الفئران اليسار الأمامي تنازلي (LAD) التاجي ربط الشريان: نموذج تحسين والمبسطة لاحتشاء عضلة القلب

Summary

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).

Abstract

مرض نقص تروية القلب (IHD)، أو متلازمة الشريان التاجي الحادة (ACS)، هي واحدة من الأسباب الرئيسية للوفاة في الولايات المتحدة. يتميز IHD التي كتبها انخفاض تدفق الدم إلى القلب، مما أدى إلى فقدان الأوكسجين إلى ونخر التي تلت ذلك من عضلة القلب. وقد اكتسب هذا النموذج MI شعبية لاستخدامه كمصطلح القصير نموذج نقص التروية ضخه ونموذج ربط دائم على المدى الطويل. أدناه، نحن تصف طريقة يمكن الاعتماد عليها لربط دائم في LAD. مع الماوس تكنولوجيا الهندسة الوراثية أصبحت أكثر تطورا، ومع تزايد توافر الأدوات الجراحية الفئران الجودة، وأصبح الماوس نموذج شعبية للعيادات MI. يتضمن نموذجنا الجراحي استخدام مخدر عكسها بسهولة لانتعاش سريع من الفأرة. والتنبيب الرغامي مينيملي دون تنطوي على القصبة الهوائية. وبزل الصدر من خلال الموقع بضع الصدر الأصلي دون خلق شق إضافي في صدره، كما هويتم في بعض الأساليب الأخرى، نحو فعال لإزالة الدم الزائد والهواء من تجويف الصدر. هذا الأسلوب هو نسبيا أقل الغازية من الأساليب الأخرى، مما يقلل بشكل كبير المضاعفات الجراحية وبعد الجراحة والوفيات ويحسن التكاثر.

Introduction

مرض الشريان التاجي، أو ACS، هو الحدث القلب والأوعية الدموية الأكثر انتشارا وسيتم النظر في السبب الرئيسي للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم في عام 2020 ^1. سبب ACS هو وجود تخثر عضلة القلب نتيجة لتمزق لوحة تصلب الشرايين التاجية الذي يمنع أو يقلل من تدفق الدم إلى أنسجة القلب ^2. ولذلك، هناك علامات سريرية متسقة مع وجود نقص تروية عضلة القلب الحاد، مثل احتشاء عضلة القلب (MI) ^{3، 4.} MI يؤدي إلى فقدان في كتلة العضلية والتقدم إلى إعادة البطين المرضية، والتي يمكن أن تؤدي إلى اختلال البطين وفشل القلب ^{5، 6.}

كان واحدا من أكثر الطرق فعالية لدراسة جمعية حقوق الإنسان لتقليد احتشاء عضلة القلب البشري في نموذج حيواني. ويتحقق ذلك عن طريق يسد LAD فيالفئران. باستخدام هذا النموذج، علينا أن ندرس كيف يمكن للقلب أن تكون محمية من الأضرار الناجمة عن جمعية حقوق الإنسان.

على مدى العقد الماضي، تحولت الباحثين من استخدام النماذج الحيوانية الكبيرة للحيوانات الصغيرة، بما في ذلك التحول من الفئران على الفئران. نموذج الفأر أصغر هو بداية ليكون من المفضل للعديد من الأسباب، بما في ذلك صغر حجمها، كبيرة حجم القمامة، ومنخفضة التكلفة للحفاظ على، وفترة الحمل قصيرة، فضلا عن توافر توسعية من المعدلة وراثيا وخروج المغلوب الجينات نماذج ^7. على الرغم من أن الفئران صغيرة الحجم، وبمساعدة الأدوات الجراحية الجديدة المصممة خصيصا لهم في هذا التطور. لدينا وسيلة تستخدم هذه الأدوات الجراحية الجديدة.

