XHTW ist ein WM Keck Foundation Distinguished Young Scholar in der medizinischen Forschung, und wird auch von NIH / NHLBI gewährt R01-HL089598 und R01-R01HL091947 und Muscular Dystrophy Association Grant # 69238 unterstützt. RJvO ist der Empfänger den Zeitraum 2008-2010 American Physiological Society Postdoctoral Fellowship in Physiologische Genomik. Diese Arbeit ist auch zum Teil durch die Fondation Leducq Alliance for CaMKII Signaling in Herz unterstützt.

Teil 1: Vorbereitung der OP-Feld <ol><li> Die OP-Feld ist mit 75% igem Alkohol desinfiziert. </li><li> Stellen Sie sicher, das Heizkissen ist und mit der richtigen Temperatur. Eine empfohlene System ist ein Gaymar Umwälzpumpe angeschlossen, eine Therapie Pad, das bei 37 ° C beträgt ± 1 ° C. Es ist wichtig, die normale Körpertemperatur während der Operation zu erhalten, als ein rasches Absinken der Herzfrequenz zu vermeiden. </li><li> Chirurgische Werkzeuge sind in einem heißen Perle Sterilisator vor der Operation sterilisiert. Für dieses Verfahren benötigen Sie die folgenden chirurgischen Instrumenten: stumpfe Schere, natürlich gebogenen Pinzette X 2, Fein 45 ° abgewinkelte Pinzette X 2, gewinkelt Frühjahr Schere, Brust Retraktor und Nadelhalter. </li><li> Cotton Applikatoren sollte auf der Hand im Falle von Blutungen werden. </li></ol> Teil 2: Herstellung und Intubation der Mäuse <ol><li> Mäuse sind in einer Induktion Kammer narkotisiert mit 2% Isofluran gemischt mit 0,5 -1,0 L / min 100% O 2. </li><li> Haarschneidemaschinen werden verwendet, um das Fell vom Halsausschnitt bis Mitte Brusthöhe rasieren. </li><li> Die Maus ist in Rückenlage auf einem Heizkissen gelegt, um die Körpertemperatur aufrecht zu erhalten. </li><li> Ein Gummiband wird über das Tier s Frontzähne platziert, um den Hals zu verlängern. Mit einer gebogenen Pinzette in der einen Hand, die Zunge sanft auf die Seite manipuliert. Mit der anderen Hand, ist endotracheale Intubation erfolgt mit PE 90 Rohre. Der Endotrachealtubus wird dann zu einem Harvard Volumen-und wieder eingeschaltet Nagetier Ventilator Radfahren auf 125-150 Atemzüge / Minute und einem Atemzugvolumen von 0,1-0.3ml verbunden. 1,0 l / min 100% O 2 - Während des chirurgischen Eingriffs, wird die Narkose bei 1,5-2% Isofluran mit 0,5 gepflegt. Richtig Niveau der Anästhesie wird durch Druck auf die Maus Nagelbett (toe-Pinch-Reflex) verifiziert. </li><li> Die OP-Feld ist mit betadine Lösung von 70% igem Alkohol desinfiziert gefolgt. Dieser Vorgang wird dreimal wiederholt. </li><li> Um zu verhindern Kontamination des OP-Feldes während der Operation, ist ein steriles Tuch über der Maus platziert und nur der Betrieb Feld ausgesetzt. </li><li> Eine Reihe von sterilen Handschuhen wird für jede einzelne Maus. </li></ol> Teil 3: Ligation des Transverse Aorta <ol><li> Teilweise Thorakotomie auf der zweiten Rippe wird unter einem Operationsmikroskop durchgeführt und das Brustbein eingefahren mit einer Brust Retraktor. </li><li> Feine Spitze 45 ° abgewinkelt Pinzette werden verwendet, um sanft trennen die Thymus-und Fettgewebe aus dem Aortenbogen. </li><li> Nach der Identifizierung der Quer-Aorta, ist ein kleines Stück einer 6,0 Seidennaht zwischen Innominate und linken Arteria carotis (Abbildung 1) platziert. </li><li> Zwei lose Äste sind rund um die transversale Aorta gebunden und ein kleines Stück von einem 27 ½ gauge stumpfe Nadel wird parallel zu den Quer-Aorta platziert. Der erste Knoten ist schnell gegen die Nadel gebunden, gefolgt von der zweiten und die Nadel sofort entfernt werden, um eine Verengung von 0,4 mm im Durchmesser liefern. In sham Kontrollmäuse, ist das gesamte