The study was supported by the Swiss National Foundation [SNF 310030-149986 to MNG], the University of Fribourg, and Fribourg Hospital.

כל החיות קיבלו טיפול אנושי בהתאם לאמנה האירופית על טיפול בבעלי חיים. הליכים כירורגיים בוצעו בהתאם לחוק צער בעלי חיים השוויצרי לאחר קבלת אישור של משרד וטרינר ממשלתי, פריבורג, שאושר על ידי משרד וטרינרית הפדרלי השוויצרי, שוויץ. קציר לב 1. הערה: כל התערבות כירורגית בוצעו תחת הרדמה isoflurane. נעשו מאמצים להקטין סבל לבעלי חיים. בפרט, כל החיות קיבלו הזרקה תת עורית של 0.1 מ&quot;ג /-הרדמה מראש עצירות ק&quot;ג. הפרוטוקול כירורגית עבור inducting אוטם שריר לב תואר בעבר במקום אחר 13. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע sternotomy על חית myocardially אוטמת בהרדמה (חיה מחוברת לצינורות, 2.5% isoflurane, הרדמה תקינה אושר על ידי רפלקס קמצוץ כפה). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את החיה על ידי חיתוך העור ולאחר מכן את השריריםעם מספריים כירורגיות. חותכים את הצלעות על ימין ועל שמאל, ולאחר מכן הסר את החזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את ההידבקויות הנותרות לאחר הניתוח הקודם (קשירת LAD). חותכים את אבי העורקים ולהסיר את הלב. שים את רקמות 1 M KCl (PBS), ולאחר מכן לשטוף אותו עם PBS. </li></ol></li></ol> 2. רקמות הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב אוטם אורכי מטריקס לב עכברוש אקריליק. שמור את זה ב -20 מעלות צלזיוס במשך שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את הלב ישירות במטריצה ​​באמצעות סכין גילוח עם משוכל. ודא כל פרוסה הוא בעובי 2 מ&quot;מ. חותך כ 5 - 7 שקופיות עבור כל לב (בהתבסס על רמת השיפוץ); זה נקרא דגימה שיטתית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב זה, ביצוע כלוריד 2,3,5-triphenyltetrazolium מכתים (TTC) הוא אופציונלי (לשמור על הכיוון של base-to-איפקס פרוסות הלב). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדגירים TTC 1% ב PBS במשך 50 דקות ב 37 מעלות צלזיוס. דגירה זה paraformaldehyde 4% (PFA) במשך 20 דקות עד 1 שעה. שים את הסעיפים between שני לוחות זכוכית עם מפרידי 2 מ&quot;מימ ומצלמים עם מיקרוסקופ stereological מצמיד עם מצלמה בהגדלה 15X. זְהִירוּת! Paraformaldehyde רעיל. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקפאת שקופיות (אפשרות st 1) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים כל שקופית בתוך תבנית פלסטיק (10 x 10 x 5 מ&quot;מ) עם הרכבה בינונית עבור cryotomy (הטמפרטורה חיתוך אופטימלי, אוקטובר), לשמור על האוריינטציה (למקם את הצד איפקס מונחה של הסעיף למטה בחלק התחתון של עובש). להקפיא את אובניים עם אדי 2-methylbutane תחת חנקן נוזל קירור במשך 10 - 15 דקות. לבסוף, לאחסן את הרקמה ב -80 ° C. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Paraffinization (2 אפשרות nd) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח כל שקופית הטבעת קלטות (לשמור על האורינטציה על ידי נחת צד אורינטציה-איפקס של הסעיף למטה בחלק התחתון של הקלטת) ולאחר מכן ב 4% PFA למשך 24 שעות. שים את זה בתוך לילה מכונה מעבד רקמות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגירה זה 70% אתנול עבור שעה 2. דגירה זה ethanol 95% עבור 2 שעות. דגירה זה 100% אתנול עבור 3 שעות. דגירה זה xylol עבור 4 שעות. דגירה זה פרפין (מותכת ב 60 ° C בתנור) במשך 5 שעות. לבסוף, לעשות בלוקים על ידי הטבעת כל שקופית לב פרפין. </li></ol></li></ol></li></ol> 3. מסון-גולדנר Trichrome מכתים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך קטעי רקמה מבלוקים פרפין עם microtome ידנית (עובי: מיקרומטר 5) או מבלוקים אוקטובר עם cryostat מוגדר -18 ° C (עובי: מיקרומטר 7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כתם שקופיות אחד מכל חלק לב לכל חולדה (3 - 4 חלקים משוכל לכל שקופית) עם מסון-גולדנר trichrome מכתים (ראה נספח). הערה: התחל שלב זה עבור חלקי פרפין. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את השקופיות ב 60 מעלות צלזיוס בתנור. מתחת למכסה מנוע קטר, deparaffinize אותם xylol פעמים במשך 10 דקות כל אחד. רעננותם אותם אתנול 100%, 95% אתנול, 70% אתנול, ומים מזוקקים במשך 3 דקות כל אחד. הערה: התחל שלב זה עבור cryosectionים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן אותם לילה פתרון Bouin. לאחר מכן, לשטוף אותם במים זורמים מהברז במשך 10 - 15 דקות. יש לשטוף אותם במים מזוקקים. דגירה אותם hematoxylin של מאייר במשך 3 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את השקופיות ולהשאיר אותם במים מזוקקים למשך 5 דקות. לאחר מכן, דגירה אותם בחומצה Fuchsin-Ponceau למשך 5 דקות. יש לשטוף אותם 1% חומצה אצטית 1 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, דגירה אותם בחומצה phosphomolybdic אורנג G דקות 1. יש לשטוף אותם 1% חומצה אצטית דקות 1, דגירה אותם לצבוע בצבע ירוק בהיר במשך 10 דקות, ולשטוף אותם בחומצת 1% אצטית דקות 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייבש אותם אתנול 70% (30 שניות), 95% אתנול (30 שניות), ו -100 אתנול% (5 דקות). לשים טיפה אחת של הרכבה בינונית שרף על סעיפי רקמות, לכסות אותם עם coverslips, ולתת להם להתייבש. </li></ol></li></ol> 4. ניתוח גודל האוטם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סריקתתמונה אחד מכל להחליק על (בהגדלה 15X) סטראו יחד עם המצלמה. לצלם שליט עם אותה הגדרהים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת ניתוח תמונה כדי למדוד את עובי הצלקת באמצע האוטם, עובי מחצה, חדר השמאלי באזור החלל (LV), באזור האוטם, ואזור רקמת LV משתמש. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את קנה המידה עם התמונה השלטת (איור 1 א). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקישו על מדידות ולאחר מכן בחר Set המרה גורם. צייר קו בסרגל הכיול. קליק ימני על התמונה ולחץ על כיול הסוף. הערת הערך הבר, ולאחר מכן לחץ על אישור. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את LV מתמונת הלב המוכתם (האיור 1B). השתמש בכלי סגמנטים רבים. בחר את הנקודה-ידי נקודות LV, קליק ימני ואז העתק / הדבק בכל מקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את עובי הצלקת מחצה באמצעות כלי מדידה למגזר אחד (איור 1 ג </stרונג&gt;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זיהוי אוטומטי של החלל, אוטם LV, ואזורי LV שימוש באפשרות מדידת השטח האוטומטית במצב RGB (1D איור). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכלי. הפעל רק גבולות רציף במצב RGB. לבסוף, לחץ בתוך השטח של עניין לזהות אותו. במידת הצורך, להשתמש בכלי דיוק. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את גודל האוטם כיחס באזור האוטם לאזור LV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב המדד הרחבה כדלקמן: [אזור חלל LV / כל אזור LV] / [עובי אוטם / עובי מחצה], עם אזור LV כולו כולל הוא את חלל LV ואזורי רקמות LV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, חשב &quot;ממוצע&quot; עבור כל לב כדלקמן: [ממוצע של מדד הרחבה מן השקופיות האוטמות] [מספר השקופיות אוטמות / סה&quot;כ שקופיות] *. </li></ol>

