現在の研究は、国立心臓、肺、血液研究所グラントR01 - HL0921、R01 - DK083385とHK Eltzschig、T. Eckleへ1K08HL102267 - 01、およびT.に麻酔教育研究助成財団へR01 - HL098294でサポートされていますT. EckleとHK EltzschigとM.ケッペンのドイツ学術振興協会（DFG）研究フェローシップにEckleとHK Eltzschig、および米国心臓協会グラント。我々は、アート作品のためにシェリーEltzschigに感謝。

総論： すべての操作は、直立解剖顕微鏡（オリンパス、STU2 StandBoomスタンドとZ軸のクランクポストとのSZX10）の下で行われ、外科的凝固剤を使用する必要があります。換気は、手続きのための重要であるため、ある程度の時間は、人工呼吸器を選択すると換気技術の最適化に使われるべき。温度、血圧、麻酔は終始安定している必要があります。 1。麻酔、挿管およびモニタリング<ol><li>少なくとも10週齢C57BL / 6マウスを使用してください。投与量は70mg / kg体重のIPでのペントバルビタールナトリウムを使用して誘導する麻酔は約10 mg / kgの/ hのペントバルビタールナトリウムで麻酔を維持してください。これは著しく血圧を下げる可能性がありますので過剰摂取に注意する。ペントバルビタールの再投与 - であっても後の血漿中レベルの深刻な増加につながる時間は、できます。心保護化合物としてイソフルランに関する強力な証拠に基づいて、我々は&quot;不活性&quot;とも心筋虚血46から56までのモデルにペントバルビタール確立の使用をお勧めします。 </li><li> 37℃で体温を維持するためにサーマルフィードバックコントローラに接続されている直腸温度計のプローブを用いた温度制御加熱テーブル（RT、Effenberg、ミュンヘン、ドイツ）℃の上に置いてマウス</li><li>麻酔導入後の仰臥位でのセキュアなマウス、テープと足首に固定縫合糸を使用してテーブルに取り付けられた上下肢を持つ。歯を使って、ヘッドも同じことを行います。十分な差し止めが成功挿管とよく管理された手術のために重要です。手術前に、マウスの毛のアレルギーのリスクを減らすためにミネラルオイルを使用してマウスをカバー。 </li><li>外科的気管を公開し、bluntpolyethyleneカニューレ（Insyte 22グラム、ベックトンディッキンソン、米国）を用いて気管挿管を行います。あなたは、スタイレットとしてそれを使用できるように針を平滑する必要があります。 </li><li>ピンセットを用いて舌を引き抜いてから、体に向かって15度の角度で軽く押してください。であっても気管の曝露後、顕微鏡を使用して、これはいくつかの訓練が必要になる場合があります。気管の小さな損傷は縫合糸を通して動物を換気することができないにつながる可能性があることに注意してください。もし発生した場合はこのように、気道の問題は、小さな穴のための気管を確認してください。 </li><li>カリーナ上記以前に公開された気管内カニューレの直接可視化することにより正しいチューブの位置を確認してください。 </li><li>人工呼吸器にチューブを接続します。我々は、 シーメンス （DRE獣医、米国）からサ ​​ーボ、900℃を使用することにより、圧力制御換気のテクニックをお勧めします。動物を10ミリバール、110回/分とFIO 2を3から5ミリバールの呼気終末陽圧= 0.4の周波数の最大吸気圧を用いて換気されます。設定は、開いている胸部の手術時に肺をチェックすることによって最も容易に達成できるいくつかの調整が必要になる場合があります。肺が倒壊またはすぎたでないことを確認してください。