Verfahren identisch, außer für die Unterbindung der Aorta. </li><li> Die Brust-Haken wird entfernt und der Abfluss des Beatmungsgerätes abgeklemmt für 2 Sekunden, um wieder aufblasen der Lunge. </li><li> Der Brustkorb wird geschlossen mit einem 6,0 Prolene Naht mit einer unterbrochenen Naht Muster. </li><li> Die Haut wird geschlossen mit einem 6,0 Prolene Naht mit einer fortlaufenden Naht Muster. </li></ol> Teil 4: Post-operative Wiederherstellung <ol><li> Für die postoperative Analgesie ist die Maus mit Buprenorphin (0,1 mg / kg) intraperitoneal injiziert. Wenn es Anzeichen einer Dehydrierung nach der Operation sind, ist steriler Kochsalzlösung intraperitoneal gegeben. </li><li> Anästhesie wird schrittweise auf die Aus-Position abgesenkt und der Tubus entfernt werden, wenn Anzeichen von Spontanatmung auftreten. </li><li> Die Maus ist die Bauchlage bewegt und man ließ sie auf einem Heizkissen erholen. </li></ol> Teil 5: Bestätigung der erfolgreichen Ligation der Transverse Aorta <ol><li> Eine Woche nach TAC ist die Maus wieder betäubt, um den Grad der Druck Überlastung durch Unterbindung der Aorta quer induzierte bestimmen. 1,0 l / min 100% O 2 und die Körpertemperatur auf 37 ° C ± 1 ° C - Wie oben beschrieben, ist die Anästhesie bei 1,5-2% Isofluran mit 0,5 gepflegt </li><li> Ein 20 MHz-Doppler-Sonde befindet sich auf der linken und rechten Seite des Halses in einem 45 ° Winkel aufgestellt, um Strömungsgeschwindigkeiten zu erkennen. Ein Computer-based-Doppler-Signal-Prozessor (Indus Instruments, Houston, TX) wurde verwendet, um anzuzeigen und zu speichern Doppler-Signale. 5 </li><li> Je nach dem Grad der Drucküberlastung für die experimentelle Protokoll benötigt, werden nur Mäuse mit einer rechten Carotis (RC) / linken Halsschlagader (LC) Flow-Verhältnis in einem bestimmten Bereich für die weitere Analyse mit einbezogen. Zum Beispiel führt ein gewisses Maß an Druck Überlastung zu einem Verhältnis von 5-8, wobei eine engere Einschnürung resulting in schweren Drucküberlastung führt zu einem Verhältnis von 8-10 (Abbildung 5.3A). Ein Schein-Tier (betrieben, aber nicht ligiert), jedoch wird erwartet, dass ein Verhältnis von ~ 1 (Abbildung 5.3b) zu haben. </li></ol> 6: Repräsentative Ergebnisse Die typischen chirurgischen Überleben nach TAC in Wildtyp-Mäusen ist etwa 80-90%. Erfolgreiche chirurgische Ligatur der Aorta quer zu einer Doppler Strömungsgeschwindigkeit Verhältnis zwischen rechten und linken Halsschlagader (RC / LC) von 5-10 (Abbildung 1) führen. Im Vergleich zu scheinoperierten Mäusen (Abbildung 2a), sind Mäuse mit Drucküberlastung erwartet Herzhypertrophie innerhalb von 1-2 Wochen und Dilatation entwickeln sich nach 6-8 Wochen, je nach der Dichtigkeit der Einschnürung (Abbildung 2B). Sterblichkeit im ersten Monat nach TAC ist in der Regel gering (&lt;20%) in Wildtyp-Mäusen, obwohl genetisch veränderten Mäusen unterschiedliche Überlebensraten aufweisen können. 6,7 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/1729/1729fig1.jpg"><img src="/files/ftp_upload/1729/1729fig1tmb.jpg" alt="Abbildung 1" border="0" /></a> Abbildung 1. Bestätigung der Transverse Aorta Ligation mittels Doppler-Geschwindigkeitsmessung. Representative Dopplergeschwindigkeit Signale der rechten Seite (RC) und linken Halsschlagader (LC) Arterien 6 Tage post-TAC. Diese Aufnahmen zeigen eine erfolgreiche Ligation mit einem RC / LC Flow-Verhältnis von ~ 6,8. <img src="/files/ftp_upload/1729/1729fig2.jpg" alt="Abbildung 2" /> Abbildung 2. Vertreter von ganzem Herzen Images Nach TAC. A. Sham-betrieben Wildtyp-Maus Herzen. B. Wildtyp-Maus Herz 16 Wochen post-TAC. Jede Zeile = 1mm.