<ol>
	<li>Amsterdam, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AHA/ACC+Guideline+for+the+Management+of+Patients+with+Non-ST-Elevation+Acute+Coronary+Syndromes:+a+report+of+the+American+College+of+Cardiology/American+Heart+Association+Task+Force+on+Practice+Guidelines.">AHA/ACC Guideline for the Management of Patients with Non-ST-Elevation Acute Coronary Syndromes: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines.</a> J Am Coll Cardiol. 64, e139-e228 (2014).</li><li>Konstam, M. A., Kramer, D. G., Patel, A. R., Maron, M. S., Udelson, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+ventricular+remodeling+in+heart+failure:+current+concepts+in+clinical+significance+and+assessment.">Left ventricular remodeling in heart failure: current concepts in clinical significance and assessment.</a> JACC Cardiovasc Imaging. 4, 98-108 (2011).</li><li>Frobert, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+Value+of+Troponin+I+for+Infarct+Size+to+Improve+Preclinical+Myocardial+Infarction+Small+Animal+Models.">Prognostic Value of Troponin I for Infarct Size to Improve Preclinical Myocardial Infarction Small Animal Models.</a> Front Physiol. 6, 353 (2015).</li><li>Redfors, B., Shao, Y., Omerovic, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+infarct+size+and+area+at+risk+assessment+in+mice.">Myocardial infarct size and area at risk assessment in mice.</a> Exp Clin Cardiol. 17, 268-272 (2012).</li><li>Guex, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasma-functionalized+electrospun+matrix+for+biograft+development+and+cardiac+function+stabilization.">Plasma-functionalized electrospun matrix for biograft development and cardiac function stabilization.</a> Acta Biomater. 10, 2996-3006 (2014).</li><li>Landa, N., et al. <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+injectable+alginate+implant+on+cardiac+remodeling+and+function+after+recent+and+old+infarcts+in+rat.">Effect of injectable alginate implant on cardiac remodeling and function after recent and old infarcts in rat.</a> Circulation. 117, 1388-1396 (2008).</li><li>Valente, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimized+heart+sampling+and+systematic+evaluation+of+cardiac+therapies+inmouse+models+of+ischemic+injury:+Assessment+of+cardiacremodeling+and+semi-automated+quantification+of+myocardial+infarctsize.">Optimized heart sampling and systematic evaluation of cardiac therapies inmouse models of ischemic injury: Assessment of cardiacremodeling and semi-automated quantification of myocardial infarctsize.</a> Curr. Protoc. Mouse Biol. 5, 359-391 (2015).</li><li>Csonka, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+myocardial+infarct+size+in+preclinical+studies.">Measurement of myocardial infarct size in preclinical studies.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 61, 163-170 (2010).</li><li>Zornoff, L. A., Paiva, S. A., Minicucci, M. F., Spadaro, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+myocardium+infarction+in+rats:+Analysis+of+the+model.">Experimental myocardium infarction in rats: Analysis of the model.</a> Arq. Bras Cardiol. 93, 434-440 (2009).</li><li>Lichtenauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+infarct+size+measurement+using+geometric+angle+calculation.">Myocardial infarct size measurement using geometric angle calculation.</a> Eur J Clin Invest. 44, 160-167 (2014).</li><li>Lutgens, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+myocardial+infarction+in+the+mouse:+cardiac+structural+and+functional+changes.">Chronic myocardial infarction in the mouse: cardiac structural and functional changes.</a> Cardiovasc Res. 41, 586-593 (1999).</li><li>Frobert, A., Valentin, J., Cook, S., Lopes-Vicente, L., Giraud, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell-based+therapy+for+heart+failure+in+rat:+double+thoracotomy+for+myocardial+infarction+and+epicardial+implantation+of+cells+and+biomatrix.">Cell-based therapy for heart failure in rat: double thoracotomy for myocardial infarction and epicardial implantation of cells and biomatrix.</a> J Vis Exp. , e51390 (2014).</li><li>Takagawa, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+infarct+size+measurement+in+the+mouse+chronic+infarction+model:+comparison+of+area-+and+length-based+approaches.">Myocardial infarct size measurement in the mouse chronic infarction model: comparison of area- and length-based approaches.</a> J Appl Physiol (1985). 102, 2104-2111 (2007).</li><li>Fishbein, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+phase+acute+myocardial+infarct+size+quantification:+validation+of+the+triphenyl+tetrazolium+chloride+tissue+enzyme+staining+technique.">Early phase acute myocardial infarct size quantification: validation of the triphenyl tetrazolium chloride tissue enzyme staining technique.</a> Am Heart J. 101, 593-600 (1981).</li><li>Weisman, H. F., Bush, D. E., Mannisi, J. A., Weisfeldt, M. L., Healy, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+mechanisms+of+myocardial+infarct+expansion.">Cellular mechanisms of myocardial infarct expansion.</a> Circulation. 78, 186-201 (1988).</li><li>Mannisi, J. A., Weisman, H. F., Bush, D. E., Dudeck, P., Healy, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Steroid+administration+after+myocardial+infarction+promotes+early+infarct+expansion.+A+study+in+the+rat.">Steroid administration after myocardial infarction promotes early infarct expansion. A study in the rat.</a> J Clin Invest. 79, 1431-1439 (1987).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

