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Method Article
* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
여기에서는 심근경색의 실험적 모델, 심장 리모델링 및 기능을 연구하기 위한 심장초음파검사법, 피로시리우스 적색 및 로다민 염색 절편에서 섬유증 및 비대를 정량화하는 절차, Masson's trichrome으로 염색된 슬라이스의 경색 크기 및 팽창 지수에 대해 설명합니다.
심혈관 질환은 서구 국가에서 가장 흔한 사망 원인이며, 급성 심근 경색(MI)이 가장 흔한 형태입니다. 이 논문은 MI의 실험 동물 모델에서 심장 치유 및 리모델링의 시간적 진화에서 갈렉틴 3(Gal-3)의 역할을 연구하기 위한 프로토콜을 설명합니다.
설명된 절차에는 수컷 C57BL/6J(대조군) 및 Gal-3 녹아웃(KO) 마우스에서 영구 관상동맥 결찰을 사용한 MI의 실험적 모델, 생체 내에서 심장 리모델링 및 수축기 기능을 연구하기 위한 심초음파검사 절차, 단면적(MCSA)에 의한 근세포 비대를 연구하기 위한 피크로시리우스 적색 염색 및 로다민 접합 렉틴 염색 절편을 사용한 간질성 심근 섬유증의 조직학적 평가, 및 Masson의 트리크롬 및 트리페닐 테트라졸륨 클로라이드로 염색된 슬라이스의 플라니메트리에 의한 경색 크기 및 심장 리모델링(흉터 얇아짐, 중격 두께 및 확장 지수)의 정량화. 갈-3 MI가 있는 KO 마우스는 심장 재형성이 중단되고 흉터 얇아짐 비율과 팽창 지수가 증가한 것으로 나타났습니다. MI가 발병했을 때, 심근 기능과 심장 재형성도 심각한 영향을 받았다. MI 후 4주째에 경색된 Gal-3 KO 마우스에서 섬유증의 자연적 진화도 영향을 받았습니다.
요약하면, MI의 실험 모델은 Gal-3 및 기타 동물 모델의 유전자 결실을 가진 마우스에서 심장 복구 및 리모델링의 시간적 진화를 연구하는 데 적합한 모델입니다. Gal-3 의 결핍은 심장 복구의 역학에 영향을 미치고 MI 후 심장 리모델링 및 기능의 진화를 방해합니다.
심근경색(MI)은 가장 흔한 형태의 심혈관 질환입니다. MI 후 심근은 MI 경색 영역의 치유, 심실 리모델링(VR) 및 심근 기능 장애1을 포함하여 일련의 형태학적 및 기능적 변화를 겪습니다. MI의 치유는 섬유성 흉터의 형성으로 끝나는 깊은 염증성 침윤과 관련된 역동적이고 잘 조직된 과정입니다 2,3. 마우스에서 MI의 실험 모델은 현재 병리학적 조건 4,5 하에서 심장 리모델링을 연구하는 데 사용되며, 영구적인 관상동맥 결찰을 유도하기 위한 재현 가능하고 효과적인 절차를 개발하기 위해서는 정확한 수술 프로토콜에 대한 인식이 필수적입니다. 이 방법은 MI의 치유와 좌심실 리모델링(LVR)의 시간적 진화 및 MI와 관련된 심장 기능 장애와의 관련성을 연구하는 데 필요합니다.
갈렉틴(Galectin)은 세포 내 리간드(intracellular ligands), 막 수용체(membrane receptor) 및 세포 외 당단백질(extracellular glycoprotein)에 있는 특정 탄수화물을 인식하는 렉틴(lectin) 그룹입니다. 갈렉틴 3(Gal-3)은 세포 표면의 당접합체(glycoconjugates)에서 N-글리칸과 O-글리칸의 인식 및 가교를 통해 작용하는 이 과의 구성원으로, 면역 체계에서 널리 발현됩니다6. 이전 연구에서는 심혈관 질환에서 염증 및 섬유증 조절자로서 Gal-3의 역할을 조사했습니다 7,8,9,10,11,12. 염증은 리모델링의 진화에 현저한 영향을 미칠 수 있기 때문에 치유 중 염증의 조절 인자를 표적으로 삼는 것이 매우 중요하기 때문에, 우리는 MI 후 심실 리모델링의 시간적 진화를 연구하기 위한 프로토콜과 Gal-3의 유전적 돌연변이가 MI의 치유의 시간적 진화를 어떻게 수정하고 마우스의 심장 리모델링 및 기능에 영향을 미치는지를 결정하기 위한 단계와 방법을 설명하고자 했습니다.
