This work was supported by Interdisciplinary Centre for Clinical Research IZKF Aachen (junior research group to E.A.L.) within the faculty of Medicine at RWTH Aachen University. We are grateful Dr. Rusu and Ashley Christina Vourakis for critical review of the manuscript and Mrs. Roya Soltan for the professional help with immunohistochemistry staining.

참고 : 본 논문에서는 실험을 저지 독일어와 유럽 동물 관리 지침에 따라 수행된다. 동물은 교수 R. Tolba 박사 A. Teubner (동물 복지 담당관)의 감독하에, 실험 동물 과학 연구소, Universiy 병원 아헨, 독일의 동물 시설에서 사육된다. 1. 동물 관리 <ol><li> 음식과 전문 수의학 제어 및 치료에 대한 적절한 액세스를 보장, 전문 치료실에서 쥐를 유지합니다. 동물이 이동하거나 외부에서 구입하는 경우, 절차를 진행하기 전에 한 주간의 숙박 시설을 확보하시기 바랍니다. </li></ol> 2. 삽관 <ol><li> , 8-10 주 된 남성 C57BL / 6 야생형 마우스를 마취 100 ㎎ / ㎏ 케타민 10 ㎎ / ㎏ 자일 라진의 복강 내 주사를 사용하여 25~27g. 발가락 핀치 반사에 의한 마취의 수준을 모니터링합니다. 절차를 수행하는 동안 건조를 방지하기 위해 눈에 수의사 연고를 놓습니다. </li><l난&gt; 교육 기관의 동물 관리 지침에 따라, 수술 절차를 시작하기 전에 buprenophine 0.1 ㎎ / ㎏ 체중 피하와 통증 치료를 관리 할 수​​ 있습니다. </li><li> 멸균 물질 및기구를 사용하여 수술하는 동안 감염을 피하기 위해 무균 상태의 유지를 확신시킨다. </li><li> 가열 수술 테이블에 앙와위에서 마취 마우스를 놓습니다. 작은 면도칼을 사용하여 복부 목 영역과 흉부의 왼쪽 절반 모두에서 머리를 제거하고 절개하기 전에 70 % 알코올로 소독. <ol><li> 목의 중앙에 수술 가위를 사용하여 0.5 cm의 작은 중간 절개를 수행합니다. 피부 아래에, 살균 곡선 집게로 2 지방 기관을 통해 이동하여 피복 근육의 투명도를 통해 실체 현미경 아래에있는 기관을 시각화. </li></ol></li><li> 실체 현미경 (그림 1A)를 사용하여 구두로보기 아래 기관에 삽관 정맥을 소개합니다. 죽 금속 정맥을 구별투명한 조직을 우. 그리고 어느 순간 (그림 1B)의 운전 중, 위치 및 위치를 확인합니다. </li><li> 작은 동물 인공 호흡기에 정맥을 연결하고 환기 설정있어서를 조정 가이드 라인 (100 ~ 150 μL와 분당 100 ~ 150 사이의 호흡 속도 사이의 호흡량)를 제조하고 있습니다. </li></ol> 3. 심근 경색 유도 <ol><li> xyphoid 왼쪽 axila 라인 사이의 중간에 피부 절개 미만의 0.5 cm를 수행한다. 하부 리브에서 근육 층을 분리 집게를 사용한다. </li><li> 흉강 (17)를 개방 할 때까지 작은 가위를 사용하여 리브 사이에 작은 절개를 수행한다. 만성 경색의 경우, 4 번째 늑간 공간 (그림 1D)에서, 5 번째 늑간 공간 (그림 1C) 및 / 또는 허혈 / 재관류 모델에서 절개를 수행합니다 쉽게 접근 번호의 2 번째와 아래에서 3 일 </suP&gt; 늑간 공간, 각각). </li><li> 흉강을 엽니과 마음을 시각화하기 위해 절개로 견인기를 놓습니다. </li><li> 조심스럽게 과도한 섬유화 과정을 방지하기 위해 심낭을 제거합니다. </li><li> 깊은 위치 빛 붉은 혈관으로 좌측 하행 관상 동맥 (LAD)를 시각화. LAD이 가시화 할 수없는 경우, 재현성을 높이기 위해 일부 참조 점을 고려한다. <ol><li> 만성적 경색증 모델의 경우,도 1c에 도시 된 바와 같이 참조로 정맥을 갖는 (귓바퀴와 정점 사이) 심장의 복부 측면의 중간에 배치 합자. 전층 전후방 경색을 얻었다 0/7 실크 봉합사를 이용하여 동맥의 두 가지를 결합한다. 