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

Diese Arbeit wurde von der Key Project Medical Science and Technology Development Foundation, Nanjing Department of Health (No.YKK16098) unterstützt.

Tierversuche wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) des Nanjing Drum Tower Hospital genehmigt.
1. Vorbereitung der Reagenzien und Tiere
<ol><li>Doxorubicinhydrochlorid (Pfizer, USA) in sterilisiertem Wasser auflösen. Vortex, um eine Dox-Lösung von 1 mg/ml zu erhalten und bei 4 °C zu halten.</li>
	<li>Verwenden Sie C57BL/6 Mäuse (8–10 Wochen alt; 25–30 g Gewicht). Für diese Studie wurden Mäuse vom Model Animal Research Center der Nanjing University gekauft un...

<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 ist ein unspezifisches periodisches Antitumor-Chemotherapeutikum, das häufig in der klinischen Praxis verwendet wird12. Seine Hauptnebenwirkung ist Kardiotoxizität, gekennzeichnet durch Kardiomyopathie und nachfolgende Herzinsuffizienz13. Der zugrunde liegende Mechanismus umfasst die Schädigung der myokardialen Lipidperoxidation, die Hemmung der myokardialen sarkoplasmatischen Retikulum Ca2+-ATPase-Aktivität und die Aktivierung des myokardialen lokalen Re...

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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:
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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>

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

Eine der häufigsten Ursachen für Herzinsuffizienz, DCM, ist gekennzeichnet durch ventrikuläre Dilatation und verminderte Herzfunktion und ist der häufigste Grund für Herztransplantationen weltweit1. Um seine Pathogenese weiter zu untersuchen und wirksame Behandlungen zu finden, ist der Zugang zu reifen Tiermodellen besonders wichtig. Der Zweck der beschriebenen Experimente ist es, ein stabiles Mausmodell von DCM zu etablieren, das menschlichem DCM ähnelt.
Aufgrund der komplexen Pathogenese von DCM gibt es viele verschiedene Methoden, um entsprechende Tiermodelle herzustellen. Spontane DCM-Modelle2 sind relativ stabil, aber sie sind teuer und nicht leicht verfügbar. Gentechnisch veränderte Tiermodelle3 sind nicht gut etabliert und erfordern eine experimentellere Verwendung. DCM-Tiermodelle, die durch Virusinfektion4 oder Autoimmundefekte5 induziert werden, sind leicht zu erhalten, aber sie sind nicht vollständig repräsentativ für DCM. Zu den Modellen, die mit myokardialer Toxizität assoziiert sind, gehören alkoholinduzierte DCM-Modelle und Dox-induzierte DCM-Tiermodelle.
Das Dox-induzierte Kardiomyopathie-Modell wird durch intraperitoneale Injektion von Dox6erhalten. Das Modell nutzt die schwerste chronische Nebenwirkung von Dox: Nach der Dox-Exposition entwickeln Patienten spät einsetzende DCM-Symptome mit klinischer Uniformität7. Dox-induzierter oxidativer Stress8 und mitochondrialeSchäden 9,die zur Kardiomyozyten-Apoptose führen, sind Symptome in der Pathogenese von DCM. Es gibt akute und chronische Dox-Behandlungsmodelle: Eine einzelne hohe Dosis dox (15 mg/kg) induziert ein kurzfristiges Modell für kardiomyopathie10, während repetitive niedrig dosierte Dox-Injektionen (sechs wöchentlich, 3 mg/kg) ein Langzeitmodell für Kardiomyopathie induzieren11. Basierend auf der vorgestellten Studie zeigen Wildtypmäuse, die einmal pro Woche für einen Monat intraperitoneal in einer Dosis von 5 mg/kg injiziert wurden, am Ende der Behandlung morphologie und Histologie des Herzens, die mit den Eigenschaften von DCM übereinstimmen, was eine ideale Möglichkeit zur Etablierung eines DCM-Modells darstellt.

<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

Dilatative Kardiomyopathie (DCM) bezieht sich auf ein Spektrum heterogener Myokarderkrankungen, die durch ventrikuläre Dilatation und verminderte Herzleistung in Abwesenheit von Bluthochdruck, valvulären, angeborenen oder ischämischen Herzerkrankungen gekennzeichnet sind und die mit Infektionen, Autoimmun- oder Stoffwechselanomalien oder familiärer Vererbung zusammenhängen können. Es kann zu kongestiver Herzinsuffizienz mit einer schlechten Prognose fortschreiten. Doxorubicin (Dox) wird häufig als Chemotherapeutikum eingesetzt, aber seine Verwendung ist begrenzt, da es DCM-ähnliche Veränderungen des Myokards verursacht. Seine myokardiale Toxizität wird oxidativem Stress, chronischen Entzündungen und Kardiomyozyten-Apoptose zugeschrieben. Ein Modell von DCM, das diese Dox-induzierten DCM-Symptome ausnutzt, wurde nicht etabliert.

Herzfunktion Die dilatative Kardiomyopathie ist durch progressive ventrikuläre Dilatation und kontraktile Dysfunktion gekennzeichnet. Abbildung 2 zeigt repräsentative echokardiographische Bilder der beiden Gruppen. Dox-behandelte Mäuse zeigten eine deutlich reduzierte linksventrikuläre Ejektionsfraktion und linksventrikuläre fraktionierte Verkürzung (Abbildung 3A, B). Der LV-Durchmesser nahm sowohl in der diastolischen ...

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A Doxorubicin-Induced Murine Model of Dilated Cardiomyopathy In Vivo

Beschrieben ist ein Protokoll zur Etablierung eines Doxorubicin-induzierten dilatativen Kardiomyopathie-Modells (DCM) bei Mäusen durch intraperitoneale Langzeitinjektion von Doxorubicin.

Ein Doxorubicin-induziertes Murinmodell der dilatativen Kardiomyopathie in vivo

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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Entwicklung einer Bronchiolitis obliterans in einem Mausmodell der orthotopen Lungentransplantation

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Forschung

Medizin

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

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Einem Mausmodell der Subarachnoidalblutung

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Beurteilung der therapeutischen Angiogenese in einem Murine-Modell von Hindlimb Ischemia

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