<ol>
	<li>Rockman, H. A., Ross, R. S., Harris, A. N., Knowlton, K. U., Steinhelper, M. E., Field, L. J., Ross, J., Chein, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 88, 8277-8281 (1991).</li><li>Heineke, J., Molkentin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+hypertrophy+by+intracellular+signaling+pathways.">Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular signaling pathways.</a> Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 7, 589-600 (2006).</li><li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffett, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy.">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med. Biol. 34, 892-901 (2008).</li><li>Reddy, A. K., Taffett, G. E., Li, Y. -. H., Lim, S. -. W., Pham, T. T., Pocius, J. S., Entman, M. L., Michael, L. H., Hartley, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+signal+processing+for+use+in+mice:+applications.">Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 52, 1771-1783 (2005).</li><li>Li, Y. -. H., Reddy, A. K., Ochoa, L. N., Pham, T. T., Hartley, C. J., Micheal, L. H., Entman, M. L., Taffett, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+age+on+peripheral+vascular+response+to+transverse+aortic+banding+in+mice.">Effect of age on peripheral vascular response to transverse aortic banding in mice.</a> J. Gerontol. 58A, 895-899 (2003).</li><li>Bourajjaj, M., Armand, A. S., Martins, d. a. C. o. s. t. a., Weijts, P. A., Nagel, B. V. a. n. d. e. r., Heeneman, R., Wehrens, S., Windt, X. H. D. e., J, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NFATc2+is+a+necessary+mediator+of+calcineurin-dependent+cardiac+hypertrophy+and+heart+failure.">NFATc2 is a necessary mediator of calcineurin-dependent cardiac hypertrophy and heart failure.</a> J. Biol. Chem. 28, 22295-22303 (2008).</li><li>Oort, R. J. v. a. n., Respress, J. L., Li, N., Reynolds, C., Almeida, A. C. D. e., Skapura, D. G., Windt, L. J. D. e., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accelerated+development+of+pressure+overload+induced+cardiac+hypertrophy+and+dysfunction+in+an+RyR2-R176Q+knockin+mouse+model.">Accelerated development of pressure overload induced cardiac hypertrophy and dysfunction in an RyR2-R176Q knockin mouse model.</a> Hypertension. 55, (2010).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16, 349-360 (2004).</li></ol>

TAC, die die menschliche Aortenstenose imitiert, ist eine gängige Methode, um Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz in Mäusen zu induzieren. Alternative Standorte für Aorten-Verengung sind die aufsteigenden und abdominalen Aorta. Aufsteigende Aorta Verengung bietet eine extreme und schnellere Überlastung des linken Ventrikels (LV). Im Gegensatz dazu lässt Bauchaorta Verengung intakte einen größeren Teil des Kreislaufs als Mittel der möglichen Entschädigung. 8 Darum, TAC oft ist das bevorzugte Modell,...

