Name: implantation of an isoproterenol mini-pump to induce heart failure in mice
Uploaded: 2019-10-03T13:00:00
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저자는 자금 지원을 위해 NIH K08 HL133491을 인정합니다.

이 프로토콜은 캘리포니아 대학, 로스 앤젤레스 (ARC 프로토콜 #2010-075)의 동물 관리 지침을 준수합니다. 독자는 peri procedure 마우스 배려 및 진통 관리가 기관 특정일 지도 모르기 때문에, 그들의 자신의 IACUC 승인한 프로토콜을 준수하는 것이 좋습니다.
1. 이소프로테레놀 삼투펌프 의 준비
참고: 이 절차는 100개 이상의 근친 마우스 균주뿐만 아니라 균주의 하...

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	<li>Hartupee, J., Mann, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurohormonal+activation+in+heart+failure+with+reduced+ejection+fraction.">Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction.</a> Nature Review Cardiology. 14 (1), 30-38 (2017).</li><li>Wang, J. J., 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=Genetic+Dissection+of+Cardiac+Remodeling+in+an+Isoproterenol-Induced+Heart+Failure+Mouse+Model.">Genetic Dissection of Cardiac Remodeling in an Isoproterenol-Induced Heart Failure Mouse Model.</a> PLoS Genetics. 12 (7), 1006038 (2016).</li><li>Balakumar, P., Singh, A. 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D., 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=Strain-dependent+beta-adrenergic+receptor+function+influences+myocardial+responses+to+isoproterenol+stimulation+in+mice.">Strain-dependent beta-adrenergic receptor function influences myocardial responses to isoproterenol stimulation in mice.</a> American Journal of Physiology-Heart Circulation Physiology. 289 (1), 30-36 (2005).</li><li>Zhang, G. X., 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=Cardiac+oxidative+stress+in+acute+and+chronic+isoproterenol-infused+rats.">Cardiac oxidative stress in acute and chronic isoproterenol-infused rats.</a> Cardiovascular Research. 65 (1), 230-238 (2005).</li><li>Boluyt, M. 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우리는 만성 베타 아드레날린 자극2,13때문에 심장 결과를 평가하기 위하여 근친 마우스의 100개 이상의 긴장에 이 방법을 적용했습니다. 이소프로테레놀에 대한 감수성의 현저한 차이는 마우스 균주 들 사이에 존재하는 것으로 알려져 있으며 필요에 따라 관심의 균주에 맞게 사용자 정의될 수 있다16. 이것은 마우스 긴장1...

