המחקרים הנוכחיים נתמכו על ידי ארצות הברית המכונים הלאומיים לבריאות מענק R01-HL092188, R01-DK083385 ו R01HL098294, ואת הקרן לחינוך ומחקר הרדמה (FAER) מעניקה HKE ו (דויטשה Forschungsgemeinschaft) DFG מחקר Fellowship (GR2121/1- 1) ו - American Heart Association מענק AG.

הערות כלליות. כל פעולות יש לבצע תחת מיקרוסקופ לנתח זקוף (לייקה) ועל ידי שימוש coagulator כירורגית. העכברים בקבוצות הניסוי ואת העמדת פנים יש להתאים בגיל ומשקל כדי להבטיח השוואה של התוצאות. הממשל, טמפרטורה לחץ דם, נוזל ההרדמה צריכה להיות יציבה להשגחה במהלך הניסוי כולו. 1. הרדמה כירורגיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים C57BL / 6 צריך להיות בטווח גיל של 10 עד 16 שבועות, הם צריכים להיות מין בהתאמה בקבוצות, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים עכברים עם נתרן pentobarbital (70 מ&quot;ג / ק&quot;ג משקל גוף ה-IP) ולשמור הרדמה עם כ. 10 מ&quot;ג / ק&quot;ג / שעה נתרן pentobarbital. מינון יתר יכולה באופן משמעותי להוריד את לחץ הדם ולכן יכול לשנות את התוצאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכברים מקום על השולחן טמפרטורה מבוקרת מחוממת (RT, Effenberg, מינכן, גרמניה) עם בדיקה רקטלית מדחום מחובר משוב תרמיתבקר כדי לשמור על טמפרטורת הגוף על 37 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום עכברים בעמדה פרקדן על שולחן הניתוח, עם הגפיים העליונים והתחתונים הצמודות בטבלה עם סרט נשלף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה של ניסויים הישרדות טכניקות אספטיים המתאימים כולל גזירת השיער, חיטוי העור עם iodophors בבטאדין (למשל), טיפול סטרילי של מכשירים autoclaved, ושימוש במסכות כמה כפפות סטריליות למנתח נדרשים. </li></ol> 2. פורטל שלישיה ספיגה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכסות את אזור החתך עם שמן מינרלי כדי למנוע שאיפה של שיער העכבר על ידי חיתוך של העור ובכך למנוע את הסיכון לאלרגיות שיער העכבר. בצע laparotomy חתך קו האמצע של Linea alba עד הקצה העליון, כך שאתה יכול בקלות לחשוף את הכבד. אם אפשר לבצע את החתך עם אלקטרודה קרישה (Erbe, ICC50, Tuebingen, גרמניה) כדי למנוע דימום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הטבלה חימום עם העכבר במצב שהזנב הוא direcטד למנתח. עמדה זו מספקת לך ההגדרה הטובה ביותר לתהליך הלוקליזציה של השלישיה ולהעמיד תפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> את מקומו של המעי בצד ימין באמצעות ספוגית לחה עצה כותנה לחשוף את השלישיה הפורטל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קצת להזיז את האונה חציון שמאלה לכיוון הסרעפת ואת האונה הימנית לכיוון המעי. זה ייתן לך תצוגה ברורה של השלישיה הפורטל מעל הסתעפות של הזכות, חציון / שמאל אונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בזהירות לבדוק את השלישיה פורטל והחזק את האונה הימנית בעדינות עם מלקחיים תפל. זה ייתן לך נוף יפה על השלישיה הפורטל השמאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שזוהו חזותית במקום מחט עם תפר (7/0 תפר ניילון; Ethicon, Norderstedt, גרמניה) באמצעות בעל מחט תחת שמאל פורטל השלישיה, כולל עורק הכבד, וריד הכבד, ואת צינור המרה מצד שמאל לצד ימין של העכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר צריך להיות הדוק תחת השלישיה. תפר עמוק יותר יכול לפגוע וקה הנבוב נחות הנמצא תחתהשלישיה. לכן להחזיק את אונה של הכבד ישר עם מלקחיים כדי לזהות את הווריד הנבוב לפני ביצוע תפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את קצה המחט בצד ימין עם מלקחיים כמה ולמשוך אותו בעדינות מחוץ לאזור הכבד מבלי לפגוע בכבד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף לסוף כל אחד תפר הצינור Eppendorf (כ 3 גרם, מלא מים) ומניחים תפר בשני הקצוות על בעלי תפר. מניחים את בעל תפר distally של תפר כך תפר לא מפריע השילוש הנכון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על ידי יישום משקולות השלישיה יהיה occluded באופן מיידי, גורמת הפרעה באספקת הדם האונות שמאל החציוני של הכבד. חסימה מוצלחת ניתן לאשר בקלות על ידי בדיקה ויזואלית של הלבנה החיוורת של האונות איסכמי. לעומת זאת, שינוי של צבע מיד נעלמת כאשר המשקולות התלויות משתחררים הקטבים ואת הכבד reperfused. מודל חלקי איסכמיה כבד נמנע עומס mesenteric באמצעות שמירה blooזרימת ד את אונה של הכבד הנכונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלף את המעי לחלל הבטן. שמור את הכבד חם המעי עם ספוגית לחה ספוגה במים על 37.0 ° C. כמו כן כדי לשמור על טמפרטורת גוף יציבה לכסות את העכברים עם גלישת מזון זמינים מסחרית לאחר סיום הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע איסכמיה כנדרש לפי פרוטוקול הניסוי. לאחר שחרור מוגדר בזמן איסכמיה את משקולות reperfusion של אונות כבד חציון שמאל יתחיל באופן מיידי. טכניקה זו מאפשרת לייצר איסכמיה הפיכה בעכברים. אם אין איסכמיה פעמים נוספות יבוצעו בזהירות להסיר את התפרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף כ 400 נתרן כלורי μl לתוך חלל הבטן 15 דקות לפני מיד לאחר reperfusion. המשך להחליף נוזלים כל 30 דקות בסך של 100 μl לפצות אובדן הנוזלים בזמן reperfusion. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור ניסויים הישרדות פצע כירורגי סגור באמצעות תפר מתמשך של קיר השרירים והעור Wiה תפר 4/0. </li></ol> 3. שינויים זלוף כבד הפרמטרים התוצאות הבאות מומלץ לקבוע פגיעה בכבד הכבד איסכמיה הבאה: לקבוע אנזימי הכבד (למשל ALT, AST) ואת הכבד היסטולוגיה (צביעת H &amp; E) איסכמיה הכבד הבא reperfusion 3,9. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/2550/2550fig1.jpg" /> איור 1 מודל של מערכת התלייה משקל כבד על איסכמיה. מערכת המשקל תלוי הוקם כדי לגרום איסכמיה הכבד של האונה השמאלית חציון 3. (א) לכן באונה caudate וימין הופרדו בעדינות מהאונה השמאלית. האונה הימנית אז זז מעט כדי להציג בבירור את השלישיה הפורטל מעל הסתעפות של אונות, ימין ושמאל החציוני. תפר 8.0 ניילון הוטל השלישיה הכבד השמאלית. (ב) בסוף כל תפר קטן משקל (3 גרם Eppendorf ט&quot;וBES מלאים מים) היה קשור ויישומי. איסכמיה הכבד גלוי על ידי שינוי צבע של האונה השמאלית החציוני מאדום בהיר. זה עיצוב ניסיוני מאפשר חסימה מדויק reperfusion של השלישיה הכבד השמאלי על ידי הפעלת ושחרור עומס המשקל. <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/2550/2550fig2.jpg" /> איור 2. השפעת איסכמיה פעמים שונות כבד על אלאנין (ALT) ו aspartate (AST) aminotransferase בעכברים. איסכמיה חלקית פורטל השלישיה הושרה כמצוין (0-60 דקות איסכמיה). אחרי שעה 2 של reperfusion, ALT (א) ו AST (ב &#39;) נמדדו. התוצאות באות לידי ביטוי כאמצעי ± SE של 6 - 7 עכברים / קבוצה. * P &lt;0.05 לעומת 0 דקות איסכמיה (דמה שליטה).

