这种方法在三分钟内可靠地建立了新生儿离体小鼠心脏的逆行灌注。从而将最年轻的学习年龄从几周减少到产后10天。这种孤立的逆行灌注模型允许在遗传上可改变和低成本物种的心脏发育关键时期研究新生心脏。
虽然该模型有助于研究新生儿心脏缺血再灌注的生理和药理学反应。它也可用于心肌细胞分离。为了制造新生小鼠主动脉瓣插管,使用锋利的剪刀剪掉尖端并钝化26号不锈钢针的末端,注意不要卷曲或限制针管腔的直径。
然后,使用来回运动轻轻刮擦实验室工作台上的钝端,使切割边缘平滑以消除任何毛刺。接下来,将制造的插管连接到朗根多夫装置上并评估流量和阻力。通过收集和测量缓冲液量,每隔一分钟测量一分钟的流速。
为了量化克雷布斯-海内瑟利特缓冲液流动时整个套管的压差,测量连接和未连接套管的系统中的压力。然后使用以下公式计算套管阻力。接下来,从朗根多夫装置中取出26号套管,并将高压管连接到装置上的插管部位。
然后将主动脉套管连接到管子的远端,并用含氧缓冲液使管子和套管除气,确保除去所有气泡。为了防止冠状动脉微血栓的形成,使用26号针头在一毫升注射器上使用26号针头向10天大的小鼠幼崽腹膜内注射肝素。在继续注射任何麻醉剂之前,让肝素循环几分钟。
接下来,将麻醉的小鼠置于仰卧位,并在失去意识后立即固定四肢。一旦动物对脚趾捏没有反应,就开始收获,因为动物在最初的解剖过程中会自发地呼吸。使用直解剖剪刀在暴露腹腔的动物宽度上做一个横向的亚尖瓣切口。
请助手用镊子抓住剑突,然后沿头颅方向沿腋窝中线双侧切开胸腔,颅内反射胸骨和肋骨,露出胸廓。在优越地识别隔膜后,完全切入前部。识别肝脏上方的膈下腔静脉,并用弯曲的虹膜剪刀将其横断,同时用虹膜镊子在近端节段上保持轻微的头颅骨张力。
然后,使用弯曲的虹膜剪刀沿着脊柱内表面向后切,同时将下腔静脉向上拉出胸腔。当心脏被动员时,将剪刀向前倾斜,并优越地切断大血管,以完全切除心脏和肺部。立即将标本浸入冰冷的克雷布斯-亨塞莱特缓冲液或盐水中。
心脏应该在几秒钟内停止跳动。在浅培养皿的底部放置一张纸巾,以提供摩擦力,以在插管期间稳定心脏。用冰冷的克雷布斯-亨瑟利特缓冲液润湿纸巾,以防止心脏粘附在纸巾上。
将准备好的培养皿置于解剖显微镜下并调整焦点。现在,将连接到高压延伸管的主动脉套管置于解剖显微镜下,并在其轮毂周围松散地绑上5-0丝线。将切除的胸廓器官放入培养皿中后,通过其白色光泽和两个裂片识别胸腺,并使标本定向,使胸腺位于前部和上部。
接下来,使用镊子钝地分离胸腺的裂片,露出大血管。然后通过定位主动脉弓的分枝特征来识别主动脉,并使用细尖的剪刀将其横断到锁骨下动脉起飞的近端。现在使用珠宝商风格的精细弯曲镊子轻轻抓住横断的主动脉,并用26号钝针小心地夹住主动脉,注意不要损坏主动脉瓣。
使用精细弯曲的镊子,抓住套管周围的主动脉并开始逆行灌注以限制缺血时间。要求助手抓住松散绑扎的缝合线的末端,并小心地将主动脉缠绕在套管周围。将缝合线夹在细弯曲的镊子上方或下方,然后拧紧缝合线并确认冠状动脉血流的充分性。
断开高压管与朗根多夫装置的连接,抓住套管的轮毂,并将钝针与高压延长管断开连接。然后迅速将套管的集线器连接到设备上。一旦心脏以通常的位置悬挂在朗根多夫装置上,就确认了足够的灌注。
小心地修剪掉肺,胸腺和多余的组织。然后切入右心房,使冠状动脉窦流出物自由滴落。在5-0丝缝合线的末端打一个小结,然后用针刺穿一小块石蜡膜,将石蜡滑到打结的末端。
小心地将针头穿过心室的顶端,并将缝合线拉过心脏,直到石蜡膜紧贴心室的侧壁。将针头穿过朗根多夫装置的充满水的保暖夹克的开口,以便可以包裹和温暖心脏。然后将针头连接到力传感器上,以避免冠状动脉窦滴落。
调整缝合线以施加一到两克基础张力,如舒张张力或最低点意图示踪所示。然后将表面电极放在心脏的上极和下极上以记录心电图。最后,使用24号静脉导管对冠状动脉窦流出物进行取样以进行分析。
表面电极用于记录连续心电图,从而可以确定内在速率和节律。所有充分灌注的心脏都以窦性心律自发地跳动。这种灌注策略满足了新生小鼠心脏的代谢需求,因为乳酸的产生可以忽略不计,氧气提取和葡萄糖消耗百分比低。
还记录和计算了生理变量平均值,例如平均去神经支配的内在心率和平均观察到的主动脉灌注压力。必须考虑一些排除标准,例如开始再灌注所需的时间、心律失常持续时间和主动脉灌注压力,以确保新生儿准备的一致性。建立灌注后,可能发生干预,例如药物递送,诱导缺血再灌注损伤,代谢物改变或用于心肌细胞分离的酶剂的递送。