A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
يصف البروتوكول الحالي تقنية جديدة لربط الأبهر في الفئران للحث على تضخم القلب الزائد بالضغط. للربط ، يتم استخدام حلقة مطاطية ذات قطر داخلي ثابت. تعد هذه التقنية الجديدة بتباين أقل وبيانات أكثر قابلية للتكرار للتجارب المستقبلية.
يعد ربط الأبهر في الفئران أحد النماذج التجريبية الأكثر استخداما لتضخم القلب الناجم عن الحمل الزائد لضغط القلب وتحريض قصور القلب. تعتمد التقنية المستخدمة سابقا على خياطة ملولبة حول قوس الأبهر مربوطة بإبرة حادة 27 جم لإحداث تضيق. تعتمد هذه الطريقة على قيام الجراح بتشديد الخيط يدويا ، وبالتالي يؤدي إلى تباين كبير في حجم القطر. طريقة محسنة حديثا وصفها Melleby et al. تعد بتباين أقل وقابلية أكبر للتكاثر بعد الجراحة. تستخدم التقنية الجديدة ، o-ring- aortic banding (ORAB) ، حلقة مطاطية غير قابلة للانزلاق بدلا من خياطة بخيط ، مما يؤدي إلى تقليل التباين في الضغط الزائد والأنماط الظاهرية القابلة للتكرار لتضخم القلب. أثناء الجراحة ، يتم وضع الحلقة o بين الشرايين السباتية العضدية والشرايين السباتية اليسرى. يتم تأكيد انقباض ناجح عن طريق تخطيط صدى القلب. بعد 1 يوم ، يؤدي الموضع الصحيح للحلقة إلى زيادة سرعة التدفق في الشريان الأورطي المستعرض على التضيق الناجم عن الحلقة o. بعد 2 أسابيع ، ثبت ضعف وظيفة القلب من خلال انخفاض جزء القذف وزيادة سمك الجدار. الأهم من ذلك ، إلى جانب التباين الأقل في حجم القطر ، يرتبط ORAB بانخفاض معدلات الوفيات أثناء وبعد الجراحة مقارنة بانقباض الأبهر المستعرض (TAC). وبالتالي ، يمثل ORAB طريقة متفوقة على جراحة TAC شائعة الاستخدام ، مما يؤدي إلى نتائج أكثر قابلية للتكرار وتقليل محتمل في عدد الحيوانات المطلوبة.
بينما يمكن ملاحظة تضخم القلب الفسيولوجي أثناء النمو والتمرين والحمل ، فإن تضخم القلب المرضي يستجيب لظروف إجهاد الدورة الدموية مثل ارتفاع ضغط الدم الشرياني أو أمراض صمامات القلب أو الطفرات الجينية. في البداية ، يخضع القلب لعملية إعادة تشكيل تتميز بزيادة حجم عضلة القلب وسماكة جدران البطين للحفاظ على وظيفة القلب 1,2. من ناحية أخرى ، يرتبط إعادة تشكيل القلب المرضي بزيادة خطر عدم انتظام ضربات القلب والموت المفاجئ وارتفاع معدل الوفيات. أخيرا ، مع مرور الوقت ، يؤدي إلى تمدد البطين ، وانخفاض قوي في وظيفة الانقباض ، والتقدم النهائي إلى قصور القلب (HF) ، والذي يرتبط بارتفاع معدلات المراضة والوفيات والتكاليف المجتمعية3. لذلك ، هناك حاجة ملحة لفهم الخلفية الجزيئية من أجل تطوير استراتيجيات علاجية جديدة4.
