Name: improved rodent model of myocardial ischemia and reperfusion injury
Uploaded: 2022-03-07T14:00:00
Duration: 7 min 23 s
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이 연구는 중국 전통 의학 행정 [SLJ0204], 장쑤성 한의학 병원 (Y21017), 중국 국립 자연 과학 재단 [81973763, 81973824,82004239]의 지원을 받았다.

이 연구는 난징 한의학 대학의 동물 관리 및 사용위원회 (허가 번호 202004A002)의 승인을 받았습니다. 이 연구는 실험실 동물 사용에 관한 NIH (National Institutes of Health) 지침을 엄격히 준수했습니다 (NIH 간행물 제 85-23 호, 개정 된 2011). 30마리의 수컷 Sprague-Dawley 래트(체중, 300 ± 50 g; 나이, 12 ± 14주)가 이 작업에 사용되었다.
1. 동물 준비
<ol><li>수술 전에 쥐에게 12 시간 동안 음식과 물을 박탈하십시오. 수술 전 금식은 폐 흡인을 예방하는 것을 목표로합니다14.</li>
	<li>고압 증기 살균기를 사용하여 수술 전에 모든 도구를 멸균하십시오.</li>
	<li>복강 내 주사를 통해 펜토바르비탈 나트륨 (1.5 %, 75 mg / kg)을 투여하여 쥐를 마취 하십시오 (물질 표 참조).</li>
	<li>핀치 발가락 검사를 수행하여 마취의 효과를 평가하십시오. 참고 : 쥐는 뒷발이 족집게에 의해 잡힐 때 반사 신경이 관찰되지 않으면 충분히 마취 된 것으로 간주됩니다.</li>
	<li>두 종이 클립의 중간 부분을 곧게 펴서 "S" 모양을 만듭니다. 각 "S"의 넓은 부분을 당겨 작은 리트랙터를 형성하십시오.</li>
	<li>직경 2mm 폴리염화비닐(PVC) 튜브를 길이 7mm 조각으로 자릅니다. 10cm 길이의 4-0 봉합사를 PVC 튜브에 삽입하고 끝을 묶습니다.</li>
	<li>좌전 하강(LAD) 관상동맥과 PVC 튜브를 6-0 봉합사를 사용하여 함께 리게이트한다. 안과 가위를 사용하여 PVC 튜브 중앙의 홈을 자르고 홈을 사용하여 6-0 봉합사를 튜브를 통해 나사로 묶어 떨어지지 않도록하십시오. 참고: PVC 튜브 및 "S" 모양 리트랙터는 보충 그림 1에 나와 있습니다.</li>
</ol>2. 수술 절차
<ol><li>아래 단계에 따라 개선된 MIRI 래트 모델을 생성하기 위해 수술을 수행한다. 참고: 개선된 MIRI 방법에 의해 생성된 동물 모델 그룹은 기사 전체에서 실험 모델 그룹으로 지칭된다.<ol>
<li>마취 후(단계 1.2), 쥐의 팔다리를 테이프로 고정시키고, 쥐를 수핀 위치의 수술 보드에 올려놓는다. 탈모 크림으로 목과 왼쪽 가슴 앞쪽 부분을 면도하고 75 % 알코올과 요오도포어 스크럽으로 피부를 닦으십시오.</li>
		<li>안과 가위를 사용하여 중간 자궁 경부 선을 따라 목의 피부를 길게 자릅니다.</li>
		<li>안과 핀셋을 사용하여 목 근육을 분리하고 양쪽에 리트랙터 (1.4 단계)를 배치하여 더 수축시킵니다. 참고: 이 단계에서 갑상선에서 출혈을 예방하는 데 중요하므로 기관을 적절하게 노출시켜야합니다.</li>
		<li>기관을 노출 한 후 네 번째와 다섯 번째 기관 고리 사이의 공간을 확인하십시오. 이 공간은 펑크 포인트입니다.</li>
		<li>바늘 끝의 무딘 가장자리를 사용하여이 점을 표시하십시오. 이 시점에서 크리코이드 연골과 평행하게 3mm 절개를 만드십시오.</li>
		<li>절개 (단계 2.1.5)를 통해 흡입 트로카 (재료 표 참조)를 기관으로 삽입하고 쥐를 기계적으로 환기시켜 80 호흡 / 분의 속도와 8 mL / kg의 갯벌 부피로 정상적인 호흡을 유지하십시오.</li>
		<li>다음으로, 메스를 45 ° 각도로 유지하면서 xiphoid에서 두 번째 왼쪽 늑간 공간의 중간까지 4-5cm 절개하십시오. 부드럽고 천천히, 늑간 공간에 접근하기 위해 안과 핀셋을 사용하여 가슴 전방 근육과 세라투스 전방 근육을 분리하십시오.</li>
		<li>안과 가위를 사용하여 왼쪽 세 번째와 네 번째 갈비뼈 사이를 가로 방향으로 1.5cm 절개하십시오.</li>
		<li>필요한 경우 네 번째 갈비뼈를 잘라 왼쪽 폐로 덮인 심장을 노출시킵니다. 이것은 더 나은 가시성을 제공합니다.</li>
