Name: establishing a swine model of post-myocardial infarction heart failure for stem cell treatment
Uploaded: 2020-05-25T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment at JoVE.com

Forfatterne anerkjenner Alfreda og Kung Tak Chung for deres utmerkede tekniske støtte under dyreforsøkene.

Alle dyreforsøk ble utført i samsvar med Guide for care and use of Laboratory Animals utgitt av US National Institutes of Health og forskrifter ved University of Hong Kong, og protokollen ble godkjent av komiteen for bruk av levende dyr i undervisning og forskning (CULTAR) ved University of Hong Kong.
MERK: Hunngårdgriser som veier 35-40 kg (9-12 måneder gamle) ble brukt til denne studien. Flytskjemaet for dette eksperimentet er vist i figur 1.
<p class="j...

<ol>
	<li>Mozaffarian, 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=Heart+disease+and+stroke+statistics-2015+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131, e29 (2015).</li><li>Hospital Authority. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Hospital Authority Statistical Report 2013. , (2013).</li><li>Cung, T. T., 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=Cyclosporine+before+PCI+in+Patients+with+Acute+Myocardial+Infarction.">Cyclosporine before PCI in Patients with Acute Myocardial Infarction.</a> The New England Journal of Medicine. 373 (11), 1021-1031 (2015).</li><li>Liao, S. Y., 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=Proarrhythmic+risk+of+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocyte+transplantation+in+infarcted+myocardium.">Proarrhythmic risk of embryonic stem cell-derived cardiomyocyte transplantation in infarcted myocardium.</a> Heart Rhythm. 7, 1852-1859 (2010).</li><li>Liao, S. Y., 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=Overexpression+of+Kir2.1+channel+in+embryonic+stem+cell-derived+cardiomyocytes+attenuates+posttransplantation+proarrhythmic+risk+in+myocardial+infarction.">Overexpression of Kir2.1 channel in embryonic stem cell-derived cardiomyocytes attenuates posttransplantation proarrhythmic risk in myocardial infarction.</a> Heart Rhythm. 10, 273-282 (2013).</li><li>Liu, Y., 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=Thoracic+spinal+cord+stimulation+improves+cardiac+contractile+function+and+myocardial+oxygen+consumption+in+a+porcine+model+of+ischemic+heart+failure.">Thoracic spinal cord stimulation improves cardiac contractile function and myocardial oxygen consumption in a porcine model of ischemic heart failure.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 23, 534-540 (2012).</li><li>Liao, S. Y., 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=Improvement+of+Myocardial+Function+Following+Catheter-Based+Renal+Denervation+in+Heart+Failure.">Improvement of Myocardial Function Following Catheter-Based Renal Denervation in Heart Failure.</a> JACC: Basic to Translational Science. 2 (3), 270-281 (2017).</li><li>Liao, S. Y., 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=Remodelling+of+cardiac+sympathetic+re-innervation+with+thoracic+spinal+cord+stimulation+improves+left+ventricular+function+in+a+porcine+model+of+heart+failure.">Remodelling of cardiac sympathetic re-innervation with thoracic spinal cord stimulation improves left ventricular function in a porcine model of heart failure.</a> Europace. 17 (12), 1875-1883 (2015).</li><li>Daehnert, I., Rotzsch, C., Wiener, M., Schneider, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+right+ventricular+pacing+is+an+alternative+to+adenosine+in+catheter+interventional+procedures+for+congenital+heart+disease.">Rapid right ventricular pacing is an alternative to adenosine in catheter interventional procedures for congenital heart disease.</a> Heart. 90 (9), 1047-1050 (2004).</li><li>H&#225;la, P., 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=Tachycardia-Induced+Cardiomyopathy+as+a+Chronic+Heart+Failure+Model+in+Swine.">Tachycardia-Induced Cardiomyopathy as a Chronic Heart Failure Model in Swine.</a> Journal of Visualized Experiments. (132), e57030 (2018).</li><li>Santoso, T., 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=Endomyocardial+implantation+of+autologous+bone+marrow+mononuclear+cells+in+advanced+ischemic+heart+failure:+a+randomized+placebo-controlled+trial+(END-HF).">Endomyocardial implantation of autologous bone marrow mononuclear cells in advanced ischemic heart failure: a randomized placebo-controlled trial (END-HF).</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 7, 545-552 (2014).</li><li>Traverse, J. H., 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=Cardiovascular+Cell+Therapy+Research+Network.+Effect+of+intracoronary+delivery+of+autologous+bone+marrow+mononuclear+cells+2+to+3+weeks+following+acute+myocardial+infarction+on+left+ventricular+function:+the+LateTIME+randomized+trial.">Cardiovascular Cell Therapy Research Network. Effect of intracoronary delivery of autologous bone marrow mononuclear cells 2 to 3 weeks following acute myocardial infarction on left ventricular function: the LateTIME randomized trial.</a> Journal of the American Medical Association. 306, 2110-2119 (2011).</li><li>Traverse, J. H., 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=Cardiovascular+Cell+Therapy+Research+Network+(CCTRN).+Effect+of+the+use+and+timing+of+bone+marrow+mononuclear+cell+delivery+on+left+ventricular+function+after+acute+myocardial+infarction:+the+TIME+randomized+trial.">Cardiovascular Cell Therapy Research Network (CCTRN). Effect of the use and timing of bone marrow mononuclear cell delivery on left ventricular function after acute myocardial infarction: the TIME randomized trial.</a> Journal of the American Medical Association. 308, 2380-2389 (2012).</li><li>de Jong, R., Houtgraaf, J. H., Samiei, S., Boersma, E., Duckers, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracoronary+stem+cell+infusion+after+myocardial+infarction.+A+meta-analysis+and+update+on+clinical+trials.">Intracoronary stem cell infusion after myocardial infarction. A meta-analysis and update on clinical trials.</a> Circulation: Cardiovascular Interventions. 7, 156-167 (2014).</li><li>Nowbar, A. N., 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=DAMASCENE+writing+group.+Discrepancies+in+autologous+bone+marrow+stem+cell+trials+and+enhancement+of+ejection+fraction+(DAMASCENE):+weighted+regression+and+meta-analysis.">DAMASCENE writing group. Discrepancies in autologous bone marrow stem cell trials and enhancement of ejection fraction (DAMASCENE): weighted regression and meta-analysis.</a> British Medical Journal. 348, g2688 (2014).</li><li>Kanelidis, A. J., Premer, C., Lopez, J., Balkan, W., Hare, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Route+of+Delivery+Modulates+the+Efficacy+of+Mesenchymal+Stem+Cell+Therapy+for+Myocardial+Infarction:+A+Meta-Analysis+of+Preclinical+Studies+and+Clinical+Trials.">Route of Delivery Modulates the Efficacy of Mesenchymal Stem Cell Therapy for Myocardial Infarction: A Meta-Analysis of Preclinical Studies and Clinical Trials.</a> Circulation Research. 120 (7), 1139-1150 (2017).</li><li>Hou, 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=Radiolabeled+cell+distribution+after+intramyocardial,+intracoronary,+and+interstitial+retrograde+coronary+venous+delivery:+implications+for+current+clinical+trials.">Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials.</a> Circulation. 112 (9 Suppl), I150-I156 (2005).</li><li>Hu, 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=A+Large-Scale+Investigation+of+Hypoxia-Preconditioned+Allogeneic+Mesenchymal+Stem+Cells+for+Myocardial+Repair+in+Nonhuman+Primates:+Paracrine+Activity+Without+Remuscularization.">A Large-Scale Investigation of Hypoxia-Preconditioned Allogeneic Mesenchymal Stem Cells for Myocardial Repair in Nonhuman Primates: Paracrine Activity Without Remuscularization.</a> Circulation Research. 118, 970-983 (2016).</li><li>Chong, 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=Human+embryonic-stem-cell-derived+cardiomyocytes+regenerate+non-human+primate+hearts.">Human embryonic-stem-cell-derived cardiomyocytes regenerate non-human primate hearts.</a> Nature. 510, 273-277 (2014).</li><li>Martens, 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=Substantial+early+loss+of+induced+pluripotent+stem+cells+following+transplantation+in+myocardial+infarction.">Substantial early loss of induced pluripotent stem cells following transplantation in myocardial infarction.</a> Artificial Organs. 38, 978-984 (2014).</li><li>Shiba, Y., 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=Allogeneic+transplantation+of+iPS+cell-derived+cardiomyocytes+regenerates+primate+hearts.">Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts.</a> Nature. 538, 388-391 (2016).</li></ol>

Standard dyremodeller er av avgjørende betydning for å forstå patofysiologien og mekanismene for sykdommer og teste nye terapeutiske midler. Vår protokoll etablerer en svin modell av HF indusert av venstre circumflex arterie blokkering og rask tempo. Åtte uker etter induksjon av MI utviklet dyrene betydelig svekkelse av LVEF, LVEDD, LVESD, +dP/dt og ESPVR. Denne protokollen tester også administrasjonsmetoden for stamcellebehandling for hjerteregenerering ved intramyokarial injeksjon. Den infarktstørrelse, og hjert...

Kardiovaskulære sykdommer, koronarsykdom (CAD) spesielt, forblir den viktigste årsaken til sykelighet og dødelighet i Hong Kong og over heleverden 1. I Hong Kong, en 26% økning fra 2012 til 2017 av antall CAD-pasienter behandlet under Hospital Authority ble anslått2. Blant alle CADer er akutt hjerteinfarkt (MI) en ledende dødsårsak og påfølgende komplikasjoner, som hjertesvikt (HF). Disse bidrar til betydelige medisinske, sosiale og økonomiske byrder. Hos pasienter med MI er trombolytisk behandling eller primær perkutan koronarintervensjon (PCI) en effektiv terapi for å bevare livet, men disse behandlingene kan bare redusere kardiomyocytttap (CM) under MI. Behandlingene som er tilgjengelige, kan ikke fylle opp det permanente tapet av CMs, noe som fører til hjertefibrose, hjerteinfarkt, hjertearytmi og til slutt hjertesvikt. Dødeligheten ved 1-års post-MI er rundt 7% med mer enn 20% pasienter som utvikler HF3. I sluttfasen HF pasienter, hjertetransplantasjon er den eneste tilgjengelige effektiv terapi, men det er begrenset av mangel på tilgjengelige organer. Nye terapier er nødvendig for å reversere utviklingen av post-MI HF. Som et resultat anses cellebasert terapi som en attraktiv tilnærming til å reparere de svekkede CMs og forbedre venstre ventrikulær (LV) funksjon i HF etter MI. Våre tidligere studier fant stamcelletransplantasjon å være gunstig for hjertefunksjon forbedring etter direkte intramyokarial transplantasjon i små dyremodeller av MI4,5. Standardiserte prekliniske store dyr HF-protokoller er dermed nødvendig for å ytterligere teste effekten og sikkerheten av stamcelletransplantasjon før klinisk bruk.
De siste tiårene har vært vitne til den utbredte bruken av griser i kardiovaskulær forskning for stamcellebehandling. HF griser er en lovende modell for translasjonell forskning på grunn av deres likhet med mennesker i form av hjertestørrelse, vekt, rytme, funksjon, og koronar anatomi. Videre kan svin HF-modeller etterligne post-MI HF-pasienter når det gjelder CM-metabolisme, elektrofysiologiske egenskaper og nevroendokrine endringer under iskemiske forhold6. Protokollen som presenteres her bruker en slik standardisert gris HF modell, ansette en lukket-brystet koronar ballong okklusjon av venstre circumflex arterie (LCX) etterfulgt av rask pacing indusert av pacemaker implantasjon. Studien optimaliserer også ruten for intramyokarial administrasjon av stamceller for behandling av post-MI HF. Formålet er å produsere en svinedyrmodell av kronisk hjerteinfarkt som kan brukes til å utvikle behandlinger som er klinisk relevante for pasienter med alvorlig CAD.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Amiodarone</td>
			<td>Mylan</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anaesthetic machines and respirator</td>
			<td>Drager</td>
			<td>Fabius plus XL</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angiocath</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>381147</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-human nuclear antigen</td>
			<td>abcam</td>
			<td>ab19118</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Axio Plus image capturing system</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>Axioskop 2 PLUS</td>
			<td>Axioskop 2 plus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AxioVision Rel. 4.5 software</td>
			<td>Zeiss</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baytril</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>-</td>
			<td>enrofloxacin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Mundipharma</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CardioLab Electrophysiology Recording Systems</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>G220f</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture media</td>
			<td>MesenCult</td>
			<td>05420</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclosporine</td>
			<td>Novartis</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Defibrillator</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>CardioServ</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dorminal</td>
			<td>TEVA</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Echocardiographic system</td>
			<td>GE Vingmed</td>
			<td>Vivid i</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EchoPac software</td>
			<td>GE Vingmed</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrophysiological catheter</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Embozene Microsphere</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>17020-S1</td>
			<td>700 &#956;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube</td>
			<td>Vet Care</td>
			<td>VCPET70PCW</td>
			<td>Size 7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>VWR chemicals</td>
			<td>20821.33</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>HT501320</td>
			<td>10%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVC balloon Dilatation Catheter</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>3917112041</td>
			<td>Mustang</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JR4 guiding catheter</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>67208200</td>
			<td>6F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine</td>
			<td>Quala</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mersilk</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>W584</td>
			<td>2-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metoprolol succinate</td>
			<td>Wockhardt</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>Leica</td>
			<td>RM2125RT</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile C arm fluoroscopy equipment</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td>OEC 9900 Elite</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacemaker</td>
			<td>St Jude Medical</td>
			<td>PM1272</td>
			<td>Assurity MRI pacemaker</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pacemaker generator</td>
			<td>St Jude Medical</td>
			<td>Merlln model 3330</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure-volume catheter</td>
			<td>CD Leycom</td>
			<td>CA-71103-PL</td>
			<td>7F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure&#8211;volume signal processor</td>
			<td>CD Leycom</td>
			<td>SIGMA-M</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Programmable Stimulator</td>
			<td>Medtronic Inc</td>
			<td>5328</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTCA Dilatation balloon Catheter</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>H7493919120250</td>
			<td>MAVERICK over the wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ramipril</td>
			<td>TEVA</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sheath introducer</td>
			<td>Cordis Corp</td>
			<td>504608X</td>
			<td>8F, 9F, 12F</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steroid</td>
			<td>Versus Arthritis</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temgesic</td>
			<td>Nindivior</td>
			<td>-</td>
			<td>buprenorphine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venous indwelling needle</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SR+OX2225C</td>
			<td>22G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>VCP320H</td>
			<td>2-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil</td>
			<td>Virbac New Zealand Limited</td>
			<td>-</td>
			<td>tiletamine+zolezepam</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishing a swine model of post-myocardial infarction heart failure for stem cell treatment

Selv om fremskritt er oppnådd ved behandling av hjertesvikt (HF) etter hjerteinfarkt (MI), er HF etter MI fortsatt en av de viktigste årsakene til dødelighet og sykelighet rundt om i verden. Cellebaserte behandlinger for hjertereparasjon og forbedring av venstre ventrikulær funksjon etter mi har tiltrukket seg betydelig oppmerksomhet. Dersom sikkerheten og effekten av disse celletransplantasjonene skal testes i en preklinisk stor dyremodell av HF før klinisk bruk. Griser er mye brukt for kardiovaskulær sykdom forskning på grunn av deres likhet med mennesker i form av hjertestørrelse og koronar anatomi. Derfor forsøkte vi å presentere en effektiv protokoll for etablering av en svin kronisk HF-modell ved hjelp av lukket-brystet koronar ballong okklusjon av venstre circumflex arterie (LCX), etterfulgt av rask ventrikulær pacing indusert med pacemaker implantasjon. Åtte uker senere ble stamcellene administrert ved intramyokarial injeksjon i peri-infarktområdet. Deretter ble infarktstørrelse, celleoverlevelse og venstre ventrikulær funksjon (inkludert ekkokardiografi, hemodynamiske parametere og elektrofysiologi) evaluert. Denne studien bidrar til å etablere en stabil preklinisk stor dyr HF modell for stamcellebehandling.

Dødelighet Totalt 24 griser ble brukt i denne studien. Tre av dem døde under MI induksjon på grunn av vedvarende VT. Ett dyr døde i åpen hjertekirurgi for celleinjeksjon på grunn av sårblødning. To dyr døde på grunn av alvorlig infeksjon. To dyr ble ekskludert på grunn av svak EF-reduksjon (LVEF-reduksjon > 40 % av baseline). Som et resultat fullførte 16 dyr hele studieprotokollen.
Hjertef...

Watch this Scientific Journal Video about Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment at JoVE.com

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Vi forsøkte å etablere en svinemodell av hjertesvikt indusert av venstre circumflex arterie blokkering og rask tempo for å teste effekten og sikkerheten ved intramyokarial administrasjon av stamceller for cellebaserte terapier.

Etablere en svinemodell av post-hjerteinfarkt hjertesvikt for stamcellebehandling

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Denne svinehjertesviktmodellen, indusert av venstre circumflex arterieblokkering og rask tempo, kan brukes til å vurdere effekten av direkte intramyokarisk stamcelleinjeksjon på hjerteregenerering. Vår svinkoloni hjertesvikt modell er ganske stabil. Den nye infarktstørrelsen på denne modellen er rundt 16% av venstre ventrikkel og venstre ventrikkel injeksjon infarkt redusert med minst 40%fra baseline.Med den eksperimentelle grisen festet i liggende stilling, finn riktig halspulsåren og sjonglørervenen i halstrekanten, og bruk hemostatiske tang og aseptisk teknikk for å isolere riktig halspulsåren og halsvenen. Ligate den distale enden av høyre halspulsåren og sjonglører vene og bruke en angiocath å kanylere høyre sjonglør vene. Etter å ha satt inn en pacemaker bly i høyre ventrikkel under røntgen veiledning bruke tang for å isolere sternocleidomastoid og fremre skalert muskler og koble pacemaker til ledningen.Deretter implanterer du en pacemaker mellom de to musklene. Lukk deretter de to musklene med 2-0 silke. For å vurdere endringer i venstre ventrikkelfunksjon, isolere høyre lårarterie og lårvene i lårtrekanten, og beregn riktig lårarterie med en angiokath.Plasser en ledetråd i lårvenen via angiokath og fjern angiocath. Kanyler en 12 fransk hylse inn i lårvenen under veiledning av ledetråden og fjern ledetråden. Kanylere høyre lårarterie med en ni fransk kappe som nettopp demonstrert.Og sett inn et ballongkateter gjennom den 12 franske hylsen i interiøret vena cava under røntgenveiledning. Kalibrer et syv fransk trykkvolumkateter i isotonisk saltvann med en trykkvolumsignalprosessor og sett kateteret inn i venstre ventrikkelapex gjennom den ni franske hylsen under røntgenveiledning. Suspender ventilasjonen og bruk trykkvolumsignalprosessoren til å måle venstre ventrikkelmaksimalt og negativt trykkderivat, og systolisk trykk og avslutte diastolisk trykk.Start deretter ventilasjonen på nytt. For hjerteinfarkt induksjon, administrere fem milligram per kilo amiodaron og 1,5 milligram per kilo lidokain bolus intravenøst over en time for å hindre ventrikulære arytmier før beregning av riktig halspulsåren med en åtte fransk kappe som demonstrert. Utfør koronar angiografi gjennom en seks fransk kappe over-the-wire guiding kateter via den plasserte hylsen guidet av standard C arm fluoroskopi.Okkluder til venstre circumflex koronar distal til den første stumpe marginale grenen med perkutan transluminal koronar angioplastikk dilatasjon ballong kateter inflasjon under røntgen veiledning. Last en milliliter på 700 mikrometer svamp mikrosfærer blandet med syv milliliter iohexol i en 10 milliliter sprøyte og injisere blandingen gjennom ballongkateteret for å blokkere venstre circumflex koronararterie. Deretter tømme ballongen og utføre et angiogram for å bekrefte okklusjon.Åtte uker etter induksjonsbelastning to ganger 10 til den åttende menneskeinduserte pluripotente stamcelleavledede mesenchymale stamceller i to milliliter normal saltvann i en fem milliliter sprøyte og steriliser 10 centimeter rundt apex beat-området til det bedøvede eksperimentelle dyret. Bruk en retractor til å utføre en venstre thoracotomi på fire eller fem interkostalrom og utføre en pericardiotomy for å eksponere den infarcted laterale veggen. Når de infarcted områdene synlig, utføre fem til åtte intra hjerteinfarkt injeksjoner av ca 300 mikroliter celler per injeksjon før du lukker interkostalrom med jern wire og lukke muskellaget med 2-0 silke suturer og subkutane vev og hudlag med 2-0 vicryl suturer.For å vurdere induktigheten av ventrikulær takyklytmi etter celleterapi, sett inn et seks fransk elektrofysiologisk kateter i høyre ventrikulær apex via lårvenen og vise intracardiac-opptakene med overflaten elektrokardiogram leas I, II og III på det elektrofysiologiske opptakssystemet med en hastighet på 200 millimeter per sekund. Bruk en stimulator til å levere en to millisekundpulsbredde på to ganger den diastoliske terskelen og levere et pacing tog på åtte stimuli på en 200 millisekund og en 300 millisekund drivsyklus lengde etterfulgt av en eller to for tidlig ekstra stimuli. Deretter sekvensielt forkortet koblingsintervallene til ventrikulær effektiv ildfast periode med arytmi er indusert, og merke til tilstedeværelsen av en induserbar vedvarende ventrikulær takykarytmi.I dette representative eksperimentet viste seriell ekkokardiografisk undersøkelse at venstre ventrikkelutstøtingsfraksjon ble signifikant redusert fra baseline, mens venstre ventrikkel end-diastolisk dimensjon og slutt systolisk dimensjon økte betydelig ved åtte uker etter hjerteinfarkt induksjon. I motsetning økte venstre ventrikkelutstøtingsfraksjon betydelig, og sluttsystoisk dimensjon ble bemerkelsesverdig redusert i celletransplantasjonsgruppen åtte uker etter administrering. Forholdet mellom trykk derivat og slutt på systolisk trykkvolum ble signifikant redusert fra baseline ved åtte uker etter induksjon av hjerteinfarkt, mens intramyokardadministrasjon av mesenchymale stamceller resulterte i en økning i disse funksjonene.Måling av venstre ventrikkelinfarktveggtykkelse i fem til syv seriell en centimeter tykke seksjoner fra hvert dyr viste en prosentandel av venstre ventrikkelinfarkt på ca. 16%Det var ingen celleoverlevelse rundt injeksjonsstedet i infarktområdet åtte uker etter transplantasjon. Men et lite antall av de overlevende injiserte stamcellene var synlige i periinfarktområdet. Tilfeller av induknelige vedvarende ventrikulære takyarytmier kan lett økes hos dyr med hjertesvikt.Merk at stamcelletransplantasjon ikke signifikant endret det underliggende myokardsubstratet for å redusere følsomheten for ventrikulær takykarytmi. Som venstre circumflex koronar blokkering kan indusere arytmi. Pass på å overvåke EKG og umiddelbart bruke ekstern bifasisk defibrillator for å gjenopprette bihuler etter behov.Denne metoden gir en stabil og reproduserbar klinisk relevant stor dyremodell av hjertesvikt for testing av effekten av stamcellebaserte terapier.

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

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

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

Permanent Ligation av Venstre Anterior Synkende Coronary Artery i Mus: En modell av Post-hjerteinfarkt Remodelling og hjertesvikt

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 ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Vein Interposisjon Modell: En passende modell for å studere Bypass Graft åpenhet

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

En kronisk hjertesvikt Ischemia modell i svin bruker en Ameroid Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

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

Tachycardia-indusert kardiomyopati som kronisk hjertesvikt modell i svin

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

Isolation of Atrial Cardiomyocytes from a Rat Model of Metabolic Syndrome-related Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

Isolering av Atrial Cardiomyocytes fra en rotte modell av Metabolsk syndrom-relaterte hjertesvikt med bevarte utstøting brøk

In this article, we describe an optimized, Langendorff-based procedure for the isolation of single-cell atrial cardiomyocytes (ACMs) from a rat model of ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

En Cryoinjury modell for å studere hjerteinfarkt i Mouse

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in G&#246;ttingen Minipigs and Landrace Pigs

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in GÃƒÆ’Ã‚Â¶ttingen Minipigs and Landrace Pigs

Post-myokardinfarkt hjertesvikt i lukket bryst koronar okklusjon / reperfusjonsmodell i Göttingen minipigs og landrace griser

The development of heart failure is the most powerful predictor of long-term mortality in patients surviving acute myocardial infarction (MI). There is an ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Hjerteinfarkt ved perkutan emboliseringsspoledistribusjon i en svinemodell

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...