Præsenteret her er en kirurgisk procedure for permanent ligering af venstre koronararterie hos mus. Denne model kan bruges til at undersøge patofysiologien og tilhørende inflammatorisk respons efter myokardieinfarkt.
Iskæmisk hjertesygdom og efterfølgende myokardieinfarkt (MI) er en af de førende årsager til dødelighed i USA og rundt om i verden. For at udforske de patofysiologiske ændringer efter myokardieinfarkt og designe fremtidige behandlinger kræves forskningsmodeller af MI. Permanent ligering af venstre koronararterie (LCA) hos mus er en populær model til at undersøge hjertefunktion og ventrikulær remodellering efter MI. Her beskriver vi en mindre invasiv, pålidelig og reproducerbar kirurgisk murin MI-model ved permanent ligering af LCA. Vores kirurgiske model består af en let reversibel generel anæstesi, endotracheal intubation, der ikke kræver en trakeotomi, og en thoracotomi. Elektrokardiografi og troponinmåling bør udføres for at sikre MI. Ekkokardiografi på dag 28 efter MI vil skelne hjertefunktion og hjertesvigt parametre. Graden af hjertefibrose kan evalueres ved Massons trikromfarvning og hjerte-MR. Denne MI-model er nyttig til at studere de patofysiologiske og immunologiske ændringer efter MI.
Hjerte-kar-sygdomme er et stort folkesundhedsproblem, der kræver 17,9 millioner liv hvert år, hvilket tegner sig for 31 procent af den globale dødelighed1. Den mest udbredte type kardiovaskulær anomali er koronar hjertesygdom, og myokardieinfarkt (MI) er en af de største manifestationer af koronar hjertesygdom2. MI er normalt forårsaget af trombotisk okklusion af en koronararterie på grund af brud på en sårbar plak3. Den resulterende iskæmi forårsager dybe ioniske og metaboliske ændringer i det berørte myokardium såvel som et hurtigt fald i systolisk funktion. MI resulterer i død af kardiomyocytter, hvilket yderligere kan føre til ventrikulær dysfunktion og hjertesvigt4.
Forskning i MI hos patienter er begrænset på grund af knaphed på væv fra patienter med MI5. Som sådan er murine modeller af MI nyttige til både at studere sygdomsmekanismer samt udvikle potentielle terapeutiske mål. De aktuelt tilgængelige murine modeller af MI omfatter irreversible iskæmimodeller (LCA og ablationsmetoder) og reperfusionsmodeller (iskæmi/reperfusion, I/R)6. Permanent ligering af venstre koronararterie (LCA) hos mus er den mest anvendte metode, og den efterligner patofysiologien og immunologien af MI hos patienter 7,8,9. Permanent MI kan også induceres ved ablationsmetoder, som involverer elektrisk skade eller kryoskade. Ablationsmetoder er i stand til at generere infarkt af ensartet størrelse på det nøjagtige sted10. På den anden side kan ardannelse, infarktmorfologi og molekylære signalmekanismer variere mellem ablationsmetoderne10,11. Murine I / R-metoden er en anden vigtig MI-model, da den repræsenterer det kliniske scenario for reperfusionsterapi12. I/R-modellen er forbundet med udfordringer såsom en variabel infarktstørrelse, vanskeligheder med at skelne respons på indledende skade og reperfusion6.
Selvom LCA ligeringsmetoder er meget udbredt, er de forbundet med lave overlevelsesrater og postoperativ smerte13. Denne protokol demonstrerer den murinkirurgiske MI-model af LCA-ligation, der involverer forberedelse og intubation af mus, LCA-ligation, postoperativ pleje og validering af MI. I stedet for at bruge en invasiv trakeotomi14 anvender denne metode endotracheal intubation. Dyret intuberes ved at belyse oropharynx ved hjælp af et laryngoskop, hvilket gør proceduren lettere, sikrere og mindre traumatisk15. Musen holdes på respiratorstøtte og under isofluranbedøvelse under hele proceduren. Endvidere udføres ekkokardiografi og Massons trikromfarvning for at evaluere henholdsvis hjertefunktion og hjertefibrose efter MI. Samlet set giver denne metode en pålidelig og reproducerbar kirurgisk murinmodel af MI, der kan bruges til at studere patofysiologi og betændelse efter MI.
Murinmodellen af MI vinder popularitet i kardiovaskulære forskningslaboratorier, og denne undersøgelse beskriver en reproducerbar og klinisk relevant MI-model. Denne protokol forbedrer LCA-ligeringsprocessen på flere måder. Til at begynde med undgås brugen af injicerbare præoperative anæstetika, såsom xylazin / ketamin eller natriumpentobarbital14,15. Kun isofluranbedøvelse blev anvendt, hvilket hjælper med at forbedre dyreoverlevelsesraten (>80% overle…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af National Institute of Health-tilskud (R01HL143967, R01HL142629, R01AG069399 og R01DK129339), AHA Transformational Project Award (19TPA34910142), AHA Innovative Project Award (19IPLOI34760566) og ALA Innovation Project Award (IA-629694) (til PD).
22 G catheter needle | Exel INT | 26741 | Thoracentesis |
24 G catheter needle | Exel INT | 26746 | Endotracheal intubation |
4-0 nylon suture | Covetrus | 29263 | Suturing of muscles and skin |
8-0 nylon suture | S&T | 3192 | Ligation of LAD |
Anesthetic Vaporizers | Vet equip | VE-6047 | Anesthetic support |
Animal physiology monitor | Fujifilm | VEVO 3100 | Monitor heart rate,respiration rate and body temperature |
Betadine solution | PBS animal health | 11205 | Antispetic |
Buprenorphine | Covetrus | 55175 | Analgesic |
Disecting microscope | OMANO | OM2300S-V7 | Binocular |
Electric razor | Wahl | 79300-1001M | Shaving |
Electrode gel | Parker Laboratories | W60698L | Electrically conductive gel |
Ethanol | Decon Laboratories | 22-032-601 | Disinfectant |
Forceps | FST | 11065-07 | Stainless Steel |
Gauze | Curity | CAR-6339-PK | Sterile |
Heat lamp | Satco | S4998 | Post surgery care |
Heating pad | Kent scientific | Surgi-M | Temperature control |
Hot Bead sterilizer | Germinator 500 | 11503 | Sterilization of surgical instrument |
Isoflurane | Covetrus | 29405 | Anesthesia |
Masson’s trichrome staining kit | Thermoscientific | 87019 | Measurement of cardiac Fibrosis |
Micro Needle Holder | FST | 12500-12 | Stainless Steel |
Micro scissors | FST | 15000-02 | Stainless Steel |
Ophthalmic ointment | Dechra | Puralube Vet | Sterile occular lubricant |
Scanning Gel | Parker Laboratories | Aquasonic 100 | Aqueous ultrasound transmission gel |
Scissors | FST | 14060-11 | Stainless Steel |
Small Animal Laryngoscope | Penn-Century | Model LS-2-M | Illuminating the oropharynx |
Small animal ventilator | Harvard apparatus | 557058 | Ventilator support |
Surgical light | Cole parmer | 41723 | Illuminator Width (in): 7 |
Vevo 3100 preclinical imaging platform | Fujifilm | VEVO 3100 | Echocardiography |
VevoLAB software | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | Echocardiography data analysis |