Method Article
We provide a reliable method for left anterior descending artery (LAD) ligation in a mouse model. This method is comparatively less invasive than other methods, involving endotracheal intubation, a left-sided thoracotomy approach, and thoracentesis. This method can be used as a model for both acute and chronic myocardial infarction (MI).
İskemik kalp hastalığı (İHD), veya akut koroner sendrom (AKS), Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. IHD oksijen kaybına ve kalp kası takip eden nekroz ile sonuçlanan, kalp Kan akışında ile karakterize edilir. MI modeli kısa süreli iskemi-reperfüzyon modeli ve uzun vadeli kalıcı ligasyonu model olarak kullanılmak üzere popülerlik kazanmıştır. Aşağıda, LAD kalıcı ligasyonu için güvenilir bir yöntem açıklanmaktadır. Fare genetik mühendisliği teknolojisi daha gelişmiş hale geliyor ve kaliteli fare cerrahi aletlerin artan kullanılabilirliği ile birlikte, fare MI ameliyatları için popüler bir model haline gelmiştir. Bizim cerrahi modeli fare hızlı iyileşme için kolayca çevrilebilir anestetik kullanımını içermektedir; trakeotomi içeren olmadan minimal invaziv bir endotrakeal intubasyon; ve göğüs ek insizyon olmadan orijinal torakotomi sitesi aracılığıyla Torasentesiz olduğu gibietkili bir göğüs boşluğundan kan ve havayı çıkarmak için bazı başka yöntemler de yapılır. Bu yöntem nispeten büyük ölçüde, cerrahi ve ameliyat sonrası komplikasyonlar ve ölüm oranını azaltır ve tekrarlanabilirlik geliştirir, diğer yöntemlere göre daha az invaziv.
Koroner hastalık veya ACS, en yaygın kardiyovasküler olay ve 2020 1'de morbidite ve mortalitenin dünya çapında ana nedeni olarak kabul edilecektir. ACS nedeni nedeniyle örneğin kalp dokusu 2 kan akışını azaltan bloke eden veya bir koroner aterosklerotik plak yırtılması için bir miyokardiyal tromboz varlığıdır. Bu nedenle, miyokardiyal enfarktüs (MI) 3, 4, akut miyokart iskemisi mevcudiyeti ile uyumlu klinik işaretler vardır. MI ventriküler disfonksiyon ve kalp yetmezliği 5, 6 yol açabilir kardiyomiyositlerinin kütle kaybı ve patolojik ventriküler yeniden bir ilerleme, yol açar.
IHD çalışma için en etkin yollarından biri, bir hayvan modelinde insan miyokardiyal enfarktüs taklit etmek olmuştur. Bu LAD içinde tıkayarak elde edilirFareler. Bu modeli kullanarak, kalp İHD kaynaklanan hasarlara karşı korunabilir nasıl inceliyoruz.
Son on yılda, araştırmacılar farelere sıçanlardan kayması dahil, daha küçük hayvanlara büyük hayvan modelleri kullanılarak kaymasıyla. Daha küçük fare modeli, küçük boyutları dahil olmak üzere çeşitli nedenlerle, büyük çöp boyutu korumak için düşük maliyetli ve kısa gebelik süresi, hem de transjenik ve gen nakavt modeller 7 geniş kullanılabilirliği için tercih başlıyor. Fareler boyutu küçük olmasına rağmen, kendilerine özel geliştirilen yeni cerrahi aletleri bu gelişmede yardımcı olmaktadır. Bizim yöntem bu yeni cerrahi araçlar kullanmaktadır.
çeşitli yöntemler invaziv bir trakeotomi uygulamak iken, biz endotrakeal entübasyon daha az invazif yöntemi kullanın. Orofarenksin havai aydınlatma kullanarak, t için daha güvenli ve daha az travmatik bir deneyim sağlayan, herhangi bir kesi oluşturmadan entübeo hayvan. Daha sonra fare bir vantilatör yerleştirilir ve tüm işlem boyunca izofluran tutulur. o kesildiğinde hayvan anestezi kurtarmak için nedeniyle ilaç tarafından üretilen anestezi kısa süreli olmasından, sadece birkaç dakika sürer. Bizim cerrahi modeli de minimal invaziv torasenteze içerir. germe pnömotoraks: Orijinal torakotomi kesikten thoracentesis kullanılarak göğüs boşluğundan kan ve fazla hava dikkatlice çıkarılması, LAD ligasyon ortak bir ameliyat sonrası komplikasyonlar ele almıştır. Diğer yöntemler-on torasentezler-etti vermiştir az ameliyat sonrası komplikasyonlar için trakeotomi ve başka kullanılan iki ilave yarıkların olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve büyük ölçüde ölüm oranı azalmış olmakla bu yöntem.