サーボ900℃が人間のための人工呼吸器として構築されているという事実にもかかわらず、圧力制御された人工呼吸器の設定での使用は、マウスの換気のために優秀作品。 </li><li> I - STATを使用して換気の時間の4〜6時間後に通常のガス交換（酸素の分圧、115のパオ2 ± 15 mmHgと二酸化炭素、38のPaco 2の分圧± 6 mmHgに）確認するために血液ガス分析を実行システム（アボット、米国）。 </li><li> ECG（例えばヒューレットパッカード、ベーブリンゲン、ドイツ）と心拍数を監視します。心拍数が450以下に低下しないことを確認してください。マウスが発症した場合bradicardiaは、温度と麻酔用量/濃度を確認してください。 Xylacin /ケタミン麻酔は250 /分の心臓の心を誘導し、したがって、推奨されません。 </li><li>適切な水分補給を適用します。動脈または静脈カテーテルを介して通常の生理食塩水は0.1ml /時間で注入する前虚血の発症に行う必要があります。また、500μlの生理食塩水ボーラスは、術前にIP提供されていました。 Thoractomyは、血圧の低下を引き起こすことができるし、追加の生理食塩水薄利が必要な場合があります。虚血後、最大1ミリリットル/時間の注入速度は60 mmHgの上記の平均動脈血圧を維持し、TTCを用いて梗塞染色のための重要な十分な再灌流を保証するために必要になる場合があります。 </li><li>血圧の連続的な記録のための頸動脈を（PE10、チップ外径（mm /&quot;）、テーパー&gt; 0.024 mm/.011&quot;）に置きます。頸動脈は、気管の筋肉の鈍的切開を介して公開されます。さらなる暴露とあらゆる組織の外傷（迷走神経の特定）を慎重に回避に続いて、カテーテルは、2つの縫合糸と小さなクランプを使用して血管に挿入されます。あなたが動脈の解剖を開始する前に本体にアームを取り付けます。これは動脈の長い部分を公開します。頸動脈の近位部の結び目は非常に終わり。に縫合糸の端に大きなクランプを取り付けますテンションを得る。動脈の周囲に別の縫合糸を配置し、非常に先端部に動脈を細かく分析。ここでは、小さなクランプを配置。動脈に小さな斜めの開口部をカットするマイクロはさみを使用してください。微細な鉗子（デュモン、WPI）に開口部をホールドし、あなたの手/鉗子で適切なサイズのカテーテルを進める。 2番目の縫合糸で結び目を作り、動脈を確保する。クランプを緩め、さらにカテーテルを進める。いくつかの結び目とテープでカテーテルを固定します。 </li></ol> 2。冠動脈閉塞のテクニック<ol><li>皮膚を摘出し、鈍的切開法を用いて、左胸部の壁を公開。 </li><li>焼灼と胸部の壁を露出させる筋肉の胸の専攻と未成年者をカット。大胸筋を引いて、肺は、それによって電気手術器から鉗子は、肺上記1〜3ミリメートル、リッピングが凝固する必要がある交差水平線を挿入し、することができる、ドロップします。 </li><li>平滑はさみを使用して、胸部の壁をカット。キャッチプレートを取り外すと、鈍端が曲がっている修正された安全性のピンは、、その後、胸部を開いたままにするために使用されます。 </li><li>縫合糸の最終的な配置を容易にするために、凝集および胸部の左下側に向かって振動板に沿って胸部の壁をカット。 </li><li>心膜を切開によって心臓を公開。横隔膜の動きを回避するには削除し、横隔神経を切断。 </li><li>ピンセットで小さなウェットコットンスティックを使用し、右側に向かって心を回します。左冠動脈（LCA）を特定し、肺があまりにも水増しされていないことを確認してください。縫合糸を配置する際に、心臓の安全なホールドを持っている胸部の開口部を最適化する。血圧が低すぎる場合は識別が複雑になることがあります。