在自主呼吸小鼠中使用球囊导管远程触发 LAD 闭塞

摘要

本文介绍了一种独特的闭胸技术，用于诱导小鼠心肌缺血再灌注损伤 （IRI）。所提出的方法允许小鼠自主呼吸，同时远程诱导心肌缺血。这为动物提供了通过无创成像原位实时研究缺血和再灌注的动态过程的途径。

摘要

急性心肌梗死 （AMI） 是一种普遍且死亡率高的心血管疾病。尽管 AMI 的血运重建策略取得了进展，但它经常导致心肌缺血再灌注损伤 （IRI），从而放大心脏损伤。小鼠模型是研究 体内急性损伤和慢性心肌重塑的重要工具。本研究提出了一种独特的闭胸技术，用于远程诱导小鼠心肌 IRI，从而能够使用 MRI 或 PET 等体内成像研究闭塞和再灌注的非常早期阶段。该方案采用远程闭塞方法，允许精确控制胸部闭合后缺血的开始。它减少了手术创伤，实现了自主呼吸，并增强了实验的一致性。这项技术的不同之处在于它在闭塞和再灌注事件期间可以同时进行无创成像，包括超声和磁共振成像 （MRI）。它提供了一个独特的机会，可以近乎实时地分析组织反应，为缺血和再灌注过程中的过程提供关键见解。对这种创新方法进行了广泛的系统测试，测量梗死的心脏坏死标志物，使用对比增强 MRI 评估风险区域，并在瘢痕成熟阶段对梗塞进行染色。通过这些调查，重点放在了所提出的工具在推进心肌缺血再灌注损伤研究方法和加速靶向干预措施开发方面的价值。本文提出了初步结果，证明了将拟议的创新实验方案与无创成像技术相结合的可行性。这些初步结果突出了利用专用动物摇篮远程诱导心肌缺血，同时进行 MRI 扫描的好处。

引言

急性心肌梗死 （AMI） 是一种普遍的全球心血管疾病，与高死亡率和发病率相关¹。尽管技术进步为 AMI 患者提供了早期有效的血运重建策略，但在这些干预后，患者仍会出现心肌缺血再灌注损伤 （IRI）²。因此，了解缓解 IRI 的基本机制和制定方法至关重要。IRI 代表一种复杂的病理生理状态，涉及多种复杂的生物过程。这些包括调节细胞死亡、氧化应激反应、炎症、伤口愈合、纤维化和心室重塑。动物模型（如小鼠）对 IRI 研究非常重要，并因其成本效益、快速繁殖和转基因模型的丰富机制信息而被广泛使用³。

该协议提出了一种创新技术，可在胸部闭合的自主呼吸小鼠中远程诱导 IRI，更接近于人类病理学。通过使用位于距心肌一定距离处的球囊导管闭塞左前降支 （LAD） 来实现远程闭塞。这种方法可以在闭塞和再灌注的确切时刻持续进入跳动的心脏，促进同步成像方式，包括超声或磁共振成像 （MRI）。这些无创方法可以提供对闭塞和再灌注事件之前、期间和之后的组织反应的重要见解。

存在各种手术技术可以在小鼠模型中诱导 IRI。在冠状动脉结扎的开胸模型中，开胸手术引起的手术创伤会触发免疫反应，影响与缺血和再灌注相关的多种机制。先天免疫系统的激活有可能影响....