그레이 컬러는 봉합사의 위치를 표시하고 (도 1C) 필요하다면 반복 될 수있다. </li><li> 허혈 / 재관류 모델의 경우, LAD의 본체 (그림 1D)를 통해, 귓바퀴에서 합자를 놓습니다. LIG 손해ature는 용기의 무결성을 보호하기 위해 실리콘 튜브 위에 위치한다. 회색 색상은 경색 영역을 표시하고 전체 심장 (그림 1D)에 나타납니다. 허혈 기간 동안 리브에 시간적 봉합사를 놓고 조직의 건조를 방지하기 위해 압축을 이용하여 적셔. 허혈 후 실리콘 튜브를 분리하고 재관류를 시각화 작은 가위로 절단 봉합사. </li></ol></li><li> 절차의 시작 부분에 사용되는 마취제와 진통제가 (2.1 및 2.2 단계) 옆에, 동물의 적절한 편안함을, 또는 기관의 동물 관리 지침을 따르지 수술 중 0.5 % 이소 플루 란을 사용합니다. </li></ol> 4. 봉합 및 복구 <ol><li> 따뜻한 등장 소금 용액을 작성하여 가슴에서 잔류 공기를 제거합니다. </li><li> 3 봉합 0/6 (그림 2A와 2B 참조)와 함께 가슴을 닫습니다. 으로 보장하기 위해 90 °의 각도로 배치 내측 봉합도 2에 도시 된 바와 같이, 리브 폐쇄 ealed (도 2A, B). </li><li> 2 봉합 (그림 2C)와 3-4 봉합 0/6 (그림 2D)로 피부와 근육 층을 닫습니다. 또한 심 초음파 측정을위한 적절한 창을 얻기 위해 별도로 봉합을 수행합니다. </li><li> 인공 호흡기에서 삽관 정맥을 분리하고 자발적인 호흡을 할 수 있습니다. 나중에 식별를 들어, 로컬 시스템 (교육 기관에서 동물 복지 담당자에게 문의)를 사용하여 마우스를 표시합니다. </li><li> 이 깨어 때까지 빨간색 램프 아래 왼쪽에 마우스를 놓으십시오. 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 두지 마십시오. 완전히 회복 될 때까지 다른 동물의 회사에서 일하기 위해 수술을 한 동물을 허용하지 않습니다. </li><li> 교육 기관의 동물 관리 지침에 따라, 다음 3 일 동안 buprenophine 0.1 mg / kg 체중 피하 통증 치료 관리. </li&gt; </ol> 심근 경색의 5 분석 <ol><li> 구혈률, 분수 단축, 심 박출량과 심장 크기 : 정기적으로 심 초음파 (그림 3A)에 의해 심장 기능을 모니터링 할 수 있습니다. </li><li> 100 밀리그램 / kg 케타민, 10 밀리그램 / kg 자일 라진의 복강 내 주사를 사용하여 동물을 마취. 반사의 부족으로 수술 전에 적절한 마취를 확인합니다. </li><li> 흉강을 열고 광범위하게 멸균 PBS 용액 세척 나머지 혈액에 배치, 마음을 절제. </li><li> 필요한 경우, 흉강에서, 또는 마음의 제거 후 infracted 지역의 부상을 피함으로써 심장에서 직접 혈액을 수집합니다. </li><li> 세척 후, 포화 KCl을 솔루션에 diastola의 마음을 중지 (steril는 PBS에 3M KCl을 여과). 조직 학적 분석을 위해 10 % 포르말린에 마음을 수정하고 단계 5.7를 진행합니다. </li><li> 필요한 경우, 차의 생존 능력을 측정에반스 블루 / 트리 페닐 테트라 졸륨 클로라이드 (TTC) 염색 DIAC 세포. 세척하지 않고, 초기 장소에서 합자를 재 구축 한 후, 대동맥 캐 뉼러를 사용하여 200 μL 1 % 에반스 블루 용액으로 심장을 관류 및 -20 ° C에서 작은 비닐 봉투에 마음을 동결. <ol><li> 2 시간 후, 날카로운 메스를 사용하여 5 횡으로 슬라이드를 수행함으로써 제조 된 바와 같이, 37 ° C에서 TTC 용액 중에서 10-15 분 동안이를 부화. 10 % 포르말린에 10 분 동안 슬라이드를 수정하고 추가 분석을 위해 현미경 슬라이드 사이에 넣어 두 었어요. </li><li> 횡단 단면을 수행하기 위해, 끝의 마음을 위치시킴으로써, 파라핀의 심장 조직을 포함시킵니다. 5 μm의 직렬 섹션을 수행합니다. 처음 20 절을 수집하고 다음 300 μm의 폐기합니다. 승모판 레벨에 도달 할 때까지 부분 프로토콜을 계속 (도 3A, B). 직렬 부분은 떨어져 전체의 마음을 따라 400 μm의를 수집하고 F를 염색 할 수있다또는 정량적 분석. </li></ol></li><li> Gomori의 한 단계 6-8를 염색하여 경색 크기를 측정한다. </li><li> 보통의 면역 조직 염색을 사용하여 시리얼 부분에서 혈관 신생, 콜라겐 내용이나 염증 세포 모집을 분석합니다. </li></ol>

