Wir möchten die Universität Research Facility in Life Sciences (ULS) der Hong Kong Polytechnic University für die Bereitstellung von Vevo 2100 Ultraschallsystem zu erkennen. Besonderer Dank geht an Dr. Chunyi Wen von der Interdisziplinären Abteilung für Biomedizinische Technik, Hong Kong Polytechnic University, für die Ausbildung und Erleichterung. Diese Arbeit wurde von HK Regierung RGC Grants GRF unterstützt 17127215, 764812 und HKU6 / CRF / 11G Billy KC Chow.

Das Protokoll folgt den Richtlinien des Ausschusses für die Verwendung lebender Tiere in der Lehre und Forschung (CULATR) an der University of Hong Kong. 1. Betrieb Standortvorbereitung <ol><li> Desinfizieren Sie die Operationsstelle mit 75% Isopropylalkohol. Stellen Sie die Heizkissen Temperatur auf 37 ° C Änderungen der Herz zu vermeiden und die Atemfrequenz des Subjektes Tier. </li><li> Verwendung sterilisiert chirurgische Instrumente in einem Schwerkraftverdrängungs Sterilisator bei 121 ° C für 30 min oder durch andere geeignete Verfahren. </li><li> Nehmen 2 bis 4 30-Gauge - Nadeln und die Kurve sie mit einem Nadelhalter, wie in Figur 1 ersichtlich , ein Werkzeug für die Ligation und Gewebetrennung zu machen , und zur Verwendung als ein Retraktor. Montieren Sie das jetzt gekrümmte Nadel auf einem Baumwoll-Applikator für den Einsatz in der Chirurgie. </li><li> Blunt eine 27-Gauge-Nadel und die Kurve mit dem Nadelhalter 90º. Glätten Sie die Spitze durch eine harte Oberfläche reiben eine 0,4-mm-Abstandshalter in Ligatur Schritt zu machen. </li></ol><ol><li> Anesthetize ein 2-Monats-alt, männlich, 22-25 g C57BL / 6N Maus mit einem geeigneten Ketamin und Xylazin-Gemisch im Verhältnis zum Körpergewicht: 100 mg / kg + 10 mg / kg ip Bestätigen Sie die Betäubung mit dem negativen Schwanz Prise Reflex . </li><li> Entfernen Sie die Haare auf dem vorderen Hals und Brust mit einem 2- bis 3-min Anwendung von Enthaarungscreme. Entfernen Sie die Creme mit warmem Wasser und einem Watteträger. </li><li> Anwenden ophthalmischen Salbe oder Gel auf die Augen des Tieres das Austrocknen der Hornhaut zu verhindern. </li><li> Legen Sie das Tier auf einem Heizkissen in Rückenlage und führen intraoperative Überwachung, wobei Sie bei jedem 15-Minuten-Intervall entsprechende Dokumentation zu halten. </li><li> Verwenden Sie chirurgische Papierband, die Glieder zu dem Heizkissen zu sichern, um das Tier in der richtigen Position während der Operation zu halten. </li><li> Desinfizieren Sie die Haut abwechselnd mit Alkohol und Povidon-Jod-Lösung dreimal. </li><li> Verwenden Sie eine sterile drAffe mit einer exponierten Operationsfeld zu verhindern Kontamination. Verwenden Sie neue sterile Handschuhe für jede Maus und wie nötig. </li></ol> 3. Ligatur Verfahren <ol><li> Öffnen Sie die Haut der Maus an der Mittellinie Position des Halses und der Brust mit einem Skalpell. </li><li> Ziehen Sie die Schilddrüse in Richtung des Kopfes durch leichtes Bindegewebe mit stumpfen Schere trennt. </li><li> Trennen Sie die Muskelschicht auf der Luftröhre an der Mittellinie zu beiden Seiten mit den gekrümmten Nadeln. </li><li> Unter Verwendung der stumpfen Schere, schneiden Sie das Brustbein zu der zweiten Rippe (ca. 5 mm). Öffnen Sie den Schnitt mit einem Aufroller oder gebogenen Pinzette. </li><li> Trennen Sie die Thymus Lappen voneinander und der unteren Brustwand durch das Bindegewebe mit der gekrümmten Nadel zu trennen; die Quer Aortenbogen und zwei Halsschlagadern wird an dieser Stelle deutlich sichtbar sein. </li><li> Legen Sie die gebogene Nadel unter dem Bogen und perforieren