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		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Gaymar T/pump</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harvard Apparatus</td>
<td>Model TP-500</td>
<td>Circulating water pump</td>
</tr>
<tr>
<td>Temp. therapy pads</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harvard Apparatus</td>
<td>60-3414</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Hot bead sterilizer</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>18000-45</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Blunt scissors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Roboz</td>
<td>RS-5980</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Angled spring scissors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Roboz</td>
<td>RS-5668</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Chest retractor</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>17002-02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Course curved forceps</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Roboz</td>
<td>RS-5138</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Dumont fine 45&deg; angled forceps</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>11253-25</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Needle holder</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>12565-14</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Electric shaver</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>General Electric</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>For shaving mouse fur</td>
</tr>
<tr>
<td>PE 90 tubing</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD</td>
<td>427420</td>
<td>For intubation</td>
</tr>
<tr>
<td>MiniVent (ventilator)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harvard Apparatus</td>
<td>Type 845</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Betadine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fisher</td>
<td>19-027132</td>
<td>May be purchased at medical supply store</td>
</tr>
<tr>
<td>Sterile gloves</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mckesson</td>
<td>20-1565</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Stereo microscope</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Unico</td>
<td>ZM186</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>6-0 silk suture</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Fine Science Tools</td>
<td>18020-60</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>27 &frac12; gauge needle</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>BD</td>
<td>305109</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>6-0 prolene suture</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Mckesson</td>
<td>3286</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Buprenorphine</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Institutional Animal Facility</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

transverse aortic constriction in mice

Quer Aorta Verengung (TAC) in der Maus ist eine häufig verwendete experimentelle Modell für Drucküberlastung-induzierte Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz.<sup&gt; 1</sup&gt; TAC führt zunächst zu kompensieren Hypertrophie des Herzens, die oft mit einer vorübergehenden Erhöhung der kardialen Kontraktilität assoziiert ist. Im Laufe der Zeit aber wird die Antwort auf die chronische hämodynamischer Überlastung maladaptive, was in Dilatation und Herzinsuffizienz.<sup&gt; 2</sup&gt; Die murine TAC-Modell wurde erstmals von Rockman validiert<em&gt; Et al</em&gt;.<sup&gt; 1</sup&gt; Hat und seither weitgehend als ein wertvolles Instrument für die menschliche Herz-Kreislauf-Erkrankungen imitieren und erläutern grundlegende Signalprozesse in der kardialen Hypertrophie und Herzinsuffizienz Entwicklung beteiligt sind, verwendet. Im Vergleich zu anderen experimentellen Modellen der Herzinsuffizienz, wie vollständigen Verschluss der linken vorderen absteigenden (LAD) der Koronararterien verglichen, bietet TAC ein reproduzierbares Modell der kardialen Hypertrophie und eine allmähliche zeitliche Verlauf in der Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Hier beschreiben wir eine Schritt-für-Schritt-Verfahren zur chirurgischen TAC bei Mäusen durchzuführen. Zur Bestimmung der Höhe der Druckbelastung durch die Aorten-Ligation erzeugt wird, ist eine hohe Frequenz-Doppler-Sonde verwendet, um das Verhältnis zwischen Blutflussgeschwindigkeiten in der rechten und linken Halsschlagader messen.<sup&gt; 3, 4</sup&gt; Mit chirurgischen Überlebensraten von 80-90%, quer aortic banding eine effektive Technik zur Induktion einer linksventrikulären Hypertrophie und Herzinsuffizienz in Mäusen.

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Transverse Aortic Constriction in Mice

Quer Aorta Verengung (TAC) in der Maus ist eine häufig verwendete experimentelle Modell zugrunde liegenden Mechanismen der Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz Entwicklung zu studieren. Hier beschreiben wir Verfahren zur Einengung der Aorta zu einem reproduzierbaren Grad der Herzhypertrophie in Mäusen zu erzeugen.

Quer Aorten-Verengung in Mäuse

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model for pressure overload-induced cardiac hypertrophy and heart ...

Research

JoVE Journal

Biology

66.5K Aufrufe.  Baylor College of Medicine (BCM). Quer Aorta Verengung (TAC) in der Maus ist eine häufig verwendete experimentelle Modell zugrunde liegenden Mechanismen der Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz Entwicklung zu studieren. Hier beschreiben wir Verfahren zur Einengung der Aorta zu einem reproduzierbaren Grad der Herzhypertrophie in Mäusen zu erzeugen.