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</ol>

The authors have nothing to disclose.

절차를 수행하는 동안, 몇 가지 중요한 점은 주목해야 할이 있습니다 : 삽관, 개방 흉강과 LAD의 합자. 첫 번째 중요한 단계는 experiements 전에 동물의 삽관입니다. 많은 그룹은 기관에 직접 캐 뉼러를 삽입 마우스 및 빛의 소스에 고정하기위한 수직 지지대를 사용하고있다. 이 방법은 불확실성 기관에 정맥의 정확한 삽입 관한 정보를 가지고 있으며, 초보자에 의해 실패에 가장 경향이있다. 작은 절개 전진 뉼러의 위치는 그러므로 기본 속도 감소, 전체 기동시에 제어 될 수있다. 또한, 기관 절개 따라서 합병증을 감소시키고 작동 시간을 단축 능가한다. 다음으로 중요한 단계는 흉강의 개구이다. 중간 흉골 절개술은 동물의 회복을 지연 위험이 높은 기동을 나타냅니다. 2-3 리브 (15)의 절단을 의미 측면 왼쪽 절개 </SUP&gt;, 부족한 복구 및 사망률 증가로 이어집니다. 우리는 최소한의 부담을 제공 갈비뼈 사이의 작은 모델, 이산 절개에 사용됩니다. 동물은 수술 후 매우 신속하게 복구와 현재의 결함이나 방해를 치유하지. 하부 늑골 간 공간 기준점으로서 취해진 다. 이 고려, 만성 허혈 / 재관류 모델의 합자 장소에 적절하고 차별화 된 접근이 심각한 문제를 발생시키지 않습니다. 합자 자체가 가장 중요한 단계를 나타냅니다. 왼쪽 내림차순으로 관상 동맥이 가시화 될 어렵다, 자주보기없이 결합 될 필요가있다. 따라서 일부 해부학 적 기준점 올바른 결찰을 수행하기 위해 의사를 도와 지적된다. 만성적 경색증 모델의 경우, 결찰은 주요 전방 정맥 (도 2b)의 끝보다도 귓바퀴와 정점 사이, 심장의 복부 측면의 중간에 배치된다. 효율 contro 수피해 지역의 회색 색상의 모양을 시각화하여 채워. 경색 영역을 전방 나타나고 후벽을 포함하지 않는 경우, 새로운 봉합사는 봉합사 제의 왼쪽에 배치 될 수있다. LAD의 주요 루트는이 부분을 검출에 심각한 문제를 표시하지 않는 때문에 귓바퀴 (18)에서 항상 볼 수 있습니다합니다. 그러나, 귓바퀴 출혈 주요 위험을 제시하고, 신중하게 처리 될 필요가있다. 절차는 해당 기기의 존재에 의해 제한된다. 작은 동물 인공 호흡기와 적절한 마취 시스템은 비용이 많이 들고 공간의 가스 및 환기 시스템에 연결이 필요합니다. 또한, 동물의 가까운 감독은 프로 시저가 가능한 임상을 감지 한 후 첫 주에 필요하다. 실험 기간 동안 심장 기능을 검사하기 위해, 고해상도 초음파 복잡한 LANGENDORF 관류 시스템, 소형 또는 뇌 실내 카테터 측정이 요구되는, INV높은 비용과 추가로 전문 지식을 olving. 심근 경색 감안 체외에서 이벤트의 복잡도를 재현 가능한 다른 방법이 없다. 관심 지점에 따라, 랑겐 돌프 시스템에서 고립 된 심장의 생체 관류는 다른 자극이나 약물에 반응하여 수축, 심장 기능과 심근 생존 능력에 대한 정보를 제공합니다. 그러나, 혈액 성분과 면역 체계의 모든 간섭을 배제하며, 심근 경색 후 재 형성 및 치유의 장기 연구에 표시되지 않는다. 심근 경색 절차를 수행 한 후, 모든 다른 기능적 분석은 심 실내 압력 측정치, 초음파 (작은 동물 초음파 시스템) 또는 격리 랑겐 돌프 심장 재관류 같이 수행 될 수있다. 또한, 모든 분자 생물학적 분석, GE를 세포, 단백질, mRNA를, 마이크로 RNA를 식별하기 위해 수행 될 수있다NES 또는 심근 경색에 대한 새로운 치료 전략을 개발하는 치료 표적으로 사용될 수있는 다른 바이오 마커.