Bu hayvan protokolü gözden geçirmiş ve Rhode Island Hastanesinde Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır.
1. Anestezi ve Entübasyon
2. Fare hazırlama
3. LAD Ligasyon
Fareler yirmi sekiz gün ameliyattan sonra ötenazi uygulandı, ve kalpleri hasat ve incelenmektedir. 75 mg / kg ketamin ve 5 - - 10 mg / kg ksilazin fareler 50 ile anestezi uygulanmıştır. Hayvan yeterli anestezi altında olduğunda, göğüs boşluğu açıldı ve bir 23 gauge iğne kullanarak, soğuk bir potasyum klorid (KCL, 30 mM), kalbin arka taban bölgesine enjekte edilir. Kalp diastolde tutuklandı. ligasyon daha geçerli olabilmesi için, kalp hayvan çıkarılır ve% 4 paraformaldehid ile enjekte edilmiş ve daha sonra% 1 Evan Mavisi boya edilir. Şekil 1, iskemi sonrası sol ventrikülde Evan Mavisi eksikliğini gösterir. Şekil 2 düzgün bir endotrakeal entübasyon kurulumunu göstermektedir. Sütüre kas tabakası ile 3 görüntüler ilk kesi sitesi torasentezin için göğüs tüpü yerleştirilmesi Şekil, c hava çıkarma işleminden önce her tüpü etrafında kapalıHest boşluğu. Trikrom enfarktüslü bölgede kolajen bir artış (Şekil 4) gösterilmektedir.
Şekil 1: Evan Mavisi Enjeksiyon. Evan Mavisi enjeksiyon sol ventrikül enfarkte bölgesinde lokalize iskemik doku içinde bir boya eksikliği ortaya koymaktadır. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.
Şekil 2: Endotrakeal Entübasyon. Uygun bir endotrakeal entübasyon kurulum gösterilmesi. cerrahi mercekler giyen operatörü, fare ile göz seviyesinde oturuyor. Yüksek yoğunluklu aydınlatıcı o transilluminasyon, trakeal bölgesi üzerine aşağı doğru odaklanmışropharynx. Bir elastik bant operatör kavisli bir forseps ile ağzını açmak sağlayan, üst ön dişlerin arkasında kancalanmıştır. eğri forseps açık görselleştirme yan dilini tutmak için kullanılır. ses tellerinin açma ve kapama görüntülenmiştir ise bir küt uçlu bir iğne introduser bir damar içi kateter entübasyon kanül yukarıya doğru hafif bir açıyla ilerler. açılması ve entübasyon girişimi öncesi kapanış ses telleri Görselleştirme başarılı entübasyon için kritik noktalarından biridir. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.
Şekil 3: torasentezle. Orijinal insizyon merkezi içine yerleştirilmiş torasentezle için kullanılan göğüs tüpü, yerleştirilmesi. kas tabakası dikilir etrafında kapalıGöğüs boşluğu içindeki hava önce boru, bir şırınga ile ekstre edilir ve daha sonra göğüs tüpü çıkarılır. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.
Şekil 4: Trichrome boyanması. Sol panel: Kontrol dışı LAD-lige yürek. Sağ panel: LAD-lige enfarktüse kalp. Biebrich kızıl-asit fuksin çözeltisi, fosfomolibdik / fosfotungstik asit ve anilin mavisi kullanılarak Trichrom boya (Masson) enine kesit sol ventrikül enfarkte bölgede fibrozis için bir marker olarak artan kolajen (mavi) ortaya koymaktadır. Bar = 500 mikron. Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayın.
Laboratuvar MI modelinin artan kullanımıyla birlikte, tarif edilen prosedürü, ameliyat sonrası ağrı ve rahatsızlık en aza indirirken, farelerin verim ve hayatta kalma oranını geliştirmek için çalışmaktadır. Bu protokol, LAD ligasyonu prosedürün çeşitli yönlerine çeşitli iyileştirmeler yaparak mortalite en aza indirmek için çaba göstermektedir. Birkaç ayrımlar vardır. Nedeniyle anestezi bunların uzun süreli yararına, indüksiyon için izofluran ile birlikte ketamini ve ksilazini kullanan bazı sıçangil entübasyon çalışmaları, ölüm oranı 8 artış göstermiştir. Önerilen yöntem, büyük oranda ilaçla ilişkili komplikasyonlar için potansiyelini azaltmak, indüksiyon için bir izofluran kullanır. Başka benzer LAD ligasyonu protokolü uzun toparlanma süresi ve hassas eğitimi 9 için artan ihtiyaç üreten, trakeotomi içerir. Burada tarif prosedür lo sonuçlanan, entübasyonu bir invazif olmayan bir yöntem kullanmaktadırwer mortalite ve sonuçların yüksek tekrarlanabilirliği. Ayrıca, oldukça sadece, elektrikli tıraş makinesi kullanmak yerine, bizim prosedür de en az 1 dakika içinde steril alanda çok iyi bir şekilde görüntülenmesini sağlayan, kürk çıkarılması için epilasyon kremi kullanmaktadır.
