ. החץ האדום מציין מלאך עצם החזה. (D) חתך אורך בקו האמצע שנעשה בחזה. (E) תמונה המציגה את החוטם של החוטם מתוצרת עצמית העובר מתחת לאבי העורקים. (F) תמונה המציגה את תפר המשי 7-0 העובר דרך לולאת הסנר. (G) מחט 27 גרם שהונחה במקביל לאבי העורקים. (H) קשירת אבי העורקים עם מחט 27 G. החץ הלבן מציין קשר קשירה. (I) עור תפור בתפר משי 4-0. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: תמונה מייצגת ממערכת דימות אולטרסאונד של עכברי דמה ו-TAC לאחר 4 שבועות . (A) הדמיית דופלר בגל פולסים של קשת אבי העורקים הדמה. (B) הדמיית דופלר גל פולסים של קשת אבי העורקים לאחר TAC. (C) תמונה במצב M של עכבר דמה המחשבת EF, מסת LV, עובי דופן ו- LVID. (D) תמונה במצב M של עכבר TAC מחשב EF, מסת LV, עובי דופן ו- LVID. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: תפקוד הלב נמדד באמצעות מערכת הדמיה של אולטרסאונד. (A) מקטע פליטה (EF) של העכברים בשתי קבוצות. (B) מסת החדר השמאלי (מסת LV) של העכברים הייתה בשתי קבוצות. (C) קיצור חלקי (FS) של העכברים בשתי קבוצות. (D) הקוטר הפנימי של החדר השמאלי (LVID) של העכברים בשתי קבוצות. *p < 0.05, **p < 0.005, ***p < 0.0005. הנתונים מייצגים שישה עכברים בכל קבוצה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

השראת עומס לחץ מתמשך עלולה לגרום בהדרגה להיפרטרופיה לבבית ואי ספיקת לב. מודל זה שימש במעבדות רבות ברחבי העולם14,15,16. הפרוטוקול סיפק שיטת TAC משופרת שאינה דורשת מיומנויות מיקרוכירורגיות או אוורור מכני.

השלב החשוב ביותר בפרוטוקול זה הוא העברת תפר משי מתחת לקשת אבי העורקים. כאשר החוטם חיבר את קשת אבי העורקים, כל התנועות חייבות להיות עדינות כדי להפחית מתיחה מיותרת לעורק. כמו כן, התפר סביב אבי העורקים לא חייב להיות הדוק מדי במקרה של קושי בעת משיכת הספייסר החוצה. לאחר הניתוח, מזון בשפע ומים חשובים גם עבור העכבר להתאושש במהירות.

כתבי יד קודמים סיפקו שיטות אחרות עבור TAC. אייכהורן ועמיתיו פרסמו שיטת חזה סגור המכסה את אבי העורקים הרוחבי10. ההליך כולו מאפשר לצלעות להישאר שלמות, ובכך לגרום לטראומה קטנה מאוד. Zaw et al. סיפקו שיטת TAC מבלי להיכנס לחלל pleural17. Tavakoli et al. הציגו התכווצות אבי העורקים הרוחבית הזעיר פולשנית שאינה זקוקה לאינטובציה ואוורור11. כל הטכניקות הנ"ל דורשות מיומנויות מיקרוכירורגיות. בנוסף, לאו ואחרים סיפקו שיטה לייצור דגמי TAC עם תפרים נספגים18. הפרוטוקול במחקר זה מציע דרך חלופית לבצע במהירות (תוך 10 דקות) ניתוח TAC שאינו צריך לנתח תחת מיקרוסקופ. מזעור הטראומה הכירורגית מועיל לעכברים ומפחית גורמים מבלבלים במהלך הניסוי. בניגוד למודל החזה הפתוח, מודל זה הוא זעיר פולשני ואינו משפיע על דינמיקת הנשימה הרגילה של העכבר. כאשר שולטים באופן מלא, שיעור ההישרדות של טכניקה זו הוא מעל 95%. כמו כן, הוא אינו זקוק להנשמה מכנית ומיומנויות ניתוח מיקרוסקופיות; משחזר רב פעמי מתוצרת עצמית יעשה את כל העבודה, וימנע השפעות דלקתיות מערכתיות הנגרמות על ידי אוורור19. כל אלה יחד מפשטים באופן משמעותי את הליך ההפעלה.

ישנן כמה מגבלות של טכניקה זו. הגידול החריף של עומס לאחר מכן אינו משקף במלואו את ההתקדמות ההדרגתית של יתר לחץ דם עורקי. הפערים בפתופיזיולוגיה בין מודלים רב-תכליתיים של עכברי אי ספיקת לב לבין חולי אי ספיקת לב קלינית עוררו חששות בקרב חוקרים20. הפתופיזיולוגיה המוצגת בעכברים אינה יכולה להיות מיושמת במלואה על בני אדם.

לסיכום, פרוטוקול זה מספק הליך חלופי לביצוע TAC, אשר יכול להקל על החוקרים בעת גרימת אי ספיקת לב או היפרטרופיה לבבית בעכברים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים הצהירו כי אין ניגודי עניינים.

