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

Författarna erkänner Alfreda och Kung Tak Chung för deras utmärkta tekniska stöd under djurförsöken.

Alla djurförsök utfördes i enlighet med Guide for the Care and Use of Laboratory Animals som publicerades av US National Institutes of Health och förordningar vid University of Hong Kong, och protokollet godkändes av kommittén för användning av levande djur i undervisning och forskning (CULTAR) vid Universitetet i Hong Kong.
OBS: Grisar av hondjur som vägde 35–40 kg (9–12 månader gamla) användes för denna studie. Flödesschemat för detta experiment visas i <strong class="xfig"...

<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 djurmodeller är av största vikt för att förstå patofysiologi och mekanismer för sjukdomar och testa nya therapeutics. Vårt protokoll upprättar en svin modell av HF inducerad av vänster cirkumflex gatan blockering och snabb pacing. Åtta veckor efter induktionen av MI utvecklade djuren betydande försämring av LVEF, LVEDD, LVESD, +dP/dt och ESPVR. Detta protokoll testar också administreringsmetoden för stamcellsterapi för hjärtregenerering genom intramyocardial injektion. Infarct storlek, och hjärt...

Hjärt-kärlsjukdomar, kranskärlssjukdom (CAD) i synnerhet, förblir den främsta orsaken till sjuklighet och dödlighet i Hongkong och i hela världen1. I Hongkong beräknades en ökning med 26 % från 2012 till 2017 av antalet CAD-patienter som behandlades under sjukhusmyndigheten2. Bland alla CADs är akut hjärtinfarkt (MI) en ledande dödsorsak och efterföljande komplikationer, såsom hjärtsvikt (HF). Dessa bidrar till betydande medicinska, sociala och ekonomiska bördor. Hos patienter med MI är trombolytisk terapi eller primär perkutan koronar intervention (PCI) en effektiv terapi för att bevara livet, men dessa terapier kan endast minska kardiomyocyter (CM) förlust under MI. De behandlingar som finns kan inte fylla på permanent förlust av CMs, vilket leder till hjärt fibros, hjärtinfarkt ombyggnad, hjärtarytmi, och så småningom hjärtsvikt. Dödligheten vid 1 års post-MI är cirka 7% med mer än 20% patienter som utvecklar HF3. I slutet-steg HF patienter är hjärtat transplantation den enda tillgängliga effektiva terapi, men det begränsas av en brist på tillgängliga organ. Nya terapier är nödvändiga för att vända utvecklingen av post-MI HF. Som ett resultat, cell-baserad terapi anses vara en attraktiv metod för att reparera nedsatt CMs och ameliorate vänster Ventrikulärt (LV) funktion i HF följande MI. Våra tidigare studier fann stamcellstransplantation vara fördelaktigt för hjärtfunktion förbättring efter direkt intramyocardial transplantation i små djur modeller av MI4,5. Standardiserade prekliniska stora animaliska HF-protokoll behövs således för att ytterligare testa effekten och säkerheten av stamcellstransplantation före klinisk användning.
De senaste decennierna har bevittnat den utbredda användningen av grisar i kardiovaskulär forskning för stamcellsterapi. HF svin är en lovande modell av translationell forskning på grund av deras likhet med människor när det gäller hjärtstorlek, vikt, rytm, funktion och födans gatan anatomi. Dessutom kan porcin HF-modeller efterlikna post-MI HF patienter när det gäller CM metabolism, elektrofysiologiska egenskaper, och neuroendokrina förändringar under ischemiska förhållanden6. Protokollet presenteras här använder en sådan standardiserade gris HF modell, anställa en sluten-bröst koronar ballong ocklusion av den vänstra cirkumflex gatan (LCX) följt av snabba tempo inducerad av pacemakern implantation. Studien optimerar också vägen för intramyokardiell administrering av stamceller för behandling av post-MI HF. Syftet är att ta fram en porcine djurmodell av kronisk hjärtinfarkt som kan användas för att utveckla behandlingar som är kliniskt relevanta för patienter med svår 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

Även om framsteg har uppnåtts vid behandling av hjärtsvikt (HF) efter hjärtinfarkt (MI), HF efter MI är fortfarande en av de stora orsakerna till dödlighet och sjuklighet runt om i världen. Cell-baserade terapier för hjärt reparation och förbättring av vänster ventrikulärt funktion efter MI har rönt stor uppmärksamhet. Följaktligen bör säkerheten och effekten av dessa celltransplantationer testas i en preklinisk stor djurmodell av HF före klinisk användning. Grisar används ofta för hjärt-kärlsjukdom forskning på grund av deras likhet med människor när det gäller hjärtat storlek och koronar anatomi. Därför försökte vi att lägga fram ett effektivt protokoll för inrättandet av en porcine kronisk HF-modell med slutna-bröstet födans ballong ocklusion av den vänstra cirkumflex gatan (LCX), följt av snabba Ventrikulärt framröra inducerad med pacemaker implantation. Åtta veckor senare, var stamcellerna administreras genom intramyocardial injektion i peri-infarct området. Därefter utvärderades infarct storlek, cell överlevnad och vänster Ventrikulärt funktion (inklusive ekokardiografi, hemodynamic parametrar och elektrofysiologi). Denna studie hjälper till att etablera en stabil preklinisk stor djur HF modell för stamcellsbehandling.

Dödlighet Totalt 24 grisar användes i denna studie. Tre av dem dog under MI induktion på grund av ihållande VT. Ett djur dog i öppen hjärtkirurgi för cell injektion på grund av sår blödning. Två djur dog på grund av svår infektion. Två djur uteslöts på grund av en lätt ef-minskning (LVEF-reduktion > 40 % av utgångsvärdet). Som ett resultat av detta slutförde 16 djur hela studieprotokollet.
<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="1"...

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 försökte upprätta en svin modell av hjärtsvikt framkallas av vänster cirkumflex gatan blockering och snabba pacing att testa effekten och säkerheten för intramyocardial administration av stamceller för cell-baserade terapier.

Upprättande av en Swine modell av Post-hjärtinfarkt hjärtsvikt för stamcellsbehandling

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

Detta svin hjärtsvikt modell, framkallas av vänster cirkumflex gatan blockering och snabb pacing, kan användas för att bedöma effekterna av direkta intramyocardial stamceller injektion på hjärtat regenerering. Vår svin koloni hjärtsvikt modell är ganska stabil. Den nya infarct storleken på denna modell är runt 16%av vänster kammare och vänster ventrikel injektion infarkt minskas med minst 40%från baslinjen.Med den experimentella grisen fast i ryggläge, lokalisera rätt halspulsådern och jonglör ven i halspulsådern triangeln, och använda hemostatiska tlyktor och aseptisk teknik för att isolera rätt halspulsådern och halspulsådern. Ligate den distala änden av den högra halspulsådern och jonglör anda och använda en angiocath att kannulate rätt juggler anda. Efter att ha satt in en pacemaker leda till höger kammare under röntgen vägledning använda forceps att isolera sternocleidomastoid och främre scalene muskler och ansluta pacemakern till bly.Implantera sedan en pacemaker mellan de två musklerna. Stäng sedan de två musklerna med 2-0 silke. För att bedöma förändringar i vänster kammare funktion, isolera höger lårbensartär och lårbensven i femorala triangeln, och beräkna den högra lårbensartären med en angiocath.Placera en ledare i lårbensvenen via angiocath och ta bort angiocath. Cannulate en 12 franska ljå i lårbensvenen under ledning av ledaren och ta bort ledaren. Cannulate rätt femorala artär med en nio franska ljår som just visat.Och sätt in en ballongkateter genom den 12 franska lyan i den inre vena cava under röntgenvägledning. Kalibrera en sju franska tryckvolym kateter i isoton koksaltlösning med en tryckvolym signalprocessor och sätt in katetern i den vänstra ventrikel apex genom de nio franska mantel under x- ray vägledning. Suspend ventilationen och använda tryckvolym signal processor för att mäta vänster kammare maximal och undertryck derivat, och systoliskt tryck och diastoliska tryck.Starta sedan om ventilationen. För hjärtinfarkt induktion, administrera fem milligram per kilo amiodaron och 1,5 milligram per kilo lidokain bolus intravenöst över en timme för att förhindra Ventrikulärt arytmier innan beräkningen av rätt halspulsådern med en åtta franska räta som visat. Utför koronar angiografi genom en sex franska lydna över-tråd vägledande katetern via den placerade lystna styrs av standard C arm genomlysning.Ocklude till vänster cirkumflex födans gatan distala till den första trubbig marginell gren med perkutan transluminal födans angioplastik dilation ballong kateter inflation under x-ray vägledning. Fyll på en milliliter på 700 mikrometer svamp mikrosfärer blandas med sju milliliter iohexol i en 10 milliliter spruta och injicera blandningen genom ballongkatetern för att blockera den vänstra cirkumflexens kranskärl. Sedan tömma ballongen och utföra ett angiogram för att bekräfta ocklusionen.Åtta veckor efter infarkt induktion belastning två gånger 10 till den åttonde människan-inducerad pluripotenta stamceller-härledda mesenchymala stamceller i två milliliter av normal koksaltlösning i en fem milliliter spruta och sterilisera 10 centimeter runt apex beat området av den sövda experimentella djur. Använd ett upprullningsdon för att utföra en vänster thoracotomy vid de fyra eller fem intercostal utrymme och utföra en perikardiotomi att exponera infarcted laterala väggen. När de infarcted områdena synliga, utför fem till åtta intra hjärtinfarkt injektioner av cirka 300 mikroliter celler per injektion innan du stänger det intercostal utrymmet med järntråd och stänga muskelskiktet med 2-0 silke suturer och de subkutana vävnader och hudlagren med 2-0 vicryl suturer.För att bedöma inducibility av Ventrikulärt takyarytmi efter cellterapi, sätt in en sex franska elektrofysiologiska katetern i rätt Ventrikulärt apex via femorala andan och visa de intracardiac inspelningar med ytan electrocardiogram leas I, II och III på det elektrofysiologiska inspelningssystemet med en hastighet av 200 millimeter per sekund. Använd en stimulator för att leverera en två millisekkunders pulsbredd vid två gånger den diastoliska tröskeln och leverera ett tempotåg på åtta stimuli vid en 200 millisekkunder och en 300 millisekkunders körcykellängd följt av en eller två för tidiga extra stimuli. Sedan sekventiellt förkortas kopplingsintervallen tills ventrikulärt effektiv refraktär period av arytmi induceras, och att man kan antiga förekomsten av en inducerad ihållande ventrikulär takyarytmi.I detta representativa experiment visade seriell echocardiographic undersökning att vänster Ventrikel utskjutningsfraktionen betydligt minskat från baslinjen medan den vänstra Ventrikel slutet diastolic dimension och slutet systolic dimensionen avsevärt ökat åtta veckor efter hjärtinfarkt induktion. I motsats till vänster Ventrikel utskjutning fraktionen betydligt ökat och slutet systolic dimensionen anmärkningsvärt minskade i cell transplantation gruppen åtta veckor efter administrering. Det negativa tryckderivat och slutet systoliskt tryck volym förhållandet minskade avsevärt från baslinjen vid åtta veckor efter induktion av hjärtinfarkt medan intramyokardiell administration av mesenchymala stamceller resulterade i en ökning av dessa funktioner.Mätning av den vänstra ventrikel infarct väggen tjocklek i fem till sju seriella en centimeter tjocka sektioner från varje djur visade en procentandel av vänstra Ventrikel infarkt på cirka 16%Det fanns ingen cell överlevnad runt injektionsstället i infarct området åtta veckor efter transplantation. Men ett litet antal av de överlevande injicerade stamcellerna var synliga i periinfarctområdet. Incidenterna av inducible ihållande ventrikulära takyarytmier kan lätt ökas hos djur med hjärtsvikt.Notera, stamcellstransplantation inte väsentligt ändra den underliggande hjärtinfarkt substrat att minska mottaglighet för Ventrikulärt takyarrhythmia. Som vänster cirkumflex födans gatan blockering kan inducera arytmi. Var noga med att övervaka EKG och att omedelbart använda externa bifasiska defibrillator för att återupprätta bihålorna vid behov.Denna metod ger en stabil och reproducerbar kliniskt relevant stor djurmodell av hjärtsvikt för testning av effekten av stamcellsbaserade terapier.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Orthotopic Aorta Transplantation: En Rat modell för att studera utvecklingen av kronisk vaskulopati

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

Genöverföring för ischemisk hjärtsvikt I en preklinisk modell

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 Ligering av vänster främre Fallande Kranskärls hos möss: En modell av efter hjärtinfarkt Remodelling och hjärtsvikt

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

Ven mellan Modell: en lämplig modell för att studera bypass öppenhet

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 kardiell ischemi modell hos svin med 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

Takykardi-inducerad kardiomyopati som kronisk hjärtsvikt 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 förmaksflimmer hjärtmuskelcellerna från en råtta modell av metabola syndromet-relaterade hjärtsvikt med bevarad ejektionsfraktion

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 Kryoskademodell för att studera hjärtinfarkt i mus

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-Myokardisk hjärtinfarkt hjärtsvikt i sluten bröstkorg koronar ocklusion / reperfusion modell i Göttingen Minipigs och Landrace Grisar

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

Hjärtinfarkt genom perkutan emboliseringsspole utplacering i en svinmodell

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