Bir diğer önemli farklılık, yerine daha önce, sonra başlangıç kesikler meydana fare, yeniden konumlandırılması olup. Fare yatar ise kesiler yapmak böylece sonuçların daha yüksek yeniden üretilebilirlik ile sonuçlanır örneğin kılıç şeklinde kıkırdak gibi yerlerinden daha doğrudan ve doğru olarak gösterebilir. Bizim yöntem, aynı zamanda oldukça, yönetim kanama iatrojenik yanık yaralanmaları ve enfeksiyon riskini azaltmak için bir Cauter daha steril pamuklu çubuklarla kullanır. Yanı sıra bu farklardan, torasentezler göğüs tüpü yerleştirme eden yöntem tüp için yeni bir insizyon dahil değildir gibi, özellikle not etmektedir. Bunun yerine, yine, önceki bir kesi içine tüp sokularak azaltılmasıdır mority. daha da açıklamak prosedür şunları içerir: (1) bir ekartör kullanımı koroner arterlerin daha doğru ve istikrarlı görünebilirliğini mümkün kılan; (2) işlem sırasında göğüs boşluğuna steril gazlı bez yerleştirme, böylece iatrojenik akciğer yaralanması riskini azaltır; ve her ikisi de gösterilmiştir prosedür aşağıdaki tuzlu su (3) uygulama iyileşme süresini kısaltmak ve hipotermiyi önlemek.
Biz kalıcı ligasyonu modeli tarif rağmen, bu prosedür de akut MI modeli için değiştirilebilir. Kalp dokusunda 7 ve takiben röperfüzyonun, iskemi, 60 dakika - ayrıca iskemi ve reperfüzyon gibi tarif edilen akut MI modeli, 30 belirtmektedir. Iskemi ve reperfüzyon% 2 trifenil tetrazolyum klorid (TTC) 10 boyanması sonra alternatif bir yöntem, enfarkt boyutunu ya da risk altında alanını değerlendirmek için. TTC lekeleme iskemik zedelenmeden sonra canlı doku leke kabiliyetine dayanırkardiyak doku içinde mevcut dehidrojenaza. Bu enzimler, bu şekilde enfarkte bölge 11 sınırlarını belirleyen, bir çözünmeyen kırmızı bileşen içine çözülebilir bir bileşeni dönüştürün. Akut MI modeli miyokart iskemisi 10 olaylarını ortaya çıkması için bir araç olabilir, böylece, insan kalp hastalığında ortaya çıkar ve mekanizmaları taklit edebilir. LAD ligasyonu, doku renk, hemen bir değişiklik gözlemleyerek bir MI uyaran bu yöntem için bir avantaj sağlayarak doğrulanabilir. Bu pahalı ekipman kullanımını içerir ve tüm laboratuvarları için uygun olmayabilir, ancak başarılı ligasyon için kontrol etmek başka bir yöntem, electrocardiograms kullanılmasıdır.
Yukarıda açıklandığı gibi, kalbi hasat sonrası ligasyonu onaylamak için birkaç kolay ve uygun maliyetli moleküler teknikler vardır. Yukarıda verilen iki teknik Evan Mavisi boyama ve trikrom boyama vardır. Evan Mavisi boya ile doğrudan ao kemer enjekte edilirkan akışının olmaması olduğu yerde RTA, işaret etmektedir. Bu model başarılı oldu ve koroner tıkanma derecesini ölçmek için olmadığını test etmek için kalbi hasat hemen sonra istihdam hızlı ve etkili bir yöntemdir. trikrom boyamada için, kalp immünohistokimyaya tabi sonra kesitli ve olmalıdır. Trikrom post-iskemik fibrotik alanlar ya da kronik iskemiye etkilenen kalp alanları tespit etmektedir. ameliyat sonrası fareler, 2 enjeksiyonu - 5-etinil-2'-deoksiüridin (edu), timidin için bir analog ile kesilmeden önce, 24 saat, özellikle de, iskemi, DNA replikasyonu ve hücre çoğalmasının alanlarının belirlenmesi için etkili bir yöntemdir vasküler yenilenme 12. karıştığı çalışmaları.