		<li>부상을 예방하려면 흉강의 폐 위의 생리 식염수에 담근 면봉을 놓습니다. 안과 핀셋을 사용하여 심낭을 해부하고, 핀셋으로 왼쪽 심방 부속기를 들어 올리고, 대동맥의 뿌리에 존재하는 관상 동맥 오스티움을 확인하십시오.</li>
		<li>좌측 폐와 귀리 사이의 절편에서, LAD와 미리 준비된 짧은 튜브(단계 1.6)를 6-0 수술 봉합사를 사용하여 함께 리게이트하고, 이를 슬립노트를 사용하여 묶는다. 슬립노트를 PVC 튜브의 홈에 놓고, 라이게이션된 튜브와 LAD를 45분 동안 초슬립노트를 사용하여 조이(15)한다(도 1A,B).</li>
		<li>허혈 기간 동안 심전도 (ECG)에 좌심실 및 ST 세그먼트 상승의 전방 부분에서의 색 변화를 기록하십시오. 참고 : 좌심실의 전방 부분은 허혈 기간 동안 창백하게 변합니다.</li>
		<li>동맥 클립을 사용하여 가슴 근육과 피부를 고정시키고 촉촉한 식염수 거즈로 상처를 덮으십시오.</li>
		<li>슬립노트를 풀고, 45분15초 후에 미리 준비된 짧은 튜브를 제거하였다(도 1C).</li>
		<li>쥐를 2 시간 동안 재관류 중에 마취 시키십시오.</li>
	</ol></li>
	<li>이전에 공개된 절차16에 따라 래트 모델을 생성하기 위해 수술을 수행한다. 참고: 이 동물 모델 그룹은 문서 전체에서 기존 모델 그룹이라고 합니다.<ol>
<li>LAD 관상동맥의 라이게이션 전에, 실험 모델 그룹과 동일한 단계를 수행한다.</li>
		<li>허혈성 기간 동안, 각 래트의 근위 LAD 관상동맥을 슬립매듭으로 리게이트하고, 실험 모델 그룹과 동일한 위치에서 6-0 수술 봉합사를 사용할 뿐만 아니라 45분 동안 슬립노트를 묶는다.</li>
		<li>결찰 후, 족집게로 미끄럼틀을 풀고, 봉합사 바늘과 핀셋으로 쥐의 절개를 봉합하고, 쥐의 심장을 수확하기 전에재관류 기간 동안 1.5 % 펜토바르비탈 나트륨의 깊은 마취에 동물을 2 시간 동안 유지하십시오.</li>
	</ol></li>
</ol>3. 트리페닐테트라졸륨 클로라이드 염색의 평가
<ol><li>재관류가 끝날 때, 쥐는 여전히 깊이 마취되는 동안 유텐화됩니다. 쥐를 희생하고 즉시16,20 마리의 마음을 수확하십시오. PBS 용액으로 심장을 세척하고, 이를 -20°C에서 ~20분 동안 보관하여 조직을 경화시킨다.</li>
	<li>이어서, 마이크로톰 블레이드로 심장을 2mm 조각으로 자르고, 37°C에서 ~30분 동안 2% 트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC)( 물질표 참조)로 인큐베이션하고, 10% 중성 포르말린에 고정시킨다.</li>
	<li>심장 조각을 촬영하고 ImageJ 소프트웨어의 이미지 처리 프로그램을 사용하여 경색 영역을 계산 합니다 (자료 표 참조). 참고 : 염색으로 인해 경색 부위는 옅은 흰색으로 보이지만 정상 조직은 진한 빨간색으로 보입니다.</li>
</ol>4. 조직학적 염색
<ol><li>재관류 기간이 끝날 때 1.5 % 펜토바르비탈 나트륨의 깊은 마취하에 심장을 수확하십시오.</li>
	<li>심장을 4°C에서 48시간 동안 10% 포르말린으로 고정시킨다.</li>
	<li>이어서, 마이크로톰으로 심장을 적어도 6개의 슬라이스(두께 5μm)로 절개하고, 헤마톡실린 및 에오신(H&E) 및 마손 염색20,21을 위해 적어도 3개의 슬라이스를 보장한다.</li>
	<li>슬라이드를 광학 현미경으로 관찰하고 사진을 찍습니다.</li>
</ol>5. 심전도 평가
<ol><li>동물을 무작위로 실험 또는 기존 MIRI 모델 그룹 또는 가짜 그룹으로 나누어 ECG 변화를 평가합니다.</li>
	<li>수술 결찰 동안 모든 래트를 마취시키고 ECG 변화를 확인하고 심근 허혈을 확인하기 위해 표준 사지 리드 II 추적20,21을 평가합니다.</li>
	<li>모든 이미지를 디지털 라이브러리에 저장합니다.</li>
</ol>6. 통계 분석
<ol><li>과학적 그래프 및 통계 소프트웨어를 사용하여 통계 분석을 수행합니다( 자료 표 참조).</li>
	<li>모든 데이터를 평균으로, 평균의 표준 오차± 표현합니다. 각 그룹의 정상성 및 로그 정규성 테스트 후, 분산 및 t-검정22의 단방향 분석을 수행하여 그룹 간의 유의한 차이를 결정한다. p-값 <0.05를 통계적으로 유의한 것으로 간주합니다.</li>
</ol>

<ol>