<ol>
	<li>Rook, M., Rand, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictors+of+long-term+outcome+after+liver+transplant.">Predictors of long-term outcome after liver transplant.</a> Curr. Opin. Organ. Transplant. 16, 499-504 (2011).</li><li>Henrion, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia/reperfusion+injury+of+the+liver:+pathophysiologic+hypotheses+and+potential+relevance+to+human+hypoxic+hepatitis.">Ischemia/reperfusion injury of the liver: pathophysiologic hypotheses and potential relevance to human hypoxic hepatitis.</a> Acta. Gastroenterol. Belg. 63, 336-347 (2000).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Kohler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+hanging-weight+system+for+liver+ischemic+preconditioning+in+mice.">Use of a hanging-weight system for liver ischemic preconditioning in mice.</a> Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 294, 1431-1440 (2008).</li><li>Schneider, M., Geyte, K., Fraisl, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+or+silencing+of+the+PHD1+prolyl+hydroxylase+protects+livers+of+mice+against+ischemia/reperfusion+injury.">Loss or silencing of the PHD1 prolyl hydroxylase protects livers of mice against ischemia/reperfusion injury.</a> Gastroenterology. 138, 1143-1154 (2010).</li><li>Coriat, R., Leconte, M., Kavian, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mangafodipir+Protects+against+Hepatic+Ischemia-Reperfusion+Injury+in+Mice.">Mangafodipir Protects against Hepatic Ischemia-Reperfusion Injury in Mice.</a> PLoS One. 6, e27005 (2011).</li><li>Sakai, N., Van Sweringen, H. L., Schuster, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Receptor+activator+of+NF-kappaB+ligand+(RANKL)+protects+against+hepatic+ischemia/reperfusion+injury+in+mice.">Receptor activator of NF-kappaB ligand (RANKL) protects against hepatic ischemia/reperfusion injury in mice.</a> Hepatology. , (2011).</li><li>Zhang, J., Hu, W., Xing, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Protective+Role+of+CD59+and+Pathogenic+Role+of+Complement+in+Hepatic+Ischemia+and+Reperfusion+Injury.">The Protective Role of CD59 and Pathogenic Role of Complement in Hepatic Ischemia and Reperfusion Injury.</a> Am. J. Pathol. 179, 2876-2884 (2011).</li><li>Beldi, G., Banz, Y., Kroemer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+CD39+on+natural+killer+cells+attenuates+hepatic+ischemia/reperfusion+injury+in+mice.">Deletion of CD39 on natural killer cells attenuates hepatic ischemia/reperfusion injury in mice.</a> Hepatology. 51, 1702-1711 (2010).</li><li>Hart, M. L., Much, C., Gorzolla, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+adenosine+production+by+ecto-5'-nucleotidase+protects+during+murine+hepatic+ischemic+preconditioning.">Extracellular adenosine production by ecto-5'-nucleotidase protects during murine hepatic ischemic preconditioning.</a> Gastroenterology. 135, 1739-1750 (2008).</li><li>Beraza, N., Ludde, T., Assmus, U., Roskams, T., Vander Borght, S., Trautwein, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatocyte-specific+IKK+gamma/NEMO+expression+determines+the+degree+of+liver+injury.">Hepatocyte-specific IKK gamma/NEMO expression determines the degree of liver injury.</a> Gastroenterology. 132, 2504-2517 (2007).</li><li>Lentsch, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+and+function+of+hepatocyte+NF-kappaB+in+postischemic+liver+injury.">Activation and function of hepatocyte NF-kappaB in postischemic liver injury.</a> Hepatology. 42, 216-218 (2005).</li><li>Luedde, T., Assmus, U., Wustefeld, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deletion+of+IKK2+in+hepatocytes+does+not+sensitize+these+cells+to+TNF-induced+apoptosis+but+protects+from+ischemia/reperfusion+injury.">Deletion of IKK2 in hepatocytes does not sensitize these cells to TNF-induced apoptosis but protects from ischemia/reperfusion injury.</a> J. Clin. Invest. 115, 849-859 (2005).</li><li>Kapitsinou, P. P., Liu, Q., Unger, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatic+HIF-2+regulates+erythropoietic+responses+to+hypoxia+in+renal+anemia.">Hepatic HIF-2 regulates erythropoietic responses to hypoxia in renal anemia.</a> Blood. , (2010).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