Serie: Transverse Aortic Constriction in Mice

Aortic Ring Assay

Angiogenesis, the sprouting of blood vessels from preexisting vasculature is associated with both natural and pathological processes. Various angiogenesis assays involve the study of individual endothelial cells in culture conditions (1). The aortic ring assay is an angiogenesis model that is based on organ culture. In this assay, angiogenic vessels grow from a segment of the aorta (modified from (2)). Briefly, mouse thoracic aorta is excised, the fat layer and adventitia are removed, and rings approximately 1 mm in length are prepared. Individual rings are then embedded in a small solid dome of basement matrix extract (BME), cast inside individual wells of a 48-well plate. Angiogenic factors and inhibitors of angiogenesis can be directly added to the rings, and a mixed co-culture of aortic rings and other cell types can be employed for the study of paracrine angiogenic effects. Sprouting is observed by inspection under a stereomicroscope over a period of 6-12 days. Due to the large variation caused by the irregularities in the aortic segments, experimentation in 6-plicates is strongly advised. Neovessel outgrowth is monitored throughout the experiment and imaged using phase microscopy, and supernatants are collected for measurement of relevant angiogenic and anti-angiogenic factors, cell death markers and nitrite.

Angiogenesis, the sprouting of blood vessels from pre-existing vasculature, is associated with both natural and pathological processes. Here we demonstrate an aortic ring assay that allows angiogenic potentiators and inhibitors to be directly added to aortic rings in culture. Sprouting and neovessel outgrowth can be determined by inspecting the aortic rings over a period of 6-12 days.

Aorten-Ring-Test

Angiogenesis, the sprouting of blood vessels from preexisting vasculature is associated with both natural and pathological processes. Various angiogenesis ...

Forschung

Biologie

Isolation and Primary Culture of Mouse Aortic Endothelial Cells

The vascular endothelium is essential to normal vascular homeostasis. Its dysfunction participates in various cardiovascular disorders. The mouse is an important model for cardiovascular disease research. This study demonstrates a simple method to isolate and culture endothelial cells from the mouse aorta without any special equipment. To isolate endothelial cells, the thoracic aorta is quickly removed from the mouse body, and the attached adipose tissue and connective tissue are removed from the aorta. The aorta is cut into 1 mm rings. Each aortic ring is opened and seeded onto a growth factor reduced matrix with the endothelium facing down. The segments are cultured in endothelial cell growth medium for about 4 days. The endothelial sprouting starts as early as day 2. The segments are then removed and the cells are cultured continually until they reach confluence. The endothelial cells are harvested using neutral proteinase and cultured in endothelial cell growth medium for another two passages before being used for experiments. Immunofluorescence staining indicated that after the second passage the majority of cells were double positive for Dil-ac-LDL uptake, Lectin binding, and CD31 staining, the typical characteristics of endothelial cells. It is suggested that cells at the second to third passages are suitable for in vitro and in vivo experiments to study the endothelial biology. Our protocol provides an effective means of identifying specific cellular and molecular mechanisms in endothelial cell physiopathology.

The vascular endothelial cells play a significant role in many important cardiovascular disorders. This article describes a simple method to isolate and expand endothelial cells from the mouse aorta without using any special equipment. Our protocol provides an effective means of identifying mechanisms in endothelial cell physiopathology.

Isolation und Primärkultur von Maus Aortic Endothelial Cells

The vascular endothelium is essential to normal vascular homeostasis. Its dysfunction participates in various cardiovascular disorders. The mouse is an ...