ربط الأبهر هو نموذج يحاكي تضخم البطين الأيسر الناجم عن الضغط الزائد (LV) وفشل القلب في الفئران5. باستخدام هذه الطريقة ، من الممكن فحص الآليات المرضية لإعادة تشكيل القلب الناجم عن الضغط الزائد في الجسم الحي. تم الإبلاغ عن أول إجراء لربط الأبهر في الفئران بواسطة Rockman et al.6. يحدث الحمل الزائد للضغط عن طريق ربط قائم على خياطة الخيط حول الشريان الأورطي (بين الشريان السباتي العضدي والشريان السباتي الأيسر المشترك). لإنشاء تضيق قطره 0.4 مم ، يتم وضع خياطة حول إبرة 27 G والشريان الأورطي. بعد الربط ، تتم إزالة الإبرة 6,7.
على الرغم من أن قطر الإبرة ثابت ، إلا أن ضيق الخيط يعتمد بشكل كبير على الجراح ، وبالتالي يؤثر على النمط الظاهري المستحث لتضخم القلب. بالإضافة إلى ذلك ، في الطريقة القائمة على الخيط / الخيط ، هناك درجة متغيرة من قطر التضيق بعد الجراحة ، مرتبطة بتباين كبير في معدل الوفيات 8,9. علاوة على ذلك ، فإن تدريب هذه الطريقة يمثل تحديا ، خاصة فيما يتعلق بإيجاد المستوى المناسب والاتساق في شد الخيط. أخيرا ، في بداية التدريب ، يحدث ارتفاع معدل الوفيات أثناء وبعد الجراحة بسبب اضطراب الشريان الأورطي أو إصابة الأنسجة الأخرى ، بالإضافة إلى تباين كبير في مدى التضيق في الحيوانات الباقية على قيد الحياة.
في الآونة الأخيرة ، تم وصف إجراء محسن لربط الأبهر بواسطة Melleby et al.10. قدموا طريقة ORAB (ربط الأبهر الدائري) مع تباين أقل في التضيق ومستويات عالية التكرار من الضغط الزائد باستخدام حلقة مطاطية غير قابلة للانزلاق بقطر داخلي ثابت يبلغ 0.71 مم و 0.66 مم و 0.61 مم. باختصار ، يتم قطع الحلقة o مفتوحة ، وتوضع حول القوس الصاعد ، وتغلق مرة أخرى بواسطة خيوط. أبلغ علماء آخرون يستخدمون هذه الحلقات o عن تباين أقل في تضخم القلب المستحث9. كما لاحظوا الوفيات أثناء وبعد الجراحة ، بالإضافة إلى قابلية أفضل للتكاثر وتباين أقل في النمط الظاهري الضخاميالمستحث 9,11. توضح هذه المقالة إجراء هذه الاستراتيجية الفريدة في بروتوكول خطوة بخطوة. ستساعد الخبرة المشتركة في هذا التقرير العلماء الآخرين على تحسين تقنياتهم في هذا المجال.
للحث على تضخم القلب الذي يؤدي إلى قصور القلب بعد 6 أسابيع ، يوصى بإجراء عملية جراحية للفئران الذكور C57BL / 6N البالغة من العمر 12 أسبوعا. أظهرت مقارنة بعد أسبوعين من ربط الأبهر بين سلالات الفئران C57BL / 6N و C57BL / 6J اختلال وظيفي حاد في القلب وما يرتبط به من زيادة في معدل الوفيات في الفئران C57BL / 6N. لذلك ، هذه هي الأنسب لنماذج قصور القلب12. الفئران الذكور والإناث البالغة من العمر اثني عشر أسبوعا لها حجم مثالي لتعرض الشريان الأورطي ووضع الحلقة o بأدوات خاصة.
أجريت التجارب على الحيوانات وفقا لمبادئ اللجنة الإقليمية (وزارة الطاقة ، Landwirtschaft ، Umwelt ، Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein ، رقم الإذن: V242-21249 / 2020 [38-4 / 20]). تم الحصول على الفئران المستخدمة في هذه الدراسة من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). تم الاحتفاظ بالحيوانات في ظل ظروف قياسية مع ضوء 12 ساعة ، دورة ليلية 12 ساعة. تم تقديم الماء والغذاء حسب الطلب.