生理食塩水の追加玻璃LCAの識別が向上することがあります。 LCAは、（返す静脈とは対照的に）水平に中心を横切る明るい赤色の容器です。時々、LCAは、顕微鏡なしで最高の見られている。あまりにも多くの光を使用しないでください。これは、可視化が不可能になる反射を切断する可能性があります。 </li><li> LCAが視覚的に識別されると、LCAの周りに8.0ナイロン縫合糸（Prolene、エチコン、Notiefies、米国）を置きます。断続的なLCAオクルージョンの目的のために、我々は掛かる重量のシステムを使用して心筋症42の慢性的なモデルを採用した。 </li><li>スレッド縫合鈍端のプラスチックチューブの小片（PE - 10チューブ）を介して、それぞれの端に二つの小さな重みを（1グラム、例えば水で満たされたエッペンドルフチュー​​ブを使用）を添付。自由にロッドを介して吊り下げ重みで、LCAは、すぐに閉塞してください。さらに、重みが緩和されると、LCA閉塞が一度に終了されます。成功したLCA閉塞は明るい赤から濃い紫に容器、容器（明るい赤から白へ）と心電図におけるST -標高の存在によって提供される心筋の色の変化の直接の色の変化によって確認されるべきである。再灌流時には、色の変化が瞬時に消えます。 37 ° C、脱脂綿の生理食塩水に浸した、作品を通して（図1も参照）との心は濡れてください。 </li><li>あなたの主な関心を応じて虚血の時間を選んだ。実際には、IPの心保護効果の研究のために、それはAARの約30〜40％の梗塞サイズの関連付けられている虚血時間を使用することが理想的です。従って、それは心臓のIPまたは実験的治療または特定の遺伝子の欠失を持つ大規模な梗塞サイズの小さい梗塞サイズを例えば、両方向の変化を実証することが可能になります。 60〜80パーセントの梗塞サイズはしばしば生存と再灌流時間が完了する前に動物が死んでされていないのに対し、さらに、50％未満の梗塞サイズを持つマウスには、通常、実験後も存続する。 3.5の梗塞サイズにおける再灌流の結果の2時間± AARの1.3％が続く心筋虚血の我々のモデル10分を使う。 42の平均梗塞サイズで60分の結果を対照的に、虚血時間± AARの5.2％（P &lt;0.01）39。従って、我々は両方の方向の変化を研究する理想として虚血の60分を考慮してください。それにもかかわらず、この断絶の表現型と遺伝子標的マウスでは虚血時間を調整する必要があります。 </li><li>右再灌流時間を選んだ。再灌流時間は、TTC染色のために非常に重要です。無色の染料は、補酵素NADHの​​存在下で脱水素酵素によって赤れんが色の色の沈殿物に還元される。死細胞はNADHと、それゆえ、赤ステンド生存心筋内淡い分野として線引きされているを保持する能力を失う。 TTCによる梗塞サイズの描写はそのNADHが壊死領域から完全に洗い流されている必要があります。再灌流の長さが足りない場合は、TTC染色により梗塞サイズの線引きは、実際の梗塞サイズ43の過小評価になることがあります。私たちの手で、60分の虚血時間の後、梗塞サイズの測定は11.5から増加± 42.2から30分後に4.5％± 5.1％120分後。梗塞サイズのそれ以上の増加は、より長い再灌流時間（240分）39で検出されなかった。従って、我々はあなたが虚血が予備検討心臓酵素determination.Ifのコンテキストでも合理的と思われる2時間の再灌流の期間をお勧めします、我々は60の虚血時間が続いて、IPの4サイクル（5分虚血5分の再灌流）をお勧めします分及び2時間の再灌流時。これらの条件下で、IPは42.2から梗塞サイズの3.2倍の減少± 5.1％13.3 ± AAR 39の3.3％と関連していた。しかし、掛かる重量のシステムのために、異なる前処理連隊は、簡単に適用することができる。 </li></ol> 3。リスク領域の決定（AAR）と心筋梗塞サイズ心筋梗塞（IPの有無にかかわらず）の誘導後、エリアをLCA（リスク領域、AAR）によって灌流されており、梗塞自体のサイズは、染色の技法を用いて決定されます。続いて、梗塞は、AARと比べて心筋梗塞の割合として計算されます。これを行うには、エバンスブルー及びトリフェニルテトラゾリウムクロライド（TTC）と前述の二重染色の技法は、44を使用されています。 <ol><li> LCAがオクルードされている間大動脈に1パーセントエバンスブルー色素の逆行性注入により、AARを決定します。また、総頸動のカテーテルが所定の位置にある場合は、エバンスブルーの注入のためにこのルートを使う。エバンスブルーはAARを除いて、すべての心筋組織の青色の染色になります。それらが冠循環に注入し、エバンスブルー染色を防止されるように、それは、カテーテル内に気泡を避けるために、このステップが重要です。前のエバンスブルー染色することは、心臓の酵素測定用の血液を収集する場合があります。さらに、大動脈や総頸動カテーテルを介して生理食塩水5mlを注入することにより、血液の除去をお勧めします。 </li><li>生理食塩水氷冷0.9％の消費税中心と洗浄</li><li> 2％アガロースに埋め込みます。これが成功染色を防止するので、ホットアガロースを使用しないでください。 </li><li> +4℃（または15分-20℃）で30分後に、心​​臓の行列やミクロトームを用いて1 mmのスライスに心をカット。あなたが冷凍庫に心を置くときは、非染色した心臓につながる乾燥凍結を避けてください。 </li><li> 37で1％TTCでスライスをインキュベート℃の水浴で15ミリリットルの青いキャップを使用して10分間。これは、梗塞部位が赤色生存組織の汚れている間、白い領域として画定できるようになります。 </li><li>一晩10％fomaldehydeで染色したスライスを凝視する。そうすることによって、梗塞領域がより良い写真の質の向上対比される。 </li><li>リスク領域（AAR）とNIHソフトウェアイメージ1.0 45を使用して面積測定を介して梗塞サイズを決定します。 </li><li>リスクのあるエリアから、梗塞心筋のパーセントを計算する。 </li></ol> 4。心臓酵素の測定 TTC染色に関連付けられている制限のために我々は、心筋梗塞の重症心筋トロポニンI（cTnI）マウスの血清中のレベルの決定のためなど、追加の読み出しをお勧めします。血液は、門脈から取得され、血清cTnI濃度は、定量的な急激なcTnIアッセイ（生活の診断、（株）、ウエストチェスター、ペンシルバニア州、米国）で決定される。 5。代表的な結果： <img src="/files/ftp_upload/2526/2526fig1.jpg" alt="図1" /> 図1。冠動脈閉塞のハンギング重量のシステムを使用して心臓のIPの（）モデル。この手法は、冠動脈閉塞のための結び目を必要としません。 （B、C）外科セットアップ。閉塞後の左冠動脈（LCA、矢印）とマウス心臓の（D）イメージ。 LCAの視覚的な識別は、ライゲーションおよびマウスにおける虚血プレコンディショニングのために必要です。 8.0ナイロン縫合糸は、左心耳の下LCA 1-2 mm程度に配置されます。縫合糸は、小さなプラスチック製のチューブ（*）を介してスレッド化されています。各縫合糸の端は小さな重量（1G）に添付されており、縫合糸を両側の棒の上に配置される。 LCA閉塞や大動脈へのエバンスブルー色素の逆行性注入後のAARの（E）決定。 AARは、心筋の残りの部分が青のときに未染色のまま。生存組織染色された赤一方、TTC、白梗塞部位のステンドグラスとAARの組織のインキュベーション後。