המחקר הנוכחי מתאר את הטכניקה של ביצוע איסכמיה במודל murine באמצעות מערכת התלייה משקל על חסימה של השלישיה שמאל הכבד הפורטל. למרות זאת הוא שיטה קלה ללמוד את החסרונות הבאים יש לקחת בחשבון. טעות נפוצה מאוד בהתחלה הוא תפר עמוק הכולל את השלישיה פורטל הווריד הנבוב. קצב הנשימה והלב יהיה להאט תוך 15 דקות בשל התנגדות מוגברת ירידה חוזר הדם אל הלב והתוצאה היא מוות מוקדם של העכברים. הדרך הטובה ביותר למנוע כולל של הווריד הנבוב היא לתהליך הלוקליזציה של הווריד הנבוב לפני תפר ידי החזקת האונות ישר עם מלקחיים מספר. נושא חשוב נוסף הוא כי המשקולות הם לא כבדה אשר עלולה לגרום ללחץ רב מדי על משפט הפורטל על ימין ועל שמאל אשר גם מפסיק את זרימת הדם אל האונות המתאימות. לכן כמות המים צלוחיות Eppendorf יש להתאים את משקל העכבר שלבעלי uture צריך להיות ממוקם distally ממיקום תפר. ביום השני אם המשקולות הן לחץ דם נמוך אינו נעצר לחלוטין. טעויות שניהם בקלות לזיהוי על ידי שינוי צבע נוסף חיוור של האונה הימנית או שינוי צבע מספקת של האונות חציון שמאל, בהתאמה. לכן צבע הכבד שינוי בעקבות יישום משקולות צריך להיות נשלט על כל 10 דקות. עוד סיבוך ניתוחי נפוצה היא פגיעה של הכבד בעזרת מחט. לכן האונות את הזכות יש לקיים את עם מלקחיים תפל כך את קצה המחט ניתן לראות בקלות לקחת עם בעל מחט. אם אלה מלכודות בתחילת נלקחים בחשבון את מערכת התלייה משקל של איסכמיה הכבד מספק פגיעה לשחזור ביותר בשל איסכמיה ידי צמצום שונות של נזק לכבד הקשור לחיצה על השלישיה הפורטל. באמצעות מערכת התלייה משקל, השלישיה הפורטל היא מניפולציה רק ​​פעם אחת לאורך כלהליך כירורגי, גרימת נזק משמעותי פחות האונות בכבד. בנוסף, לא גודש בכבד או במעיים מתרחש עם טכניקה זו. הטראומה לרקמה יותר מתרחשת על ידי הסרת והחלפת מהדק כלי, במיוחד עם reapplication של מהדק במהלך מחזורי איסכמיה מרובים כמו במהלך נפשית מראש איסכמי. השימוש תלוי במשקל כי הם במיקום מרוחק מרקמת הכבד, על פי התצפיות שלנו, מספקת את היתרון של חסימה אמין תוך מניעת טראומה לרקמות עקב מניפולציה של אונה של הכבד על ידי reapplication של מהדק. יחדיו, המחקר הנוכחי מספק היתכנות של מערכת התלייה משקל עבור הפורטל השלישיה חסימה בזמן איסכמיה, מזעור שונות ומגבלות הקשורות מהדק. לכן טכניקה זו עשויה להיות עניין של חוקרים אחרים הרואים בלימוד איסכמיה הכבד.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> נתרן Pentobarbital (פלוס חמורה) </td><td> Vortech התרופות Ls בע&quot;מ </td><td> VPL 9372 </td><td> 4 מ&quot;ג / מ&quot;ל ​​של תמיסת מלח </td></tr><tr><td> תפר, Prolene 8.0 </td><td> Ethicon, ארה&quot;ב </td><td> M8739 </td><td> לשימוש חוזר </td></tr><tr><td> לנתח מיקרוסקופ </td><td> Leica </td><td> n / a </td><td> לשקול מרחק עבודה נדיבה </td></tr><tr><td> חימום טבלה </td><td> RT, Effenberger, גרמניה </td><td> n / a </td><td> רק אחד ספק </td></tr><tr><td> כירורגי מכשירים </td><td> WPI, דומון </td><td></td><td> מלקחיים, מחזיק מחט </td></tr><tr><td> Coagulator </td><td> Erbe, ICC50, Tuebingen, גרמניה </td><td> n / a </td><td> ספקים שונים של coagulators </td></tr></tbody></table> טבלה 1. ריאגנטים ספציפיים וציוד.