1. رعاية الحيوان
2. تحضير الحلقة o
ملاحظة: يوصى باستخدام حلقة o بقطر ثابت يبلغ 0.4 مم للحث على تضخم القلب بعد 2 أسابيع. يعتمد مدى وشدة النمط الظاهري القلبي المستحث على حجم قطر الحلقة o.
الشكل 1: تحضير الحلقة o للربط . (أ) تقطع الحلقة o ذات القطر الثابت بمقص أو مشرط على جانب واحد. ب: صورة حلقة o. (ج) كل جانب من جوانب الحلقة o مثقوب ب 8-0 خيط البرولين. (د) حلقة O مثقوبة بخيطين. (ه) تسحب خيوط أحد جانبي الحلقة من الحلقة o عبر فتحة أداة الربط المساعدة. (و) الموضع النهائي قبل التنسيب: يتم وضع خيوط جانب واحد من خلال فتحة أداة مساعدة الربط ، بينما يتم الاحتفاظ بخيوط الجانب الآخر فضفاضة. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
3. تخدير الفئران وإعداد مجال التشغيل
4. التنبيب من الفئران
الشكل 2: تنبيب الماوس. (أ) أدوات التنبيب: (1) تستخدم قنية IV 22 G كأنبوب قصبة هوائية (بدون الماندرين) ؛ (2) ملقط؛ (3) منظار الحنجرة المصنوع يدويا (قنية مشوهة / مسطحة ملتصقة بعصي خشبية وشريط لاصق). ب: إجراء التنبيب على وسادة التدفئة الموضوعة. (ج) فأر متنبيب متصل بجهاز التنفس الصناعي. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
5. الجراحة والتحضير لوضع الحلقة
ملاحظة: استخدم مواد وأدوات معقمة لتجنب العدوى.
6. ربط الشريان الأورطي المستعرض بالحلقة o
الشكل 3: إجراء عملية زرع الحلقة o . (أ) يتعرض قوس الأبهر لثلاثة مبعدات من 1.0-2.5 مم. يتم تمرير كل من الخيوط الطويلة من جانب حلقة واحدة تحت الشريان الأورطي. (ب) سيتم وضع الحلقة o عن طريق دفع الحلقة برفق وسحب الخيوط. (ج) الحلقة o في الموضع الصحيح ، وخيط الجمجمة واحد معقود بخيط ذيلي على كل جانب. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
7. خياطة والانتعاش بعد الجراحة
8. تأكيد الانقباض الناجح والموضع الصحيح للحلقة
الشكل 4: تأكيد ربط الشريان الأورطي المستعرض باستخدام قياس سرعة دوبلر بالموجات النبضية في الشرايين السباتية. أ: إشارات سرعة دوبلر ذات الموجة النبضية التمثيلية للشريان السباتي الأيمن. (ب) ينتج عن التضيق سرعة تدفق أعلى في الشريان السباتي الأيمن منها في الشريان السباتي الأيسر. (ج) ينتج عن التضيق الناجم عن الانقباض سرعة تدفق في الشريان الأورطي الهابط تزيد عن 2400 مم / ثانية. تظهر الفئران الشامية سرعة تدفق تبلغ 600-900 مم / ثانية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
بشكل عام ، يحاكي ربط الأبهر تضيق الأبهر البشري ويحفز تضخم القلب في الفئران. يتميز الإجراء الناجح بإعادة تشكيل أنسجة القلب التي تنعكس في تضخم القلب وانخفاض وظائف القلب 5,6.
مباشرة بعد يوم واحد من العملية ، يمكن تحديد تأثير انقباض الحلقة o للشريا...