Induction of Right Ventricular Failure by Pulmonary Artery Constriction and Evaluation of Right Ventricular Function in Mice

The mechanism of right ventricular failure (RVF) requires clarification due to the uniqueness, high morbidity, high mortality, and refractory nature of RVF. Previous rat models imitating RVF progression have been described. Compared with rats, mice are more accessible, economical, and widely used in animal experiments. We developed a pulmonary artery constriction (PAC) approach which is comprised of banding the pulmonary trunk in mice to induce right ventricular (RV) hypertrophy. A special surgical latch needle was designed that allows for easier separation of the aorta and the pulmonary trunk. In our experiments, the use of this fabricated latch needle reduced the risk of arteriorrhexis and improved the surgical success rate to 90%. We used different padding needle diameters to precisely create quantitative constriction, which can induce different degrees of RV hypertrophy. We quantified the degree of constriction by evaluating the blood flow velocity of the PA, which was measured by noninvasive transthoracic echocardiography. RV function was precisely evaluated by right heart catheterization at 8 weeks after surgery. The surgical instruments made inhouse were composed of common materials using a simple process that is easy to master. Therefore, the PAC approach described here is easy to imitate using instruments made in the lab and can be widely used in other labs. This study presents a modified PAC approach that has a higher success rate than other models and an 8-week postsurgery survival rate of 97.8%. This PAC approach provides a useful technique for studying the mechanism of RVF and will enable an increased understanding of RVF.

Here, we provide a useful approach for studying the mechanism of right ventricular failure. A more convenient and efficient approach to pulmonary artery constriction is established using surgical instruments made inhouse. In addition, methods to evaluate the quality of this approach by echocardiography and catheterization are provided.

Induktion des rechtsventrikulären Versagens durch Lungenarterienverengung und Bewertung der rechten ventrikulären Funktion bei Mäusen

The mechanism of right ventricular failure (RVF) requires clarification due to the uniqueness, high morbidity, high mortality, and refractory nature of ...

Transverse Fracture of the Mouse Femur with Stabilizing Pin

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test whether a gene, gene product or drug influences bone repair because murine bones recapitulate the stages observed during human fracture healing. When a mouse or human breaks a bone, an inflammatory response is initiated, and the periosteum, a stem cell niche surrounding the bone itself, is activated and expands. Cells residing in the periosteum then differentiate to form a vascularized soft callus. The transition from the soft callus to a hard callus occurs as the recruited skeletal progenitor cells differentiate into mineralizing cells, and the bridging of the fractured ends results in the bone union. The mineralized callus then undergoes remodeling to restore the original shape and structure of the healed bone. Fracture healing has been studied in mice using various injury models. Still, the best way to recapitulate this entire biological process is to break through the cross-section of a long bone that encompasses both cortices. This protocol describes how a stabilized, transverse femur fracture can be safely performed to assess healing in adult mice. A surgical protocol including detailed harvesting and imaging techniques to characterize the different stages of fracture healing is also provided.

This protocol describes a method to perform fractures on adult mice and monitor the healing process.

Querbruch des Mausfemurs mit stabilisierendem Stift

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test ...

A Modified Technique for Transverse Aortic Constriction in Mice

Transverse aortic constriction (TAC) is a frequently used surgery in research regarding heart failure and cardiac hypertrophy based on the formation of pressure overload in mouse models. The main challenge of this procedure is to clearly visualize the transverse aortic arch and precisely band the target vessel. Classical approaches perform a partial thoracotomy to expose the transverse aortic arch. However, it is an open-chest model that causes a rather large surgical trauma and requires a ventilator during the surgery. To prevent unnecessary trauma and simplify the operating procedure, the aortic arch is approached via the proximal proportion of the sternum, reaching and binding the target vessel using a small self-made retractor that contains a snare. This procedure can be conducted without entering the pleura cavity and does not need a ventilator or microsurgical operation, which leaves the mice with physiological breathing patterns, simplifies the procedure, and significantly reduces operation time. Due to the less invasive approach and less operation time, mice can undergo fewer stress reactions and recover rapidly.

The present protocol describes a modified and simplified technique with a minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) procedure using a self-made retractor. This procedure can be conducted without a ventilator or microscope and introduces pressure overload, eventually leading to cardiac hypertrophy or heart failure.

Eine modifizierte Technik zur transversalen Aortenverengung bei Mäusen

Transverse aortic constriction (TAC) is a frequently used surgery in research regarding heart failure and cardiac hypertrophy based on the formation of ...