Acknowledgments

עבודה זו ממומנת על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (NSFC 81822002). אנו מודים לכל החברים שלקחו חלק בעבודה זו.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4-0 nonabsorbable suture Jinhuan HM403 Used for suturing the skin
5 mL syringe Haifuda Technology Co., Ltd. BD-309628 Used for making snare containing retractor
7-0 nonabsorbable suture Jinhuan HM701 Used for aorta ligation
Animal temperature monitor Kaerwen FT3400 Used for monitoring body temperature
Buprenorphine  Sigma B-044 Used for post-surgical pain treatment
Depilatory cream  Veet N/A Used for remove body hair from the surgical area
Heating Pad Xiaochuangxin N/A Used for maintaining body temperature
Ibuprofen MCE HY-78131 Used for post-surgical pain treatment
Iron wire (0.5 mm) Qing Yuan Iron wire #26 Used for making snare containing retractor
Microscopic tweezers RWD F12006-10 Used for penetrating and separating the tissue to open operation space
Needle holder RWD F12005-10 Used for pinching off the tip of gauge needle and blunting it
Ophthalmic forceps RWD F14012-10  Used for holding skin and other tissues
Ophthalmic scissors RWD S11001-08 Used for making sking incision of mouse
Pentobarbital sodium Sigma P3761 Used for mouse anesthesia
Sterile operating mat Hale & hearty 211002 Used for placing animal during surgery
Ultra-sound imaging system Fujifilm visualsonics vevo1100 Used for measure the blood flow velocity, left ventricular wall thickness and ejection fraction, https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-1100

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Heidenreich, P. A., et al. AHA/ACC/HFSA Guideline for the Management of Heart Failure: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 145 (18), 895 (2022).
  2. McDonagh, T. A., et al. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European Heart Journal. 42 (36), 3599 (2021).
  3. Lv, B., et al. Induction of myocardial infarction and myocardial ischemia-reperfusion injury in mice. Journal of Visualized Experiments. (179), e63257 (2022).
  4. Curaj, A., Simsekyilmaz, S., Staudt, M., Liehn, E. Minimal invasive surgical procedure of inducing myocardial infarction in mice. Journal of Visualized Experiments. (99), e52197 (2015).
  5. Nakamura, M., Sadoshima, J. Mechanisms of physiological and pathological cardiac hypertrophy. Nature Reviews Cardiology. 15 (7), 387-407 (2018).
  6. Wang, H., et al. Bibliometric analysis on the progress of chronic heart failure. Current Problems in Cardiology. 47 (9), 101213 (2022).
  7. Riehle, C., Bauersachs, J. Small animal models of heart failure. Cardiovascular Research. 115 (13), 1838-1849 (2019).
  8. Melleby, A. O., et al. A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice. Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).
  9. Rockman, H. A., Wachhorst, S. P., Mao, L., Ross, J. ANG II receptor blockade prevents ventricular hypertrophy and ANF gene expression with pressure overload in mice. The American Journal of Physiology. 266, 2468-2475 (1994).
  10. Eichhorn, L., et al. A closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (134), e57397 (2018).
  11. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of minimally invasive transverse aortic constriction in mice for induction of left ventricular hypertrophy. Journal of Visualized Experiments. (127), e56231 (2017).
  12. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
  13. Li, L., et al. Assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging. Journal of Visualized Experiments. (112), e54101 (2016).
  14. Wang, X., et al. ATF4 protects the heart from failure by antagonizing oxidative stress. Circulation Research. 131 (1), 91-105 (2022).
  15. Li, J., et al. GCN5-mediated regulation of pathological cardiac hypertrophy via activation of the TAK1-JNK/p38 signaling pathway. Cell Death & Disease. 13 (4), 421 (2022).
  16. Syed, A. M., et al. Up-regulation of Nrf2/HO-1 and inhibition of TGF-beta1/Smad2/3 signaling axis by daphnetin alleviates transverse aortic constriction-induced cardiac remodeling in mice. Free Radical Biology and Medicine. 186, 17-30 (2022).
  17. Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K., Chow, B. K. Minimally invasive transverse aortic constriction in mice. Journal of Visualized Experiments. (121), e55293 (2017).
  18. Lao, Y., et al. Operating transverse aortic constriction with absorbable suture to obtain transient myocardial hypertrophy. Journal of Visualized Experiments. (163), e61686 (2020).
  19. Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. European Respiratory Journal. 17 (3), 488-494 (2001).
  20. Withaar, C., Lam, C. S. P., Schiattarella, G. G., de Boer, R. A., Meems, L. M. G. Heart failure with preserved ejection fraction in humans and mice: embracing clinical complexity in mouse models. European Heart Journal. 42 (43), 4420-4430 (2021).

Tags

ביולוגיה גיליון 186
טכניקה שונה להתכווצות רוחבית של אבי העורקים בעכברים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Abuduwufuer, K., Wang, J. J., Li,More

Abuduwufuer, K., Wang, J. J., Li, H., Chen, C. A Modified Technique for Transverse Aortic Constriction in Mice. J. Vis. Exp. (186), e64386, doi:10.3791/64386 (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