zwischen der Gefäßwand und Bindegewebe auf der anderen Seite durch EiterHing den gekrümmten Kopf heraus. </li><li> Mit der gebogenen Nadel, ziehen Sie den 6-0 Monofilamentnahtmaterial unter dem Aortenbogen. </li><li> Setzen Sie den Abstandshalter in der Schleife und befestigen Sie die Naht an Ort und Stelle mit einem Doppelknoten. Entfernen Sie vorsichtig den Spacer. </li><li> Bestätigen Sie eine erfolgreiche Verengung mit dem Knoten Position und schneiden Sie die Enden des Fadens. </li><li> Schließen Sie die Brustwand mit 6/0 Seidennaht mit einem einfachen Knopfnaht Muster. Schließen Sie die Haut mit einem 6/0 Monofilamentnahtmaterial in einem fortlaufenden Naht Muster. </li></ol> 4. postoperative Pflege <ol><li> Bewerben Povidon-Jodlösung auf die Nahtstelle und legen Sie das Tier in einem vorgewärmten Käfig für die Verwertung und die postoperative Überwachung. </li><li> Injizieren Buprenorphin (0,05 bis 0,1 mg / kg sc alle 12 h), nachdem das Tier das Bewusstsein um Schmerzen zu lindern wiedererlangt hat und geben Sie die Maus mit den entsprechenden weiche Nahrung. </li><li> Bringen Sie das Tier in einen 12-h Hell / Dunkel-Zyklus Raum nach vollständiger Genesung. </li></ol> 5.Echokardiographie: Bestätigung der erfolgreichen Ligatur und Messungen <ol><li> Nach einer Woche anästhesieren die zuvor gebänderten Maus mit 3 bis 5% Isofluran, für die Induktion und 1 bis 1,5%, für Wartung, mit einem 1 L / min Sauerstoffströmungsrate. </li><li> Entfernen Sie die Brustbehaarung mit Enthaarungscreme. Gründlich entfernen Sie die Creme mit warmem Wasser und einem Watteträger. </li><li> Sichern Sie die Maus in Rückenlage auf das Tier-Handling-Plattform, bei 37 ° C gehalten. Bewerben Elektroden-Gel auf die Pfoten und klebt sie auf das Kissen mit Elektroden. </li><li> Bewerben Ultraschall-Gel auf die Maus Brust. Mit einem 40-MHz MS550D Sonde und einem Hochfrequenz-Ultraschallsystem, führen Farbdoppler und gepulste Doppler-Wellenabtastung an der linken und rechten Halsschlagader, sowie auf den Aortenbogen. </li><li> Mit B-Modus, suchen Sie den linken Ventrikel. Mit M-Modus kann der systolische und der diastolische Wanddicke gemessen werden. Verwenden Cine Store und Frame-Daten speichern und Bilder zu speichern, wie erforderlich. </li><li> UB-Modus, suchen Sie die linke Arteria carotis communis vor dem Verzweigungspunkt singen. Verwenden Sie Pulswelle und Farb-Doppler, um den Fluss zu bewerten. Wiederholen Sie mit der rechten Arteria carotis an einem ähnlichen Punkt. Speichern Sie die Bilder in Cine-Speicher und Bildspeicher-Modi später zu analysieren. </li><li> Kippen Sie das Tier-Handling-Plattform zu weit links, so dass die Maus in der linken Dekubitus Position befindet. Platzieren Sie die Sonde auf der Maus, 30 ° versetzt von einer Position parallel zum Kopf an der parasternal Position, und zu manipulieren, X und Y die Aortenbogen zu finden. </li><li> Suchen Sie die Verengung. Verwenden Sie Farb-Doppler-Modus, um die Stelle der Verengung besser sichtbar zu machen, wie Blut zwischen dem Punkt, durch einen schmalen Kanal fließen wird, wo die beiden Halsschlagadern aus dem Aortenbogen verzweigen. </li><li> Verwenden Sie Pulswelle und Farbdoppler die Spitzenströmungsgeschwindigkeit zu messen. Verwenden Cine Store und Frame-Daten speichern und Bilder zu speichern, wie erforderlich. </li><li> Lassen Sie das Tier auf einem Heizkissen in Bauchlage zu erholen.Bringen Sie das Tier auf den ursprünglichen Käfig in einem 12-h Hell / Dunkel-Zyklus Raum nachdem sie vollständig aus der Narkose erholt hat. </li></ol>