利害の衝突は宣言されません。

本研究では、ハンギングウェイトシステムを使用して無傷のマウスモデルでIPを実行するため、結び目によって冠状動脈の閉塞を回避する斬新な手法を説明します。実際には、本研究はこのように結び目ベースの冠動脈閉塞モデルに関連付けられたばらつきを最小限に抑え、IPによる高い再現性梗塞サイズと心筋保護を示しています。マウスでのIPによる心臓保護を研究検討する研究者らは、このモデルの恩恵を受ける可能性があります。

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Sodium Pentobarbital (Fatal Plus)</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Vortech Pharmaceutical Ls, Ltd</td>
<td>V.P.L. 9372</td>
<td>4mg/mL in saline</td>
</tr>
<tr>
<td>TTC</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>17779 Fluka</td>
<td>1.5 % in PBS</td>
</tr>
<tr>
<td>Evans Blue</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sigma</td>
<td>E2129</td>
<td>10g in 1 L PBS</td>
</tr>
<tr>
<td>Insyte 22 G</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Beckton Dickinson</td>
<td>n/a</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Suture, silk 4.0</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Harvard Apparatus</td>
<td>517698</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Suture, Prolene 8.0</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Ethicon, USA</td>
<td>M8739</td>
<td>reusable</td>
</tr>
<tr>
<td>Heart Matrix</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Zivic Instruments</td>
<td># HSMS001</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Siemens 900 C</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>DRE Veterinary, USA</td>
<td># 336</td>
<td>refurbished</td>
</tr>
<tr>
<td>dissecting microscope (SZX10 )</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Olympus</td>
<td>n/a</td>
<td>consider generous working distance</td>
</tr>
<tr>
<td>Heating Table</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Rt, Effenberger, Germany</td>
<td>n/a</td>
<td>only and single provider</td>
</tr>
<tr>
<td>Blood pressure device</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Cyber Sense, Inc</td>
<td>BPM02</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>I STAT</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Abbott</td>
<td>n/a</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

use of a hanging weight system for coronary artery occlusion in mice

異なる遺伝子のノックアウトマウスは1から38まで 、ますます利用可能になってきているように急性傷害のマウスの研究では、強烈な研究領域です。虚血プレ​​コンディショニング（IP）による心臓保護には強烈な調査の領域である。さらに、その分子基盤を解明するために、ノックアウトマウスの研究での使用は、、、39 30 14 7は特に重要です。以前の研究では、既に正常マウスでは心筋虚血と再灌流を実行したという事実にもかかわらず、このモデルは、技術的に非常に困難です。特に、サポートされている結び目で容器をオフに接続することにより、冠状動脈、血管の周り縫合糸の配置と冠動脈閉塞の視覚的な識別は、技術的に困難である。さらに、外科手術による外傷を引き起こすことなくIPの間に冠状動脈の断続的な再灌流のために再オープンする結び目は追加の課題が追加されます。結び目が縛られていない場合はさらに、冠動脈の不完全閉塞に起因する強いほど、不注意な再灌流が結果に影響を与える可能性があります。実際に、これは簡単に拍動する心臓の動きが原因で発生する可能性があります。 結び目冠動脈閉塞のシステムを使用して関連付けられている潜在的な問題に基づいて、我々は、IP 39の間に断続的に冠状動脈閉塞のために掛かる重量のシステムに基づいて、慢性心筋症の以前に発行されたモデルを採用した。実際には、冠状動脈の閉塞は、このように結び目で冠動脈を閉塞することなく達成することができます。また、血管の再灌流を容易に心臓の組織からのリモートローカライズになってぶら下がって重みをサポートすることによって達成することができます。 我々は、虚血と再灌流時間、プレコンディショニング連隊、体温と遺伝的背景39の変動を含め、体系的にこのシステムをテストした。染色を梗塞に加えて、我々はこのモデルで心筋梗塞のマーカーとしての心臓トロポニンI（cTnI）をテスト。実際には、cTnIの血漿レベルは、梗塞サイズ（R2 = 0.8）と相関。最後に、我々はこの手法は、マウスIPと心筋梗塞6、8、30、40、41の間に高い再現性梗塞の大きさをもたらすことがいくつかの研究で示すことができた。したがって、この手法は、標的遺伝子の欠失を持つマウスの遺伝学的アプローチを使用してIPによる心臓保護に関与する分子機構を追求する研究者にとって役に立つ場合があります。トランスジェニックマウスを用いた心臓のIPに関するさらなる研究は、この手法を検討することがあります。

Watch this Scientific Journal Video about Use of a Hanging Weight System for Coronary Artery Occlusion in Mice at JoVE.com