심근 경색은 선진국에서 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 진단 및 치료 방법의 부정 할 수없는 진전에도 불구하고, 심혈관 질환은 여전히​​ 사망의 주요 원인이다. 향상된 수명과 삶 리스크를 감안할 때, 심혈관 질환의 발생의 지속적인 증가는 미래에 예상된다. 따라서, 심혈관 질환의 치료를위한 신규 한 접근법을 확립하고 검증하는 강한 요구가있다. 인간 연구의 내용이 제한 고통, 이러한 연구는 일반적으로 설명하고, 이들 주요 건강 문제에 대한 해결책을 제공 할 수 없게되고, 분자 수준의 메커니즘을 이해하기에 불충분하다. 또한, 기초 연구는 실험실에서 심혈관 질환의 메카니즘을 재현하기 위해 복잡하고 어려움으로 인해 제한되어왔다. 따라서, 심장의 병태 생리에 대한 우리의 지식을 증가혈관 질환, 그것은 동물 모델 1, 2를 확인하는 것이 필수적이다. 그러나, 동물 실험의 많은 원인 필요한 다른 시점에서 심근 경색, 분석 후 치유에 관여하는 분자의 모든 이벤트 캐스케이드의 동정을 행 하였다. 심근 경색은 종종 실험 동물 모델을 이용하여 수행된다. 작은 동물 3-11 심근 경색을 유도하는 큰 동물 모델보다 세포 및 분자 사건을 조사하기 위해 사용되는 가장 적합하고 효율적인 모델이다. 또한, 다른 종은 마우스 (12) 형질 전환 또는 녹아웃 균주의 가용성을 제공합니다. 이 마우스 모델은 13, 14 (스텐트 재 협착에, 죽상 동맥 경화증 등) 심장 혈관 병변을 포함한 다른 질환에 매우 유용하다. 또한, 낮은 임신 기간과 자손들의 수가 많으면 심근 INFA의 분자 메커니즘을 연구하는 가장 매력적인 시스템으로 마우스 모델을 한정rction (12). 그럼에도 불구하고, 쥐의 심장의 크기가 미세 동안 조작의 높은 정밀도를 기대하고있다. 이러한 자격을 갖춘 숙련 된 수술 인력을 교육하는 것은 시간이 많이 소요되는 작업 집약적 인 과정이다. 따라서, 우리는 여기에 같은 마우스의 복잡한 심근 경색 모델을 수행하는 학생이나 기술자 심지어 평균 자격과 공동 작업자를 안내하는 팁과 트릭을 포함하여 상세한 미세 절차를 제시한다. 우선, 삽관은 절개술을 사용하지 않고 짧은 뉼러 의해 수행된다. 흉부 절개 리브 및 / 또는 주변 조직의 손상을 방지, 늑간 지역에 위치해 있습니다. 이 하위 단계는 빠른 회복과 치유 (15)을 보장하기 위해 매우 관련이있다. 여전히 상당한 경색 크기를 유지하면서, 합자 높은 생존율, 만성 허혈 및 허혈 / 재관류 모델을 미분한다. 우리의 경험은 그쪽을 보여줍니다실크 봉합사를 이용하여 t는 극저온 부상 16에 비해 더 높은 재현성을 보장한다. 결론적으로, 여기에 기재된 방법은 작은 동물 모두 만성 허혈 및 허혈 / 재관류 모델에서 적용 가능하다. 이 절차에 제시된 팁과 트릭은 작은 동물 모델에 적용하기에도 부족하거나 평균 자격을 가진 직원을 가능하게하기위한 것입니다.