감소된 배출 분율(HFrEF)을 가진 심부전은 심혈관 항상성을 유지하기 위해 교감 신경계의 잘 인식된 보상 반응을 수반한다1. 혈역학적 스트레스와 심장과 순환에 해로운 영향은 만성 활성화로 관찰되었다. 이들은 심부전을 위한 현대 약리치료의 초석이 되고 신경 호르몬 시스템의 심부전 그리고 치료 적대성의 진행에 있는 중요한기계장치입니다 1.
여러 마우스 모델은 심부전의 기본 조사에 사용할 수 있습니다. 유전 모형은 분자 치료를 탐구하고 신호 통로를 조사하기를 위해 매력적입니다. 그러나, 이 모형은 심부전의 일반적인 양식과 관련이 없을 지도 모릅니다. 다른 일반적인 모델은 왼쪽 전방 내림차순 (LAD) 동맥 결찰, 경피 수축 (TAC), 및 이소 프로테레놀 (ISO) 각각 다른 병리학병인2,3,4,5를 목표로 포함합니다. ,6. LAD 동맥 결찰은 전방 벽 심근 경색을 유도하여 허혈성 심근증에 대한 특정 모델을 생성합니다. TAC는 급성 압력 과부하를 유도하여 심부전의 고혈압 모델을 생성합니다. 압력 구배를 측정할 수 있지만, 비대의 계층화를 허용, 고혈압의 급성 발병은 직접적인 임상 관련성이 부족4. LAD 및 TAC 모델 모두 실행하려면 높은 수준의 수술 전문 지식이 필요합니다. 심부전의 급성 ISO 모델은 급성 심근 경색을 모방하는 좌심실에서 카테콜아민과 활성이 현저히 증가하는 것을 특징으로 하는 타코츠보 질환으로 알려진 스트레스 유발 심근병증을모방7, 8. 대조적으로, 심부전의 만성 ISO 모형은 카테콜아민의 만성 상승한 수준으로 향상된 심부전의 현상 특성을제시합니다 1. 만성 ISO 모델의 장점은 고급 심부전을 모방하고 상대적으로 쉽게 만들 수 있다는 만성 아드레날린 자극을 제공한다는 것입니다. 조사원은 관심의 병리학을 가장 잘 요약하는 모델을 선택해야합니다.
이 방법의 전반적인 목표는 심장 마비 환자에서 발견되는 만성 교감 활성화를 모방하기 위해 ISO를 지속적으로 방출하는 이식 된 미니 펌프를 사용하여 마우스에서 심부전을 유도하는 것입니다1. 이 방법은 간단하고 재현 할 수 있습니다. 마우스 균주 중 명확한 변화가 있지만, ISO 이상 관리 3 받는 여자 에 30 mg/kg/일 대부분의 마우스에서 심장 리모델링을 유도 하기에 충분 하다. 구체적으로, ISO는 1주차 동안 친비후보상단계로 이어지며, 그 다음에는 2주와 3주차2에 의한 수축기 기능의 벽숱이, 심실 팽창 및 감소가 뒤따른다. ISO 모델 생성의 성공은 비대, 팽창 및 심실 기능 장애를 입증하는 직렬 심초음파, 그리고 수확된 심장 조직의 조직학적 및 분자 적 평가를 통해 생체내 로 평가될 수 있습니다. 지질 축적, 섬유증, ER 스트레스, 세포자멸 및 유전자 발현9,10,11,12.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Micro-Osmotic Pump System with Flow Moderator in Place</td>
			<td>Alzet</td>
			<td>Model 1004</td>
			<td>Includes filling tube, flow moderator and pump body</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(-)-Isoproterenol hydrochloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>16504-1G</td>
			<td>(-)-Isoproterenol hydrochloride is a powder that needs to be stored at -20&#176;C.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml sterile syringe</td>
			<td>VWR</td>
			<td>BD309602</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 W LED Fiber optic O-ring light microscope illuminator</td>
			<td>AmScope</td>
			<td>SKU: LED-30WR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 COATED VICRYL (polyglactin 910) Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J303H</td>
			<td>5-0, absorbable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors - Sharp</td>
			<td>FST</td>
			<td>14060-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beads</td>
			<td>FST</td>
			<td>18000-46</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot bead sterilizers</td>
			<td>FST</td>
			<td>18000-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris forceps</td>
			<td>WPI</td>
			<td>15915</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Look Sharpoint 6-0, 18&#34; Black Nylon Monofilament Suture</td>
			<td>LOOK</td>
			<td>AA-2176</td>
			<td>6-0, non-absorbable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>WPI</td>
			<td>15926</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal Saline, 0.9% NaCl</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>89167-772</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

implantation of an isoproterenol mini-pump to induce heart failure in mice

이소프로테레놀(ISO)은 비선택적 베타-아드레날린 작용제로서, 마우스에서 심장 손상을 유도하는 데 널리 사용된다. 급성 모델은 스트레스로 인한 심근증을 모방하지만, 삼투성 펌프를 통해 투여되는 만성 모델은 인간의 고급 심부전을 모방합니다. 기재된 프로토콜의 목적은 이식된 미니 펌프를 사용하여 마우스에서 만성 ISO 유도 심부전 모델을 생성하는 것이다. 이 프로토콜은 근친 마우스의 100+ 긴장에서 심부전을 유도하기 위하여 이용되었습니다. 외과 펌프 이식에 기술은 상세히 기술되고 마우스에 있는 심부전 모형을 만들기에 관심이 있는 누군가와 관련있을 지도 모릅니다. 또한, 각 균주에 대한 심초음파 파라미터와 모델 개발에 대한 예상 시간을 기반으로 한 주간 심장 리모델링 변경 사항이 제시됩니다. 요약하면 이 방법은 간단하고 재현 가능합니다. 이식된 미니 펌프를 통해 3~4주 이상 투여된 연속 ISO는 심장 리모델링을 유도하기에 충분하다. 마지막으로, ISO 모델 생성의 성공은 비대, 심실 팽창 및 기능 장애를 보여주는 직렬 심초음파 에 의해 생체 내에서 평가될 수 있습니다.

우리의 이전에 발표 된 연구에서, 우리는 105 하이브리드 마우스 다양성 패널 (HMDP) 균주에 걸쳐 삼투 펌프를 통해 21 일 동안 30 mg / kg / d의 ISO 복용량을 투여2,13. 우리는 ISO 처리의 기준선, 주 1, 2 및 3에서 수행된 심초음파를 사용하여 결과를 평가했습니다(그림 1). 저자가 23 마우스 균주14중 이소 프로 테레놀의 영?...

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Implantation of an Isoproterenol Mini-Pump to Induce Heart Failure in Mice

이식된 삼투펌프를 통한 이소프로테레놀의 만성 투여는 마우스의 고급 심부전을 모방하기 위해 널리 사용되어 왔다. 여기서, 우리는 성공적인 모델 생성을 위한 심초음파 평가뿐만 아니라 3주 동안 의 지속적인 이소프로테레놀 투여를 위한 수술용 미니 펌프 이식에 대한 상세한 방법을 설명합니다.

마우스에서 심부전을 유도하는 이소프로테레놀 미니 펌프 의 이식

Isoproterenol (ISO), is a non-selective beta-adrenergic agonist, that is used widely to induce cardiac injury in mice. While the acute model mimics ...

삼투압 펌프를 통해 이소프로테레놀의 만성 투여는 마우스의 고급 심부전의 변화를 재구성하는 데 널리 사용되어 왔다. 이 방법은 간단하고 LAD및 TAC와 같은 다른 모델보다 적은 외과 전문 지식이 필요합니다. 이 절차를 시연하는 것은 이빈 왕의 실험실에서 연구 과학자인 빈센트 렌 박사가 될 것입니다.각 마우스의 체중을 계량 및 기록한 후 각 동물에 대해 적절한 양과 농도를 계산하고, 이소프로테레놀을 멸균 0.9%의 염화나트륨 120마이크로리터에 용해한다. 1분 동안 철저히 섞어 이소프로테레놀을 완전히 용해시키고, 마우스당 유동 기체와 함께 빈 삼투성 펌프 의 무게를 계량하고 기록합니다. 삼투압 펌프와 함께 제공되는 27 게이지, 무딘 팁 충전 튜브를 부착하고 마우스 당 이소 프로테레놀 용액의 120 마이크로 리터와 함께 1 밀리리터 주사기를로드합니다.펌프를 똑바로 세워 펌프를 똑바로 세워 펌프 의 끝이 펌프 저장소 의 바닥 근처에 놓일 때까지 펌프 개구부를 통해 충전 튜브를 삽입하고, 이소프로테레놀 용액이 펌프 개구부로 채워질 때까지 주사기 플런저를 천천히 우울하게 한다. 펌프가 적재되면 충전 튜브를 조심스럽게 제거하고 과도한 용액을 닦아냅니다. 흐름 중재자를 다시 삽입하여 펌프를 닫고 과도한 솔루션을 닦아냅니다.그런 다음 펌프의 무게에 따라 저수지 부피의 90% 이상이 채워졌는지 확인합니다. 가열 패드에 supine 위치에 마우스를 배치하고, 하부 복부에서 공기를 제거합니다. 외과 삼투질 펌프 이식의 경우 마취 된 마우스의 발가락 핀치에 대한 반응부족을 확인하고 동물의 눈에 연고를 적용하십시오.노출된 피부를 적절한 소독제로 청소하고 1센티미터 의 중간선 피부 절개를 합니다. 무딘 말단 가위를 사용하여 기본 회막 벽에서 피부를 조심스럽게 해부하고 집게를 사용하여 기본 창자에서 간경 벽을 끌어 당깁니다. 미세 한 가위를 사용하여 복막 벽에 0.8 센티미터 구멍을 자르고 삼투성 펌프 흐름 중재자를 먼저 복막 구멍에 삽입하십시오.펌프가 제자리에 있을 때, 5-0 흡수성 봉합사를 사용하여 각막 벽의 구멍을 닫고 6-0 비흡수성 봉합사를 사용하여 피부를 닫습니다. 그런 다음 동물을 홈 케이지로 되돌리기 전에 완전한 재수명까지 모니터링하여 전용 인큐베이터에 마우스를 배치합니다. 여기서, 선택한 심초음파 매개변수및 모델링할 예상 시간에 따라 주간 변경 사항에 대한 요약이 제시된다.마우스 균주 사이에 변화가 관찰되지만, 평균적으로, 끝 디아스톨의 심실 중격 벽 두께와 첫 주에 분수 단축 증가하지만 이후 시간 포인트에 의해 감소. 마지막 디아스톨의 왼쪽 심실 내부 직경과 좌심실 질량은 3주 동안 증가합니다. 또한, 마우스 하트는 이소프로테레놀 하에서 눈에 띄게 더 큰 좌심실 챔버 치수를 보여주고, 식염수 처리 된 대조군에 비해 더 많은 양의 섬유증을 보여줍니다.수술 후 감염 및 이환율을 최소화하기 위해 생존 수술 중 멸균 수술 환경을 유지하는 것이 중요합니다. 성공적인 모델 생성은 비대, 팽창 및 기능 장애에 대한 연쇄 에코카디그래피학뿐만 아니라 수확 된 심장 조직의 조직학적 및 분자 평가를 통해 전 생체 에 의해 생체 내에서 평가 될 수 있습니다. 우리는 만성 베타 부전 자극으로 인해 심장 리모델링 특성을 평가하기 위해 근친 마우스의 100 개 이상의 균주에이 방법을 적용했습니다.결과는 게시되고 쉽게 사용할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Pressure Controlled Ventilation to Induce Acute Lung Injury in Mice

마우스의 급성 폐 상해를 유발하는 압력 제어 환기

Murine models are extensively used to investigate acute injuries of different organs systems (1-34). Acute lung injury (ALI), which occurs with prolonged ...

연구

의학

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

잠복기 모델에서 허혈성 심장 마비에 대한 유전자 전송

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Implantation of a Carotid Cuff for Triggering Shear-stress Induced Atherosclerosis in Mice

마우스의 전단 응력 유발 죽상 경화증을 실행을위한 경동맥 혈압계의 주입

It is widely accepted that alterations in vascular shear stress trigger the expression of inflammatory genes in endothelial cells and thereby induce ...

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

CYP2D6 동물 모델 : 마우스에 면역 간염을 유발하는 방법

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 ...

Implantation of the Syncardia Total Artificial Heart

에 SynCardia 총 인공 심장의 이식

With advances in technology, the use of mechanical circulatory support devices for end stage heart failure has rapidly increased. The vast majority of ...

Implantation of Total Artificial Heart in Congenital Heart Disease

선천성 심장 질환의 총 인공 심장의 이식

In patients with end-stage heart failure (HF), a total artificial heart (TAH) may be implanted as a bridge to cardiac transplant. However, in congenital ...

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

마우스의 왼쪽 전방 내림차순 관상 동맥의 영구 결찰 : 심근 경색 리모델링과 심장 마비의 모델

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 ...

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

자기 마이크로 비드 폐색 모델 마우스의 녹내장 안구 고혈압 종속 유도합니다

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

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

풍선-기반 부상 마우스 복 부 대동맥에서 Myointimal 증식을 유도 하

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

돼지에서 만성 심장 마비 모델로 tachycardia 유발 심근

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...