צעדים קריטיים בתוך הפרוטוקול רקמת פיברוטית ניתן להעריך במדויק במודל חולדה כרוני MI באמצעות דגימה שיטתית של לב שנקטף ותמונת מנתח סעיפים היסטולוגית מוכתמת טריים-כרומטית המתקבלים בסיס לקודקוד. שני צעדים חשובים במיוחד עבו?...

אוטם שריר הלב (MI) הוא הגורם המוביל למוות ונכות בעולם. מחלת לב כלילית היא הגורם העיקרי; MI נובע איסכמיה רצוף לאירועים כליליים כגון חסימה. כאשר רה-פרפוזיה לא מבוצע בתוך 6 שעות, איסכמיה הראשון גורם נמק שריר הלב בלתי הפיך. בחולים, האפיון של MI מסתמך על כלי אבחון שונים, לרבות סימנים קליניים, electrocardiography, הערכת רמות הפלזמה של סמנים ביולוגיים, אקו, הדמית MRI, היסטולוגית מנתח 1. אקוטי וכרוני MI מסווגים לשני שלבים שונים של פגיעה, בהתאם לעיתוי של יחסי נמק שריר הלב אל זמן של חסימה כלילית. בשלב החריף, המתרחשים במהלך 7 הימים הראשונים, מזוהה עם הפסד של cardiomyocytes, דלקת נרחבת, ועל הגיוס של פיברובלסטים. השלב תת-חריפים, מאופיינת הריפוי של רקמת לב ואת היווצרות צלקת, מתרחשבין 1 ל -4 - 6 שבועות. הרחבת האוטם, דליל קיר החדר, ואת התרחבות החדר לאפיין בשלב הכרוני. שיפוץ נרחב של החדר השמאלי תוצאות בהדרגה אי ספיקת לב חמורה 2. MI המושרה על ידי קשירת העורק השמאלי הקדמי היורד קבע (LAD) מייצג את המודל מכרסם רמת אוטם לבבי כרוני. מחק ליגטורה כלילית החסימה כלילית. גודלו של האוטם תלוי באתר של המיתר. אפיון של פגיעת איסכמית שריר לב במודל מכרסם מבוצע באופן קלסי באמצעות רמות פלזמת סמן ביולוגיות, כגון טרופונין I ו- T 3, אקו, MRI, היסטולוגיה 4,5. רמות ביומרקר מתואמות עם היקף הרג cardiomyocyte. אקו מעריך את ירידת הערך השמאלית הפונקציה חדרית הנובע הפרעות תנועת קיר אזוריות. בנוסף, טכניקות הדמיה לא פולשנית, כגון MRI או ברזולוציה גבוההאקו, לאפשר ההערכה של הירידה בתנועת קיר, ההיקף באזור הצלקת עם זלוף מופחת שריר לב קיימא, ואת דליל הקיר. ממדים LV להתיר הערכה מדויקת של גודל האוטם. לבסוף, כימות של שריר לב קיימא והמת יכולה להתבצע לאחר מוות באמצעות כתמים ספציפיים סעיפים היסטולוגית של לבבות שנקטפו ומאפשרת אימות של גודל האוטם (IS). תכונה חשובה נוספת היא ההערכה של מדד ההתרחבות האוטמת (EI) 6. EI קשורה אוטם transmural והתחלות בתוך 3 הימים הראשונים. EI מאופיין הפחתה הדרגתית עובי דופן, גידול בגודל חלל LV, ושינויים סוגרים בכושר LV. על מנת להעריך את היעילות הטיפולית של טיפולים חדשניים - בפרט, אסטרטגיות המשובים מבוססים על תאים, מטריצות, והערכת משלוח-מדויק גן של MI במכרסמים היא בעלת חשיבות עליונה.כאשר נמדדו על חתך יחיד שהושג ברמת שריר פפילרי, הגודל הוא עלול להיות מוטה בשל ההשתנות הגדולה שמקיים בפיתוח האוטם הבא קשירת LAD; ייתכן אוטם איפקס אז וטשטש. חשוב לציין, יותר מתודולוגיות מדויקת לגודל נקבע MI תוארה עבור עכברים 7-9 או חולדות 10. אף על פי כן, IS אינו מספיק כדי לכמת LV שיפוץ במדויק או הפחתות מושרות טיפולי (או סיכולים) של השיפוץ. ואכן, היא מתבטאת בדרך כלל כאחוז נפח LV הכולל הוערך על חתכי רוחב של הלב. אמנם שיטה זו תקפה עבור אוטם לבבי חריף, הדילול של קיר LV המתרחשים במהלך השיפוץ נשאר תחת הערכת 11,12. כימות morphometric מלאות של גודל אוטם ושינויים מבניים צריכות לכמת מספר פרמטרים, כגון אורכי endocardial ו epicardial ובקטרים, כמו גם אוטם ואזורים בריאים. אנו מתארים appr מתודולוגייםאוח כדי להעריך נכון MI שיפוץ במודל חולדה כרונית.

<table><tbody><tr><td>Acrylic rat heart matrix 2 mm</td><td>72-5015</td><td>Harvard Appartus</td><td></td></tr><tr><td>Inspira advanced volume controlled ventilator</td><td>Harvard Apparatus</td><td>557058</td><td></td></tr><tr><td>Catheter Insyte 14 G</td><td>BD</td><td>381267</td><td></td></tr><tr><td>O.C.T</td><td>BDHA361603E</td><td>VWR</td><td></td></tr><tr><td>TTC</td><td>T8877-10G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Mayer hematoxylin</td><td>MHS32-1L</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Acid Fuchsin&lt;br/&gt; CI 42685</td><td>F8129-50G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Ponceau Xylidin&lt;br/&gt; CI 16150</td><td>P2395-25G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Orange G&lt;br/&gt; CI 16230</td><td>O3756-100G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Light green&lt;br/&gt; CI 42095</td><td>L5382-25G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>P9333-500G</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Xylol</td><td>10315083</td><td>HoneyWell</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol absolute</td><td>10303990</td><td>HoneyWell</td><td></td></tr><tr><td>2-methylbutane</td><td>M32631-1L</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>Stereogical microscope</td><td>SM2800</td><td>Nikon</td><td></td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>99340</td><td>Reactolab</td><td></td></tr><tr><td>Embedding cassette</td><td>K113.1</td><td>Carl Roth</td><td></td></tr><tr><td>Bersoft Image measurement Software</td><td></td><td>Bersoft.com</td><td>Licensed software</td></tr></tbody></table>

histological quantification of chronic myocardial infarct in rats

Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ischemic injury. Following the initial acute phase, chronic remodeling of the left ventricle (LV) modifies the structure and function of the heart. Permanent coronary ligation in small animals has been widely used as a reference model for a chronic model of MI. Thinning of the infarcted wall progressively develops to transmural fibrosis. Histological assessment of infarct size is commonly performed; nevertheless, a standardization of the methods for quantification is missing. Indeed, important methodological aspects, such as the number of sections analyzed and the sampling and quantification methods, are usually not described and therefore preclude comparison across investigations. Too often, quantification is performed on a single section obtained at the level of the papillary muscles. Because novel strategies aimed at reducing infarct expansion and remodeling are under investigation, there is an important need for the standardization of accurate heart sampling protocols. We describe an accurate method to quantify the infarct size using a systematic sampling of harvested rat heart and image analyses of trichromatic stained histological sections obtained from base to apex. We also provide evidence that calculating the expansion index (EI) allowed for infarct size assessment, taking into account changes of the left ventricle throughout the remodeling.

שישה שבועות קשירה שלאחר LAD, לבבות נבצרו חולדות לואיס. 2 מ&quot;מ סעיפי רקמות התקבלו מן הקודקוד לבסיס. הליך מכתים TTC בוצע על מנת להמחיש את האזור האוטם, המופיע בלבן, ואת שריר לב הבריא, המופיע באדום (איור 2). בהתאם לאתר של קשירת LAD, גודל האוטם משתנה. עבו...

Watch this Scientific Journal Video about Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats at JoVE.com

Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats

The post-mortem assessment of myocardial infarction (MI) in rodents is based on quantification of the infarct on stained heart sections. We describe an accurate method to quantify the infarct size using systematic sampling of harvested rat hearts from base to apex and image analyses of trichrome-stained histological sections.

כימות היסטולוגית של אוטם שריר לב כרוני אצל חולדות

Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ...

histological-quantification-of-chronic-myocardial-infarct-in-rats

Research

JoVE Journal

Medicine

14.5K Views.  University of Fribourg. The post-mortem assessment of myocardial infarction (MI) in rodents is based on quantification of the infarct on stained heart sections. We describe an accurate method to quantify the infarct size using systematic sampling of harvested rat hearts from base to apex and image analyses of trichrome-stained histological sections. 

Video: Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats

Coronary Artery Ligation and Intramyocardial Injection in a Murine Model of Infarction

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo. With the advent of genetic modifications to the whole organism or the myocardium and an array of biological and/or synthetic materials, there is great potential for any combination of these to assuage the extent of acute ischemic injury and impede the onset of heart failure pursuant to myocardial remodeling. 
Here we present the methods and materials used to reliably perform this microsurgery and the modifications involved for temporary (with reperfusion) or permanent coronary artery occlusion studies as well as intramyocardial injections. The effects on the heart that can be seen during the procedure and at the termination of the experiment in addition to histological evaluation will verify efficacy. 
Briefly, surgical preparation involves anesthetizing the mice, removing the fur on the chest, and then disinfecting the surgical area. Intratracheal intubation is achieved by transesophageal illumination using a fiber optic light. The tubing is then connected to a ventilator. An incision made on the chest exposes the pectoral muscles which will be cut to view the ribs. For ischemia/reperfusion studies, a 1 cm piece of PE tubing placed over the heart is used to tie the ligature to so that occlusion/reperfusion can be customized. For intramyocardial injections, a Hamilton syringe with sterile 30gauge beveled needle is used. When the myocardial manipulations are complete, the rib cage, the pectoral muscles, and the skin are closed sequentially. Line block analgesia is effected by 0.25% marcaine in sterile saline which is applied to muscle layer prior to closure of the skin. The mice are given a subcutaneous injection of saline and placed in a warming chamber until they are sternally recumbent. They are then returned to the vivarium and housed under standard conditions until the time of tissue collection. At the time of sacrifice, the mice are anesthetized, the heart is arrested in diastole with KCl or BDM, rinsed with saline, and immersed in fixative. Subsequently, routine procedures for processing, embedding, sectioning, and histological staining are performed. 
Nonsurgical intubation of a mouse and the microsurgical manipulations described make this a technically challenging model to learn and achieve reproducibility. These procedures, combined with the difficulty in performing consistent manipulations of the ligature for timed occlusion(s) and reperfusion or intramyocardial injections, can also affect the survival rate so optimization and consistency are critical.

Numerous genetic manipulations and/or intramyocardial injections of genes, proteins, cells, and/or biomaterials are superimposed upon the dimension of time in studies of acute ischemia/ reperfusion injury and chronic remodeling in mice. This video illustrates the microsurgical procedures for ischemia/reperfusion, permanent coronary artery ligation, and intramyocardial injection studies.

קשירת עורקים כלילית לבין הזרקת Intramyocardial ב מודל Murine של אוטם

Mouse models are a valuable tool for studying acute injury and chronic remodeling of the myocardium in vivo.  With the advent of genetic modifications to ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

In vivo כמותי הערכת מבנה שריר הלב, תפקוד, זלוף ואת הכדאיות שימוש טומוגרפיה לב מיקרו שחושב

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Bioengineering

Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last decades. For clarification of the underlying mechanisms and the development of new therapeutic strategies, the availability of valid animal models are mandatory. Since we need new insights into pathomechanisms of cardiovascular diseases under in vivo conditions to combat myocardial infarction, the validity of the animal model is a crucial aspect. However, protection of animals are highly relevant in this context. Therefore, we establish a minimally invasive and simple model of myocardial infarction in mice, which assures a high reproducibility and survival rate of animals. Thus, this models fulfils the requirements of the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction) for animal experiments and assure the scientific information needed for further developing of therapeutical strategies for cardiovascular diseases.

A highly reproducible model for myocardial infarction in mice with minimal invasive manipulations is described. The model can be easily performed, resulting in a high reproducibility and survival rate. Thus, the described model will reduce the number of required animals as requested by the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction).

נוהל כירורגי זעיר פולשנית של גרימת אוטם שריר הלב בעכברים

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are therefore required to confine cardiac damage, promote survival and reduce the disease burden of heart failure. Large animal experiments are an essential part in the translational process from experimental to clinical therapies. To optimize clinical translation, robust and representative outcome measures are mandatory. The present manuscript aims to address this need by describing the assessment of three clinically relevant outcome modalities in a pig acute myocardial infarction (AMI) model: infarct size in relation to area at risk (IS/AAR) staining, 3-dimensional transesophageal echocardiography (TEE) and admittance-based pressure-volume (PV) loops. Infarct size is the main determinant driving the transition from AMI to heart failure and can be quantified by IS/AAR staining. Echocardiography is a reliable and robust tool in the assessment of global and regional cardiac function in clinical cardiology. Here, a method for three-dimensional transesophageal echocardiography (3D-TEE) in pigs is provided. Extensive insight into cardiac performance can be obtained by admittance-based pressure-volume (PV) loops, including intrinsic parameters of myocardial function that are pre- and afterload independent. Combined with a clinically feasible experimental study protocol, these outcome measures provide researchers with essential information to determine whether novel therapeutic strategies could yield promising targets for future testing in clinical studies.

Reliable and accurate outcome assessment is the key for translation of preclinical therapies into clinical treatment. The current paper describes how to assess three clinically relevant primary outcome parameters of cardiac performance and damage in a pig acute myocardial infarction model.

הערכת התוצאה העיקרית במודל חזיר של באוטם שריר הלב

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Murine Myocardial Infarction Model using Permanent Ligation of Left Anterior Descending Coronary Artery

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine models of MI with permanent ligation of left-anterior descending (LAD) coronary artery closely mimics MI in humans. Murine models benefit from the extensive genetic engineering available nowadays. Here we propose a reproducible murine surgical model of myocardial infarction by permanent LAD coronary ligation. Our technique comprises anesthesia with ketamine/xylazine that can be rapidly reversed by administration of an antagonist, intubation without tracheotomy for mechanical-assisted ventilation, ventilation with application of extrinsic positive end-expiratory pressure (PEEP) to avoid alveolar collapse, a thoracotomy method limiting to the minimum surgical lesions made to skeletal muscles, and lung inflation without thoracentesis. This method is sparsely invasive, reproducible and reduces post-surgery mortality and complications.

Herein we describe a surgical procedure showing how to achieve permanent ligation of the left-anterior descending coronary artery in mice. This model is of high relevance to investigate the pathophysiology of myocardial infarction and the concomitant biological processes.

מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine ...

A New Model of Heart Failure Post-Myocardial Infarction in the Rat

Ligation of the left anterior descending (LAD) coronary artery has been widely used to establish the rat model of heart failure (HF) post myocardial infarction (MI). However, the disadvantages of this model include high mortality rate after ligation and larger variations both in the infarct size and the degree of impaired cardiac function. In addition, a ventilator or exteriorization of the heart is indispensable for the previous models, which complicates the procedure during the ligation. In this study, we developed a reliable and reproducible model without the ventilator or exteriorization of the heart by ligating the LAD coronary artery. Four weeks after the procedure, we found that the serum concentrations of CK-MB, NT-proBNP, and Renin, which were used to assist diagnoses of MI and HF, were significantly higher in the MI group compared to the sham group. In contrast, the value of left ventricle ejection fraction (LVEF) in the MI group was obviously less than in the sham group. Furthermore, the infarct size and cardiac fibrosis area were individually confirmed and quantitatively analyzed by TTC staining and Masson's trichrome staining. Smaller variations were found in either infarct size or fibrosis area in the MI group, which helped to develop a reliable and reproducible model of HF post-MI. This new model of HF post-MI in the rat is vital for studying the potential mechanisms of MI and HF. This new method can be used to develop the new drug for treatment of MI and HF in rats by using pharmacological strategies.

<meta charset="utf8"></head><body>מודל חדש של אי ספיקת לב לאחר אוטם שריר הלב בחולדה

We successfully developed a reliable and reproducible model of heart failure post-myocardial infarction in the rat without ventilation or exteriorization of the heart. This simplifies the procedure and benefits the further studies about the potential mechanisms behind the heart failure.

מודל חדש של אי ספיקת לב לאחר אוטם שריר הלב בחולדה

Ligation of the left anterior descending (LAD) coronary artery has been widely used to establish the rat model of heart failure (HF) post myocardial ...

An Intact Pericardium Ischemic Rodent Model

This protocol has shown that the pericardium and its contents play an essential anti-fibrotic role in the ischemic rodent model (coronary ligation to induce myocardial injury). The majority of pre-clinical myocardial infarction models require the disruption of pericardial integrity with loss of the homeostatic cellular milieu. However, recently a methodology has been developed by us to induce myocardial infarction, which minimizes pericardial damage and retains the heart&#39;s resident immune cell population. An improved cardiac functional recovery in mice with an intact pericardial space following coronary ligation has been observed. This method provides an opportunity to study inflammatory responses in the pericardial space following myocardial infarction. Further development of the labeling techniques can be combined with this model to understand the fate and function of pericardial immune cells in regulating the inflammatory mechanisms that drive remodeling in the heart, including fibrosis.