use of a hanging-weight system for liver ischemia in mice

פגיעה בכבד עקב איסכמיה חריפה עלולה להתרחש במהלך הליכים רפואיים שונים השתלת כבד כגון כריתת גידולים בכבד או תיקון הטראומה עלולה לגרום לאי ספיקת כבד שבו יש שיעור תמותה גבוה 1-2. מחקרים Murine ולכן איסכמיה של הכבד הפכו בתחום החשוב של מחקר על ידי מתן הזדמנות לנצל מחקרים פרמקולוגיים וגנטיים 3-9. באופן ספציפי, עכברים מותנה עם המחיקה רקמה ספציפית של גן (cre, flox המערכת) לספק תובנות לתוך התפקיד של חלבונים ברקמות מסוימות 10-13. בשל הקושי הטכני קשורה באופן ידני לחיצה השלישיה פורטל בעכברים, ביצענו הערכה שיטתית באמצעות מערכת התלייה משקל על חסימה השלישיה פורטל אשר תוארה בעבר 3. באמצעות מערכת התלייה משקל אנחנו שמים תפר סביב הענף השמאלי של השלישיה הפורטל מבלי לגרום כל נזק באונות הכבד, שכן גםמיטב מהדק הזמינים יכול לגרום נזק לרקמות הכבד בגלל המיקום הקרוב של רקמת הכבד על כלי. יתר על כן, ענף הימני של השלישיה הכבד הוא perfused עדיין ולכן אין גודש במעיים מתרחש עם הטכניקה הזו כמו את זרימת הדם אל האונות בכבד הנכונים נשמר. יתר על כן, השלישיה הפורטל היא מניפולציה רק ​​פעם אחת לאורך כל ההליך הכירורגי כולו. כתוצאה מכך, הליכים כמו מיזוג מראש, עם זמני קצרים של איסכמיה ו reperfusion, ניתן לבצע בקלות. בחינה שיטתית של מודל זה על ידי ביצוע איסכמיה שונה פעמים reperfusion גילה קשר הדוק זמן איסכמיה הכבד עם נזק כבד, כפי שהיא נמדדת על ידי אלאנין (ALT) ו aspartate (AST) רמות בסרום aminotransferase 3,9. יחדיו, מחקרים אלה מאשרים פגיעה בכבד לשחזור ביותר בעת השימוש במערכת התלייה משקל של איסכמיה הכבד reperfusion לסירוגין. כך, טכניקה זו עשויה להיות שימושית עניין חוקרים אחריםאד איסכמיה מחקרים כבד בעכברים. לכן את הסרטון מספק תיאור מפורט, שלב אחר שלב של הטכניקה הזו.

