Name: a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice
Uploaded: 2018-04-05T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice at JoVE.com

Vi takker Stilla Frede og Susanne Schulz for deres tekniske bistand. Denne undersøgelse modtog ingen midler.

Denne protokol blev godkendt af den etiske komité for animalsk eksperimenter LANUV Recklinghausen (#84-02.04.2016.A374). Generelt, denne procedure er udført på voksne mus > 10 uger gammel. Det er dog muligt at udføre denne operation på yngre dyr så godt. Kirurgiske værktøjer skal steriliseres inden brugen, og alle trin skal udføres under aseptiske forhold.
1. induktion af anæstesi og Intubation
<ol><li>Injicere buprenorphin 0,1 µg/g kropsvægt intraperitoneal for smertelindring. G...

<ol>
	<li>Tarnavski, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+surgical+models+in+cardiovascular+research.">Mouse surgical models in cardiovascular research.</a> Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).</li><li>Rockman, H. 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=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li><li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (38), (2010).</li><li>Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wall+stress+and+patterns+of+hypertrophy+in+the+human+left+ventricle.">Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle.</a> J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).</li><li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy.">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).</li><li>Reddy, A. K., 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=Pulsed+Doppler+signal+processing+for+use+in+mice:+applications.">Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).</li><li>Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cardiac+function+with+the+pressure-volume+conductance+system+following+myocardial+infarction+in+mice.">Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice.</a> Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).</li><li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship:+Investigating+the+Bowditch+Effect.">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> JoVE J Vis Exp. (100), e52618 (2015).</li><li>Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+response+to+pressure+overload+in+129S1/SvImJ+and+C57BL/6J+mice:+temporal-+and+background-dependent+development+of+concentric+left+ventricular+hypertrophy.">Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).</li><li>Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+models+of+heart+failure:+development+of+novel+therapies,+past+and+present.">Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present.</a> Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).</li><li>Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (121), (2017).</li><li>Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+of+Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice+for+Induction+of+Left+Ventricular+Hypertrophy.">Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy.</a> J Vis Exp. (127), (2017).</li><li>Kim, S. -. C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Kn&#252;fermann, P., Baumgarten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Murine+Closed-chest+Model+of+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion.">A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion.</a> J Vis Exp JoVE. (65), (2012).</li><li>Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+mechanical+ventilation+of+isolated+mouse+lungs+on+surfactant+and+inflammatory+cytokines.">Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines.</a> Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).</li></ol>

Hypertension som følge af TAC hurtigt indsættende adskiller sig fra klinisk relevante hypertrofi forårsaget af aorta stenose eller hypertension. Ikke desto mindre brug af små dyremodeller for at fremkalde hjertesvigt har mange fordele og vælges derfor af mange efterforskere11. Denne lukkede bryst-model forbedrer de allerede eksisterende modeller af den kirurgiske teknik til at fremkalde tværgående aorta konstriktion i mus4.
Den mest kritis...

Musemodeller bruges ofte til at efterligne menneskelige sygdomme1. Tværgående aorta konstriktion (TAC) bruges til at fremkalde pres overbelastning og venstre ventrikel Hjertehypertrofi2. Open-bryst TAC model i mus blev valideret af Rockman et al. 3 og den kirurgiske procedure er beskrevet i detaljer af DeAlmeida et al. 4. anvendelse af værdiområde for den tværgående aorta er mere gunstige i forhold til abdominal aorta konstriktion, fordi en større del af omsætning kan kompensere negative virkninger af denne sidstnævnte procedure2.
Striber af tværgående aorta fører til et øget arterielt tryk i opstigende aorta og brachiocephalic arterie men efterlader tilstrækkelig perfusion af organer via de distale fartøjer (dvs. den venstre fælles halspulsåren, venstre subclavia arterie, og faldende aorta). Dette fører til en øget hjerte afterload og en forhøjet hjerte væg stress. Wall stress falder efterfølgende på grund af fiber fortykkelse5. Den kroniske ændring i hjertets Hæmodynamik resultater i uhensigtsmæssig tilpasning og dilatation af venstre ventrikel. Denne måde TAC skaber en reproducerbare model af Hjertehypertrofi i sidste ende fører til hjertesvigt.
Den normale procedure for TAC som beskrevet af DeAlmeide et al. 4 tilgange aortabuen via en delvis øverste torakotomi via dissektion af ribbenene eller brystbenet og ind i mediastinum samt den pleural hulrum. Dette giver et godt overblik over aortabuen og dens sidegrene. Desværre dissekeret ribbenene kan ikke være påsættes igen, hvilket efterlader dem flyder frit og dermed ændre vejrtrækning dynamics.
Vi har derfor fastsat et minimalt invasiv lukket brystet tilgang til aortabuen ved hjælp af en lateral kirurgisk tilgang via 2nd interkostale rum. Den største fordel ved denne model er evnen til at udføre TAC uden selv skære igennem ribbenene. Den Kirurgisk traume er begrænset til indsnit i huden og dissektion af den interkostale muskulatur. Denne procedure minimerer traumet, sig selv og bidrager til at opretholde tilstrækkelig brystet stabilitet.
Her beskriver vi en detaljeret, trinvis fremgangsmåde for at udføre TAC kirurgi i mus uden at udføre samlet eller den øverste torakotomi. Højfrekvente Doppler blev brugt til at sikre succes for TAC som tidligere beskrevet 6,7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1303">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:312px;">Pressure-volume catheter</td>
			<td style="width:243px;">Millar Instruments, USA</td>
			<td style="width:591px;">SPR-839</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Minivent - TYPE 845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vaporizer</td>
			<td>Dr&#228;ger Medical AG&#38;CO.KG, Germany</td>
			<td>19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number&#160; D-877-2010)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microscope&#160;</td>
			<td>Leica Microsystems, Germany</td>
			<td>MZ 7.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Light source&#160;</td>
			<td>Schott AG, Germany</td>
			<td>KL 1500 LCD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">6-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon, USA</td>
			<td>Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c</td>
			<td>suture for surgery</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Seraflex</td>
			<td>Serag Wiessner, Germany</td>
			<td>USP 5/0 schwarz;&#160; IC108000&#160;</td>
			<td>suture for constriction</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Homoeothermic Controlled Operating Tables</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Flexible Rectal Probe</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>1.6 mm OD; 55-7021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Doppler Signal Visualisation Instrument</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Doppler Probe</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>20MHz Tubing-mounted Probe</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice

Forskning på Hjertehypertrofi og hjertesvigt er ofte baseret på pres overbelastning musemodeller induceret af TAC. Den normale procedure er at udføre en delvis torakotomi for at visualisere den tværgående aortabuen. Men den Kirurgisk traume forårsaget af torakotomi i åben kiste modeller ændringer den respiratoriske fysiologi som ribbenene er dissekeret og forlod løstliggende efter bryst lukning. For at forhindre dette, etableret vi en minimalt invasiv, lukkede brystet tilgang via lateral torakotomi. Heri nærmer vi os den aortabuen via 2nd interkostale rum uden at indtaste brystet hulrum, forlader musen med en mindre traumatisk skade at tilbagesøge. Vi udføre denne handling ved hjælp af standard laboratorium indstillinger for åben bryst TAC procedurer med lige overlevelsesrater. Bortset fra vedligeholdelse af fysiologiske vejrtrækning mønstre på grund af den lukkede kiste tilgang, synes musene at drage fordel ved at vise hurtig genopretning, som de mindre invasive teknik synes at lette en hurtig helingsproces og reducerer immunrespons efter traumer.

En vellykket TAC garanterer induktion af pres overbelastning og venstre ventrikel hypertrofi. En ad hoc-validering af pres overbelastning kan opnås ved hjælp af Doppler flowmåling hastighed som vist i figur 2. Mens præoperativ blod flow hastighed er lig i begge halspulsårer, TAC medfører en augmented blod hastighed i lige halspulsåren på grund af forhøjet tryk i venstre hjertekammer og aorta mens forårsager post stenotic svækkede blod strømningsha...

Watch this Scientific Journal Video about A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice at JoVE.com

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Vi præsenterer her, en protokol af tværgående aorta konstriktion (TAC) via en lateral torakotomi. Denne teknik er en minimalt invasiv, lukkede brystet kirurgisk procedure med henblik på at simulere pres overbelastning og hjertesvigt i mus udnytte TAC laboratorium standardindstillinger.

En lukket-bryst Model til at fremkalde tværgående aorta konstriktion i mus

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The CYP2D6 Animal Model: How to Induce Autoimmune Hepatitis in Mice

Den CYP2D6 Animal Model: Sådan Fremkald autoimmun hepatitis i mus

Autoimmune hepatitis is a rare but life threatening autoimmune disease of the liver of unknown etiology1,2. In the past many attempts have been made to ...

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Et murint lukket bryst Model for myocardial iskæmi og reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Stigende Aortakonstriktion i rotter i Oprettelse af trykoverbelastning hjertehypertrofi Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

En rotte model af ventrikelflimren og genoplivning ved konventionel Closed-bryst Teknik

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

En magnetisk mikroperle Okklusion Model at inducere okulær hypertension-Dependent Glaukom i mus

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Vurdering af Cardiac Morfologisk og funktionelle ændringer i musemodel for Tværgående pulsåresammensnøring ved ekkokardiografisk Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimalt invasiv Tværgående pulsåresammensnøring i mus

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Teknik, minimalt Invasive tværgående aorta konstriktion i mus til induktion af venstre ventrikel hypertrofi

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Forbedring af en lukket brystet svin myokardieinfarkt Model af standardisering af væv og blod prøveudtagningsprocedurer

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Biventrikulær vurdering af hjertefunktion og trykvolumensløjfer ved lukket brystkateterisering hos mus

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...