بينما عدة طرق تنفيذ القصبة الهوائية الغازية، ونحن نستخدم طريقة أقل الغازية من التنبيب الرغامي. استخدام الإضاءة العلوية من البلعوم، ونحن تدخله دون خلق أي شقوق، وتوفير تجربة أكثر أمانا وأقل من صدمة لرانه حيوان. ثم يتم وضع الماوس على جهاز التنفس الصناعي ويحرص على الأيزوفلورين خلال الإجراء بأكمله. نظرا لقصر مدة التخدير التي تنتجها المخدرات، فإنه يستغرق سوى بضع دقائق للحيوان للتعافي من مخدر مرة واحدة يتم التوقف عن ذلك. ويشمل نموذجنا الجراحي أيضا بزل الصدر الغازية الحد الأدنى. وقد تناول إزالة حذرا من الدم والهواء الزائد من تجويف الصدر باستخدام بزل الصدر من خلال شق بضع الصدر الأصلي من المضاعفات الشائعة اللاحقة للعمليات الجراحية للربط LAD: واسترواح التوتر. هذا الأسلوب، مما يلغي الحاجة لاثنين من شقوق إضافية المستخدمة في أساليب واحدة أخرى لالقصبة الهوائية وآخر للمضاعفات أقل، وقد بزل الصدر أسفرت عن مرحلة ما بعد الجراحة وخفضت بشكل كبير وفيات.

Protocol

تم استعراض هذا البروتوكول الحيوانية والموافقة عليها من قبل اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) في مستشفى رود ايلاند.

1. التخدير والتنبيب

1. وزن الماوس لحساب الجرعة من الدواء الألم بعد العملية.
2. ضع الماوس في غرفة الاستقراء وتسليم 4٪ الأيزوفلورين ل9-10 دقائق، ومراقبة الحيوانات طوال الوقت. بدوره على معقم حبة ساخنة حتى أن الجهاز يمكن أن تسخن إلى ما يقرب من 250 ° C. سوف التسخين اتخاذ 15-20 دقيقة.
3. بمجرد وصول الماوس طائرة عميقة التخدير، مع معدل التنفس ما يقرب من 32 نفسا / دقيقة، ضع الماوس مستلق على لوحة الستايروفوم واستخدام شريط مطاطي المضمون تحت أعلى القواطع لعقد الفم مفتوحا. تأكيد التخدير عن طريق إجراء قرصة أخمص قدميه. ضع منار عالية الكثافة فوق الماوس بحيث يمكن تصور والبلعوم.
4. استخدام ملقط منحنية لفتح الفك وزوج آخر من ملقط لرفع اللسان للخروج من الطريق. ومن المؤكد أن تدخله في حين المتمركزة أو أقل قليلا على مستوى العين مع جسم الفأر. من المستحسن استخدام loupes لالجراحية.
5. تصور افتتاح واختتام الحبال الصوتية. عندما فتح، اضافة الى وجود 20 عيار (1) في الوريد (IV) القسطرة مع حادة طرف إبرة التعريف. استخدام إبرة لتوجيه القسطرة لفتح القصبة الهوائية، ولكن تجنب إدخال الإبرة إلى القصبة الهوائية. التحقق من موضع الصحيح يمكن أن يتم ذلك باستخدام ماصة نقل البلاستيكية.
6. نقل الماوس مدخل أنبوب إلى السطح التشغيل مجهزة مع جهاز التدفئة. توصيل الماوس على جهاز التنفس الصناعي القوارض الصغيرة لتعيين حجم المخ من 150 ميكرولتر / السكتة الدماغية والسكتة الدماغية بمعدل 130 السكتات الدماغية / دقيقة.
7. تسليم 2.5٪ الأيزوفلورين. التحقق من التنبيب عن طريق التحقق من ارتفاع الصدر الثنائي. تحقق من التخدير عن طريق إجراء قرصة أخمص قدميه. قد تحتاج الماوس 5-10 دقيقة على جهاز التنفس الصناعي لتصبح تخدير كامل.