<table><tbody><tr><td>Stereomicroscope</td><td>Olympus</td><td>SZ/X9</td><td></td></tr><tr><td>Mouse ventilator</td><td>Harvard Apparatus</td><td>730043</td><td>Model Minient 845</td></tr><tr><td>Dual Anesthesia System (Tabletop Version)</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td>Selfcontained isofluranebased anesthesia unit for use on lab tables, with a compact 8&quot; x 11&quot; footprint.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Intubation cannula</td><td>Harvard Apparatus</td><td>732737</td><td></td></tr><tr><td>Forceps</td><td>FST, Germany</td><td>9119700</td><td>standard tip curved 0.17 mm x 0.1 mm</td></tr><tr><td>Scissors</td><td>FST, Germany</td><td>9146011</td><td>straight</td></tr><tr><td>Vannas scissor</td><td>Aesculap, Germany</td><td>OC 498 R</td><td></td></tr><tr><td>Retractors</td><td>FST, Germany</td><td>1820010</td><td>2.5mm wide</td></tr><tr><td>Retractors</td><td>FST, Germany</td><td>1820011</td><td>5 mm wide</td></tr><tr><td>Wire handles</td><td>FST, Germany</td><td>1820005</td><td>&amp;nbsp;10 cm</td></tr><tr><td>Wire handles</td><td>FST, Germany</td><td>1820006</td><td>&amp;nbsp;14 cm</td></tr><tr><td>Ketamine 10%</td><td>CEVA, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Xylazine 2%</td><td>Medistar, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bepanthene eye and nose cream</td><td>Bayer, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silicon tube</td><td>IFK Isofluor, Germany</td><td>custommade&amp;nbsp; product</td><td>diameter 500 &amp;micro;m</td></tr><tr><td>section thickness 100 &amp;micro;m</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>polytetrafluorethylene catheter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PROLENE Suture 6/0&amp;nbsp;</td><td>ETHICON</td><td>8707H</td><td>polypropylene monofilament suture, unresorbable, needle CC1, 13 mm, 3/8 Circle</td></tr><tr><td>7/0 Silk</td><td>Seraflex</td><td>IC 1005171Z</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasound&amp;nbsp;</td><td>Vevo, Canada</td><td>770 Vevo</td><td></td></tr></tbody></table>

minimal invasive surgical procedure of inducing myocardial infarction in mice

심근 경색은 여전히​​ 지난 수십 년 동안 스텐트 개발 분야에서 상당한 진전에도 불구하고, 서방 국가에서 사망의 주요 원인이 남아있다. 기본 메커니즘의 해명과 새로운 치료 전략의 개발을위한 유효한 동물 모델의 가용성은 필수입니다. 우리가 심근 경색에 대처하기 위해 생체 내 조건 하에서 pathomechanisms 심혈관 질병에 대한 새로운 통찰력을 필요로하기 때문에, 동물 모델의 타당성은 중요한 측면이다. 그러나 동물의 보호는 이러한 맥락에서 매우 적합하다. 따라서, 우리는 높은 재현성과 동물의 생존율을 보장 마우스에서 심근 경색의 최소 침습과 간단한 모델을 확립한다. 따라서,이 모델은 동물 실험의 3R 원칙의 요구 사항 (교체, 정제 및 축소)을 충족하고 cardiov에 대한 치료 전략의 추가 개발에 필요한 과학적 정보를 보장ascular 질환.