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

心筋虚血や虚血プレコンディショニングのためのマウスモデルでは、重要なツールの研究心保護メカニズムです。<em&gt; in vivoで</em&gt;。ここで、我々は簡単に適用を報告する<em&gt;その場で</em冠状動脈の閉塞のためにぶら下げウェイトシステムを使用して心臓のIPのための&gt;モデル。

マウスにおける冠動脈閉塞のために掛かる重量のシステムの使用

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-coronary-artery-occlusion-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

21.5K ビュー.  University of Colorado Denver. 心筋虚血や虚血プレコンディショニングのためのマウスモデルでは、重要なツールの研究心保護メカニズムです。 in vivoで。ここで、我々は簡単に適用を報告するその場でモデル。

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

Modeling Stroke in Mice - Middle Cerebral Artery Occlusion with the Filament Model

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are very limited. To meet the need for novel therapeutic approaches, experimental stroke research frequently employs rodent models of focal cerebral ischaemia. Most researchers use permanent or transient occlusion of the middle cerebral artery (MCA) in mice or rats.
Proximal occlusion of the middle cerebral artery (MCA) via the intraluminal suture technique (so called filament or suture model) is probably the most frequently used model in experimental stroke research. The intraluminal MCAO model offers the advantage of inducing reproducible transient or permanent ischaemia of the MCA territory in a relatively non-invasive manner. Intraluminal approaches interrupt the blood flow of the entire territory of this artery. Filament occlusion thus arrests flow proximal to the lenticulo-striate arteries, which supply the basal ganglia. Filament occlusion of the MCA results in reproducible lesions in the cortex and striatum and can be either permanent or transient. In contrast, models inducing distal (to the branching of the lenticulo-striate arteries) MCA occlusion typically spare the striatum and primarily involve the neocortex. In addition these models do require craniectomy. In the model demonstrated in this article, a silicon coated filament is introduced into the common carotid artery and advanced along the internal carotid artery into the Circle of Willis, where it blocks the origin of the middle cerebral artery. In patients, occlusions of the middle cerebral artery are among the most common causes of ischaemic stroke. Since varying ischemic intervals can be chosen freely in this model depending on the time point of reperfusion, ischaemic lesions with varying degrees of severity can be produced. Reperfusion by removal of the occluding filament at least partially models the restoration of blood flow after spontaneous or therapeutic (tPA) lysis of a thromboembolic clot in humans.
In this video we will present the basic technique as well as the major pitfalls and confounders which may limit the predictive value of this model.

Filamentous occlusion of the Middle cerebral artery is a common model for studying ischemic stroke in mice.

マウスにおけるモデリングのストローク - フィラメントモデルと中大脳動脈閉塞

Stroke is among the most frequent causes of death and adult disability, especially in highly developed countries. However, treatment options to date are ...

医学

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.

隔離された腎動脈閉塞のためのハンギングウェイトシステムの利用

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 a Hanging-weight System for Liver Ischemia in Mice

Acute liver injury due to ischemia can occur during several clinical procedures e.g. liver transplantation, hepatic tumor resection or trauma repair and can result in liver failure which has a high mortality rate1-2. Therefore murine studies of hepatic ischemia have become an important field of research by providing the opportunity to utilize pharmacological and genetic studies3-9. Specifically, conditional mice with tissue specific deletion of a gene (cre, flox system) provide insights into the role of proteins in particular tissues10-13 . Because of the technical difficulty associated with manually clamping the portal triad in mice, we performed a systematic evaluation using a hanging-weight system for portal triad occlusion which has been previously described3. By using a hanging-weight system we place a suture around the left branch of the portal triad without causing any damage to the hepatic lobes, since also the finest clamps available can cause hepatic tissue damage because of the close location of liver tissue to the vessels. Furthermore, the right branch of the hepatic triad is still perfused thus no intestinal congestion occurs with this technique as blood flow to the right hepatic lobes is preserved. Furthermore, the portal triad is only manipulated once throughout the entire surgical procedure. As a result, procedures like pre-conditioning, with short times of ischemia and reperfusion, can be easily performed. Systematic evaluation of this model by performing different ischemia and reperfusion times revealed a close correlation of hepatic ischemia time with liver damage as measured by alanine (ALT) and aspartate (AST) aminotransferase serum levels3,9. Taken together, these studies confirm highly reproducible liver injury when using the hanging-weight system for hepatic ischemia and intermittent reperfusion. Thus, this technique might be useful for other investigators interested in liver ischemia studies in mice. Therefore the video clip provides a detailed step-by-step description of this technique.