Watch this Scientific Journal Video about Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice at JoVE.com

Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

הקמנו מודל murine הרומן של המערכת תלוי במשקל עבור הפורטל השלישיה חסימה. טכניקה זו עשויה להיות שימושית לחקירות עתידיות של איסכמיה במודלים של הכבד Murine.

השימוש במערכת תלייה משקל של איסכמיה כבד בעכברים

Acute liver injury due to ischemia can occur during several clinical procedures e.g. liver transplantation, hepatic tumor resection or trauma repair and ...

use-of-a-hanging-weight-system-for-liver-ischemia-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

15.8K Views.  University of Colorado, Denver. הקמנו מודל murine הרומן של המערכת תלוי במשקל עבור הפורטל השלישיה חסימה. טכניקה זו עשויה להיות שימושית לחקירות עתידיות של איסכמיה במודלים של הכבד Murine.

Video: Use of a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

Use of a Hanging Weight System for Coronary Artery Occlusion in Mice

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. Cardioprotection by ischemic preconditioning (IP) remains an area of intense investigation. To further elucidate its molecular basis, the use of knockout mouse studies is particularly important 7, 14, 30, 39. Despite the fact that previous studies have already successfully performed cardiac ischemia and reperfusion in mice, this model is technically very challenging. Particularly, visual identification of the coronary artery, placement of the suture around the vessel and coronary occlusion by tying off the vessel with a supported knot is technically difficult. In addition, re-opening the knot for intermittent reperfusion of the coronary artery during IP without causing surgical trauma adds additional challenge. Moreover, if the knot is not tied down strong enough, inadvertent reperfusion due to imperfect occlusion of the coronary may affect the results. In fact, this can easily occur due to the movement of the beating heart.
Based on potential problems associated with using a knotted coronary occlusion system, we adopted a previously published model of chronic cardiomyopathy based on a hanging weight system for intermittent coronary artery occlusion during IP 39. In fact, coronary artery occlusion can thus be achieved without having to occlude the coronary by a knot. Moreover, reperfusion of the vessel can be easily achieved by supporting the hanging weights which are in a remote localization from cardiac tissues.
We tested this system systematically, including variation of ischemia and reperfusion times, preconditioning regiments, body temperature and genetic backgrounds39. In addition to infarct staining, we tested cardiac troponin I (cTnI)
as a marker of myocardial infarction in this model. In fact, plasma levels of cTnI correlated with infarct sizes (R2=0.8). Finally, we could show in several studies that this technique yields highly reproducible infarct sizes during murine IP and myocardial infarction6, 8, 30, 40, 41. Therefore, this technique may be helpful for researchers who pursue molecular mechanisms involved in cardioprotection by IP using a genetic approach in mice with targeted gene deletion. Further studies on cardiac IP using transgenic mice may consider this technique.

A murine model for myocardial ischemia and ischemic preconditioning is an important tool study cardioprotective mechanisms in vivo. Here, we report an easy applicable in situ model for cardiac IP using a hanging-weight system for coronary artery occlusion.

השימוש במערכת משקל תליה על חסימת העורקים הכליליים של עכברים

Murine studies of acute injury are an area of intense investigation, as knockout mice for different genes are becoming increasingly available 1-38. ...

Use of a Hanging-weight System for Isolated Renal Artery Occlusion

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients revealed that only a mild increase in serum creatinine levels (0.3 to 0.4 mg/dl) is associated with a 70% greater risk of death than in persons without any increase 1. Along these lines, surgical procedures requiring cross-clamping of the aorta and renal vessels are associated with a renal failure rates of up to 30% 4. Similarly, AKI after cardiac surgery occurs in over 10% of patients under normal circumstances and is associated with dramatic increases in mortality. AKI are also common complications after liver transplantation. At least 8-17% of patients end up requiring renal replacement therapy 5. Moreover, delayed graft function due to tubule cell injury during kidney transplantation is frequently related to ischemia-associated AKI 6. Moreover, AKI occurs in approximately 20% of patients suffering from sepsis 6.The occurrence of AKI is associated with dramatic increases of morbidity and mortality 1. Therapeutic approaches are very limited and the majority of interventional trials in AKI have failed in humans. Therefore, additional therapeutic modalities to prevent renal injury from ischemia are urgently needed 3, 7-9. 
To elucidate mechanisms of renal injury due to ischemia and possible therapeutic strategies murine models are intensively required 7-13. Mouse models provide the possibility of utilizing different genetic models including gene-targeted mice and tissue specific gene-targeted mice (cre-flox system). However, murine renal ischemia is technically challenging and experimental details significantly influence results. We performed a systematic evaluation of a novel model for isolated renal artery occlusion in mice, which specifically avoids the use of clamping or suturing the renal pedicle 14. This model requires a nephrectomy of the right kidney since ischemia can be only performed in one kidney due to the experimental setting. In fact, by using a hanging-weight system, the renal artery is only instrumented once throughout the surgical procedure. In addition, no venous or urethral obstruction occurs with this technique. We could demonstrate time-dose-dependent and highly reproducible renal injury with ischemia by measuring serum creatinine. Moreover, when comparing this new model with conventional clamping of the whole pedicle, renal protection by ischemic preconditioning is more profound and more reliable. Therefore his new technique might be useful for other researchers who are working in the field of acute kidney injury.