심근 경색 절차는 25-30 분 내에 발생하고, 10 %의 사망률을 나타낸다. 수술 후, 마우스는 다음 15 분 이내에 마취에서 회복. 물리적 손상이 운영하는 마우스에 관찰되지 않았다. 복구 프로세스가 염증 단계에서 방해하는 경우에는 이후 만성 심근 경색 후 심장 파열의 위험이 높은 일주이있다. 심장 펌핑 중에 그 크기를 크게 변화시킬 수 있기 때문에 모든 수집 하트 diastola, 예를 들어, 동일한 위치에서 정지 할 수있는 것이 중요하다. 이 포화의 KCl 수용액으로 심장을 관류에 의해 달성 될 수있다. 세포 외 K + 농도 블록들 이온 펌프 증가 심장 활동의 이완기 구속의 결과로, 심장 세포의 막 쉬고 가능성을 감소시킨다. 경색 영역 초음파 분석 (도 3a, 하부 패널)에서 볼 수있다. 비교하여정상 심근은 허혈 영역은 얇고 hypokinetic (그림 3A, 상단 패널)가 나타납니다. 사용하는 모델에 따라 경색 크기는 다를 수 있습니다. 허혈 / 재관류는 얇고 중간 벽을 유도하고 모든 심장 (도 3c)에 걸쳐있는 동안 만성적 경색증 모델은, 정점 (도 3b)의 원형 전층 경색을 유도한다. 경색 크기를 결정하는 많은 방법이있다. 목적은 심장 생존에 직접적인 영향을 분석하는 경우, (18)를 염색 에반스 블루 / TTC는 심근에 변화를 볼 수 있도록, 2 시간 이상 재관류 후에 수행되도록 표시된다. 섹션은 염색 후 즉시 (그림 3B, 가운데 패널)을 분석 할 수 있습니다 또는 2-3일 (그림 3C, 가운데 패널)에 대한 포르말린에 유리 슬라이드 사이에 유지 될 수있다. 파란색 영역은 허혈에 의해 영향을받지 않는 건강한 심근를 나타냅니다. 빨간색 영역은 일 안에 가능한 심근을 나타냅니다전자 허혈성 지역 (위험 심근), 그리고 흰색 영역은 죽은 조직을 나타냅니다. 일반적으로, 경색 크기는 위험 지역으로부터의 퍼센트로서 표현된다. 프로세스 리모델링 후 얻어진 성숙한 흉터 용이 Gomori의 한 단계를 사용하여 염색 immunohistolgy에 의해 측정 될 수있다. 블루 염색 경색과 빨간색 염색 건강한 심실 영역 (그림 3B와 C, 오른쪽 패널) 승모판 막까지 각 레벨에서 첫 번째 섹션에서 결정된다. 인해 다른 레벨 LAD의 결합에 변화를 피하기 위해, 모든 부분에서 경색 고려 총 좌심실 체적 백분율로서 표현된다. 만성적 ​​경색증 모델에서 10-15 %로 허혈 / 재관류 모델 후 15-20%의 경색 부피가 달성 될 수있다. 또한, 만성적 경색증 모델 지기도 팽창을 유도 할 것이다, 허혈 / 재관류 모델에서 관찰되지 않는다 (도 3B 및 C 적합한 올바른T 패널). 등으로 사용할 수 종래 염색 절차 : CD31 혈관을 계시하는데 사용 착색 (빨강,도 4a) 또는 평활근 액틴 염색 근육 섬유 모세포 (녹색,도 4b)을 결정한다. 이중 형광 염색도 심장 근세포의 부재가 더 자동 면역 (도 4C)를 제공하지 않기 때문에, 경색 영역 내에 상이한 타겟 분자를 식별하기 위해 적용 할 수있다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52197/52197fig1.jpg" /> 그림 1 : 내측 절개 삽관의 캐 뉼러 (A)의 삽입. 조직 (B)의 투명성을 통해 금속 캐 뉼러의 stereomicroscopic 시각화. 기관 반지 (파란색 화살표)과 정맥 (검은 색 화살표)가 지적된다. 만성 경색 개월의 늑간 절개델과 LAD의 합자 (C). 합자는 참조로 (파란색 설계도, 낮은 패널) 정맥의 끝을 복용 (귓바퀴와 정점, 낮은 패널에서 검은 사이의) 마음의 중간에 위치하고 있습니다. 동맥의 두 가지 (하단 패널에 빨간색) 결합되어야한다. 그레이 컬러 경색 영역을 나타내며 이는 심장 (오른쪽 하부 패널)의 하부 절반 부에 나타난다. 허혈 / 재관류 모델의 합자은 실리콘 튜브 (오른쪽) (D)을 통해 LAD의 본체 (하단 패널에 빨간색)을 결합, 귓바퀴에서 이루어집니다. 회색 색상은 전체 심장 (오른쪽 아래 패널)에 존재하는 infracted 영역을 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52197/52197fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/52197/52197fig2.jpg" /> 그림 2 : </str옹&gt; 리브 봉합 실 흉추 중간 봉합 모두 만성 (A)에 90 °의 각도에 위치하는 경우 절개 및 허혈 / 재관류 모델 (B, 왼쪽 패널) 리브 봉합사. 생체 내 이미징 (C, 좌측 패널 ), 근육 봉합 (C, 가운데 패널) 및 피부 봉합 (C, 오른쪽 패널). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52197/52197fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/52197/52197fig3.jpg" /> 그림 3 : 심 초음파 이미지. 정상 (A, 상단 패널) 및 경색 영역 (낮은 패널)의 이미지는, 긴 축에서 취득 (종 방향, 왼쪽 패널) 또는 단축 (가로, 오른쪽 패널)에 .. 경색 만성 합자에 의해 유도(B) 및 재관류 (C) 뒤에 한 열연 허혈. 에반스 블루 / TTC 염색은 관류 (파란색)의 식별 / 비 관류 영역뿐만 아니라 실행 가능한 (적색) / 죽은 (흰색) 심근 (B, C, 중간 패널)를 할 수 있습니다. Gomori의 한 단계 염색 경색 지역 (파란색)의 식별을 허용하고, 일반 지역 (빨간색) (B, C, 오른쪽 패널)에서 그들을 구별합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52197/52197fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/52197/52197fig4.jpg" /> 그림 4 : 다른 염색과이 같은 설명 신 혈관에 CD31 (빨강, 간단한 화살표) 또는 근육 섬유 모세포에 대한 평활근 액틴 (B, G로, infracted 영역에서 수행 할 수 있습니다재 N, 간단한 화살표)뿐만 아니라 이중 염색 (C, CD31 - 레드 / 평활근 액틴 녹색),) 핵 (파란색에 대한 DAPI으로 대조. 근섬유 아세포는 항상 내피 층 (C, 화살표)을 동반 작은 또는 큰 혈관 평활근 세포에서 쉽게 구별 할 수있다. 더블 화살표는 적혈구의 형광도를 가리 킵니다. 규모는 50 μm의 바.