We established a novel murine model of a hanging weight system for portal triad occlusion. This technique may be useful for future investigations of ischemia in murine hepatic models.

マウスの肝臓虚血のためにハンギング軽量システムの利用

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

Modified Technique for Coronary Artery Ligation in Mice

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI we need better knowledge about pathophysiology of myocardial ischemia. This knowledge may be valuable to define new therapeutic targets for innovative cardiovascular therapies4. Experimental MI model in mice is an increasingly popular small-animal model in preclinical research in which MI is induced by means of permanent or temporary ligation of left coronary artery (LCA)5. In this video, we describe the step-by-step method of how to induce experimental MI in mice.
The animal is first anesthetized with 2% isoflurane. The unconscious mouse is then intubated and connected to a ventilator for artificial ventilation. The left chest is shaved and 1.5 cm incision along mid-axillary line is made in the skin. The left pectoralis major muscle is bluntly dissociated until the ribs are exposed. The muscle layers are pulled aside and fixed with an eyelid-retractor. After these preparations, left thoracotomy is performed between the third and fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The proximal segment of LCA artery is then ligated with a 7-0 ethilon suture which typically induces an infarct size ~40% of left ventricle. At the end, the chest is closed and the animals receive postoperative analgesia (Temgesic, 0.3 mg/50 ml, ip). The animals are kept in a warm cage until spontaneous recovery.

The surgical procedure used to induce experimental myocardial infarction in mice begins with left thoracotomy between the third and the fourth ribs in order to visualize the anterior surface of the heart and left lung. The left coronary artery is ligated, the chest is closed and the mouse is allowed to recover spontaneously.

マウスにおける冠動脈結紮のために修飾されたテクニック

Myocardial infarction (MI) is one of the most important causes of mortality in humans1-3. In order to improve morbidity and mortality in patients with MI ...

Optimized System for Cerebral Perfusion Monitoring in the Rat Stroke Model of Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal models of acute ischemic stroke allows to confirm successful arterial occlusion and exclude subarachnoid hemorrhage. Cerebral perfusion monitoring can also be used to study intracranial collateral circulation, which is emerging as a powerful determinant of stroke outcome and a possible therapeutic target. Despite a recognized role of Laser Doppler perfusion monitoring as part of the current guidelines for experimental cerebral ischemia, a number of technical difficulties exist that limit its widespread use. One of the major issues is obtaining a secure and prolonged attachment of a deep-penetration Laser Doppler probe to the animal skull. In this video, we show our optimized system for cerebral perfusion monitoring during transient middle cerebral artery occlusion by intraluminal filament in the rat. We developed in-house a simple method to obtain a custom made holder for twin-fibre (deep-penetration) Laser Doppler probes, which allow multi-site monitoring if needed. A continuous and prolonged monitoring of cerebral perfusion could easily be obtained over the intact skull.

Cerebral perfusion monitoring has been demonstrated to improve accuracy in ischemic stroke models. Technical difficulties often limit the use of this essential tool for cerebrovascular research. In this video, an optimized system is shown to obtain a single or multi-site hemodynamic monitoring during intraluminal middle cerebral artery occlusion in rats.

腔内中大脳動脈閉塞のラット脳卒中モデルにおける脳血流モニタリングのための最適化されたシステム

The translational potential of pre-clinical stroke research depends on the accuracy of experimental modeling. Cerebral perfusion monitoring in animal ...