참고: 이 프로토콜에 설명된 모든 실험은 부에노스아이레스 대학의 동물 관리 및 연구 위원회(CICUAL)의 승인을 받았으며, 이는 미국 국립 연구 위원회(National Research Council, 미국) 위원회의 실험실 동물 보호 및 사용 가이드 업데이트 위원회(Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)13에 따라 승인되었습니다. 실험을 위해 체중이 30-35g인 수컷, 연령 일치 C57BL/6J 및 Gal-3 KO 마우스(8-10주령)를 사용하여 수술을 더 잘 조작할 수 있습니다. 동물이 자유자재로 물과 음식에 접근할 수 있도록 합니다. Gal-3 KO 마우스는 대조군 C57BL/6J 마우스와 동일한 생물 자원 시설에서 C57BL/6J 배경에서 사육되었습니다.
1. 수술 부위 및 기구
2. 마취 및 삽관
3. 설계 연구
4. 심초음파검사
참고: 마우스 심초음파의 경우 벽 직경과 캐비티 크기를 적절하게 시각화하기 위해 10MHz 이상의 선형 변환기를 사용해야 합니다. 이 절차는 1.15mL/kg의 복강내(IP) 아베르틴을 사용한 마취 하에 또는 의식이 있는 동물에서 수행할 수 있습니다. 그러나 후자는 조작으로 인한 스트레스와 불안으로 인해 MI가 있는 마우스에서 혼란스러운 결과를 초래할 수 있습니다.
5. 조직학 평가
6. 심장 리모델링을 평가하기 위한 경색 크기 및 플라니메트리의 정량적 측정
MI 후 생존과 부검
4주에 걸친 추적 관찰 결과, C57 마우스의 17%(4/23)와 Gal-3 KO 마우스의 40%(8/20)가 죽은 채로 발견되었습니다. 부검이 수행되었습니다. 죽은 Gal-3 KO 마우스는 C57 마우스보다 더 큰 심장을 보였으며(그림 1), C57 마우스의 38%가 Gal-3 KO 마우스의 32%에 비해 심장 파열과 직접적인 관련이 있는 거시적 흉혈을 ?...
영구 관상동맥 결찰에 의한 MI의 실험 모델은 심장 복구 및 리모델링의 다양한 병태생리학적 메커니즘을 연구하는 데 사용됩니다 5,14,17. 이 논문은 심장 복구의 시간적 진화와 MI 후 심실 리모델링에 미치는 영향을 연구하기 위해 현재 이 실험실에서 사용되는 다양한 방법을 요약합니다14,...
저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.
저자는 Ana Chiaro의 기술적 지원에 감사드립니다. 이 작업은 아르헨티나 과학기술진흥청(PICT 2014-2320, 2019-02987 및 PICT 2018-03267 to VM)과 부에노스아이레스 대학교(UBACyT 2018-382 20020170100619BA to GEG)의 보조금으로 지원되었습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
8-0 silk suture | Ethicon | ||
C57BL/6J mice | Department of Bioresources of the Faculty of Veterinary of the University of Buenos Aires, Argentina | ||
Forceps | |||
Hardvard 386 respirator | Hardvard company | ||
Heating pad | maintain animal's temperature during surgery | ||
Image Pro-Plus 6.0 | Media Cybernetics | Image Analysis Software | |
Ketamine | Holiday | ||
Masson Trichrome | BIOPUR | ||
Picrosirius red | BIOPUR | ||
Retractors | |||
Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | Mechanical ventilator | |
Scissors | |||
Stereoscopic magnifying glass | Arcano | ||
Vivid 7 machine (General Electric Medical Systems, Horten, Norway) | General Electric | Any tracking software can be utilized with this protocol | |
WGA no. RL-1022, Vector Laboratories, Burlingame | Vector Laboratories | ||
Xylazine | Pro-Ser |
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