<ol><li>Rockman, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">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 U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li>
<li>de Almeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20410870">Transverse aortic constriction in mice.</a> J Vis Exp. (38), (2010).</li>
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<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+Cardiac+Morphological+and+Functional+Changes+in+Mouse+Model+of+Transverse+Aortic+Constriction+by+Echocardiographic+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging.</a> J Vis Exp. (112), (2016).</li>
</ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

Rockman und Kollegen entwickelt, um das erste Verfahren zur aortic banding als Methode Drucküberlastung im Herzen zu untersuchen. Dies ermöglichte Forschung zu beginnen , um die zellulären und molekularen Folgen von Bluthochdruck und Herzinsuffizienz 1 aufzudecken. Ein verbessertes Verfahren, minimal invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC), liefert ein zugänglich, zeitabhängigen Verfahren zur Induktion der linksventrikulären Drucküberlastung und Herzinsuffizienz, ohne die Nachteile der herk...

<html> Der Zweck dieses Artikels ist es zu zeigen, wie quer Aortakonstriktion (TAC) bei Mäusen modifiziert werden können, eine einfachere und zweckmäßige Operation zu erzeugen. TAC wurde zum ersten Mal im Jahr 1991 1 und aktiviert Molekularbiologen eingeführt , um die zellulären und molekularen Mechanismen zu untersuchen, die in den linken Ventrikel zu Hypertrophie führen und zu Herzversagen, vor allem bei Kleintieren mit manipulierten Genome 2, 3, 4, 5, 6. Trotz seiner Wirksamkeit bei der gewünschten Drucküberlastung der Herstellung wird die Technik letztlich durch die Schwierigkeit bei der Durchführung des Verfahrens und der durch seine geringe Überlebensrate begrenzt. Ein Chirurg TAC Durchführung muss in der Lage sein Intubation durchzuführen, Thorakotomie, und verwenden Sie die künstliche Beatmung , um Lungen - Kollaps 1 zu verhindern. content &quot;&gt; Oft ist eine einfache und weniger invasive Verfahren erwünscht ist. Als Folge minimal invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC) wurde 3 entwickelt. Obwohl das Ergebnis (insbesondere der linksventrikulären Hypertrophie) gleich ist, das Verfahren wesentlich weniger Vorrichtungen beinhaltet und weniger Schäden an das Tier. MTAC erweist sich als wünschenswert, Verfahren zu sein, das eine höhere über~~POS=TRUNC hat, über 90%, und hat eine Betriebszeit von nur 15 bis 25 min. die selten Todesfälle nach erfolgreicher Operation kann auch zurückzuführen sein -Straffe Verengung der Aortenbogen, was zu einer enormen linksventrikulären Überlastung und fatal Reduktion der Blutzufuhr zu kritischen Organen wie den Nieren. Nachdem die Prozedur abgeschlossen ist, kann der Echokardiographie den Erfolg der Streifenbildung und der kardialen Morphologie und Funktion zu bewerten, verwendet werden. Ein Hochfrequenz-Ultraschallsystem kann verwendet werden, um den Durchmesser zu messen und Änderungen fließen in den linken und rechtenKarotiden, den Aortenbogen Einschnürung für Spitzenströmungsgeschwindigkeitsmessungen zu visualisieren und den linken Ventrikel Wandstärke und Funktionsparameter 7, 8 zu bestimmen. Nach Euthanasie, können auch die Organe für histopathologische Studien mit Hämatoxylin und Eosin-Färbung und Färbung Picrosirius Kollagen, wobei letztere besonders nützlich für die Beobachtung von Fibrose gesammelt werden.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;1 inch 30 Gauge Needles&lt;/strong&gt;</td><td>BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA.&amp;nbsp;</td><td>305128</td><td>Curved as in the procedure and &lt;strong&gt;Figure 1&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;27 Gauge Needle&lt;/strong&gt;</td><td>BD, Franklin Lakes, NJ 07417, USA.&amp;nbsp;</td><td>301629</td><td>Make blunt and smooth for spacer</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;6/0 Dafilon&lt;/strong&gt;</td><td>B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany.</td><td>C0933066</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;6/0 Silkam&lt;/strong&gt;</td><td>B. Braun, 34212 Melsungen, Hessen, Germany.</td><td>C0762067</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Sterile gloves&lt;/strong&gt;</td><td>A.R. Medicom, Inc (Asia), Hong Kong.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Cotton Applicator&lt;/strong&gt;</td><td>Mannings, Quarry Bay, Hong Kong.</td><td></td><td>Local Shopping Center</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Depilatory Cream&lt;/strong&gt;</td><td>Veet (Hong Kong), Kwun Tong, Kowloon, Hong Kong</td><td></td><td>Local Shopping Center</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Lexer-Baby Scissor&lt;/strong&gt;</td><td>FST, British Columbia V7H 0A6, Canada.</td><td>14078-10</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Curved Iris Forcep&lt;/strong&gt;</td><td>FST, British Columbia V7H 0A6, Canada.</td><td>11065-07</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Micro Olsen-Hegar Needle Holder&lt;/strong&gt;</td><td>WPI, Sarasota, FL 34240, USA.&amp;nbsp;</td><td>501989</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Stereo Micrioscope&lt;/strong&gt;</td><td>WPI, Sarasota, FL 34240, USA.&amp;nbsp;</td><td>PZMIII-BS</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;GenTeal Eye Gel&lt;/strong&gt;</td><td>Novartis, East Hanover, NJ 07936, USA.&amp;nbsp;</td><td></td><td>Local Pharmacy</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Heating Pad&lt;/strong&gt;</td><td>Kent Scientific Corporation, Torrington, CT 06790, USA.&amp;nbsp;</td><td>DCT-20</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Surgical tape&lt;/strong&gt;</td><td>Laboratory Animal Unit</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Ketamine and Xylazine&lt;/strong&gt;</td><td>Laboratory Animal Unit</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Betadine&lt;/strong&gt;</td><td>Laboratory Animal Unit</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Buprenorphine&lt;/strong&gt;</td><td>Laboratory Animal Unit</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