研究方案

该动物协议已获得鲁汶天主教大学动物实验伦理委员会 （ECD） 的批准，并符合其制定的指导方针和规定。当地 ECD 制定的所有政策均遵循指令 2010/63/EU 中宣布的欧盟关于实验动物福利的规定。下面描述的所有测试均已在 8-12 周龄（体重 = 20-23 克）雄性 C57BL/6 小鼠上进行。急性实验代表了手术后立即处死的动物。生存实验代表了 4 周的随访，包括肌钙蛋白测量、MRI 和 SR 染色。

1. 麻醉和气管插管

1. 使用氯胺酮混合物（7.5 mg/kg;Nimatek 100 mg/mL）、甲苯噻嗪（1 mg/kg;仑平，20 mg/mL）和乙酰丙嗪（0.1 mg/kg;Placivet，10 mg/mL）（KXA）（见 材料表）腹膜内含 0.9% 盐水稀释剂。这允许更顺畅、侵入性更小的插管。
2. 将鼠标置于诱导室中（参见 材料表），并使用 2.5% 异氟醚在纯氧中以 1 L/min 的流速进行麻醉，直到失去扶正和脚趾捏反射。
3. 将动物转移到加热垫 （±38 °C） 中，并将其仰卧，头部朝向外科医生。用胶带在垫子上固定尾巴和前爪。确保前肢没有过度拉伸，因为这会影响呼吸。
4. 在上切牙周围放置一根 2-0 丝缝合线（参见

讨论

本研究中引入的新型远程闭塞技术提供了一个独特的平台，通过避免在初始手术期间直接操作血管并允许对早期再灌注心肌进行同步多模态成像，为推进缺血再灌注损伤建模领域的研究。全面的表征，包括肌钙蛋白-I 测量、LGE 对比 MRI、TTC 和 SR 染色，表明所提出的技术等同于当前的黄金标准（即 开胸 LAD 结扎）⁹。

与传统的?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 silk suture	Sharpoint Products	DC-2515N
5-0 polypropylene suture	Ethicon	8710H
7-0 polypropylene suture	Ethicon	8206H
ACCLARENT Balloon Inflation Device	Johnson&Johnson MedTech	BID30
Acepromazine	Kela
BD Vialon 18 G	BD	381347
BD Vialon 20 G	BD	381334
Betadine Solution	Purdue Pharma	25655-41-8
Buprenorphine (Buprenex Injectable)	Reckitt Benkiser Healthcare	NDC 12496-0757-1
Carp Zoom Styl Knijplood 2.1 g (lead fishing weights)	Visdeal.nl
Dumont #3 Forceps	Fine Science Tools	11231-30
Dumont #5 Forceps	Fine Science Tools	11251-30
Fine Scissors	Fine Science Tools	14040-10
Fucidine gel	Leo Pharma
Isoflurane	Abbott	NDC 5260-04-05
KD Mouse/Rat Eye Speculum	World Precision Instruments	501897
KD mouse/rat eye speculum	World Precision Instruments	501897
Ketamine	Dechra
Light source	Zeiss	KL 1500 LCD
MRI system	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	BioSpec 70/30
NatriumChloride 0.9%	Baxter
Nocturnal Infrared Heat Lamp	Zoo Med Laboratories, Inc.	RS-75
ParaVision software	Bruker BioSpin	version 6.0.1
polyethylene tubing PE-10	SAI Infusion technologies	PE-10
polyethylene tubing PE-50	SAI Infusion technologies	PE-50
remote IRI tool (PMMA)	homemade
Rodent Surgical Monitor	Indus instruments
Segment v4.0	Medviso, segment.heiberg.se	R12067
Self-gated gradient echo sequence	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	IntraGate, ParaVision 6.0.1
Slim Elongated Needle Holder	Fine Science Tools	12005-15
Sure-Seal Mouse/Rat Induction Chamber	World Precision Instruments	EZ-178
Tubing Connectors, Poly, Y Shape	Westlab	072025-0001
Ultraverse 035 PTA Dilatation Catheter: 5mm x 40mm, 17 ATM RBP balloon on 130 cm long catheter	Bard Peripheral Vascular, Inc.	00801741092671
Veet (depilatory creme)	Reckitt Benkiser Healthcare
Ventilator, MiniVent Model 845	Hugo Sachs	73-0043
Vidisic	BAUSCH & LOMB PHARMA	685313
Xylazine	Bayer