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Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

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).

쥐 심근 경색을 유도 최소 침습 수술

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

minimal-invasive-surgical-procedure-inducing-myocardial-infarction

Research

JoVE Journal

Medicine

27.6K 조회수.  RWTH Aachen University, Germany. 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).

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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.

경색의 Murine 모델에서 관상 동맥 내고과 Intramyocardial 사출

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 ...

연구

의학

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.

마우스의 관상 동맥 결합에 대한 수정 기술

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 ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

왼쪽 앞쪽에 내림차순 동맥의 결찰을 통해 심근 허혈 - 재관류 손상의 생쥐 모델

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

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.

심근 구조, 기능의 생체 양적 평가에서 관류 및 생존 능력은 심장 마이크로 컴퓨터 단층 촬영을 사용하여

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 ...

생체공학

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.

왼쪽 전방 내림차순 관상 동맥의 영구 결찰을 사용하는 뮤린 심근 경색 모델

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

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily and highly reproducible MI induction procedure is required to obtain further insight and better understanding of the underlying pathological changes. This procedure can also be used to evaluate the effects or potency of new and promising treatments (as drugs or interventions) in acute MI, subsequent remodeling and heart failure (HF). After intubation and pre-operative preparation of the animal, an anesthetic protocol with isoflurane was performed, and the surgical procedure was conducted&#160;quickly. Using a minimally invasive approach, the left anterior descending artery (LAD) was located and occluded by a ligature. The occlusion can be performed acutely for subsequent reperfusion (ischemia/reperfusion injury). Alternatively, the vessel can be ligated permanently to investigate the development of chronic MI, remodeling or HF. Despite common pitfalls, the drop-out rates are minimal. Various treatments such as remote ischemic conditioning can be examined for their cardioprotective potential pre-, peri- and post-operatively. The post-operative recovery was quick as the anesthesia was precisely controlled and the duration of the operation was short. Post-operative analgesia was administered for three days. The minimally invasive procedure reduces the risk of infection and inflammation. Furthermore, it facilitates rapid recovery. The &#8220;working heart&#8221; measurements were performed ex vivo and enabled precise control of preload, afterload and flow. This procedure requires specific equipment and training for adequate performance. This manuscript provides a detailed step-by-step introduction for conducting these measurements.