minimally invasive transverse aortic constriction in mice

Minimal invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC) ist ein wünschenswertes Verfahren zur Verengung der Quer Aorta in Mäusen als Standard-Open-chest Quer Aortakonstriktion (TAC). Obwohl transversale Aortakonstriktion eine hochfunktionelle Verfahren zur Induktion von hohem Druck in der linken Herzkammer ist, ist es ein schwieriger und langwieriger Vorgang aufgrund seiner Verwendung von künstlichen Beatmung mit Intubation. TAC ist oft auch weniger überlebens, wie die neuere Methode, MTAC weder erfordert das Schneiden der Rippen und Intercostalmuskeln noch Intubation mit einer Lüftungseinrichtung. In MTAC zu einer Thorakotomie im Gegensatz zu den Brustraum zuzugreifen, wird der Aortenbogen durch einen Mittellinienschnitt in dem vorderen Hals erreicht. Die Schilddrüse gezogen, um den sternalen Kerbe zu offenbaren zurück. Das Brustbein wird anschließend auf der zweiten Rippe Ebene geschnitten, und der Aortenbogen erreicht einfach durch das Bindegewebe und Thymus zu trennen. Vones kann eine Naht geschlossen werden kann, um den Bogen und gebunden mit einem Abstandshalter, und dann wird die sternal Schnitt und die Haut eingewickelt werden. MTAC ist eine viel schnellere und weniger invasive Weise linksventrikulären Hypertonie zu induzieren und ermöglicht die Möglichkeit für Hochdurchsatz-Studien. Der Erfolg der Engstelle kann hochfrequente transthorakale Echokardiographie verifiziert werden unter Verwendung, insbesondere Farb-Doppler und Pulswellen Doppler, die Strömungsgeschwindigkeiten des Aortenbogen und linken und rechten Arteria carotis, um zu bestimmen, die Dimension der Blutgefäße, und die Funktion des linken Ventrikels und Morphologie. Eine erfolgreiche Verengung wird auch erhebliche histopathologischen Veränderungen auslösen, wie zum Beispiel Herzmuskelzelle Hypertrophie mit interstitielle und perivaskuläre Fibrose. Hier wird das Verfahren von MTAC beschrieben, was zeigt, wie die sich ergebende Strömungsänderungen in den Halsschlagadern mit der Echokardiographie, grober Morphologie und histopathologische Veränderungen im Herzen untersucht werden.