"jove_title"> 2. إعداد ماوس

1. الشريط أسفل أنبوب التنبيب في موقع يربط بين التنفس الصناعي والقسطرة IV. الشريط أسفل الأطراف. وضع قطرات التشحيم العقيمة على العينين.
2. تقليم الجانب الأيسر البطني من القفص الصدري مع الحلاقة الكهربائية. نفض الغبار عن الفراء حلق مع مناديل الجافة وتطبيق طبقة صغيرة من كريم إزالة الشعر باستخدام قطعة قطن معقمة. وينبغي أن تظل كريم في اتصال مع بصيلات الشعر لحوالي 30 - 45 ثانية.
3. في حين أن عمليات كريم، وضع ثلاث مسحات القطن المعقم في ثلاثة أنابيب 1.5 مل مليئة Betadine لامتصاص. باستخدام مناديل مبللة بالماء المقطر، ويمسح برفق بعيدا كريم والفراء.
4. تنظيف الجراحي الميداني ثلاث مرات، بالتناوب Betadine ومعقمة 70٪ منصات الأيزوبروبانول الإعدادية، والتنظيف في حركة دائرية الانتقال من المركز إلى المحيط. وضع الستارة العقيمة مع وجود ثقب ربع الحجم على مدى الجراحي الميداني من الفأرة.
5. تنظيف المنطقة المحيطة مذكرات التفاهمه مع 70٪ من الإيثانول. تحقق التخدير مرة أخرى مع قليل أخمص قدميه.