A precise murine model for acute kidney injury (AKI) due to ischemia is an important tool to investigate acute kidney injury and possibly find therapeutic tools to treat renal injury. The hanging weight system offers a tool for immediate and reliable renal artery occlusion and reperfusion without causing renal congestion.

השימוש במערכת תלוי במשקל עבור חסימת עורק הכליה מבודדת

In hospitalized patients, over 50% of cases of acute kidney injury (AKI) are caused by renal ischemia 1-3. A recent study of hospitalized patients ...

Use of Animal Model of Sepsis to Evaluate Novel Herbal Therapies

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several techniques, including infusion of exogenous bacterial toxin (endotoxemia) or bacteria (bacteremia), as well as surgical perforation of the cecum by cecal ligation and puncture (CLP)1-3. CLP allows bacteria spillage and fecal contamination of the peritoneal cavity, mimicking the human clinical disease of perforated appendicitis or diverticulitis. The severity of sepsis, as reflected by the eventual mortality rates, can be controlled surgically by varying the size of the needle used for cecal puncture2. In animals, CLP induces similar, biphasic hemodynamic cardiovascular, metabolic, and immunological responses as observed during the clinical course of human sepsis3. Thus, the CLP model is considered as one of the most clinically relevant models for experimental sepsis1-3.
Various animal models have been used to elucidate the intricate mechanisms underlying the pathogenesis of experimental sepsis. The lethal consequence of sepsis is attributable partly to an excessive accumulation of early cytokines (such as TNF, IL-1 and IFN-&gamma;)4-6 and late proinflammatory mediators (e.g., HMGB1)7. Compared with early proinflammatory cytokines, late-acting mediators have a wider therapeutic window for clinical applications. For instance, delayed administration of HMGB1-neutralizing antibodies beginning 24 hours after CLP, still rescued mice from lethality8,9, establishing HMGB1 as a late mediator of lethal sepsis. The discovery of HMGB1 as a late-acting mediator has initiated a new field of investigation for the development of sepsis therapies using Traditional Chinese Herbal Medicine. In this paper, we describe a procedure of CLP-induced sepsis, and its usage in screening herbal medicine for HMGB1-targeting therapies.

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection, and can be simulated by a surgical technique termed cecal ligation and puncture (CLP). Here we describe a method to use CLP-induced animal model to screen medicinal herbs for therapeutic agents.

שימוש במודל של בעלי חיים אלח דם להערכת טיפולים צמחים רומן

Sepsis refers to a systemic inflammatory response syndrome resulting from a microbial infection. It has been routinely simulated in animals by several ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

חליטות עורק הראשי לpharmacokinetic וpharmacodynamic ניתוח של taxanes בעכברים

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Bile Duct Ligation in Mice: Induction of Inflammatory Liver Injury and Fibrosis by Obstructive Cholestasis

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well as to excrete bilirubin and other metabolic products. In the liver, the experimental obstruction of the extrahepatic biliary system initiates a complex cascade of pathological events that leads to cholestasis and inflammation resulting in a strong fibrotic reaction originating from the periportal fields. Therefore, surgical ligation of the common bile duct has become the most commonly used model to induce obstructive cholestatic injury in rodents and to study the molecular and cellular events that underlie these pathophysiological mechanisms induced by inappropriate bile flow. In recent years, different surgical techniques have been described that either allow reconnection or reanastomosis after bile duct ligation (BDL), e.g., partial BDL, or other microsurgical methods for specific research questions. However, the most frequently used model is the complete obstruction of the common bile duct that induces a strong fibrotic response after 21 to 28 days. The mortality rate can be high due to infectious complications or technical inaccuracies. Here we provide a detailed surgical procedure for the BDL model in mice that induce a highly reproducible fibrotic response in accordance to the 3R rule for animal welfare postulated by Russel and Burch in 1959.

