A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
This protocol describes a surgical procedure to create a model for flow-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) in rats and the procedures to analyze the principle hemodynamic and histological end-points in this model.
In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt (MCT+Flow). The shunt is created by inserting an 18-G needle from the abdominal aorta into the adjacent caval vein. Increased pulmonary flow has been demonstrated as an essential trigger for a severe form of PAH with distinct phases of disease progression, characterized by early medial hypertrophy followed by neointimal lesions and the progressive occlusion of the small pulmonary vessels. To measure the right heart and pulmonary hemodynamics in this model, right heart catheterization is performed by inserting a rigid cannula containing a flexible ball-tip catheter via the right jugular vein into the right ventricle. The catheter is then advanced into the main and the more distal pulmonary arteries. The histopathology of the pulmonary vasculature is assessed qualitatively, by scoring the pre- and intra-acinar vessels on the degree of muscularization and the presence of a neointima, and quantitatively, by measuring the wall thickness, the wall-lumen ratios, and the occlusion score.
המטרה של שיטה זו היא ליצור מודל לשחזור עבור חמורה, יתר לחץ דם ריאתי עורקים-induced זרימה אצל חולדות למדוד המודינמי שלה עיקרון ונקודות קצה histopathological.
יתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH) היא תסמונת קלינית שמקיף עלייה הדרגתית התנגדות בכלי הדם הריאתיים מובילה לכישלון ומוות החדר הימני. בתוך ספקטרום המחלה המוסמך של מחלות יתר לחץ דם ריאתי (PH), PAH היא הצורה החמורה ביותר ואחד שנשארה ללא תרופה 1. Arteriopathy הבסיסית PAH מאופיינת צורה טיפוסית של שיפוץ כלי דם כי עלול לחסום כאן את לומן הכלי. Muscularization של הלא muscularized שיט היפרטרופיה נורמלי של השכבה כלי המדיאלי נחשבים תופעות המחלה מוקדם PAH, נראים גם בצורות אחרות של PH 2, והם חשבו להיות הפיך 3. כפי PAHdvances, שכבת intimal מתחילה לשפץ, בסופו של דבר להרכיב נגעי מאפיין neointimal 2. שיפוץ Neointimal מסוג בכלי הדם הריאתיים היא בלעדית PAH ונחשב כיום להיות 4 בלתי הפיך.
כפי PAH היא מחלה נדירה, התקדמות בהבנה שלה pathobiological ופיתוח של טיפולים חדשניים הסתמך במידה רבה על מודלים של בעלי חיים. Monocrotalin (MCT) מודל בחולדות הוא מודל להיט אחד פשוט כי כבר, והוא עדיין, שימוש תכוף. MCT הוא רעלן שגורם לפגיעה arterioles ריאתי ו -5 דלקת האזורי. 60 מ"ג / ק"ג MCT מוביל לעלייה בלחץ בעורק הריאה הממוצע (mPAP), התנגדות בכלי הדם הריאתיים (PVR), וכן היפרטרופיה החדר הימני (RVH) לאחר 3 - 4 שבועות 6. Histomorphology מאופיין היפרטרופיה המדיאלי מבודד ללא נגעים neointimal 5. MCTמודל עכברוש ובכך מייצג צורה מתונה של PH, ולא PAH, למרות שהוא מוצג בכינויו האחרון.
אצל ילדים עם PAH הקשורים שנט מולד שמאל לימין (PAH-CHD), זרימת דם מוגבר ריאתי נחשבת על ההדק החיוני לפיתוח נגעי neointimal 7, 8, 9. בחולדות, זרימת הדם הריאתי מוגבר יכול להיגרם על ידי יצירת שנט בין אבי העורקים בבטן ואת הווריד הנבוב, טכניקה תוארה לראשונה בשנת 1990 10. חלופות כדי ליצור זרימת ריאתי מוגבר הן על ידי pneumonectomy חד-צדדית או על ידי subclavian כדי השקה עורק הריאה 11. חסרונות רעיוניים של מודלים אלה כוללים צמיחת מפצת פוטנציאל של הריאה הנותרת הפעלת מסלול אדפטיבית המושרה על ידי pneumonectomy, או של פגיעת iatrogenic של כלי הדם הריאתי עקבכדי השקת עורק ריאה, הן הכובל את ההשפעות של זרימת דם הריאתי מוגברת.
כאשר מחלף aorto-caval נוצר מוגבר זרימת דם הריאתי מושרה כמו להיט שני בחולדות MCT שטופלה, נגעי neointimal מאפיינים להתרחש, צורה חמורה של PAH וכישלון חדר ממני משויך (RVF) לפתח 3 שבועות לאחר מוגבר לזרום 12. ההתקדמות המודינמי של PAH במודל זה ניתן להעריכם vivo על ידי אקו ו צנתור לב נכון. Histomorphology וסקולרית, עובי בדפנות כלי הדם, מידת ספיגה arteriolar, ופרמטרים לכישלון החדר הימני מהווים את עמודי התווך של אפיון vivo לשעבר של PAH.
