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 kundestøtte. Denne studien mottatt finansiering.

Denne protokollen ble godkjent av den etiske komiteen for dyr eksperimentering LANUV Recklinghausen (#84-02.04.2016.A374). Vanligvis denne prosedyren utføres på voksen mus > 10 ukens av alderen. Det er imidlertid mulig å utføre denne operasjonen på yngre dyr også. Kirurgiske verktøy må steriliseres før bruk alle trinnene er utført under aseptiske forhold.
1. induksjon av anestesi og intubasjon
<ol><li>Injisere buprenorfin 0,1 µg/g kroppsvekt intraperitoneally 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>

Høyt blodtrykk grunnet TAC raskt innsettende er forskjellig fra klinisk relevante hypertrofi skyldes aortic stenosis eller hypertensjon. Likevel bruk av små dyr modeller å indusere hjertesvikt har mange fordeler og er derfor valgt av mange etterforskere11. Dette lukket kiste-modellen forbedrer de eksisterende modellene av kirurgiske teknikken å indusere tverrgående aorta innsnevring i mus4.
Det viktigste trinnet er passasjen under aortabuen....

Musen modeller brukes ofte til å etterligne menneskelige sykdommer1. Tverrgående aorta innsnevring (TAC) brukes å indusere press overbelastning og venstre ventrikkel hypertrofi2. Åpne-brystet TAC modellen i mus ble godkjent av Rockman et al. 3 og den kirurgiske prosedyren er beskrevet i detalj av DeAlmeida et al. 4. Banding tverrgående aortabuen er mer gunstig i forhold til abdominal aorta innsnevring fordi en større del av sirkulasjon kan kompensere negative virkningene av denne siste prosedyren2.
Banding av tverrgående aorta fører til en økt arteriell press i stigende aorta og truncus men forlater tilstrekkelig perfusjon av organer via distale fartøyene (dvs. den venstre arteria carotis communis, venstre subclavia arterien, og synkende aorta). Dette fører til en økt hjerte afterload og en forhøyet cardiac veggen stress. Veggen stress reduserer senere på grunn av fiber jevning5. Kronisk endringen i cardiac hemodynamics resulterer i maladaptation og dilatasjon av venstre ventrikkel. Denne måten av TAC oppretter en reproduserbar modell av hjerte-hypertrofi til slutt fører til hjertesvikt.
Standard prosedyre for TAC som beskrevet av DeAlmeide et al. 4 tilnærminger aortabuen via en delvis øvre thoracotomy via Disseksjon av ribbeina eller sternum og inn i brysthulen som pleural hulrom. Dette gir et godt inntrykk av aortabuen og dens sidegreiner. Dessverre kan ikke dissekert ribbeina være reattached, som etterlater dem flyter fritt og dermed endre puste dynamikken.
Derfor opprettet vi, en minimal invasiv lukket-brystet tilnærming av aortabuen bruker en lateral kirurgisk tilnærming via 2nd interkostalrom plass. Den største fordelen ved denne modellen er muligheten til å utføre TAC uten selv skjære gjennom ribbeina. Kirurgisk traumer er i snitt i huden og dissection interkostalrom muskler. Denne fremgangsmåten reduserer traumer selv og bidrar til å opprettholde tilstrekkelig brystet stabilitet.
Her beskriver vi en detaljert fremgangsmåte for å utføre TAC kirurgi i mus uten å utføre totalen eller den øvre thoracotomy. Høy frekvens Doppler ble brukt til å sikre suksess 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

Hjerte-hypertrofi og hjertesvikt er ofte basert på press overbelastning musen modeller av TAC. Standard prosedyre er å utføre en delvis thoracotomy å visualisere tverrgående aortabuen. Kirurgisk traumer forårsaket av thoracotomy i åpne-brystet modeller endringer imidlertid åndedretts fysiologi som ribbeina er dissekert og venstre fristilt etter brystet nedleggelsen. For å forhindre dette, etablert vi en minimal invasiv, lukket kiste tilnærming via lateral thoracotomy. Her nærmer vi aortabuen via 2nd interkostalrom plass uten å gå inn i brystet hulrom, forlater musen med en mindre traumatisk skade å gjenopprette fra. Vi utfører operasjonen ved hjelp av standard laboratorium innstillingene for åpne brystet TAC prosedyrer med lik overlevelse. Bortsett fra opprettholde fysiologiske pusting mønstre på grunn av lukket kiste tilnærming, synes musene å ha nytte av viser rask oppgang, mindre invasiv teknikken vises å lette en rask helbredelsesprosessen og redusere immunrespons etter traumer.

En vellykket TAC garanterer induksjon av press overbelastning og venstre ventrikkel hypertrofi. En ad hoc validering av press overbelastning oppnås ved hjelp av Doppler måling av hastighet som vist i figur 2. Preoperativ blod flyten hastighet er lik i begge carotis arteriene, TAC forårsaker en utvidet blod hastighet i den høyre arteria carotis på grunn av forhøyet trykk i venstre ventrikkel og aorta mens forårsaker post stenotic dempes blod flyten hast...

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

Her presenterer vi protokollen tverrgående aorta innsnevring (TAC) via en lateral thoracotomy. Denne teknikken er en minimal invasiv, lukket kiste kirurgisk prosedyre å simulere trykk overbelastning og hjertesvikt i mus utnytte TAC laboratorium standardinnstillinger.

En lukket-brystet modell å indusere tverrgående aorta Constriction 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

CYP2D6 Animal Model: Hvordan å indusere autoimmun hepatitt 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

En murint Lukket kiste Modell av myokardiskemi og reperfusjon

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 Aorta Innsnevring i Rats for Opprettelse av Trykk Overbelastning Cardiac Hypertrofi 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 Rat Modell av ventrikkelflimmer og Resuscitation av Konvensjonell Lukket brystet Technique

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 mikro Okklusjon modell for å indusere okulær hypertensjon avhengige 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 av Cardiac morfologiske og funksjonelle endringer i musemodell for Tverr aortic Innsnevring av ekkokardiografi 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

Minimal Invasive Tverr aortic Innsnevring 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

Teknikken med minimal invasiv tverrgående aorta Constriction i mus for induksjon av venstre ventrikkel 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 av en lukket kiste svin hjerteinfarkt modell av standardisering av vev og blod utvalgstrekking

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 av hjertefunksjon og trykk-volum-sløyfer ved lukket brystkateterisering hos mus

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