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.

マウスにおけるタキサンの薬物動態学的および薬力学的分析のための頸動脈煎茶

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 ...

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It is characterized by fluid retention, shortness of breath, and fatigue, in particular on exertion. Heart failure is a growing public health problem, the leading cause of hospitalization, and a major cause of mortality. Ischemic heart disease is the main cause of heart failure.
Ventricular remodelling refers to changes in structure, size, and shape of the left ventricle. This architectural remodelling of the left ventricle is induced by injury (e.g., myocardial infarction), by pressure overload (e.g., systemic arterial hypertension or aortic stenosis), or by volume overload. Since ventricular remodelling affects wall stress, it has a profound impact on cardiac function and on the development of heart failure. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is used to investigate ventricular remodelling and cardiac function post-myocardial infarction. This model is fundamentally different in terms of objectives and pathophysiological relevance compared to the model of transient ligation of the left anterior descending coronary artery. In this latter model of ischemia/reperfusion injury, the initial extent of the infarct may be modulated by factors that affect myocardial salvage following reperfusion. In contrast, the infarct area at 24 hr after permanent ligation of the left anterior descending coronary artery is fixed. Cardiac function in this model will be affected by 1) the process of infarct expansion, infarct healing, and scar formation; and 2) the concomitant development of left ventricular dilatation, cardiac hypertrophy, and ventricular remodelling.
Besides the model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery, the technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented in detail.

Heart failure is the leading cause of hospitalization and a major cause of mortality. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is applied to investigate ventricular remodelling and cardiac dysfunction post-myocardial infarction. The technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented.

マウスの左前下冠動脈の動脈の常設ライゲーション：心筋梗塞後のリモデリングおよび心不全のモデル

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

マウスの圧負荷モデルを用いた冠動脈の流れと冠血流準備の超音波ベースのアセスメント

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ischemic in origin and occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA). Currently the only Food and Drug Administration (FDA) approved drug for the treatment of this devastating disease is tissue plasminogen activator (tPA). However, tPA has a small therapeutic window for administration (3 - 6 hr), and is only effective in 4% of the patients who actually receive it. Current research focuses on understanding the pathophysiology of stroke in order to find potential therapeutic targets. Thus, reliable models are crucial, and the MCA occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) is deemed to be the most clinically relevant surgical model of ischemic stroke, and is fairly non-invasive and easily reproducible. Typically the MCAo model is used with rodents, especially with mice due to all the genetic variations available for this species. Here we describe (and present in the video) how to successfully perform the MCAo model (with reperfusion) in mice to generate reliable and reproducible data.

In order to understand the pathophysiology of stroke, it is important to use reliable models. This paper will describe one of the most frequently used stroke models in mice, termed the middle cerebral artery occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) with reperfusion.

マウスの中大脳動脈閉塞再灌流誘発性の脳卒中のための外科的アプローチ

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

Identifying Coronary Artery Calcification on Non-gated Computed Tomography Scans

Coronary artery calcification (CAC) provides an objective measure of coronary artery disease and can readily be identified on non-gated computed tomography (CT) scans with a high correlation with gated cardiac CT scans. This standardized protocol takes a step-wise approach to not only optimizing an image for the identification of calcification but also to distinguishing CAC from other common causes of calcification in the cardiac silhouette. Recognition of CAC on non-gated CT scans helps to identify a very powerful prognostic factor that can influence therapeutic interventions or downstream diagnostic testing without requiring a gated cardiac scan. These non-gated CT scans are often acquired as part of the routine care of the patient, and this data is readily available without another dose of&#160;ionizing radiation. This protocol allows for the precise and accurate extraction of this data for the purposes of retrospective data analysis in clinical research studies, but also in the clinical evaluation and management of patients.

Here, we present a protocol to reliably and systematically identify coronary artery calcification (CAC) on non-gated computed tomography (CT) scans of the chest or abdomen. CAC provides an objective measure of coronary artery disease for both research and clinical purposes.