A Calcium Phosphate-Induced Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is a life-threatening cardiovascular disease that occurs worldwide and is characterized by irreversible dilation of the abdominal aorta. Currently, several chemically induced murine AAA models are used, each simulating a different aspect of the pathogenesis of AAA. The calcium phosphate-induced AAA model is a rapid and cost-effective model compared to the angiotensin II- and elastase-induced AAA models. The application of CaPO4 crystals to the mouse aorta results in elastic fiber degradation, loss of smooth muscle cells, inflammation, and calcium deposition associated with aortic dilation. This article introduces a standard protocol for the CaPO4-induced AAA model. The protocol includes material preparation, the surgical application of the CaPO4&#160;to the adventitia of the infrarenal abdominal aorta, the harvesting of aortas to visualize aortic aneurysms, and histological analyses in mice.

This protocol describes a calcium phosphate-induced abdominal aortic aneurysm (AAA) mouse model to study the pathological features and molecular mechanisms of AAAs.

Ein Calciumphosphat-induziertes Maus-Bauchaortenaneurysma-Modell

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is a life-threatening cardiovascular disease that occurs worldwide and is characterized by irreversible dilation of the ...

Establishing a Diaphyseal Femur Fracture Model in Mice

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age and overall health status of the patient, failures can occur, leading to delayed union or nonunion. Due to the increasing number of fractures resulting from high-energy trauma and aging, the development of innovative therapeutic strategies to improve bone repair based on the combination of skeletal/mesenchymal stem/stromal cells and biomimetic biomaterials is urgently needed. To this end, the use of reliable animal models is fundamental to better understanding the key cellular and molecular mechanisms that determine the healing outcomes. Of all the models, the mouse is the preferred research model because it offers a wide variety of transgenic strains and reagents for experimental analysis. However, the establishment of fractures in mice may be technically challenging due to their small size. Therefore, this article aims to demonstrate the procedures for the surgical establishment of a diaphyseal femur fracture in mice, which is stabilized with an intramedullary wire and resembles the most common bone repair process, through cartilaginous callus formation.

This protocol describes a surgical procedure for the establishment of a diaphyseal fracture in the femur of mice, which is stabilized with an intramedullary wire, for fracture healing studies.

Etablierung eines diaphysären Femurfrakturmodells bei Mäusen

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age ...

Verbesserte Methoden zur Bildgebung von Maisblattprimordien

Improved Methods for Preparing Transverse Sections and Unrolled Whole Mounts of Maize Leaf Primordia for Fluorescence and Confocal Imaging

In maize (Zea mays) and other grasses (Poaceae), the leaf primordia are deeply ensheathed and rolled within the leaf whorl, making it difficult to study early leaf development. Here, we describe methods for preparing transverse sections and unrolled whole mounts of maize leaf primordia for fluorescence and confocal imaging. The first method uses a wire stripper to remove the upper portions of older leaves, exposing the tip of the leaf primordium and allowing its measurement for more accurate transverse section sampling. The second method uses clear, double-sided nano tape to unroll and mount whole-leaf primordia for imaging. We show the utility of the two methods in visualizing and analyzing fluorescent protein reporters in maize. These methods provide a solution to the challenges presented by the distinctive morphology of maize leaf primordia and will be useful for visualizing and quantifying leaf anatomical and developmental traits in maize and other grass species.

Autor im Rampenlicht: Verbesserte Methoden zur Präparation von Querschnitten und abgerollten ganzen Mounts von Maisblatt-Primordien für die Fluoreszenz- und konfokale Bildgebung  

Maize leaf primordia are deeply ensheathed and rolled, making them difficult to study. Here, we present methods for preparing transverse sections and unrolled whole mounts of maize leaf primordia for fluorescence and confocal imaging.

Verbesserte Methoden zur Präparation von Querschnitten und abgerollten ganzen Mounts von Maisblattprimordien für die Fluoreszenz- und konfokale Bildgebung

In maize (Zea mays) and other grasses (Poaceae), the leaf primordia are deeply ensheathed and rolled within the leaf whorl, making it difficult to study ...