שיטה זו מתארת פרוטוקולים מפורטים שנט-caval aorto הניתוח (AC-מחלף), צנתור לב תקין, והערכה איכותית וכמותית של histomorphology וסקולרית.
הנהלים הקשורים בנושאים בעלי חיים אושרו על ידי הוועד המרכזי ההולנדי לניסויים בבעלי חיים וועדת טיפול בבעלי חיים בבית חרונינגן המרכז הרפואי האוניברסיטאי (NL). חולדות Wistar ולואיס שניהם עם משקולות בין 180 ו -300 גרם שימשו.
שיכון התאקלמות 1.
הכנת הזרקה 2. סטרילי Monocrotalin
כירורגיה 3. אבי העורקים-caval שאנט
"Jove_title"> 4. פיתוח של PAH
הערה: בפרוטוקול זה, החיה מורדמת על ידי המיצוי של נפח דם במחזור לאחר הרדמה.
5. ימין לב צנתור
6. הערכת מורפולוגיה Morphometry
הערה: בפרוטוקול זה, החיה מורדמת על ידי המיצוי של נפח דם במחזור לאחר הרדמה. חולדות בכל שלב של התקדמות ושליטה PAH ניתן להשתמש בפרוטוקול זה.
תוצאות נציגים מוצגות באיור 4. התוצאות המוצגות להראות מאפיינים של MCT + FLOW בחולדות לואיס הקבוצות הבאות: בקרת (n = 3), MF8 (n = 5), MF14 (n = 5), MF28 (n = 5), ו MF-RVF ( n = 10). ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות ANOVA חד כיווני עם תיקון בונפרוני.
שיטה זו מתארת את הליך כירורגי של המחלף aorto-caval בחולדות טרום שטופלו MCT ליצור PAH זרימה המושרה ואת טכניקות כדי להעריך את המודינמי העיקרון ונקודות קצה histopathological המאפיינות PAH ודגם זה.
צעדים קריטיים בתוך הפרוטוקול ופתרון הבעיות
The authors have nothing to disclose.
This study was supported by the Netherlands Cardiovascular Research Initiative, the Dutch Heart Foundation, the Dutch Federation of University Medical Centers, the Netherlands Organization for Health Research and Development, and the Royal Netherlands Academy of Sciences (CVON nr. 2012-08, PHAEDRA, The Sebald fund, Stichting Hartekind).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Shunt Surgery | |||
Sterile surgical gloves | |||
Duratears Eye ointment | Alcon | 10380 | |
Chloride-Hexidine | |||
Cotton swabs | |||
Histoacryllic tissue glue | B. Braun Medical | 1050052 | |
Silkam 5-0 sutures black non-resorbable | B. Braun Medical | F1134027 | |
Safil 4-0 sutures violet resorbable | B. Braun Medical | ||
18 G needle | Luer | NN1838R BD | tip bent in 45 degrees orifice to the outside |
Gauzes 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
Temgesic Buprenorphine | RB Pharmaceuticals | 5429 | subcutaneous injection |
Sodium Chloride 0.9% | |||
Ventilation mask Rat | |||
Scalple blade | |||
Biemer clamp 18 mm, 5 mm opening | AgnTho | 64-562 | |
Heat mat | |||
Kocher Clamp | |||
Shaving machine | |||
Microscope | Leica | ||
Right Heart Catheterization | |||
Sterile surgical gloves | |||
Eye ointment | Duratears | ||
Chloride-Hexidine | |||
Cotton swabs | |||
Gauzes 10 x 10 cm | Paul Hartmann | 407825 | |
Silkam 5-0 sutures black non-resorbable | B. Braun Medical | F1134027 | |
Needle 20 G | Luer | Tip slightly bent to the inside | |
Cannula 20 G | Luer | to introduce catheter, tip pre-formed in 20 degrees | |
Silastic Catheter 15 cm long | 0.5 mm ball 2 mm from tip | ||
Pressure transducer | Ailtech | ||
Bedside monitor Cardiocap/5 | Datex-Ohmeda | ||
Shaving machine | |||
10 mL Syringe | |||
Sodium Chloride 0.9% | for flushing | ||
Vascular Morphology | |||
50 mL Syringe | |||
4% Formaldehyde | |||
18 G cannula with tube | |||
Verhoef staining kit | Sigma-Aldrich | HT254 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/ht254?lang=en®ion=US |
Digital slide scanner | Hamamatsu | C9600 | |
ImageJ | |||
Elastic (Connective Tissue Stain) | Abcam | ab150667 | http://www.abcam.com/elastic-connective-tissue-stain-ab150667.html http://www.abcam.com/ps/products/150/ab150667/documents/ab150667-Elastic%20Stain%20Kit%20(website).pdf |
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