This article presents an efficient method to perform myocardial ischemia and subsequent chronic reperfusion in rats using a minimally invasive approach. In addition, left ventricular hemodynamic function of rats is assessed by echocardiography and isolated working heart methods.&#160;

쥐의 심근 경색과 격리 된 작업 심장 시스템에 의한 심장 기능 평가를 유도하는 반 최소 침습 적 방법

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

A Modified Simple Method for Induction of Myocardial Infarction in Mice

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI remodeling and evaluation of novel therapeutics. Different methods (e.g., isoproterenol treatment, cryoinjury, coronary artery ligation, etc.) have been used to induce MI. Compared with isoproterenol treatment and cryoinjury, coronary artery ligation may better reflect the ischemic response and chronic remodeling after MI. However, traditional methods for coronary ligation in mice are technically challenging. The current study describes a simple and efficient process for induction of MI in mice with readily available materials. The mouse chest skin was cut open under stable anesthesia. The heart was immediately externalized through the intercostal space after blunt separation of the pectoralis major and pectoralis minor. The left anterior descending branch (LAD) was ligated with a 6-0 suture 3 mm from its origin. Following LAD ligation, staining with 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC) indicated successful induction of MI and temporal changes of post-MI scar size. Meanwhile, survival analysis results showed overt mortality within 7 days after MI, mainly due to cardiac rupture. Moreover, post-MI echocardiographic assessment demonstrated successful induction of contractile dysfunction and ventricular remodeling. Once mastered, an MI model can be established in mice within 2-3 min with readily available materials.

Under adequate anesthesia, the mouse heart was externalized through the intercostal space, and myocardial infarction was successfully induced by ligating the left anterior descending artery (LAD) using materials readily available in most laboratories.

생쥐의 심근경색 유도를 위한 수정된 간단한 방법

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI ...

Induction of Myocardial Infarction and Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury in Mice

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of heart reflow and induce secondary myocardial injury. A simple and reproducible model of myocardial infarction and myocardial ischemia-reperfusion injury is a good tool for researchers. Here, a customizable method to create a myocardial infarction (MI) model and MIRI by precision ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD) through micromanipulation is described. Accurate and reproducible ligature positioning of the LAD helps obtain consistent results for heart injury. ST-segment changes can help to identify model accuracy. The serum level of cardiac troponin T (cTnT) is used to assess the myocardial injury, cardiac ultrasound is employed to evaluate the myocardial systolic function, and Evans-Blue/triphenyl tetrazolium chloride staining is used to measure infarct size. In general, this protocol reduces procedure duration, ensures controllable infarct size, and improves mouse survival.

Here we describe a simple and reproducible method that can induce myocardial infarction or myocardial ischemia-reperfusion injury in mice by precision ligation of the left anterior descending coronary artery through micromanipulation.

마우스의 심근경색 및 심근 허혈-재관류 손상 유도

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of ...

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.

심근 경색 마우스에서 초음파 유도 유도 만능 줄기 세포 유래 심근 세포 이식

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

Left Coronary Artery Ligation: A Surgical Murine Model of Myocardial Infarction

Ischemic heart disease and subsequent myocardial infarction (MI) is one of the leading causes of mortality in the United States and around the world. In order to explore the pathophysiological changes after myocardial infarction and design future treatments, research models of MI are required. Permanent ligation of the left coronary artery (LCA) in mice is a popular model to investigate cardiac function and ventricular remodeling post MI. Here we describe a less invasive, reliable, and reproducible surgical murine MI model by permanent ligation of the LCA. Our surgical model comprises of an easily reversible general anesthesia, endotracheal intubation that does not require a tracheotomy, and a thoracotomy. Electrocardiography and troponin measurement should be performed to ensure MI. Echocardiography at day 28 after MI will discern heart function and heart failure parameters. The degree of cardiac fibrosis can be evaluated by Masson's trichrome staining and cardiac MRI. This MI model is useful for studying the pathophysiological and immunological alterations after MI.

Presented here is a surgical procedure for permanent ligation of the left coronary artery in mice. This model can be used to investigate the pathophysiology and associated inflammatory response after myocardial infarction.

좌측 관상동맥 결찰술: 심근경색의 외과적 쥐 모델

Ischemic heart disease and subsequent myocardial infarction (MI) is one of the leading causes of mortality in the United States and around the world. In ...