Disruption of bile flow results in severe inflammatory cholestatic liver injury with a characteristic time-dependent sequence of morphological alterations. Here we present a protocol for the surgical ligation of the common bile duct in mice that allows to induce a strong fibrotic response after 21 to 28 days.

מרה Duct קשירת בעכברים: אינדוקציה של דלקת כבד פגיעה ופיברוזיס ידי חסימתית cholestasis

In most vertebrates, the liver produces bile that is necessary to emulsify absorbed fats and enable the digestion of lipids in the small intestine as well ...

Photothrombosis-induced Focal Ischemia as a Model of Spinal Cord Injury in Mice

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) below the site of injury. The secondary ischemia that develops following the initial mechanical insult is a serious complication of the SCI and severely impairs the function and viability of surviving neuronal and non-neuronal cells in the SC. In addition, ischemia is also responsible for the growth of lesion during chronic phase of injury and interferes with the cellular repair and healing processes. Thus there is a need to develop a spinal cord ischemia model for studying the mechanisms of ischemia-induced pathology. Focal ischemia induced by photothrombosis (PT) is a minimally invasive and very well established procedure used to investigate the pathology of ischemia-induced cell death in the brain. Here, we describe the use of PT to induce an ischemic lesion in the spinal cord of mice. Following retro-orbital sinus injection of Rose Bengal, the posterior spinal vein and other capillaries on the dorsal surface of SC were irradiated with a green light resulting in the formation of a thrombus and thus ischemia in the affected region. Results from histology and immunochemistry studies show that PT-induced ischemia caused spinal cord infarction, loss of neurons and reactive gliosis. Using this technique a highly reproducible and relatively easy model of SCI in mice can be achieved that would serve the purpose of scientific investigations into the mechanisms of ischemia induced cell death as well as the efficacy of neuroprotective drugs. This model will also allow exploration of the pathological changes that occur following SCI in live mice like axonal degeneration and regeneration, neuronal and astrocytic Ca2+ signaling using two-photon microscopy.

Photothrombosis is a minimally invasive and highly reproducible procedure to induce focal ischemia in the spinal cord and serves as a model of spinal cord injury in mice.

Photothrombosis-induced איסכמיה מיקוד כדגם של חוט השדרה פגיעה בעכברים

Spinal cord injury (SCI) is a devastating clinical condition causing permanent changes in sensorimotor and autonomic functions of the spinal cord (SC) ...

Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats

A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers utilize a syringe pump to directly administer volatile anesthetics into a gas stream. Unlike a traditional vaporizer, it can be used at very low flow rates, making it ideal for use on mice and rats. 
The equipment's capability to use low flow rates could result in a substantial cost savings due to the reduced need for anesthetic agents, compressed gas, and charcoal scavenging filters1. A lower flow rate means less waste of anesthetic gas and likely reduces the risk of anesthetic exposure to laboratory personnel. Thus, the high levels of precision and safety associated with direct injection vaporizers, along with a reduced need for anesthetic agents, compressed gas, and charcoal filters are beneficial for research requiring small animal anesthesia. 
The goal of this protocol is to demonstrate the use of a syringe-driven direct injection vaporizer as part of a digital, low-flow anesthesia system. The direct injection vaporizer is capable of accurately delivering anesthesia at very low flow rates compared to a traditional vaporizer, making it a promising alternative for controlled gas anesthetic delivery to rodents.

Here, we present a protocol to more safely and efficiently administer anesthetic gas to mice using a digital, low flow anesthesia system utilizing a syringe-driven direct injection vaporizer.

שימוש של מערכת הרדמה דיגיטלית זרימה נמוכה עבור עכברים וחולדות

A traditional vaporizer depends on flowing gas and atmospheric pressure for passive anesthetic vaporization. Newly developed direct injection vaporizers ...

Confirmation of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury in Mice Using Surface Pad Electrocardiography

Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality worldwide. In humans, a pathologic occlusion forms in a coronary artery and reperfusion of that occluded artery is considered essential to maintain viability of the myocardium at risk. Although essential for myocardial recovery, reperfusion of the ischemic myocardium creates its own tissue injury. The physiologic response and healing of an ischemia/reperfusion injury is different from a chronic occlusion injury. Myocardial ischemia/reperfusion injury is gaining recognition as a clinically relevant model for myocardial infarction studies. For this reason, parallel animal models of ischemia/reperfusion are vital in advancing the knowledge base regarding myocardial injury. Typically, ischemia of the mouse heart after left anterior descending (LAD) coronary artery occlusion is confirmed by visible pallor of the myocardium below the occlusion (ligature). However, this offers only a subjective way of confirming correct or consistent ligature placement, as there are multiple major arteries that could cause pallor in different myocardial regions. A method of recording electrocardiographic changes to assess correct ligature placement and resultant ischemia as well as reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, would help yield consistent infarct sizes in mouse models. In turn, this would help decrease the number of mice used. Additionally, electrocardiographic changes can continue to be recorded non-invasively in a time-dependent fashion after the surgery. This article will demonstrate a method of electrocardiographically confirming myocardial ischemia and reperfusion in real time.

