Name: aggravation of myocardial ischemia upon particulate matter exposure in atherosclerosis animal model
Uploaded: 2021-12-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model at JoVE.com

Denne modellen ble utviklet med støtte fra National Natural Science Foundation of China (nr. 81673640, 81841001 og 81803814) og Major National Science and Technology Program of China for Innovative Drug (2017ZX09301012002 og 2017ZX09101002001-001-3).

Alle dyreaktiviteter beskrevet her ble godkjent av Animal Ethics Committee ved Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences. Mannlige ApoE−/− mus (C57BL/6 bakgrunn) på 6-8 uker ble brukt i studien.
1. Eksperimentell forberedelse
<ol><li>Forbered tribromoetanolbedøvelsesmidler (15 mg / ml): oppløs 0,75 g tribromoetanol i 1 ml tert-amylalkohol (se materialfortegnelse). Etter fullstendig oppløsning, fortynn d...

<ol>
	<li>Al-Kindi, S. G., Brook, R. D., Biswal, S., Rajagopalan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+determinants+of+cardiovascular+disease:+lessons+learned+from+air+pollution.">Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution.</a> Nature Reviews: Cardiology. 17 (10), 656-672 (2020).</li><li>Ambient (outdoor) Air Pollution. WHO Available from: <a target="_blank" href="https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)">https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)</a> (2021)</li><li>Kim, K. H., Kabir, E., Kabir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+the+human+health+impact+of+airborne+particulate+matter.">A review on the human health impact of airborne particulate matter.</a> Environment International. 74, 136-143 (2015).</li><li>Rajagopalan, S., Al-Kindi, S. G., Brook, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Air+pollution+and+cardiovascular+disease:+JACC+State-of-the-Art+Review.">Air pollution and cardiovascular disease: JACC State-of-the-Art Review.</a> Journal of the American College of Cardiology. 72 (17), 2054-2070 (2018).</li><li>Wolf, K., 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=Associations+between+short-term+exposure+to+particulate+matter+and+ultrafine+particles+and+myocardial+infarction+in+Augsburg,+Germany.">Associations between short-term exposure to particulate matter and ultrafine particles and myocardial infarction in Augsburg, Germany.</a> International Journal of Hygiene and Environmental Health. 218 (6), 535-542 (2015).</li><li>Sun, Q., Hong, X., Wold, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+effects+of+ambient+particulate+air+pollution+exposure.">Cardiovascular effects of ambient particulate air pollution exposure.</a> Circulation. 121 (25), 2755-2765 (2010).</li><li>Emini Veseli, B., 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=Animal+models+of+atherosclerosis.">Animal models of atherosclerosis.</a> European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).</li><li>Reichert, K., 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=Murine+Left+anterior+descending+(LAD)+coronary+artery+ligation:+An+improved+and+simplified+model+for+myocardial+infarction.">Murine Left anterior descending (LAD) coronary artery ligation: An improved and simplified model for myocardial infarction.</a> Journal of Visualized Experiments. (122), e55353 (2017).</li><li>Lei, 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=The+acute+effect+of+diesel+exhaust+particles+and+different+fractions+exposure+on+blood+coagulation+function+in+mice.">The acute effect of diesel exhaust particles and different fractions exposure on blood coagulation function in mice.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 18 (8), 4136 (2021).</li><li>Gao, E., 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+novel+and+efficient+model+of+coronary+artery+ligation+and+myocardial+infarction+in+the+mouse.">A novel and efficient model of coronary artery ligation and myocardial infarction in the mouse.</a> Circulation Research. 107 (12), 1445-1453 (2010).</li><li>Pei, Y. 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=LncRNA+PEAMIR+inhibits+apoptosis+and+inflammatory+response+in+PM2.5+exposure+aggravated+myocardial+ischemia/reperfusion+injury+as+a+competing+endogenous+RNA+of+miR-29b-3p.">LncRNA PEAMIR inhibits apoptosis and inflammatory response in PM2.5 exposure aggravated myocardial ischemia/reperfusion injury as a competing endogenous RNA of miR-29b-3p.</a> Nanotoxicology. 14 (5), 638-653 (2020).</li><li>Jia, 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=PM2.5-induced+pulmonary+inflammation+via+activating+of+the+NLRP3/caspase-1+signaling+pathway.">PM2.5-induced pulmonary inflammation via activating of the NLRP3/caspase-1 signaling pathway.</a> Environmental Toxicology. 36 (3), 298-307 (2021).</li><li>Vogel, B., 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=ST-segment+elevation+myocardial+infarction.">ST-segment elevation myocardial infarction.</a> Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), 39 (2019).</li><li>Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+changing+landscape+of+atherosclerosis.">The changing landscape of atherosclerosis.</a> Nature. 592 (7855), 524-533 (2021).</li><li>Zhou, 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=Excessive+neutrophil+extracellular+trap+formation+aggravates+acute+myocardial+infarction+injury+in+Apolipoprotein+E+deficiency+mice+via+the+ROS-dependent+pathway.">Excessive neutrophil extracellular trap formation aggravates acute myocardial infarction injury in Apolipoprotein E deficiency mice via the ROS-dependent pathway.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2019, 1209307 (2019).</li><li>Pluijmert, N. J., Bart, C. I., Bax, W. H., Quax, P. H. A., Atsma, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+on+cardiac+function,+remodeling+and+inflammation+following+myocardial+ischemia-reperfusion+injury+or+unreperfused+myocardial+infarction+in+hypercholesterolemic+APOE*3-Leiden+mice.">Effects on cardiac function, remodeling and inflammation following myocardial ischemia-reperfusion injury or unreperfused myocardial infarction in hypercholesterolemic APOE*3-Leiden mice.</a> Scientific Reports. 10 (1), 16601 (2020).</li><li>Centa, M., Ketelhuth, D. F. J., Malin, S., Gistera, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+atherosclerosis+in+mice.">Quantification of atherosclerosis in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (148), e59828 (2019).</li><li>Benedek, 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=Use+of+TTC+staining+for+the+evaluation+of+tissue+injury+in+the+early+phases+of+reperfusion+after+focal+cerebral+ischemia+in+rats.">Use of TTC staining for the evaluation of tissue injury in the early phases of reperfusion after focal cerebral ischemia in rats.</a> Brain Research. 1116 (1), 159-165 (2006).</li><li>Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+neutral+lipids+by+oil+red+O+for+analyzing+the+metabolic+status+in+health+and+disease.">Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease.</a> Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).</li><li>Nelson, A. M., Nolan, K. E., Davis, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+orotracheal+intubation+in+mice.">Repeated orotracheal intubation in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (157), e60844 (2020).</li><li>Zheng, 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=Exposure+to+fine+airborne+particulate+matters+induces+hepatic+fibrosis+in+murine+models.">Exposure to fine airborne particulate matters induces hepatic fibrosis in murine models.</a> Journal of Hepatology. 63 (6), 1397-1404 (2015).</li><li>Bai, N., van Eeden, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+and+vascular+effects+of+circulating+diesel+exhaust+particulate+matter.">Systemic and vascular effects of circulating diesel exhaust particulate matter.</a> Inhalation Toxicology. 25 (13), 725-734 (2013).</li><li>Furuyama, A., Kanno, S., Kobayashi, T., Hirano, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrapulmonary+translocation+of+intratracheally+instilled+fine+and+ultrafine+particles+via+direct+and+alveolar+macrophage-associated+routes.">Extrapulmonary translocation of intratracheally instilled fine and ultrafine particles via direct and alveolar macrophage-associated routes.</a> Archives of Toxicology. 83 (5), 429-437 (2009).</li><li>Brunekreef, B., Holgate, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Air+pollution+and+health.">Air pollution and health.</a> Lancet. 360 (9341), 1233-1242 (2002).</li></ol>

Etableringen av en sammensatt dyremodell er noe annerledes enn den enkelte MI-modellen. Å opprettholde en høy overlevelse er utfordrende i utviklingen av den sammensatte modellen. Alvorlighetsgraden av aterosklerose hos ApoE−/− mus vil bli mer alvorlig med forlengelsen av fettfattig fôringstid7, og svakheten hos mus fører til økt dødelighet. Derfor er det nødvendig å overvåke tilstanden til musene under forsøket kontinuerlig og justere tiden for å indusere aterosklerose i...

Luftforurensning har vært assosiert med høy dødelighet av alle årsaker og bidratt med en betydelig sykdomsbyrde mer enn summen av vannforurensning, jordforurensning og yrkeseksponering1. En rapport fra WHO avslørte at utendørs luftforurensning forårsaket 4,2 millioner for tidlige dødsfall i både byer og landlige områder over hele verden i 20162. 91 % av mennesker over hele verden bor på steder der luftkvaliteten overskrider WHOs retningslinjegrenser2. Videre er det fine svevestøvet (PM) (≤2,5 μm i diameter, PM2,5) anerkjent som den viktigste luftforurensningstrusselen mot global folkehelse3, spesielt for folk som bor i byer med lavinntekts- og mellominntektsland.
De negative effektene av luftforurensning på hjerte- og karsykdommer fortjener mer oppmerksomhet. Tidligere studier har vist at PM fører til økt risiko for kardiovaskulær sykdom (CVDs)4. Eksponering for høye konsentrasjoner av ultrafine partikler i flere timer kan føre til økt dødelighet av hjerteinfarkt. For personer med en historie med hjerteinfarkt, kan eksponering for ultrafine partikler øke risikoen for tilbakefall betydelig5. Videre er det generelt akseptert at PM-eksponering akselererer utviklingen av aterosklerose6.
For medisinsk forskning er det avgjørende å velge en egnet dyremodell. Enkel aterosklerose dyremodeller7, myokardiskemi dyremodeller8 og PM eksponering dyremodeller9 eksisterer allerede. ApoE−/− (apolipoprotein E knocked out) mus er en tradisjonell musemodell som brukes i aterosklerosestudier. Evnen til å fjerne plasmalipoproteiner i ApoE−/− mus er alvorlig svekket. Den fettfattige diettfôringen vil forårsake alvorlig aterosklerose, som ligner diettavhengigheten av aterosklerotisk hjertesykdom observert hos mennesker7. Ligering av venstre fremre synkende koronararterie (LAD) er en klassisk metode for å indusere den iskemiske hendelsen 8,10. Trakeal infusjon har blitt brukt i mange undersøkelser og skiller seg ut fra eksponeringsmodeller11,12 på grunn av bedre simulering og lavere kostnader.
Dyremodeller av enkelt sykdom har imidlertid betydelige begrensninger i vitenskapelig forskning. Den myokardiskemi indusert bare av LAD ligering er ikke simulert i den faktiske situasjonen. I naturlig tilstand er myokardiskemi vanligvis forårsaket av plakkbrudd og blokkerte koronararterier13. Pasienter med iskemisk kardiomyopati har vanligvis aterosklerotiske grunnleggende lesjoner13. Det er også unormal lipidmetabolisme og inflammatoriske reaksjoner i kroppen14. Derfor har iskemi forårsaket av fysiske faktorer eller under naturlige forhold forskjellige patologiske manifestasjoner. Eksisterende studier har vist at infarkt og betennelse i myokardiskemimodeller med aterosklerose er mer alvorlige15,16. PM-eksponering kan forverre aterosklerose og myokardiskemi ytterligere ved å indusere betennelse og oksidativt stress1. Tre faktorer sameksisterer vanligvis i naturlig tilstand, slik at den faktiske situasjonen bedre kan simuleres ved å bruke en sammensatt modell.
Denne protokollen beskriver utvikling av en dyremodell av myokardiskemi (MI) som kombinerer aterosklerose (AS) og PM akutt eksponering. ApoE−/− mus ble matet med et fettrikt kosthold for å indusere aterosklerose. Pulmonal eksponering av PM ble imitert ved dryppende PM suspensjon gjennom luftrøret. Ligering av LAD hos mus ble brukt til å indusere myokardiskemi. Disse metodene ble kombinert og optimalisert for å simulere sykdomstilstanden bedre og forbedre overlevelsesgraden til dyr. Ingen stor eksponeringsenhet eller gassbedøvelsesmaskin er nødvendig, noe som gjør eksperimentet enkelt å utføre. Denne modellen kan brukes til å studere virkningen av PM-eksponering i luftforurensning på aterosklerose og iskemisk kardiomyopati og forske på nye legemidler utviklet for å behandle sykdommer med slike komplekse faktorer.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2,2,2-Tribromoethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>T48402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>75% alcohol disinfectant</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal ventilator</td>
			<td>Shanghai Alcott Biotech</td>
			<td>ALC-V8S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Sterile</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs for babies</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Sterile , Approximately 3 mm in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture Dish</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430597</td>
			<td>150 mm x 25 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diesel Particulate Matter</td>
			<td>National Institute of Standards Technology</td>
			<td>1650b</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection board</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>About 25 x 17 cm. The dissecting board can be replaced with a wooden board of the same size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-fat diet for mice</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prescription: egg yolk powder 10%, lard 10%, sterol 1%, maintenance feed 79%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iodophor disinfectant</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED spotlight</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>5 V, 3 W,with hoses and clamps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical silk yarn ball</td>
			<td>Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd.</td>
			<td>-</td>
			<td>0-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical tape</td>
			<td>3M</td>
			<td>1527C-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Vascular Hemostatic Forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td>
			<td>W40350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holders</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td>
			<td>JC32010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normal saline</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic Scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td>
			<td>Y00040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with hooks</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td>
			<td>JD1080</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic tweezer, 10cm, curved, with teeth</td>
			<td>Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory</td>
			<td>JD1060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet Tips</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>T-200-Y-R-S</td>
			<td>0-200 &#956;L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>eppendorf</td>
			<td>3121000074</td>
			<td>100 uL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety pin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Approximately 4.5 cm in length , for making chest opening tools</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Animal I.V. Cannulas</td>
			<td>Baayen healthcare suzhou</td>
			<td>BAAN-322025</td>
			<td>I.V CATHETER 22FG x 25 MM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture needle with thread</td>
			<td>Shanghai Medical Suture Needle Factory Co., Ltd.</td>
			<td>-</td>
			<td>6-0,Nylon line</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture needle with thread</td>
			<td>JinHuan Medical</td>
			<td>F503</td>
			<td>5-0</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>1 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tert-amyl alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoom-stereo microscope</td>
			<td>Mshot</td>
			<td>MZ62</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

aggravation of myocardial ischemia upon particulate matter exposure in atherosclerosis animal model

Helseproblemene forårsaket av luftforurensning (spesielt partikkelforurensning) får mer og mer oppmerksomhet, spesielt blant pasienter med hjerte- og karsykdommer, noe som forverrer kompliserte lidelser og forårsaker dårlig prognose. Den enkle eksponeringsmodellen for myokardiskemi (MI) eller svevestøv (PM) er uegnet for slike studier av sykdommer med flere årsaker. Her er det beskrevet en metode for å konstruere en sammensatt modell som kombinerer PM-eksponering, aterosklerose og myokardiskemi. ApoE−/− mus ble matet med et fettrikt kosthold i 16 uker for å utvikle aterosklerose, trakeal instillasjon av PM standardsuspensjon ble utført for å simulere pulmonal eksponering av PM, og venstre fremre synkende koronararterie ble ligert en uke etter siste eksponering. Trakeal instillasjon av PM kan simulere akutt lungeeksponering samtidig som kostnadene ved forsøket reduseres betydelig; Den klassiske venstre fremre nedadgående arterieligasjonen med ikke-invasiv trakeal intubasjon og en ny hjelpeutvidelsesanordning kan sikre dyrets overlevelsesrate og redusere vanskeligheten ved operasjonen. Denne dyremodellen kan med rimelighet simulere pasientens patologiske endringer i hjerteinfarkt forverret av luftforurensning og gi en referanse for konstruksjon av dyremodeller relatert til studier som involverer sykdommer med flere årsaker.

Musene ble avlivet 24 timer etter koronar ligering, og blodet ble samlet inn etter anestesi. Mus ble bedøvet av tribromoetanol (i henhold til trinn 3.2), og blodprøven ble samlet fra retroorbital sinus. Hjertet ble høstet, og graden av iskemi ble undersøkt ved 2,3,5-Trifenyltetrazoliumklorid (TTC) farging (figur 1). Normalt vev blir rødt når TTC reagerer med succinatdehydrogenase, mens det iskemiske vevet forblir blekt på grunn av redusert dehydrogenaseaktivitet<sup c...

Watch this Scientific Journal Video about Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model at JoVE.com

Aggravation of Myocardial Ischemia upon Particulate Matter Exposure in Atherosclerosis Animal Model

Denne protokollen beskriver en sammensatt dyremodell med eksponering for partikler (PM) som forverrer myokardiskemi med aterosklerose.

Forverring av myokardiskemi ved eksponering av partikler i aterosklerose dyremodell

The health problems caused by air pollution (especially particulate pollution) are getting more and more attention, especially among cardiovascular ...

Protokollen her er for å bygge en sammensatt dyremodell av myokardiskemi. Kombinere med aterosklerose og PM akutt eksponering. Dette er en mer pålitelig dyremodell for forskning på relatert sykdom.Denne dyremodellen kan bedre simulere slike sykdommer i en reell situasjon. Dessuten har denne metoden en høy suksessrate, og den er enkel å utføre. Modellen kan brukes til patologisk forskning og medikamentell utvikling av sykdommer med komplekse faktorer.Denne modellen kan gi en plattform for kardiovaskulær og miljøtoksikologiforskning, og den bidrar med ideer og referanser for forskning på multifaktorsykdommen. Orotrakeal intubasjon, sprukket åpning av brystet og riktig ligeringsposisjon er nøklene til suksessen til denne modellen. Det er viktig å opprettholde museorienteringen og forhindre blødning.Begynn med å velge to til tre mus tilfeldig og sjekk om det er en plakett i aortabuen ved ultralydavbildning, eller ved direkte anatomisk observasjon. Bedøv den valgte musen og plasser den i en liggende stilling på musebrettet. Koble de øvre snittene til gummibåndet.Fokuser en liten LED-spotlight med et fleksibelt rør på luftrøret, som er rundt midtpunktet på aksillærlinjen. Sett en liten steril bomullspinne inn i musens munn og rull deretter vattpinnen for å stikke tungen ut. Hold tungen og trekk den forsiktig opp for å gjøre munnhulen, svelget og luftrøret i samme lengderetning.Glottis, som er inngangen til luftrøret, kan ses som et lyspunkt som åpnes og lukkes med hvert pust. Sett en 22 gauge canola inn i luftrøret til musen ved å sikte på glottis, og trekk deretter ut nålkjernen. Bruk en pipettepistol med en liten mengde vanlig saltvann for å teste om røret er riktig i hvesningen.Hvis røret er i riktig posisjon, vil væskesøylen i pipettepistolen sprette for hvert pust. Slipp 50 mikroliter DPM-suspensjon i røret med en pipettepistol. Fjern den inneliggende nålen etter PM-eksponering.Hold musen på varmeputen til den gjenvinner bevisstheten, og plasser deretter musen tilbake i hjemmeburet. Plasser musen i en liggende stilling på intubasjonsplattformen og fest musen. Fjern håret på venstre bryst og en del av det tilstøtende høyre brystet med hårfjerningskrem.Koble deretter kjæledyrets inneliggende nål med en dyreventilator. Tørk huden med iodoform og alkohol for å desinfisere. Lag en hud kuttet i omtrent en centimeter med oftalmisk saks og spenne musklene for å eksponere ribbeina.Klem ribben med en oftalmisk pinsett med tann og gjør et lite kutt på det tredje interkostale rommet. Lag et operasjonsvindu med hjemmelagde bryståpningsverktøy og riv deretter perikardialmembranene. Hold den sterile seks null silkesuturen med en nål ved hjelp av mikrovaskulære hemostatiske tang.Pass silken gjennom en to millimeter bredde av myokard i området der koronararterien ligger. Plasser et kort stykke steril fem null silke mellom ligaturen og myokardvevet for å forhindre vevbrudd. Bind venstre fremre synkende koronararterie og den lille bunten av myokardiet rundt den tett.Legasjonen anses vellykket når den fremre veggen av venstre ventrikel blir blek. Klem forsiktig ut luften fra brystet. Deretter suturerer interkostale muskler og hud sekvensielt med steril fem null silke.Rydd opp all blodflekken etter operasjonen, og legg deretter musen på en varmepute i en lateral liggende stilling. Overvåk musetegnene kontinuerlig i omtrent fem til 20 minutter til de kommer seg etter anestesi. Når høyrerefleksen er gjenopprettet, overfører du musen til et rent gjenopprettingsbur på en varmepute med mat- og vannflasken.Fortsett å overvåke i 15 til 30 minutter for å sikre musens overlevelse. Til slutt injiserer du penicillinnatrium intramuskulært i henhold til ønsket dose for å forhindre sårinfeksjon. Graden av iskemi ble undersøkt ved TTC-farging.Normalt vev blir rødt når TTC reagerer med succinatdehydrogenase. Mens det iskemiske vevet forblir blekt på grunn av redusert dehydrogenaseaktivitet. De representative bildene viser hjertevevet som ikke hadde noen MI-kirurgi eller PM-eksponering, led MI-kirurgi, men ingen PM-eksponering, og led MI-kirurgi og PM-eksponering.PM-eksponering forverret myokardiskemi. Olje rød O kan nøyaktig farge de nøytrale fettene, for eksempel triglyserider i vevet. De røde flekkene på bildet indikerer plaketter.Plakkene i aorta av villtypemus med vanlig diett, APO E knockoutmus med høyt fett diett og APO E knockoutmus med høyt fett diett og led av PM-eksponering, er vist her ved oljerød O-farging. Høyt fettfôring førte til aterosklerose hos APO E knockoutmus og PM-eksponering forverret aterosklerose. Det er viktig å sikre at endotrakealrøret settes riktig inn under seromyotomi.Operatøren må fullføre intubasjonsoperasjonen raskt, nøyaktig og alltid være oppmerksom på dyrets pustetilstand under operasjonen. Vår metode hjelper forskere som er opptatt av skjæringspunktet mellom luftforurensning og hjerte- og karsykdommer. Her gir vi en idé.Selvfølgelig kan forskere også direkte utføre forskning basert på dyremodellen vi beskrev.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessing Teratogenic Changes in a Zebrafish Model of Fetal Alcohol Exposure

Vurdere Teratogene Endringer i en sebrafisk Model of Fetal Alcohol Exposure

Fetal alcohol syndrome (FAS) is a severe manifestation of embryonic exposure to ethanol. It presents with characteristic defects to the face and organs, ...

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

En murint Lukket kiste Modell av myokardiskemi og reperfusjon

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

En murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Induksjon av akselerert aterosklerose hos mus: "Wire-Injury" Modell

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Confirmation of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury in Mice Using Surface Pad Electrocardiography

Bekreftelse av myokardiskemi og reperfusjonsskade i Mus Bruke Surface Pad Elektrokardiografi

Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality ...

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 ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk Contractility måling av musen hvem arterien bruker Wire Myography

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

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Prekliniske modell av hind lem iskemi i diabetiker kaniner

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Evaluering av koronar Flow Reserve etter hjerteinfarkt ischemia reperfusion i rotter

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

En pre-klinisk rotte modell for studier av ischemia-reperfusion skade i rekonstruktiv mikrokirurgi

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...