MTAC ermöglicht die Induktion von signifikanten Hypertonie im linken Ventrikel in einer angemessenen Weise. Wie in Abbildung 1 zu sehen ist , ist die Herstellung der wichtigsten Werkzeuge für das Verfahren einfach und minimal und erfordert nur 2 bis 4 30-Gauge - Nadeln gebogen und mit einem Polyurethan - Rohr an Ort und Stelle gehalten werden. Das chirurgische Verfahren selbst ist auch weniger kompliziert, d...

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Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimal-invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC) schont das Wesentliche der regelmäßigen Quer Aortakonstriktion (TAC), während die Verwendung eines Ventilators mit Intubation zu beseitigen. Es erweist sich als ein höchst wünschenswertes Verfahren zur Hochdurchsatz-Untersuchungen an der linksventrikulären Überlastung, vor allem in der translationalen Studien zu sein.

Minimal Invasive Quer Aortakonstriktion bei Mäusen

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

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Research

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20.4K Aufrufe.  The University of Hong Kong.  Minimal-invasive Quer Aortakonstriktion (MTAC) schont das Wesentliche der regelmäßigen Quer Aortakonstriktion (TAC), während die Verwendung eines Ventilators mit Intubation zu beseitigen. Es erweist sich als ein höchst wünschenswertes Verfahren zur Hochdurchsatz-Untersuchungen an der linksventrikulären Überlastung, vor allem in der translationalen Studien zu sein. 

Serie: Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

In vitro Measurements of Tracheal Constriction Using Mice

Transgenic and knockout mice have been powerful tools for the investigation of the physiology and pathophysiology of airways1,2. In vitro tensometry of isolated tracheal preparations has proven to be a useful assay of airway smooth muscle (ASM) contractile response in genetically modified mice. These in vitro tracheal preparations are relatively simple, provide a robust response, and retain both functional cholinergic nerve endings and muscle responses, even after long incubations.
Tracheal tensometry also provides a functional assay to study a variety of second messenger signaling pathways that affect contraction of smooth muscle. Contraction in trachea is primarily mediated by parasympathetic, cholinergic nerves that release acetylcholine onto ASM (Figure 1). The major ASM acetylcholine receptors are muscarinic M2 and M3 which are Gi/o and Gq coupled receptors, respectively3,4,5. M3 receptors evoke contraction by coupling to Gq to activate phospholipase C, increase IP3 production and IP3-mediated calcium release from the sarcoplasmic reticulum3,6,7. M2/Gi/o signaling is believed to enhance contractions by inhibition of adenylate cyclase leading to a decrease in cAMP levels5,8,9,10. These pathways constitute the so called "pharmaco-contraction coupling" of airway smooth muscle11. In addition, cholinergic signaling through M2 receptors (and modulated by M3 signaling) involves pathways that depolarize the ASM which in turn activate L-type, voltage-dependent calcium channels (Figure 1) and calcium influx (so called "excitation-contraction coupling")4,7. More detailed reviews on signaling pathways controlling airway constriction can be found4,12. The above pathways appear to be conserved between mice and other species. However, mouse tracheas differ from other species in some signaling pathways. Most prominent is their lack of contractile response to histamine and adenosine13,14, both well-known ASM modulators in humans and other species5,15.
Here we present protocols for the isolation of murine tracheal rings and the in vitro measurement of their contractile output. Included are descriptions of the equipment configuration, trachea ring isolation and contractile measurements. Examples are given for evoking contractions indirectly using high potassium stimulation of nerves and directly by depolarization of ASM muscle to activate voltage-dependent calcium influx (1. high K+, Figure 1). In addition, methods are presented for stimulations of nerves alone using electric field stimulation (2. EFS, Figure 1), or for direct stimulation of ASM muscle using exogenous neurotransmitter applied to the bath (3. exogenous ACH, Figure 1). This flexibility and ease of preparation renders the isolated trachea ring model a robust and functional assay for a number of signaling cascades involved in airway smooth muscle contraction.