تم استخدام ربط الأبهر القائم على الخيط / الخيط لسنوات عديدة للحث على تضخم القلب الزائد بالضغط في الفئران. إنها طريقة راسخة للتحقيق في الآليات المرضية لإعادة تشكيل القلب وتطور المرض في الجسم الحي. القيود هي التباين المرتفع نسبيا في درجة التضيق ، وبالتالي إعادة البناء. تعمل تقنية ORAB ال?...
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
وحظي هذا العمل بدعم من الوزارة الاتحادية للسياسات والشؤون الخارجية (BMBF) إلى L.L.، N.F.، وO.J.M. (IVOLADMT-HF; FKZ 01KC2006A).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 x long Fixators, 6 cm | 18200-01 | ||
2 x Blunt Retractors, 5 mm wide | 18200-11 | ||
2 x Short Fixators, 3 cm | 18200-02 | ||
2 x fine tip 45° angled forceps | FST (fine sience tools) | 11160-10 | |
3 x Blunt Retractors, 2.5 mm wide | 18200-10 | ||
3 x Retractor Wires | 18200-05 | ||
4-0 absorbable suture (Vicryl) | ETHICON | SABBKLT0 | Used to suture skin |
6-0 suture (Prolene), needle size:13 mm | ETHICON | JDP879 | Used to suture chest muscle |
8-0 suture (Prolene), needle size: 6.5 mm | ETHICON | RHBECH | Used to fast the Ring |
Anesthetizing Box, Small | Havard apparatus | 50-0108 | |
C57BL/6N mice | Charles River | ||
Fluosorber Activated Charcoal Filter Canister | Havard apparatus | 34-0415 | Used to induce and maintain anesthesia |
Handmade laryngsopcope | Intubationshelp | ||
Harvard Apparatus Anesthetic Vaporizer | Havard apparatus | Used to induce and maintain anesthesia | |
Heating pad + rectal probe (LSI Letica Scientific Instruments:Temperature control unit HB 101/2 ) | Panlab/ Havard apparatus | Used to control and maintain body temperature | |
i.v. cannula blue 22-gauge (Vasofix Braunüle 0.9 x 25 mm) | B/Braunsharing Expertise | 4268091B | intubation |
isofluran | Baxter | Anesthesia | |
Kodan (betadine solution) | Schülke | 20003960-A | Desinfection |
ligation aid | FST (fine sience tools) | 18062-12 | Used to perform liagtion with O-ring |
Microscope Lighting: Schott VisiLED Set MC1500/S80-55 (+ controller) | SCHOTT | Ligth | |
Microscope camera (Leica IC80 HD) | Leica | Used for visualiation operating field | |
MiniVac Complete Anesthesia Systems for small rodents | Havard apparatus | 75-0233 | Used to induce and maintain anesthesia |
Mouse Ventilator MiniVent Type 845 | Havard Apparatus | 73-0044 | Used to ventilation during surgery |
Needle holder | FST (fine sience tools) | TE-10804 | |
O-ring, non-slip rubber (0.0018 mm x 0.020 mm) | Apple Rubber Products | Liagtion of the aortic arch | |
Scissors | FST (fine sience tools) | 14040-09 | Used to cut the skin and threads |
Small Animal Retraction System (Kit for Animals up to 200 g) | FST (fine sience tools) | 18200-20 | |
Small Base Plate, 20 x 30 cm | 18200-03 | ||
Table intgerated with heating pad + rectal probe + ECG and transducer tripod | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Temgesic (Buprenorphin) | Indivior UK Limited | 997.00.00 | Pain pre-medication |
three-way stop cock (blue) | |||
Tramal (Tamadol) | Grünental | Pain post-medication | |
transducer probe MS400 (Visual Sonics) | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Ultrasound system with cardioligy package | FujiFilm Visual Sonics Imaging System | Echocardiography | |
Vannas Spring Scissors - 2.5 mm Cutting Edge | FST (fine sience tools) | 15000-08 | Used to cut intercostal chest muscle |
vet ointment | Bepanten | Used to prevent eyes from drying out |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved