自発呼吸マウスにおけるバルーンカテーテルを用いた遠隔トリガーLAD閉塞

要約

この記事では、マウスで心筋虚血再灌流障害(IRI)を誘発するための独自の閉鎖胸部技術を紹介します。提示された方法は、マウスが遠隔で心筋虚血を誘発しながら自発的に呼吸することを可能にする。これにより、虚血と再灌流の動的プロセスを非侵襲的イメージングを介してその場でリアルタイムに研究するための動物へのアクセスが提供されます。

要約

急性心筋梗塞 (AMI) は、一般的で死亡率の高い心血管疾患です。AMIの血行再建術戦略が進歩しているにもかかわらず、AMIはしばしば心筋虚血再灌流障害(IRI)を引き起こし、心臓の損傷を増幅します。マウスモデルは、 in vivoでの急性損傷と慢性心筋リモデリングの両方を調査するための重要なツールとして機能します。この研究は、マウスで心筋IRIを遠隔誘導するためのユニークな閉鎖胸部技術を提示し、MRIやPETなどの生体内イメージングを使用して閉塞および再灌流の非常に初期の段階の調査を可能にします。このプロトコルは、遠隔閉塞法を利用しているため、胸部閉鎖後の虚血開始を正確に制御できます。外科的外傷を軽減し、自発呼吸を可能にし、実験の一貫性を高めます。この技術を際立たせているのは、閉塞および再灌流イベント中に、超音波や磁気共鳴画像法(MRI)などの非侵襲的イメージングを同時に行うことができる可能性があることです。これは、ほぼリアルタイムで組織応答を解析するユニークな機会を提供し、虚血および再灌流中のプロセスに関する重要な洞察を提供します。この革新的なアプローチについて、梗塞の心壊死マーカーの測定、造影MRIによるリスク領域の評価、瘢痕成熟期の梗塞の染色など、広範な系統的試験が実施されました。これらの調査を通じて、心筋虚血再灌流障害に対する研究アプローチを前進させ、標的を絞った介入の開発を加速する上で、提案されたツールの価値に重点が置かれました。提案された革新的な実験プロトコルを非侵襲的イメージング技術と組み合わせることの実現可能性を実証する予備的な知見を本明細書に提示する。これらの最初の結果は、専用の動物用クレードルを利用して、MRIスキャンを同時に実施しながら遠隔で心筋虚血を誘発することの利点を強調しています。

概要

急性心筋梗塞(AMI)は、世界的に蔓延している心血管疾患であり、高い死亡率と罹患率と関連しています¹。技術の進歩により、AMI患者の早期かつ効果的な血行再建術が可能になりましたが、これらの介入後も患者は依然として心筋虚血再灌流障害(IRI)を経験しています²。したがって、IRIを軽減するための基本的なメカニズムを理解し、アプローチを策定することが重要です。IRIは、多数の複雑な生物学的プロセスが関与する複雑な病態生理学的状態を表しています。これらには、制御された細胞死、酸化ストレス応答、炎症、創傷治癒、線維症、および心室リモデリングが含まれます。マウスなどの動物モデルは、IRI研究にとって非常に重要であり、その費用対効果、迅速な繁殖、およびトランスジェニックモデルからの豊富な機構情報により、広く採用されています³。

このプロトコルは、胸部が閉じた自発呼吸マウスにIRIを遠隔誘導する革新的な技術を提示し、人間の病理をより密接に模倣します。遠隔閉塞は、心筋から離れた位置に配置されたバルーンカテーテルを利用して左前下行動脈(LAD)を閉塞することによって達成されました。このアプローチにより、閉塞と再灌流の正確な瞬間に鼓動する心臓への継続的なアクセスが可能になり、超音波や磁気....

プロトコル

この動物プロトコルは、ルーヴェン・カトリック大学の動物実験倫理委員会(ECD)によって承認されたガイドラインと規制に準拠しています。現地のECDが策定するすべてのポリシーは、指令2010/63/EUで宣言されている実験動物の福祉に関する欧州連合の規制に準拠しています。以下に説明するすべての試験は、8〜12週齢(体重= 20〜23 g)の雄C57BL / 6マウスで実施されています。.急性実験は、手術直後に犠牲にされた動物を表しています。生存実験は、トロポニン測定、MRI、SR染色を含む4週間の追跡調査であった。

1.麻酔と気管内挿管

1. ケタミン(7.5 mg / kg;ニマテック100 mg / mL)、キシラジン(1 mg / kg;ロンプン、20 mg / mL)、およびアセプロマジン(0.1 mg / kg;プラシベット、10 mg / mL)(KXA)( 材料の表を参照)腹腔内に0.9%生理食塩水希釈剤を投与します。.これにより、よりスムーズで侵襲性の低い挿管が可能になります。
2. マウスを誘導チャンバー( 材料の表を参照)に置き、2.5%イソフルランを純酸素中で1 L /分の流量で使用して、直立とつま先のつま先つまみ反射が失われるまで麻酔をかけます。
<....

結果

虚血を誘発する能力の検証は、塩化トリフェニルテトラゾリウム(TTC)およびシリウスレッド(SR)染色、心筋トロポニンI測定、および後期ガドリニウム増強(LGE)MRイメージングの4つの試験によって行われています。統計的有意性は、サンプルサイズが限られていることを考慮して、Mann-Whitneyノンパラメトリック検定を使用して評価されました。統計的有意性は p < 0.......

ディスカッション

この研究で導入された新しい遠隔閉塞技術は、虚血再灌流損傷モデリングの分野で研究を進めるための独自のプラットフォームを提供します 最初の手術中の直接血管操作の必要性を回避し、早期に再灌流された心筋の同時マルチモーダルイメージングを可能にします。トロポニンI測定、LGE造影MRI、TTC、およびSR染色を含む包括的な特性評価は、提案された技術が現?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
2-0 silk suture	Sharpoint Products	DC-2515N
5-0 polypropylene suture	Ethicon	8710H
7-0 polypropylene suture	Ethicon	8206H
ACCLARENT Balloon Inflation Device	Johnson&Johnson MedTech	BID30
Acepromazine	Kela
BD Vialon 18 G	BD	381347
BD Vialon 20 G	BD	381334
Betadine Solution	Purdue Pharma	25655-41-8
Buprenorphine (Buprenex Injectable)	Reckitt Benkiser Healthcare	NDC 12496-0757-1
Carp Zoom Styl Knijplood 2.1 g (lead fishing weights)	Visdeal.nl
Dumont #3 Forceps	Fine Science Tools	11231-30
Dumont #5 Forceps	Fine Science Tools	11251-30
Fine Scissors	Fine Science Tools	14040-10
Fucidine gel	Leo Pharma
Isoflurane	Abbott	NDC 5260-04-05
KD Mouse/Rat Eye Speculum	World Precision Instruments	501897
KD mouse/rat eye speculum	World Precision Instruments	501897
Ketamine	Dechra
Light source	Zeiss	KL 1500 LCD
MRI system	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	BioSpec 70/30
NatriumChloride 0.9%	Baxter
Nocturnal Infrared Heat Lamp	Zoo Med Laboratories, Inc.	RS-75
ParaVision software	Bruker BioSpin	version 6.0.1
polyethylene tubing PE-10	SAI Infusion technologies	PE-10
polyethylene tubing PE-50	SAI Infusion technologies	PE-50
remote IRI tool (PMMA)	homemade
Rodent Surgical Monitor	Indus instruments
Segment v4.0	Medviso, segment.heiberg.se	R12067
Self-gated gradient echo sequence	Bruker BioSpin, Ettlingen, Germany	IntraGate, ParaVision 6.0.1
Slim Elongated Needle Holder	Fine Science Tools	12005-15
Sure-Seal Mouse/Rat Induction Chamber	World Precision Instruments	EZ-178
Tubing Connectors, Poly, Y Shape	Westlab	072025-0001
Ultraverse 035 PTA Dilatation Catheter: 5mm x 40mm, 17 ATM RBP balloon on 130 cm long catheter	Bard Peripheral Vascular, Inc.	00801741092671
Veet (depilatory creme)	Reckitt Benkiser Healthcare
Ventilator, MiniVent Model 845	Hugo Sachs	73-0043
Vidisic	BAUSCH & LOMB PHARMA	685313
Xylazine	Bayer