In vitro Measurements of Tracheal Constriction Using Mice

Transgenic mice have been extremely useful in ascribing physiological function to genes. As such, research in general, and functional studies of airway, in particular, have undergone a remarkable shift toward murine models. Here we provide protocols for in vitro trachea constriction studies to evaluate smooth muscle function in murine airway.

In-vitro-Messungen des Tracheal Zusammenziehen mit Mäusen

Transgenic and knockout mice have been powerful tools for the investigation of the physiology and pathophysiology of airways1,2. In vitro tensometry of ...

Forschung

Medizin

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

Aufsteigend Aortakonstriktion bei Ratten zur Erstellung von Drucküberlast Herzhypertrophie Modell

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

Minimally Invasive Establishment of Murine Orthotopic Bladder Xenografts

Orthotopic bladder cancer xenografts are the gold standard to study molecular cellular manipulations and new therapeutic agents&#160;in vivo. Suitable cell lines are inoculated either by intravesical instillation (model of nonmuscle invasive growth) or intramural injection into the bladder wall (model of invasive growth). Both procedures are complex and highly time-consuming. Additionally, the superficial model has its shortcomings due to the lack of cell lines that are tumorigenic following instillation. Intramural injection, on the other hand, is marred by the invasiveness of the procedure and the associated morbidity for the host mouse.
With these shortcomings in mind, we modified previous methods to develop a minimally invasive approach for creating orthotopic bladder cancer xenografts. Using ultrasound guidance we have successfully performed percutaneous inoculation of the bladder cancer cell lines UM-UC1, UM-UC3 and UM-UC13 into 50 athymic nude. We have been able to demonstrate that this approach is time efficient, precise and safe. With this technique, initially a space is created under the bladder mucosa with PBS, and tumor cells are then injected into this space in a second step. Tumor growth is monitored at regular intervals with bioluminescence imaging and ultrasound. The average tumor volumes increased steadily in in all but one of our 50 mice over the study period.
In our institution, this novel approach, which allows bladder cancer xenograft inoculation in a minimally-invasive, rapid and highly precise way, has replaced the traditional model.

The established technique to inoculate primary invasive orthotopic bladder cancer xenografts requires laparotomy and mobilization of the bladder. This procedure inflicts significant morbidity on the mice, is technically challenging and time-consuming. We therefore developed a high-precision, percutaneous approach utilizing ultrasound guidance.

Minimal Invasive Gründung von murinen orthotopen Blasen Xenografts

Orthotopic bladder cancer xenografts are the gold standard to study molecular cellular manipulations and new therapeutic agents&#160;in vivo. Suitable ...

Transverse Aortic Constriction in Mice

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model for pressure overload-induced cardiac hypertrophy and heart failure.1 TAC initially leads to compensated hypertrophy of the heart, which often is associated with a temporary enhancement of cardiac contractility. Over time, however, the response to the chronic hemodynamic overload becomes maladaptive, resulting in cardiac dilatation and heart failure.2 The murine TAC model was first validated by Rockman et al.1, and has since been extensively used as a valuable tool to mimic human cardiovascular diseases and elucidate fundamental signaling processes involved in the cardiac hypertrophic response and heart failure development. When compared to other experimental models of heart failure, such as complete occlusion of the left anterior descending (LAD) coronary artery, TAC provides a more reproducible model of cardiac hypertrophy and a more gradual time course in the development of heart failure. Here, we describe a step-by-step procedure to perform surgical TAC in mice. To determine the level of pressure overload produced by the aortic ligation, a high frequency Doppler probe is used to measure the ratio between blood flow velocities in the right and left carotid arteries.3, 4 With surgical survival rates of 80-90%, transverse aortic banding is an effective technique of inducing left ventricular hypertrophy and heart failure in mice.