3. LAD من ربط

1. وضع الأدوات الجراحية تعقيمها في حبة تعقيم الساخن مسخن إلى 250 درجة مئوية لمدة حوالي 20 ثانية. وضع الأدوات المعقمة على ثنى الجراحية المعقمة تعقيمها. قفازات دون الجراحية.
2. استخدام ملقط غرامة تلميح إلى رفع بلطف الجلد في مرحلة ما يقرب من 5 ملم إلى اليسار من الغضروف الخنجري بارز. استخدام مشرط جراحي بشفرة رقم 10 لخلق شق عمودي في الجلد من هذه النقطة صعودا، إلى مستوى المقبض.
3. استخدام ملقط منحنية لفصل بلطف الجلد والعضلات طبقات. فتح طبقة العضلات، وبعد شق الجلد. إدراج اثنين من 5-0 خيوط البولي بروبلين من خلال طبقة العضلات، واحدة على كل جانب من جانبي الشق، وتأمين الغرز مؤقتا مع المشابك لعقد طبقة العضلات مفتوحة.
4. تحديد وإجراء شق في الفضاء وربي الثالث، بعدزاوية الطبيعية من القفص الصدري. إزالة الشريط من الأطراف اليسرى من الفأرة وتأمين القدم الخلفية اليسرى لقدمه اليمنى الخلفية مع الشريط. قطع قطعة طويلة من شريط وتأمين الجبهة القدم اليسرى لسطح التشغيل في وضع مرتفع قليلا. تنظيف قفازات مع 70٪ من الإيثانول.
5. استخدام ضام لنشر بلطف بعيدا في ³ و 4 ^تشرين الأضلاع. قطع جزء صغير من الشاش المعقم، ما يقرب من 1 في العاشر ½ في، وتراجع في العقيمة 0.9٪ المالحة. استنزاف المياه المالحة الزائدة واستخدام ملقط لإدراج بلطف الشاش ضد الرئة اليسرى لمنع تلف الرئتين بطريق الخطأ أثناء العملية.
6. إزالة بلطف التأمور رقيقة بالملقط.
7. المسيل للدموع على كمية صغيرة من القطن من مسحة القطن المعقم ولفة على شكل كرة صغيرة. تراجع هذه الكرة القطن في العقيمة 0.9٪ المالحة ومسحة بلطف على سطح القلب لنقدر الشرايين. دفع برفق الأذن اليسرى صعودا وتحديد الشرايين التاجية تحتنيث.
8. تحديد LAD وتمرير الخيط 8-0 النايلون تحت LAD. كامل رميتين لتأمين ربط. إذا كان الربط ناجحا، البطين الأيسر البعيدة من رباط إرادة بلانش.
9. باستخدام ملقط، إزالة الشاش إدراجها في وقت سابق، ومن ثم إزالة بلطف ضام. إدراج 6 في، 25 عيار أنبوب مرن تعلق على إبرة عيار 25 في تجويف الصدر من خلال فتح بضع الصدر. دفع حوالي 1-2 في الأنابيب في الفضاء فوق الرئة اليسرى. عودة الماوس لموقف ضعيف وتنظيف قفازات مع 70٪ من الإيثانول.
10. استخدام 5-0 خيوط البولي بروبلين في نمط توقف بسيط لإغلاق القفص الصدري، والحفاظ على أنبوب في الصدر في المكان. إزالة الغرز اثنين من عقد طبقة العضلات مفتوحة. استخدام 5-0 خيوط البولي بروبلين في نمط مستمر بسيط لإغلاق طبقة العضلات، ومرة ​​أخرى الحفاظ على أنبوب في الصدر في المكان.
11. نعلق حقنة 1 مل على إبرة عيار 25 على أنبوب في الصدر. سحب بلطف صعودا على الهبوطص أثناء استخراج في وقت واحد تدريجيا أنبوب في الصدر من تجويف الصدر مع ملقط. استخراج أنابيب ببطء، وهذه الخطوة يزيل الهواء الزائد والدم، والتي ستصبح على خلاف ذلك المحاصرين في تجويف الصدر والنتيجة في استرواح الصدر.
12. مرة واحدة حقنة مليئة، فصل حقنة من الإبرة والتخلص من النفايات في كوب النفايات أو بالوعة. تستمر هذه العملية حتى يتم استخراج أنبوب في الصدر تماما. تأكد من أن الصدر هو مغلقة بإحكام.
13. تقليل الأيزوفلورين إلى 1.5٪. إغلاق الجلد مع خيوط البولي بروبلين 4-0 في نمط توقف بسيط. تحويل المرذاذ الأيزوفلورين قبالة.
14. إدارة 0.1 ملغ / مل البوبرينورفين في المياه المالحة 0.9٪ عن طريق الحقن داخل الصفاق (IP). تطبيق موضعيا 2 ملغ / مل يدوكائين مع 2 ملغ / مل بوبيفاكايين في المياه المالحة 0.9٪ إلى شق. إدارة بين 200-500 ميكرولتر من 0.9٪ المالحة عن طريق الحقن تحت الجلد، رفع كمية المياه المالحة لوزن الماوس.
15. انتظر 5 دقائق بعد ADMINIstering والأدوية الألم لإزالة الماوس من أنبوب التنبيب. هذا يساعد في التحول من التنفس الصناعي.
    1. إذا لم يكن الماوس ارتفاع الصدر الثنائي مرة واحدة قبالة التنفس الصناعي، نفذ إبرة الضغط. للقيام بذلك، وإدخال عيار 25 إبرة معقمة وحقنة 1 مل بين ³ و 4 ^تشرين الأضلاع حتى يدخل التجويف الصدري، الرمز بواسطة انخفاض مفاجئ في المقاومة. سحب ما يصل بلطف على المكبس لإزالة الهواء الزائد.
16. عندما يوضح الماوس معدل التنفس الثنائي الكافي وعمق ويستجيب لقرصة أخمص القدمين، ضع الماوس في قفص الانتعاش نظيفة تحت مصباح الحرارة. تقديم الماوس مع الغذاء رطبة وزجاجة مياه والرصد في غطاء تدفق الصفحي ل15-20 دقيقة. مراقبة لمحاولة مبالغ فيها التنفس، النزيف، أو غيرها من المضاعفات المحتملة التي تهدد الحياة.
17. وخلال الأيام الثلاثة المقبلة، إدارة 0.1 ملغ / مل الألم البوبرينورفين الدواء عن طريق IP فيjection مرتين يوميا. مراقبة الماوس يوميا.

النتائج

يصرح باستخدامها الفئران بعد ثمانية وعشرين يوما الجراحة، ويتم حصاد قلوب وفحصها. يتم تخدير الفئران مع 50-75 ملغ / كغ من الكيتامين و5-10 ملغم / كغم من زيلازين. عندما يكون الحيوان تحت التخدير المناسب، يتم فتح التجويف الصدري، وباستخدام إبرة 23 عيار، يتم حقن ال?...

Discussion

مع تزايد استخدام نموذج MI في المختبرات، يسعى الإجراء الموضح لزيادة معدل الكفاءة وبقاء الفئران مع تقليل الألم بعد العمليات الجراحية وعدم الراحة. يسعى هذا البروتوكول للحد من وفيات طريق إدخال تحسينات عديدة لمختلف جوانب الإجراء LAD ربط. هناك عدد قليل من الاختلافات.

Materials

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