During murine myocardial ischemia/reperfusion surgery, correct placement of the occluding ligature is typically confirmed by visible observation of myocardial pallor. Herein, a method of electrocardiographically confirming ischemia and reperfusion, to supplement observed myocardial pallor, is demonstrated in male C57Bl/6 mice.

אישור של שריר לב איסכמיה ופציעת reperfusion בעכברים באמצעות אלקטרוקרדיוגרפיה Pad Surface

Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality ...

Ultrasound-guided Intracardiac Injection of Human Mesenchymal Stem Cells to Increase Homing to the Intestine for Use in Murine Models of Experimental Inflammatory Bowel Diseases

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have immunosuppressive potential and have been shown to suppress inflammation in mouse models of intestinal inflammation, even though the route of administration can limit their homing and effectiveness 1,3,4,5. Local application of MSCs to colonic injury models has shown greater efficacy at ameliorating inflammation in the colon. However, there is paucity of data on techniques to enhance the localization of human bone marrow-derived MSCs (hMSCs) to the small intestine, the site of inflammation in the SAMP-1/YitFc (SAMP) model of experimental Crohn&#39;s disease. This work describes a novel technique for the ultrasound-guided intracardiac injection of hMSCs in SAMP mice, a well-characterized spontaneous model of chronic intestinal inflammation. Sex- and age-matched, inflammation-free AKR/J (AKR) mice were used as controls. To analyze the biodistribution and the localization, hMSCs were transduced with a lentivirus containing a triple reporter. The triple reporter consisted of firefly luciferase (fl), for bioluminescent imaging; monomeric red fluorescent protein (mrfp), for cell sorting; and truncated herpes simplex virus thymidine kinase (ttk), for positron emission tomography (PET) imaging. The results of this study show that 24 h after the intracardiac administration, hMSCs localize in the small intestine of SAMP mice as opposed to inflammation-free AKR mice. This novel, ultrasound-guided injection of hMSCs in the left ventricle of SAMP mice ensures a high success rate of cell delivery, allowing for the rapid recovery of mice with minimal morbidity and mortality. This technique could be a useful method for the enhanced localization of MSCs in other models of small-intestinal inflammation, such as TNF&#916;RE6. Future studies will determine if the increased localization of hMSCs by intra-arterial delivery can lead to increased therapeutic efficacy.

Murine studies in models of colonic inflammation have demonstrated that a small percentage (1 - 5%) of mesenchymal stem cells (MSC) injected intravenously or intraperitoneally home to the inflamed colon1,2. This study shows that ultrasound-guided intracardiac injections of MSCs result in increased localization to the intestine.

הזרקת Intracardiac מונחה אולטרה סאונד של גזע Mesenchymal האנושי כדי להגדיל את יונת אל המעי לשימוש במודלים מאתר של מחלות מעי דלקתיות ניסיוני

Crohn&#39;s disease (CD) is a common chronic inflammatory disease of the small and large intestines. Murine and human mesenchymal stem cells (MSCs) have ...

Murine Precision-Cut Liver Slices as an Ex Vivo Model of Liver Biology

Understanding the mechanisms of liver injury, hepatic fibrosis, and cirrhosis that underlie chronic liver diseases (i.e., viral hepatitis, non-alcoholic fatty liver disease, metabolic liver disease, and liver cancer) requires experimental manipulation of animal models and in vitro cell cultures. Both techniques have limitations, such as the requirement of large numbers of animals for in vivo manipulation. However, in vitro cell cultures do not reproduce the structure and function of the multicellular hepatic environment. The use of precision-cut liver slices is a technique in which uniform slices of viable mouse liver are maintained in laboratory tissue culture for experimental manipulation. This technique occupies an experimental niche that exists between animal studies and in vitro cell culture methods. The presented protocol describes a straightforward and reliable method to isolate and culture precision-cut liver slices from mice. As an application of this technique, ex vivo liver slices are treated with bile acids to simulate cholestatic liver injury and ultimately assess the mechanisms of hepatic fibrogenesis.

This protocol provides a simple and reliable method for the production of viable precision-cut liver slices from mice. The ex vivo tissue samples can be maintained under laboratory tissue culture conditions for multiple days, providing a flexible model to examine liver pathobiology.

מורנה דיוק-גזור פרוסות הכבד כמודל Vivo Ex של ביולוגיה של הכבד

Understanding the mechanisms of liver injury, hepatic fibrosis, and cirrhosis that underlie chronic liver diseases (i.e., viral hepatitis, non-alcoholic ...