Name: a doxorubicin-induced murine model of dilated cardiomyopathy in vivo
Uploaded: 2020-05-16T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door Key Project Medical Science and Technology Development Foundation, Nanjing Department of Health (No.YKK16098).

Dierproeven werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het Nanjing Drum Tower Hospital.
1. Bereiding van de reagentia en dieren
<ol><li>Los doxorubicinehydrochloride (Pfizer, VS) op in gesteriliseerd water. Vortex om een Dox-oplossing van 1 mg/ml te verkrijgen en op 4 °C te houden.</li>
	<li>Gebruik C57BL/6 muizen (8-10 weken oud; 25-30 g gewicht). Voor deze studie werden muizen gekocht van het Model Animal Research Center van nanjing University en b...

<ol>
	<li>Weintraub, R. G., Semsarian, C., MacDonald, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dilated+cardiomyopathy.">Dilated cardiomyopathy.</a> Lancet. 390 (10092), 400-414 (2017).</li><li>Ichihara, S., 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=Attenuation+of+oxidative+stress+and+cardiac+dysfunction+by+bisoprolol+in+an+animal+model+of+dilated+cardiomyopathy.">Attenuation of oxidative stress and cardiac dysfunction by bisoprolol in an animal model of dilated cardiomyopathy.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 350 (1), 105-113 (2006).</li><li>Fountoulakis, M., 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=Alterations+in+the+heart+mitochondrial+proteome+in+a+desmin+null+heart+failure+model.">Alterations in the heart mitochondrial proteome in a desmin null heart failure model.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 38 (3), 461-474 (2005).</li><li>Fairweather, D., Rose, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coxsackievirus-induced+myocarditis+in+mice:+a+model+of+autoimmune+disease+for+studying+immunotoxicity.">Coxsackievirus-induced myocarditis in mice: a model of autoimmune disease for studying immunotoxicity.</a> Methods. 41 (1), 118-122 (2007).</li><li>Wang, Z. 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=A+therapeutic+anti-CD4+monoclonal+antibody+inhibits+T+cell+receptor+signal+transduction+in+mouse+autoimmune+cardiomyopathy.">A therapeutic anti-CD4 monoclonal antibody inhibits T cell receptor signal transduction in mouse autoimmune cardiomyopathy.</a> Chinese Medical Journal. 120 (15), 1319-1325 (2007).</li><li>Riad, 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=Toll-like+receptor-4+deficiency+attenuates+doxorubicin-induced+cardiomyopathy+in+mice.">Toll-like receptor-4 deficiency attenuates doxorubicin-induced cardiomyopathy in mice.</a> European Journal of Heart Failure. 10 (3), 233-243 (2008).</li><li>Kankeu, C., Clarke, K., Passante, E., Huber, 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=Doxorubicin-induced+chronic+dilated+cardiomyopathy-the+apoptosis+hypothesis+revisited.">Doxorubicin-induced chronic dilated cardiomyopathy-the apoptosis hypothesis revisited.</a> Journal of Molecular Medicine. 95 (3), 239-248 (2017).</li><li>Zhao, L., 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=MicroRNA-140-5p+aggravates+doxorubicin-induced+cardiotoxicity+by+promoting+myocardial+oxidative+stress+via+targeting+Nrf2+and+Sirt2.">MicroRNA-140-5p aggravates doxorubicin-induced cardiotoxicity by promoting myocardial oxidative stress via targeting Nrf2 and Sirt2.</a> Redox Biology. 15, 284-296 (2018).</li><li>O'Connell, J. L., 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=Short-term+and+long-term+models+of+doxorubicin-induced+cardiomyopathy+in+rats:+A+comparison+of+functional+and+histopathological+changes.">Short-term and long-term models of doxorubicin-induced cardiomyopathy in rats: A comparison of functional and histopathological changes.</a> Experimental and Toxicologic Pathology. 69 (4), 213-219 (2017).</li><li>Yuan, Y. 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=CTRP3+protected+against+doxorubicin-induced+cardiac+dysfunction,+inflammation+and+cell+death+via+activation+of+Sirt1.">CTRP3 protected against doxorubicin-induced cardiac dysfunction, inflammation and cell death via activation of Sirt1.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 114, 38-47 (2018).</li><li>Sun, Z., 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=The+TGF-beta+pathway+mediates+doxorubicin+effects+on+cardiac+endothelial+cells.">The TGF-beta pathway mediates doxorubicin effects on cardiac endothelial cells.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 90, 129-138 (2016).</li><li>Minotti, G., Menna, P., Salvatorelli, E., Cairo, G., Gianni, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anthracyclines:+molecular+advances+and+pharmacologic+developments+in+antitumor+activity+and+cardiotoxicity.">Anthracyclines: molecular advances and pharmacologic developments in antitumor activity and cardiotoxicity.</a> Pharmacological Reviews. 56 (2), 185-229 (2004).</li><li>Vejpongsa, P., Yeh, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+of+anthracycline-induced+cardiotoxicity:+challenges+and+opportunities.">Prevention of anthracycline-induced cardiotoxicity: challenges and opportunities.</a> Journal of The American College of Cardiology. 64 (9), 938-945 (2014).</li><li>Renu, K., V, G. A., P, B. T., Arunachalam, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanism+of+doxorubicin-induced+cardiomyopathy+-+An+update.">Molecular mechanism of doxorubicin-induced cardiomyopathy - An update.</a> European Journal of Pharmacology. 818, 241-253 (2018).</li></ol>

Dox is een niet-specifiek periodiek antitumorchemotherapiegeneesmiddel dat vaak wordt gebruikt in de klinische praktijk12. De belangrijkste bijwerking is cardiotoxiciteit, gekenmerkt door cardiomyopathie en daaropvolgende hartfalen13. Het onderliggende mechanisme omvat schade aan myocardiale lipideperoxidatie, remming van myocardiale sarcoplasmatisch reticulum Ca2 +-ATPase-activiteit en activering van het myocardiale lokale renine-angiotensinesysteem, resulterend...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61158">A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo</a>. A figure was updated.
Figure 1 was updated from:
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61158/61158fig1v2.jpg" /> 
Figure 1: Schematic diagram of a Dox-induced dilated cardiomyopathy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61158/61158fig1v2large.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
to:
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61158/61158fig1v5.jpg" /> 
Figure 1: Schematic diagram of a Dox-induced dilated cardiomyopathy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61158/61158fig1v5large.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61158">A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo</a>. A figure was updated.

Erratum: A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo

Een van de meest voorkomende oorzaken van hartfalen, DCM wordt gekenmerkt door ventriculaire dilatatie en verminderde hartfunctie en is de meest voorkomende reden voor harttransplantatie wereldwijd1. Om de pathogenese verder te onderzoeken en effectieve behandelingen te vinden, is toegang tot volwassen diermodellen bijzonder belangrijk. Het doel van de beschreven experimenten is om een stabiel muismodel van DCM vast te stellen dat lijkt op menselijke DCM.
Door de complexe pathogenese van DCM zijn er veel verschillende methoden om bijbehorende diermodellen te maken. Spontane DCM-modellen2 zijn relatief stabiel, maar ze zijn duur en niet gemakkelijk verkrijgbaar. Genetisch gemodificeerde diermodellen3 zijn niet goed ingeburgerd en vereisen meer experimenteel gebruik. DCM-diermodellen geïnduceerd door virale infectie4 of auto-immuundefecten5 zijn gemakkelijk te verkrijgen, maar ze zijn niet volledig representatief voor DCM. Modellen geassocieerd met myocardiale toxiciteit omvatten alcohol-geïnduceerde DCM-modellen en Dox-geïnduceerde DCM-diermodellen.
Het Dox-geïnduceerde cardiomyopathiemodel wordt verkregen door intraperitoneale injectie van Dox6. Het model maakt gebruik van de meest ernstige chronische bijwerking van Dox: na blootstelling aan Dox ontwikkelen patiënten DCM-symptomen met late aanvang met klinische uniformiteit7. Dox-geïnduceerde oxidatieve stress8 en mitochondriale schade9, die leiden tot cardiomyocytenapoptose, zijn symptomen in de pathogenese van DCM. Er zijn acute en chronische Dox-behandelingsmodellen: een enkele hoge dosis Dox (15 mg / kg) induceert een kortetermijnmodel voor cardiomyopathie10, terwijl repetitieve dox-injecties met een lage dosis (zes per week, 3 mg / kg) een langetermijnmodel voor cardiomyopathieinduceren 11. Op basis van de gepresenteerde studie vertonen wildtype muizen die eenmaal per week gedurende een maand intraperitoneaal worden geïnjecteerd in een dosis van 5 mg / kg morfologie en histologie van het hart die consistent zijn met de kenmerken van DCM aan het einde van de behandeling, wat een ideale manier is om een DCM-model vast te stellen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>4% paraformaldehyde</td>
			<td>servicebio</td>
			<td>CAS30525-89-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6 mice</td>
			<td>Model Animal Research Center of Nanjing University</td>
			<td>\</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Doxorubicin hydrochloride</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>CAS25316-40-9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>echocardiography</td>
			<td>Visualsonics</td>
			<td>\</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin and Eosin staining kit</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>G1120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masson staining kit</td>
			<td>Solarbio</td>
			<td>G1343</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phosphate buffer solution</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P5368</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potassium chloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>CAS7447-40-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sterilized syringe</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SLGP033RB</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a doxorubicin-induced murine model of dilated cardiomyopathy in vivo

Gedilateerde cardiomyopathie (DCM) verwijst naar een spectrum van heterogene myocardiale aandoeningen die worden gekenmerkt door ventriculaire dilatatie en depressieve hartprestaties in afwezigheid van hypertensie, valvulaire, aangeboren of ischemische hartziekten, en die verband kunnen houden met infectie, auto-immuun- of metabole afwijkingen of familie-overerving. Het kan zich ontwikkelen tot congestief hartfalen met een slechte prognose. Doxorubicine (Dox) wordt veel gebruikt als een chemotherapeutisch medicijn, maar het gebruik ervan is beperkt omdat het DCM-achtige veranderingen van het myocard veroorzaakt. De myocardiale toxiciteit wordt toegeschreven aan oxidatieve stress, chronische ontsteking en cardiomyocytenapoptose. Een model van DCM die deze dox-geïnduceerde DCM-symptomen gebruikt, is niet vastgesteld.

Hartfunctie Gedilateerde cardiomyopathie wordt gekenmerkt door progressieve ventriculaire dilatatie en contractiele disfunctie. Figuur 2 toont representatieve echocardiografische beelden van de twee groepen. Met Dox behandelde muizen vertoonden een duidelijk verminderde linkerventrikel ejectiefractie en linkerventrikel fractionele verkorting (figuur 3A,B). De LV-diameter nam ook toe in zowel de diastolische als de systolische...

Watch this Scientific Journal Video about A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo at JoVE.com

A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo

Beschreven is een protocol om een doxorubicine-geïnduceerd gedilateerde cardiomyopathie (DCM) model vast te stellen bij muizen via langdurige intraperitoneale injectie van Doxorubicine.

Een doxorubicine-geïnduceerd murinemodel van gedilateerde cardiomyopathie in vivo

Dilated cardiomyopathy (DCM) refers to a spectrum of heterogeneous myocardial disorders characterized by ventricular dilation and depressed cardiac ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Development of Obliterative Bronchiolitis in a Murine Model of Orthotopic Lung Transplantation

Ontwikkeling van Bronchiolitis obliterans in een muizenmodel van orthotope longtransplantatie

Orthotopic lung transplantation in rats was first reported by Asimacopoulos and colleagues in 1971 1. Currently, this method is well accepted and ...

Murine Model of Wound Healing

Muizenmodel van wondgenezing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

A Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage

Een muizenmodel van subarachnoïdale bloeding

In this video publication a standardized mouse model of subarachnoid  hemorrhage (SAH) is presented. Bleeding is induced by endovascular Circle of  Willis ...

A Preclinical Murine Model of Hepatic Metastases

Een preklinisch muizenmodel van levermetastasen

Numerous murine models have been developed to study human cancers and advance the understanding of cancer treatment and development. Here, a preclinical, ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

Uitputting van de Muis Cellen van geënte, humane tumoren verbetert Downstream Analyse van Target Cellen

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

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

Tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie, als een Model van chronisch hartfalen in varkens

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

A Doxorubicin-induced Cardiomyopathy Model in Adult Zebrafish

Een cardiomyopathie Doxorubicine-geïnduceerde Model in volwassen zebravis

The genetically accessible adult zebrafish (Danio rerio) has been increasingly used as a vertebrate model for understanding human diseases such as ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Assessing Therapeutic Angiogenesis in a Murine Model of Hindlimb Ischemia

Beoordeling van therapeutische angiogenese in een Muriene model van Hindledemaat ischemie

Critical limb ischemia (CLI) is a serious condition that entails a high risk of lower limb amputation. Despite revascularization being the gold-standard ...

In Vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

In vivo muismodel van spinale implantaatinfectie

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The ...