This protocol outlines the steps for inducing myocardial infarction in mice while preserving the pericardium and its contents.

מודל מכרסם איסכמי שלם של קרום הלב

This protocol has shown that the pericardium and its contents play an essential anti-fibrotic role in the ischemic rodent model (coronary ligation to ...

Generation and Characterization of Right Ventricular Myocardial Infarction Induced by Permanent Ligation of the Right Coronary Artery in Mice

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In contrast to the extensively used mouse myocardial infarction (MI) model generated by left coronary artery ligation, the RVI mouse model is rarely employed due to the difficulty associated with model generation. Research on the mechanisms and treatment of RVI-induced RV remodeling and dysfunction requires animal models to mimic the pathophysiology of RVI in patients. This study introduces a feasible procedure for RVI model generation in C57BL/6J mice. Further, this model was characterized based on the following: infarct size evaluation at 24 h after MI, assessment of cardiac remodeling and function with echocardiography, RV hemodynamics assessment, and histology of the infarct zone at 4 weeks after RVI. In addition, a coronary vasculature cast was performed to observe the coronary arterial arrangement in RV. This mouse model of RVI would facilitate the research on mechanisms of right heart failure and seek new therapeutic targets of RV remodeling.

There are several differences between the right and left ventricles. However, the pathophysiology of right ventricular infarction (RVI) has not been clarified. In the present protocol, a reproducible method for RVI mouse model generation is introduced, which may provide a means to explain the mechanism of RVI.

יצירת ואפיון של אוטם שריר הלב בחדר הימני המושרה על ידי קשירת קבועה של העורק הכלילי הימני בעכברים

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In ...

Ultrasound-Guided Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocyte Implantation in Myocardial Infarcted Mice

The key objective of cell therapy after myocardial infarction (MI) is to effectively enhance the cell grafted rate, and human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPSC-CMs) are a promising cell source for cardiac repair after ischemic damage. However, a low grafted rate is a significant obstacle for effective cardiac tissue regeneration after transplantation. This protocol shows that multiple hiPSC-CM ultrasound-guided percutaneous injections into an MI area effectively increase cell transplantation rates. The study also describes the entire hiPSC-CM culture process, pretreatment, and ultrasound-guided percutaneous delivery methods. In addition, the use of human mitochondrial DNA help detect the absence of hiPSC-CMs in other mouse organs. Lastly, this paper describes the changes in cardiac function, angiogenesis, cell size, and apoptosis at the infarcted border zone in mice 4 weeks after cell delivery. It can be concluded that echocardiography-guided percutaneous injection of the left ventricular myocardium is a feasible, relatively invasive, satisfactory, repeatable, and effective cellular therapy.

Ultrasound-guided cell delivery around the site of myocardial infarction in mice is a safe, effective, and convenient way of cell transplantation.

השתלת קרדיומיוציטים פלוריפוטנטיים פלוריפוטנטיים המושרים על ידי אולטרסאונד בעכברים עם אוטם שריר הלב

The key objective of cell therapy after myocardial infarction (MI) is to effectively enhance the cell grafted rate, and human induced pluripotent stem ...

כימות היסטולוגית של אוטם שריר לב כרוני אצל חולדות

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

קשירת עורקים כלילית לבין הזרקת Intramyocardial ב מודל Murine של אוטם

In vivo כמותי הערכת מבנה שריר הלב, תפקוד, זלוף ואת הכדאיות שימוש טומוגרפיה לב מיקרו שחושב

נוהל כירורגי זעיר פולשנית של גרימת אוטם שריר הלב בעכברים

הערכת התוצאה העיקרית במודל חזיר של באוטם שריר הלב

מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד

מודל חדש של אי ספיקת לב לאחר אוטם שריר הלב בחולדה

מודל חדש של אי ספיקת לב לאחר אוטם שריר הלב בחולדה

מודל מכרסם איסכמי שלם של קרום הלב

יצירת ואפיון של אוטם שריר הלב בחדר הימני המושרה על ידי קשירת קבועה של העורק הכלילי הימני בעכברים

השתלת קרדיומיוציטים פלוריפוטנטיים פלוריפוטנטיים המושרים על ידי אולטרסאונד בעכברים עם אוטם שריר הלב