Genel olarak, LAD ligasyon çalışmanın sınırlamalar kardiyak aritmi, kanama ve pnömotoraks varlığı ile esas olarak neden olduğu ameliyat sonrası ölüm oranlarını içerir. Etkili bir torasentez, zekâhout ilave göğüs kesikler (bu yöntem tarif edilmiştir), ve uygun bir ameliyat sonrası bakım hayvanlarda morbidite ve mortaliteyi önlemek için gereklidir. Ameliyat sonrası hipotermi çok dikkatli izlenmesi de önemlidir. (Trakeotomi ve torakosentez için), boyun ve akciğer yarıkların sayısındaki azalma hayatta kalma oranlarını artırmak yardımcı olacak mevcut yöntem tarif edilmiştir. Burada tarif edilen enjekte edilebilir ameliyat öncesi anestezik kaçınma da hayvan ameliyat sonrası iyileşme geliştirecektir.
yüksek tekrarlanabilirlik elde etmek için, LAD bağlama modeli sıkı bir eğitim ve deneyim gerektirir. Operatör tekrarlanabilir kalbe istenilen yerlerde infarktları yapabilme yeteneği kazanmak için ameliyatların birkaç hafta gerçekleştirmek gerekiyor. Eğitim ve deneyim başarılı bir LAD ligasyonu hayatta kalma ameliyat için iki kritik faktörlerdir.
The authors declare that they have no competing financial interests.
This model was developed with the support of the National Institute of General Medical Sciences (NIGMS)/the National Institute of Health (NIH) grant 1P20GM103652 (Project# 3) (to MRA) and the American Heart Association (AHA) Grant-in-Aid 14GRNT20460291 (to MRA); the Brazilian government grant CAPES (to KR and FR); and a Brown University LINK award (to IM). We also acknowledge the outstanding technical support from our veterinarians and animal facility staff.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
High-Intensity Light Source | Harvard Apparatus | 72-0215 | |
SurgiSuite Operating Platform | Kent Scientific Corporation | SurgiSuite | Uses a rechargeable, battery-operated far infrared warming pad. Charge overnight before surgery. |
SurgiSuite LED Lighting Kit | Kent Scientific Corporation | SURGI-5003 | |
Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | 18000-45 | Preheating takes 15 - 20 min. Instruments take 20 s to sterilize. |
Small Rodent Anesthesia System | VetEquip Inc. | 901810 | |
Isofluorane | Piramal Enterprises | 66794-017-10 | |
Buprenorphine | Rhode Island Hospital Pharmacy | NDC 12496-0757-1, 12496-0757-5 | |
Surgical Loupes | Roboz | RS-6687 | |
Small Rodent Ventilator | Harvard Apparatus | 73-0043 | |
Lubricating Drops | Thermo Fisher Scientific | 19-898-350 | |
Electric Razor | Kent Scientific Corporation | CL 9990-1201 | |
Hair Removal Cream | Nair | ||
Medical Tape | Thermo Fisher Scientific | 18-999-380 | |
Betadine | Thermo Fisher Scientific | 19-027136 | |
70% Isopropanol Wipes | Thermo Fisher Scientific | 22-363-750 | |
Surgical Drapes | Braintree | SP-TS | |
Surgical Gloves | Thermo Fisher Scientific | 18999102D | |
5-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8630G | |
8-0 Nylon Sutures | Fine Science Tools | 12051-08 | |
Platinum-Cured Tubing | Harvard Apparatus | 72-1042 | 0.3 mm inside diameter x 0.6 mm outside diameter |
0.9% Saline | Thermo Fisher Scientific | 19-310-207 | |
4-0 Polypropylene Sutures | Ethicon | 8631G | |
1 CC Syringe with 25-Gauge Needle | Thermo Fisher Scientific | 14-826-100 | |
Scissors | Kent Scientific Corporation | INSS600225 | |
Forceps | Kent Scientific Corporation | INS700100 | |
Cotton Swabs | Thermo Fisher Scientific | 23-400-118 | |
IV Catheter, 20-Gauge | Thermo Fisher Scientific | NC9892181 | |
Retractor | Kent Scientific Corporation | INS 750369 | |
Forceps | Fine Science Tools | 11003-12 | |
Dissecting Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 700101 | |
Dissecting Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 700103 | |
Hemostatic Forceps, Straight | Kent Scientific Corporation | INS 750451 | |
Hemostatic Forceps, Curved | Kent Scientific Corporation | INS 750452 | |
Tissue Forceps | Kent Scientific Corporation | INS 700131 | |
Needle Holder | Kent Scientific Corporation | INS 600109 | |
Scissors | Kent Scientific Corporation | INS 600225 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır