Name: modified technique for the use of neonatal murine hearts in the langendorff preparation
Uploaded: 2022-03-04T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation at JoVE.com

NIH/NINDS R01NS112706 (R.L.)

تم الحصول على موافقات اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات التابعة للمركز الطبي بجامعة كولومبيا لجميع الطرق الموصوفة. تم استخدام النوع البري C57Bl / 6 الذكور بعد الولادة يوم 10 الفئران للدراسة.
1. إعداد جهاز لانغندورف
<ol><li>لتقليل التعقيد، استخدم الفوسفات المؤكس?...

<ol>
	<li>Bell, R., Mocanu, M., Yellon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+heart+perfusion:+The+Langendorff+technique+of+isolated+heart+perfusion.">Retrograde heart perfusion: The Langendorff technique of isolated heart perfusion.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 50 (6), 940-950 (2011).</li><li>Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szel&#261;g, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+perfusion+according+to+Langendorff-still+viable+in+the+new+millennium.">Isolated heart perfusion according to Langendorff-still viable in the new millennium.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 55 (2), 113-126 (2007).</li><li>Olejnickova, V., Novakova, M., Provaznik, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+models:+Cardiovascular+system+studies+and+technological+advances.">Isolated heart models: Cardiovascular system studies and technological advances.</a> Medical and Biological Engineering and Computing. 53 (7), 669-678 (2015).</li><li>D&#246;ring, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+perfused+heart+according+to+Langendorff+technique--function--application.">The isolated perfused heart according to Langendorff technique--function--application.</a> Physiologia Bohemoslovaca. 39 (6), 481-504 (1990).</li><li>Liao, R., Podesser, B., Lim, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+continuing+evolution+of+the+Langendorff+and+ejecting+murine+heart:+New+advances+in+cardiac+phenotyping.">The continuing evolution of the Langendorff and ejecting murine heart: New advances in cardiac phenotyping.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (2), 156-167 (2012).</li><li>Barajas, M., Yim, P., Gallos, G., Levy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+isolated+retrograde-perfused+newborn+mouse+heart+preparation.">An isolated retrograde-perfused newborn mouse heart preparation.</a> MethodsX. 7, 101058 (2020).</li><li>De Leiris, J., Harding, D., Pestre, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+perfused+rat+heart:+A+model+for+studying+myocardial+hypoxia+or+ischaemia.">The isolated perfused rat heart: A model for studying myocardial hypoxia or ischaemia.</a> Basic Research in Cardiology. 79 (3), 313-321 (1984).</li><li>Liaw, 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=Postnatal+shifts+in+ischemic+tolerance+and+cell+survival+signaling+in+murine+myocardium.">Postnatal shifts in ischemic tolerance and cell survival signaling in murine myocardium.</a> American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 305 (10), 1171-1181 (2013).</li><li>Chaudhary, 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=Differential+effects+of+soluble+epoxide+hydrolase+inhibition+and+CYP2J2+overexpression+on+postischemic+cardiac+function+in+aged+mice.">Differential effects of soluble epoxide hydrolase inhibition and CYP2J2 overexpression on postischemic cardiac function in aged mice.</a> Prostaglandins and Other Lipid Mediators. 104, 8-17 (2013).</li><li>Dutta, S., Sengupta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Men+and+mice:+Relating+their+ages.">Men and mice: Relating their ages.</a> Life Sciences. 152, 244-248 (2016).</li><li>Onay-Besikci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+energy+metabolism+in+newborn.">Regulation of cardiac energy metabolism in newborn.</a> Molecular and Cellular Biochemistry. 287 (1), 1-11 (2006).</li><li>Milani-Nejad, N., Janssen, P. M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+and+large+animal+models+in+cardiac+contraction+research:+Advantages+and+disadvantages.">Small and large animal models in cardiac contraction research: Advantages and disadvantages.</a> Pharmacology and Therapeutics. 141 (3), 235-249 (2014).</li><li>Kaese, S., Verheule, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+electrophysiology+in+mice:+A+matter+of+size.">Cardiac electrophysiology in mice: A matter of size.</a> Frontiers in Physiology. 3 (345), 00345 (2012).</li><li>Tan, C., Lewandowski, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+transitional+heart:+From+early+embryonic+and+fetal+development+to+neonatal+life.">The transitional heart: From early embryonic and fetal development to neonatal life.</a> Fetal Diagnosis and Therapy. 47 (5), 373-386 (2020).</li><li>Zhang, P., Lv, J., Li, Y., Zhang, L., Xiao, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+lipopolysaccharide+exposure+gender-dependently+increases+heart+susceptibility+to+ischemia/reperfusion+injury+in+male+rats.">Neonatal lipopolysaccharide exposure gender-dependently increases heart susceptibility to ischemia/reperfusion injury in male rats.</a> International Journal of Medical Sciences. 14 (11), 1163 (2017).</li><li>Ziyatdinova, 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=Effect+of+If+Current+Blockade+on+Newborn+Rat+Heart+Isolated+According+to+Langendorff.">Effect of If Current Blockade on Newborn Rat Heart Isolated According to Langendorff.</a> Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 167 (4), 424-427 (2019).</li><li>Teng, B., Tilley, S., Ledent, C., Mustafa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+assessment+of+coronary+flow+and+cardiac+function+after+bolus+adenosine+injection+in+adenosine+receptor+knockout+mice.">In vivo assessment of coronary flow and cardiac function after bolus adenosine injection in adenosine receptor knockout mice.</a> Physiological reports. 4 (11), 12818 (2016).</li><li>Xu, W., 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=Lethal+cardiomyopathy+in+mice+lacking+transferrin+receptor+in+the+heart.">Lethal cardiomyopathy in mice lacking transferrin receptor in the heart.</a> Cell Reports. 13 (3), 533-545 (2015).</li><li>Gargiulo, 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=Mice+anesthesia,+analgesia,+and+care,+Part+I:+Anesthetic+considerations+in+preclinical+research.">Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: Anesthetic considerations in preclinical research.</a> Institute for Laboratory Animal Research. 53 (1), 55-69 (2012).</li><li>Gargiulo, 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=Mice+anesthesia,+analgesia,+and+care,+Part+I:+Anesthetic+considerations+in+preclinical+research.">Mice anesthesia, analgesia, and care, Part I: Anesthetic considerations in preclinical research.</a> ILAR Journal. 53 (1), 55-69 (2012).</li><li>Erhardt, W., Hebestedt, A., Aschenbrenner, G., Pichotka, B., Bl&#252;mel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+with+various+anesthetics+in+mice+(pentobarbitone,+ketamine-xylazine,+carfentanyl-etomidate).">A comparative study with various anesthetics in mice (pentobarbitone, ketamine-xylazine, carfentanyl-etomidate).</a> Research in Experimental Medicine. 184 (3), 159-169 (1984).</li><li>Janssen, 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=Effects+of+anesthetics+on+systemic+hemodynamics+in+mice.">Effects of anesthetics on systemic hemodynamics in mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 287 (4), 1618-1624 (2004).</li><li>Zuurbier, C., Koeman, A., Houten, S., Hollmann, M., Florijn, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+anesthetic+regimen+for+surgery+in+mice+through+minimization+of+hemodynamic,+metabolic,+and+inflammatory+perturbations.">Optimizing anesthetic regimen for surgery in mice through minimization of hemodynamic, metabolic, and inflammatory perturbations.</a> Experimental Biology and Medicine. 239 (6), 737-746 (2014).</li><li>Hard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thymectomy+in+the+neonatal+rat.">Thymectomy in the neonatal rat.</a> Laboratory Animals. 9 (2), 105-110 (1975).</li><li>Sun, Z., Ambrosi, E., Bricalli, A., Ielmini, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Logic+computing+with+stateful+neural+networks+of+resistive+switches.">Logic computing with stateful neural networks of resistive switches.</a> Advanced Materials. 30 (38), 1802554 (2018).</li><li>Clancy, B., Finlay, B., Darlington, R., Anand, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extrapolating+brain+development+from+experimental+species+to+humans.">Extrapolating brain development from experimental species to humans.</a> Neurotoxicology. 28 (5), 931-937 (2007).</li><li>Hornig, M., Chian, D., Lipkin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurotoxic+effects+of+postnatal+thimerosal+are+mouse+strain+dependent.">Neurotoxic effects of postnatal thimerosal are mouse strain dependent.</a> Molecular Psychiatry. 9 (9), 833-845 (2004).</li><li>Langendorff, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Untersuchungen+am+&#252;berlebenden+S&#228;ugethierherzen.">Untersuchungen am &#252;berlebenden S&#228;ugethierherzen.</a> Archiv f&#252;r die gesamte Physiologie des Menschen und der Tiere. 61 (6), 291-332 (1895).</li><li>Edlund, A., Wennmalm, &. #. 1. 9. 7. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+consumption+in+rabbit+Langendorff+hearts+perfused+with+a+saline+medium.">Oxygen consumption in rabbit Langendorff hearts perfused with a saline medium.</a> Acta Physiologica Scandinavica. 113 (1), 117-122 (1981).</li><li>Kuzmiak-Glancy, S., Jaimes, R., Wengrowski, A., Kay, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxygen+demand+of+perfused+heart+preparations:+How+electromechanical+function+and+inadequate+oxygenation+affect+physiology+and+optical+measurements.">Oxygen demand of perfused heart preparations: How electromechanical function and inadequate oxygenation affect physiology and optical measurements.</a> Experimental Physiology. 100 (6), 603-616 (2015).</li><li>Wiesmann, F., 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=Developmental+changes+of+cardiac+function+and+mass+assessed+with+MRI+in+neonatal,+juvenile,+and+adult+mice.">Developmental changes of cardiac function and mass assessed with MRI in neonatal, juvenile, and adult mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 278 (2), 652-657 (2000).</li><li>Le, V., Kovacs, A., Wagenseil, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+left+ventricular+pressure+in+late+embryonic+and+neonatal+mice.">Measuring left ventricular pressure in late embryonic and neonatal mice.</a> Journal of visualized experiments. (60), e3756 (2012).</li><li>Bednarczyk, 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=Incorporating+dynamic+assessment+of+fluid+responsiveness+into+goal-directed+therapy:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Incorporating dynamic assessment of fluid responsiveness into goal-directed therapy: A systematic review and meta-analysis.</a> Critical Care Medicine. 45 (9), 1538 (2017).</li><li>Louch, W., Sheehan, K., Wolska, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+in+cardiomyocyte+isolation,+culture,+and+gene+transfer.">Methods in cardiomyocyte isolation, culture, and gene transfer.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 51 (3), 288-298 (2011).</li><li>Ackers-Johnson, M., Foo, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Langendorff-free+isolation+and+propagation+of+adult+mouse+cardiomyocytes.">Langendorff-free isolation and propagation of adult mouse cardiomyocytes.</a> Methods in Molecular Biology. 1940, 193-204 (2019).</li><li>Peng, Y., Buller, C., Charpie, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+N-acetylcysteine+on+neonatal+cardiomyocyte+ischemia-reperfusion+injury.">Impact of N-acetylcysteine on neonatal cardiomyocyte ischemia-reperfusion injury.</a> Pediatric Research. 70 (1), 61-66 (2011).</li><li>Jarmakani, J., Nakazawa, M., Nagatomo, T., Langer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+hypoxia+on+mechanical+function+in+the+neonatal+mammalian+heart.">Effect of hypoxia on mechanical function in the neonatal mammalian heart.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 235 (5), 469-474 (1978).</li><li>Podesser, B., Hausleithner, V., Wollenek, G., Seitelberger, R., Wolner, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Langendorff+and+ischemia+in+immature+and+neonatal+myocardia:+Two+essential+key-words+in+Today's+cardiothoracic+research.">Langendorff and ischemia in immature and neonatal myocardia: Two essential key-words in Today's cardiothoracic research.</a> Acta Chirurgica Austriaca. 25 (6), 434-437 (1993).</li><li>Popescu, 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=Getting+an+early+start+in+understanding+perinatal+asphyxia+impact+on+the+cardiovascular+system.">Getting an early start in understanding perinatal asphyxia impact on the cardiovascular system.</a> Frontiers in Pediatrics. 8, 68 (2020).</li></ol>

يصف هذا العمل القنية الأبهرية الناجحة والتروية الرجعية في قلب الفأر حديث الولادة المعزول. الأهم من ذلك ، أنه يسمح للباحثين بالتغلب على الحواجز التي قدمها عمر الفئران الصغير وحجم القلب الصغير سابقا8. على الرغم من أن هذا النهج ليس معقدا في التصميم ، إلا أنه يتطلب درجة كبيرة من ا?...

كانت مستحضرات القلب خارج الجسم الحي عنصرا أساسيا في الدراسات الفسيولوجية والفسيولوجية المرضية والدوائية لأكثر من قرن. انطلاقا من عمل إلياس سيون في 1860s ، قام أوسكار لانغندورف بتكييف نموذج الضفدع المعزول للتروية الرجعية ، وضغط على جذر الأبهر لتوفير تدفق الشريان التاجي مع عطور مؤكسج1. باستخدام تكيفه ، تمكن Langendorff من إثبات وجود علاقة بين الدورة الدموية التاجية والوظيفة الميكانيكية2. ظل القلب الرجعي السابق في الجسم الحي ، والذي أطلق عليه فيما بعد اسم تقنية Langendorff ، حجر الزاوية في التحقيق الفسيولوجي ، مستفيدا من بساطته لدراسة القلب المعزول بقوة في غياب الارتباك المحتمل. تم تعديل إعداد Langendorff بشكل أكبر للسماح للقلب بالخروج (ما يسمى "القلب العامل") والسماح للعطر بإعادة تدوير3. ومع ذلك ، ظلت نقاط النهاية الفسيولوجية الأولية للاهتمام دون تغيير. وتشمل نقاط النهاية هذه مقاييس وظيفة الانقباض ، والتوصيل الكهربائي ، والتمثيل الغذائي للقلب ، ومقاومة الشريان التاجي4.
لتقييم وظيفة القلب في إعداد قلب الضفدع الأصلي ، قام لانغندورف بقياس التوتر الناتج عن تقلص البطين في المحور الطولي باستخدام خيط متصل بين قمة القلب ومحول القوة. 5 تم قياس الانقباض متساوي القياس بهذه الطريقة مع تطبيق التوتر القاعدي على القلب في حالة عدم وجود حشوة بطينية. وقد أدى تحسين النهج إلى وضع بالونات مملوءة بالسوائل في البطين الأيسر عبر الأذين الأيسر لتقييم أداء عضلة القلب أثناء الانكماش متساوي الحجم6. لتقييم إيقاع القلب ومعدل ضربات القلب ، يمكن وضع خيوط سطحية على أقطاب القلب لتمكين الباحثين من تسجيل مخطط كهربية القلب. ومع ذلك ، يمكن توقع بطء القلب النسبي ، بالنظر إلى الإلغاء الإلزامي. قد تعمل الوتيرة الخارجية على التغلب على هذا والقضاء على تقلب معدل ضربات القلب بين التجارب1. يمكن تقييم مقياس آخر للنتائج ، وهو استقلاب عضلة القلب ، عن طريق قياس محتوى الأكسجين والركيزة الأيضية في الفوسفات التاجية والنفايات السائلة وحساب الفرق بينهما7. يمكن أن يساعد تحديد كمية اللاكتات في النفايات السائلة التاجية في توصيف فترات التمثيل الغذائي اللاهوائي كما هو موضح مع نقص الأكسجة أو نقص التروية أو نقص التروية أو الاضطرابات الأيضية7.
مكن عمل لانغندورف الأصلي من دراسة قلب الثدييات السابق في الجسم الحي ، باستخدام القطط كموضوع أساسي5. اكتسب تقييم قلب الفئران المعزولة شعبية في منتصف 1900s مع هوارد مورغان ، الذي فصل نموذج الفئران "القلب العامل" في 19675. بدأ استخدام الفئران منذ 25 عاما فقط بسبب التعقيد التقني وهشاشة الأنسجة وحجم قلب الفئران الصغير نسبيا. على الرغم من التحديات المرتبطة بدراسة الفئران ، فإن انخفاض التكاليف وسهولة التلاعب الجيني قد زاد من جاذبية وطلب مستحضرات الفئران خارج الجسم الحي. لسوء الحظ ، اقتصر تطبيق هذه التقنية على الحيوانات البالغة ، حيث كانت الفئران اليافعة البالغة من العمر 4 أسابيع أصغر الأشخاص الذين تم استخدامهم لدراسة الجسم الحي السابق حتى وقت قريب جدا 8,9. في حين أن الفئران الصغيرة "غير ناضجة نسبيا" مقارنة بالبالغين ، إلا أن فائدتها كمواضيع لدراسات البيولوجيا التنموية محدودة لأنها ، إلى حد كبير ، فطمت من سد ولادتها وستبدأ قريبا سن البلوغ10. تحدث المراهقة إلى ما بعد الانتقال بعد الولادة في استخدام ركيزة عضلة القلب من الجلوكوز واللاكتات إلى الأحماض الدهنية11. وبالتالي ، فإن معظم المعلومات حول التغيرات الأيضية في قلب حديثي الولادة قد نتجت تاريخيا عن العمل خارج الجسم الحي في الأنواع الأكبر مثل الأرانب وخنزير غينيا11.
والواقع أن هناك نهجا بديلة لإعداد لانغندورف. وتشمل هذه التجارب في المختبر ، والتي تفتقر إلى البيانات الوظيفية للعضو بأكمله والسياق ، أو في دراسات الجسم الحي. يمكن أن يكون هذا تحديا ومعقدا من الناحية الفنية من خلال متغيرات مربكة مثل الآثار القلبية الوعائية والتنفسية لعامل مخدر مطلوب ، وتأثير المدخلات العصبية الخلطية ، وعواقب درجة الحرارة الأساسية ، والحالة الغذائية للحيوان ، وتوافر الركيزة12,13. نظرا لأن نهج Langendorff يسمح بدراسة القلب المعزول المنصهر بطريقة خارج الجسم الحي بطريقة أكثر تحكما في غياب مثل هذه الإرباكات ، فقد كان ولا يزال يعتبر أداة بحثية قوية. لذلك ، فإن التقنية المعروضة هنا تعطي الباحثين نهجا تجريبيا لدراسة الجسم الحي السابق لقلب الفئران حديث الولادة وتحد من الوقت لإعادة التروية.
يعد فحص القلب خلال فترات التطور أحد الاعتبارات المهمة نظرا للتحولات الكيميائية الحيوية والفسيولوجية والتشريحية واسعة النطاق التي تحدث أثناء نضج عضلة القلب. التحولات من التمثيل الغذائي اللاهوائي إلى الفسفرة التأكسدية ، والتغيرات في استخدام الركيزة ، والتقدم من تكاثر الخلايا إلى التضخم هي عمليات ديناميكية تحدث بشكل فريد في القلب غير الناضج11,14. جانب حاسم آخر من القلب النامي هو أن الضغوطات التي تتم مواجهتها خلال الفترات الضرورية قد تنتج استجابات متزايدة في قلب حديثي الولادة وتغير التعرض المستقبلي للإهانات في مرحلة البلوغ15. على الرغم من أن العمل السابق قد استخدم الفئران والحملان والأرانب حديثي الولادة لدراسة قلب حديثي الولادة الذي يعاني من لانغندورف ، إلا أن التقدم الذي يسمح باستخدام الفئران ضروري نظرا لأهمية هذا النوع في أبحاث البيولوجيا التنموية16. لتلبية هذه الحاجة ، تم مؤخرا إنشاء أول نموذج قلب حديث الولادة من الفئران Langendorff باستخدام عمرها 10 أيام6. تظهر هنا طريقة لتمكين القنية الأبهرية الناجحة وإنشاء تروية رجعية لقلب الفئران حديث الولادة المعزول. يمكن استخدام هذا النهج في علم الأدوية أو نقص التروية أو دراسات التمثيل الغذائي التي تركز على وظيفة العضو بالكامل أو يمكن تكييفه لعزل الخلايا العضلية القلبية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rodent Langendorff Apparatus</td>
			<td>Radnoti</td>
			<td>130102EZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 G catheter</td>
			<td>BD</td>
			<td>381511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G needle on 1 mL syringe combo</td>
			<td>BD</td>
			<td>309597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G steel needle</td>
			<td>BD</td>
			<td>305111</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Silk Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>S1173</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio Amp</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>FE135</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bio Cable</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLA1515</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C4901-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Circulating heating water Bath</td>
			<td>Haake</td>
			<td>DC10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>curved iris scissor</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS10033Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dissecting microscope</td>
			<td>Nikon</td>
			<td>SMZ-2B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>find spring scissors</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS600127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Transducer</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLT1030/D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G8270-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Sagent</td>
			<td>400-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pressure tubing</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td>50P184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iris dressing forceps</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS650915-4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jeweler-style curved fine forceps</td>
			<td>Miltex</td>
			<td>17-307-MLTX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3911-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P0662-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M7506-500G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9888-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S6014-25G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Roller Pump</td>
			<td>Gilson</td>
			<td>Minipuls 3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>straight dissecting scissors</td>
			<td>Kent</td>
			<td>INS600393-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temporary cardiac pacing wire</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>TPW30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wide Range Force Transducer</td>
			<td>ADInstruments</td>
			<td>MLT1030/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modified technique for the use of neonatal murine hearts in the langendorff preparation

لطالما كان استخدام القلب الرجعي السابق في الجسم الحي حجر الزاوية في التحقيق في نقص التروية منذ تطويره من قبل أوسكار لانغندورف قبل أكثر من قرن من الزمان. على الرغم من أن هذه التقنية قد تم تطبيقها على الفئران على مدى السنوات ال 25 الماضية ، إلا أن استخدامها في هذا النوع اقتصر على الحيوانات البالغة. ومن شأن تطوير طريقة ناجحة لتعليب الشريان الأورطي الفئراني الوليدي باستمرار أن يسمح بإجراء دراسة منهجية للقلب المعزول الرجعي المنصهر خلال فترة حرجة من تطور القلب في نوع قابل للتعديل وراثيا ومنخفض التكلفة. تعديل إعداد Langendorff يمكن من التعليب وإنشاء التروية في قلب الفئران حديثي الولادة مع تقليل وقت نقص التروية. يتطلب التحسين تقنية من شخصين للسماح بتقليب ناجح للشريان الأورطي للفأر حديث الولادة باستخدام مجهر تشريح وإبرة معدلة متاحة تجاريا. سيؤدي استخدام هذا النهج إلى إنشاء تروية رجعية بشكل موثوق به في غضون 3 دقائق. نظرا لأن هشاشة قلب الفأر الوليدي وحجم تجويف البطين يمنع القياس المباشر للضغط داخل البطين المتولد باستخدام بالون ، فإن استخدام محول طاقة متصل بواسطة خياطة بقمة البطين الأيسر لتحديد التوتر الانقباضي الطولي أمر ضروري. تسمح هذه الطريقة للباحثين بالنجاح في إنشاء إعداد قلب الفئران حديثي الولادة المعزول ذو التدفق المستمر الرجعي ، مما يسمح بدراسة بيولوجيا القلب التنموية بطريقة خارج الجسم الحي . الأهم من ذلك ، سيكون هذا النموذج أداة قوية للتحقيق في الاستجابات الفسيولوجية والدوائية لنقص التروية في قلب حديثي الولادة.

تم استخدام الفئران P10 لنمذجة نقطة زمنية في مرحلة الطفولة البشرية26,27. تم حصاد خمسة عشر من قلوب الفئران المعزولة C57Bl / 6 حديثي الولادة وتعليبها بنجاح. كانت القلوب مندمجة بتدفق مستمر يبلغ 2.5 مل من KHB المؤكسج الدافئ بالمؤكسجين. تم قياس المعلمات الأيضية ، بما ?...

Watch this Scientific Journal Video about Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation at JoVE.com

Modified Technique for the Use of Neonatal Murine Hearts in the Langendorff Preparation

يصف هذا البروتوكول القنية الأبهرية والتروية الرجعية لقلب الفئران الوليدي السابق في الجسم الحي . تسمح استراتيجية شخصين ، باستخدام مجهر تشريح وإبرة قياس صغيرة مخففة ، بتعليب موثوق. يتم تحقيق القياس الكمي للتوتر الانقباضي الطولي باستخدام محول طاقة متصل بقمة البطين الأيسر.

تقنية معدلة لاستخدام قلوب الفئران حديثي الولادة في إعداد Langendorff

The use of the ex-vivo retrograde perfused heart has long been a cornerstone of ischemia-reperfusion investigation since its development by Oskar ...

هذا النهج يؤسس بشكل موثوق التروية الرجعية لقلب الفأر خارج الجسم الحي الوليدي في أقل من ثلاث دقائق. وبالتالي تقليل أصغر سن ممكن للدراسة من عدة أسابيع إلى 10 أيام بعد الولادة. يسمح هذا النموذج المعزول الرجعي بدراسة قلب حديثي الولادة خلال فترة حرجة من تطور القلب في أنواع قابلة للتعديل وراثيا ومنخفضة التكلفة.في حين أن هذا النموذج يفسح المجال لدراسة الاستجابات الفسيولوجية والدوائية لنقص تروية الدم في قلب حديثي الولادة. ويمكن أيضا أن تستخدم لعزل الخلايا العضلية القلبية. لتصنيع قنية الأبهر للفأر حديث الولادة ، استخدم مقص حاد لقطع الطرف وتخفيف نهاية إبرة الفولاذ المقاوم للصدأ قياس 26 ، مع الحرص على عدم تجعيد أو تقييد قطر تجويف الإبرة.ثم قم بتنعيم الحافة المقطوعة لإزالة أي نتوءات عن طريق كشط الطرف المخفف بلطف على سطح مقعد المختبر باستخدام حركة ذهابا وإيابا. بعد ذلك ، قم بإرفاق القنية المصنعة بجهاز Langendorff وتقييم التدفق والمقاومة. قم بقياس معدلات التدفق عبر القنية عن طريق جمع وقياس كمية المخزن المؤقت على مدى فترة دقيقة واحدة.لقياس فرق الضغط عبر القنية أثناء تدفق المخزن المؤقت Krebs-Heneseleit ، قم بقياس الضغط في النظام مع وبدون القنية المرفقة. ثم احسب مقاومة القنية باستخدام الصيغة التالية. بعد ذلك ، قم بإزالة قنية قياس 26 من جهاز Langendorff وإرفاق أنبوب عالي الضغط بموقع القنية على الجهاز.ثم قم بتوصيل القنية الأبهرية بالطرف البعيد من الأنابيب وقم ببث الأنابيب والقنية مع مخزن مؤقت مؤكسج ، مما يضمن إزالة جميع الفقاعات. لمنع تكوين microthrombi التاجي ، قم بإعطاء حقن داخل الصفاق من الهيبارين إلى جرو فأر عمره 10 أيام باستخدام إبرة قياس 26 على حقنة ملليلتر واحدة. اترك عدة دقائق حتى يدور الهيبارين قبل الشروع في حقن أي مخدر.بعد ذلك ، ضع الفأر المخدر في وضع ضعيف وقم بتأمين الأطراف فور فقدان الوعي. ابدأ الحصاد بمجرد أن لا يستجيب الحيوان لقرصة إصبع القدم حيث يتنفس الحيوان تلقائيا أثناء التشريح الأولي. باستخدام مقص تشريح مستقيم جعل شق subxiphoid عرضية عبر عرض الحيوانات مما يعرض تجويف البطن.اطلب من أحد المساعدين فهم عملية الخناق باستخدام ملقط ، ثم قطع القفص الصدري ثنائيا على طول خط الإبط الأوسط في اتجاه الرأس وعكس القص والأضلاع قحفيا لفضح الأعضاء الصدرية. بعد تحديد الحجاب الحاجز بشكل متفوق ، قم بشق الجزء الأمامي تماما. تحديد الوريد الأجوف السفلي تحت الإشعاع فوق الكبد ونقله بمقص قزحية منحني مع الحفاظ على توتر طفيف في الرأس على الجزء القريب باستخدام ملقط القزحية.ثم، قم بقص الجزء الخلفي على طول السطح الداخلي للعمود الفقري باستخدام مقص القزحية المنحني أثناء سحب الوريد الأجوف السفلي لأعلى وخارج التجويف الصدري. أثناء تعبئة القلب ، قم بزاوية المقص أماميا واقطع الأوعية الكبيرة بشكل متفوق لإزالة القلب والرئتين تماما. على الفور غمر العينة في الجليد البارد Krebs-Henseleit العازلة أو المالحة.يجب أن يتوقف القلب عن النبض في غضون ثوان. ضع قطعة من المنشفة الورقية في الجزء السفلي من طبق بتري ضحل لتوفير الاحتكاك لتحقيق الاستقرار في القلب أثناء التعليب. بلل المنشفة الورقية بعازل كريبس-هنسليت البارد لمنع القلب من الالتصاق به.ضع طبق بتري المحضر تحت المجهر التشريحي واضبط التركيز. الآن ، ضع قنية الأبهر المتصلة بأنبوب تمديد الضغط العالي تحت المجهر التشريحي ، إلى جانب خياطة حريرية 5-0 مربوطة بشكل فضفاض حول محورها. بعد وضع الأعضاء الصدرية المستأصلة في طبق بتري ، حدد الغدة الصعترية بلمعانها الأبيض وفصوصها ووجه العينة بحيث تكون الغدة الصعترية أمامية ومتفوقة.بعد ذلك ، باستخدام ملقط يفصل بصراحة فصوص الغدة الصعترية التي تعرض الأوعية الكبيرة. ثم حدد الشريان الأورطي عن طريق تحديد السمات المتفرعة المميزة لقوس الأبهر ونقله بالقرب من الشريان تحت الترقوة باستخدام مقص حاد دقيق. الآن أمسك بلطف الشريان الأورطي العابر باستخدام ملقط منحني ناعم على غرار الصائغ وقم بتقليب الشريان الأورطي بعناية باستخدام إبرة حادة قياس 26 ، مع الحرص على عدم إتلاف الصمام الأبهري.باستخدام ملقط منحني ناعم ، أمسك الشريان الأورطي حول القنية وابدأ التروية الرجعية للحد من وقت نقص التروية. اطلب من المساعد أن يمسك بأطراف الخيط المربوط بشكل فضفاض وأن يحاصر بعناية الشريان الأورطي حول الكانيولا. قم بربط الخيط فوق أو أسفل الملقط المنحني الناعم ثم شد الخيط وتأكد من كفاية تدفق الشريان التاجي.افصل أنبوب الضغط العالي عن جهاز Langendorff ، وأمسك بمحور القنية وافصل الإبرة الحادة عن أنابيب تمديد الضغط العالي. ثم نعلق بسرعة محور قنية إلى الجهاز. بمجرد تعليق القلب على جهاز Langendorff في الموضع المعتاد ، يتم تأكيد التروية الكافية.تقليم بعناية الرئة والغدة الصعترية والأنسجة الزائدة. ثم قم بشق الأذين الأيمن للسماح للسائل الجيبي التاجي بالتنقيط بحرية. اصنع عقدة صغيرة في نهاية خياطة حريرية 5-0 ، ثم اخترق قطعة صغيرة من فيلم البارافين بالإبرة وحرك البارافين إلى النهاية المعقودة.مرر الإبرة بعناية عبر قمة البطين واسحب الخيط عبر القلب حتى يصبح فيلم البارافين دافئا ضد الجدار الجانبي للبطين. مرر الإبرة من خلال فتحة سترة الاحترار المملوءة بالماء لجهاز Langendorff بحيث يمكن تغليف القلب وتسخينه. ثم قم بتوصيل الإبرة بمحول الطاقة لتجنب تنقيط الجيوب الأنفية التاجية.اضبط الخيط لتطبيق غرام إلى جرامين من التوتر القاعدي كما هو موضح في التوتر الانبساطي أو تتبع نية الحضيض. ثم ضع أقطاب كهربائية سطحية على القطبين العلوي والسفلي للقلب لتسجيل مخطط كهربية القلب. وأخيرا، قم بأخذ عينة من النفايات السائلة للجيوب الأنفية التاجية لتحليلها باستخدام قسطرة وريدية قياس 24.تم استخدام الأقطاب الكهربائية السطحية لتسجيل مخطط كهربية القلب المستمر ، مما سمح بتحديد المعدل والإيقاع الداخليين. جميع القلوب المنصهرة بشكل كاف تنبض تلقائيا في إيقاع الجيوب الأنفية. تلبي استراتيجية التروية هذه الاحتياجات الأيضية لقلب الفأر حديث الولادة ، نظرا لإنتاج اللاكتات الضئيل وانخفاض نسبة استخراج الأكسجين واستهلاك الجلوكوز.كما تم تسجيل وحساب وسائل متغيرة فسيولوجية ، مثل متوسط معدل ضربات القلب الجوهري الجوهري ومتوسط ضغوط التروية الأبهرية المرصودة. يجب النظر في بعض المعايير الاستبعادية مثل الوقت اللازم لبدء إعادة التروية ومدة عدم انتظام ضربات القلب وضغط التروية الأبهري لضمان اتساق إعداد حديثي الولادة. بعد إنشاء التروية ، قد يحدث تدخل مثل توصيل الدواء ، أو تحريض إصابة نقص التروية ، أو تغييرات في المستقلبات أو توصيل العوامل الأنزيمية لعزل الخلايا العضلية القلبية.

Research

JoVE Journal

Medicine

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH الإسفار التصوير من البطينين متفرقة العامل قلوب الأرنب

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Murine Cervical Heart Transplantation Model Using a Modified Cuff Technique

الفئران عنق الرحم القلب زرع نموذج باستخدام أزرار وتقنيات التعديل

Mouse models are of special interest in research since a wide variety of monoclonal antibodies and commercially defined inbred and knockout strains are ...

Intramyocardial Cell Delivery: Observations in Murine Hearts

داخل عضلة القلب توصيل الخليوي: ملاحظات في قلوب الفئران

Previous studies showed that cell delivery promotes cardiac function amelioration by release of cytokines and factors that increase cardiac tissue ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

الاستقراء وتقييم الإصابة الإسكيمية-ضخه في Langendorff perfused لالجرذ القلوب

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

Neonatal Murine Cochlear Explant Technique as an In Vitro Screening Tool in Hearing Research

حديثي الولادة الفئران كوكلار تقنية إكسبلانت باعتبارها<em&gt; في المختبر</em&gt; أداة الفحص في أبحاث السمع

While there have been remarkable advances in hearing research over the past few decades, there is still no cure for Sensorineural Hearing Loss (SNHL), a ...

Optocardiography and Electrophysiology Studies of Ex Vivo Langendorff-perfused Hearts

دراسات الفيزيولوجيا الكهربية والدراسات الكهربائية السابقة لل فيفو لانغرندوف

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to ...

Advanced Cardiac Rhythm Management by Applying Optogenetic Multi-Site Photostimulation in Murine Hearts

إدارة إيقاع القلب المتقدمة من خلال تطبيق التحفيز الضوئي متعدد المواقع البصري الوراثي في قلوب الفئران

Ventricular tachyarrhythmias are a major cause of mortality and morbidity worldwide. Electrical defibrillation using high-energy electric shocks is ...

Creating Radio-cephalic Arteriovenous Fistula in the Forearm with a Modified No-Touch Technique

إنشاء ناسور شرياني وريدي رأسي مشع في الساعد باستخدام تقنية معدلة بدون لمس

Autologous arteriovenous fistula (AVF) is the primary and best option to obtain vascular access for hemodialysis treatment; other options are ...

A Modified Simple Method for Induction of Myocardial Infarction in Mice

طريقة بسيطة معدلة لتحريض احتشاء عضلة القلب في الفئران

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI ...

Modified Posterior Vertebral Column Resection for Patients with Thoracolumbar Kyphotic Deformity

استئصال العمود الفقري الخلفي المعدل للمرضى الذين يعانون من تشوه الحداب الصدري القطني

Old compression vertebrae fracture or congenital kyphoscoliosis with abnormal vertebral body development and other diseases that invade the spine may ...