Transverse aortic constriction (TAC) in the mouse is a commonly used experimental model to study mechanisms underlying cardiac hypertrophy and heart failure development. Here, we describe procedures to constrict the aorta to create a reproducible degree of cardiac hypertrophy in mice.

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 ...

Biologie

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

The goal of this protocol is to noninvasively assess cardiac structural and functional changes in a mouse model of heart disease created by transverse aortic constriction, using B- and M-mode echocardiography and color/pulse wave Doppler imaging.

Beurteilung der Herz Morphologische und funktionelle Veränderungen in Maus-Modell der Quer Aortakonstriktion durch Echokardiographie

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

Technik der minimal-invasiven quer Aortenstenose Verengung bei Mäusen für Induktion der linken Ventricular Hypertrophie

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to perform a partial thoracotomy to visualize the transverse aortic arch. However, the surgical trauma caused by the thoracotomy in open-chest models changes the respiratory physiology as the ribs are dissected and left unattached after chest closure. To prevent this, we established a minimally invasive, closed chest approach via lateral thoracotomy. Herein we approach the aortic arch via the 2nd intercostal space without entering the chest cavities, leaving the mouse with a less traumatic injury to recover from. We perform this operation using standard laboratory settings for open chest TAC procedures with equal survival rates. Apart from maintaining physiological breathing patterns due to the closed chest approach, the mice seem to benefit by showing rapid recovery, as the less invasive technique appears to facilitate a fast healing process and to reduce immune response after trauma.

Here, we present a protocol of Transverse Aortic constriction (TAC) via a lateral thoracotomy. This technique is a minimally invasive, closed chest surgical procedure aiming to simulate pressure overload and heart failure in mice utilizing standard TAC laboratory settings.

Eine geschlossen Kasten Modell quer Aortenstenose Verengung bei Mäusen zu induzieren

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Operating Transverse Aortic Constriction with Absorbable Suture to Obtain Transient Myocardial Hypertrophy

Based on twice transverse aortic constrictions (TACs) in mice, it is proved that myocardial hypertrophic preconditioning (MHP) could attenuate cardiomyocyte hypertrophy and slow down progression to heart failure. For novices, however, the MHP model is usually quite difficult to establish because of the technical obstacles in ventilator operation, opening the chest repeatedly, and bleeding caused by debanding. To facilitate this model, to increase the surgical success rate and to reduce the incidence of bleeding, we switched to absorbable sutures for the first TAC combing with a ventilator-free technique. Using a 2-week absorbable suture, we demonstrated that this procedure could cause significant myocardial hypertrophy in 2 weeks; and 4 weeks after surgery, myocardial hypertrophy was almost completely regressed to the baseline. Using this protocol, the operators could master the MHP model easily with a lower operation mortality.

This protocol presents an improved method to obtain transient myocardial hypertrophy with absorbable suture, simulating left ventricular hypertrophy decrease after removing pressure overload. It could be valuable for the studies on myocardial hypertrophic preconditioning.

Betrieb der transversalen Aortenverengung mit resorbierbarer Naht zur Erlangung einer transienten Myokardhypertrophie

Based on twice transverse aortic constrictions (TACs) in mice, it is proved that myocardial hypertrophic preconditioning (MHP) could attenuate ...

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 ...

Transverse Aortic Arch Banding in Mouse Model: A Minimally Invasive Technique in Mice for Induction of High Pressure in the Left Ventricle

Source: Zaw, A. M. et al. <a href="https://www.jove.com/video/55293" target="_blank">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice</a>. J. Vis. Exp. (2017)
In this video, we demonstrate an experimental protocol for minimally invasive transverse aortic constriction in mice to examine pressure overload-induced heart failure.

Transversale Aortenbogenbandbildung im Mausmodell: eine minimalinvasive Technik bei Mäusen zur Induktion von hohem Druck im linken Ventrikel

Source: Zaw, A. M. et al. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. J. Vis. Exp. (2017)
In this video, we demonstrate an experimental ...