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F., Gordon, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evans+blue+staining+of+cardiomyocytes+induced+by+myocardial+contrast+echocardiography+in+rats:+evidence+for+necrosis+instead+of+apoptosis.">Evans blue staining of cardiomyocytes induced by myocardial contrast echocardiography in rats: evidence for necrosis instead of apoptosis.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 33 (12), 1988-1996 (2007).</li><li>Deng, C., 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=&#945;-Lipoic+acid+reduces+infarct+size+and+preserves+cardiac+function+in+rat+myocardial+ischemia/reperfusion+injury+through+activation+of+PI3K/Akt/Nrf2+pathway.">&#945;-Lipoic acid reduces infarct size and preserves cardiac function in rat myocardial ischemia/reperfusion injury through activation of PI3K/Akt/Nrf2 pathway.</a> PLoS ONE. 8 (3), 58371 (2013).</li></ol>

저자는 공개 할 것이 없습니다.

이미 존재하는 방법과 개선 된 방법의 주요 차이점은 결찰 과정에서 PVC 튜브를 사용하는 것이 었습니다. 기존의 수술 방법에서, 심근 조직은 6-0 실크 봉합사만을 사용하여 결찰되었고, 이는 결찰 동안 심근의 손상을 유발하여 수술 중 사망을 초래했다. 더욱이, 심장의 맥동은 미끄러운 매듭을 느슨하게 할 것입니다. 대조적으로, PVC 튜브를 사용한 개선 된 방법에서, 튜브의 홈에 배치 된 슬립 매듭은 조여질 수 있었고, 결찰에 의해 영향을받는 심근의 면적이 증가했습니다. 이러한 이점은 실험 절차 동안 관찰되었고, TTC 염색 및 퍼센트 생존 소견에 의해 확인되었다.
개선된 수술 방법의 중요한 단계는 허혈성 기간에 결찰 동안 신경, 림프관 및 심근 조직을 동반하는 근위 LAD 관상동맥 상에 연질 튜브를 배치하는 것이었다. 이 사전 준비된 연질 튜브는 말초 조직 (신경, 심근 및 림프관)을 보호하고 관상 동맥 결찰 중 사망률을 감소시키는 쿠션 역할을 할 수 있습니다. 이미 존재하는 방법에 의해 수행 된 수술은 심근 경색에 대한 수술과 유사했다. 퍼센트 생존 결과는 기존 모델 그룹의 쥐가 주로 허혈성 기간 동안 사망했다는 것을 나타냈다 (두 마리의 쥐는 결찰 후 2 분에 사망하고 두 마리의 쥐는 결찰 후 45 분에 사망했다). 그렇지 않으면 근본적인 사망 원인이 여전히 불분명하며 신경 구조23, 림프관 및 심근에 대한 추가 손상을 포함한 일련의 가설이 있습니다.
신경 손상과 관련하여, 이전의 연구들은 동물 모델에서 허혈 기간 동안, 신경 구조에 대한 허혈의 직접적인 국소 효과 외에, 교감신경 과민(24)에서 축사체 수송의 교란에 기여하는 뉴로펩티드 Y(NPY) 수준의 현저한 감소가 또한 있을 수 있음을 나타냈다. 이 발견은 Han et al.25에 의해보고 된 결과와 일치하며, 그는 쥐에서 LAD 관상 동맥의 결찰 후 경색 심근 내에서 NPY의 점진적 실종이 발생했음을 밝혀 냈습니다. 그러나 이러한 맥락에서 NPY의 역할은 불분명하다. 이의 결실은 급성 심근 경색(26) 동안 심장 기능 장애 및 아폽토시스를 약화시키고, 부정맥(27), 고혈압 및 관상동맥 미세혈관 기능(28)과 연관된다.
또한, 허혈 기간 동안 심장 림프 흐름의 불리한 방해가 발생하여 심각한 심장 부종, 왼쪽 기능 장애 및 출혈29로 이어졌으며 이는 쥐의 또 다른 사망 원인이 될 수 있습니다. 이 병리학 적 과정에서 LAD 관상 동맥의 합자는 관상 동맥의 폐쇄 또는 경색 영역 내의 심장 림프 수송에 기인 할 수 있으며, 이는 심막 수집기 림프관의 불리한 리모델링, 림프 흐름 감소 및 지속적인 부종30과 같은 추가 합병증을 유발할 수 있습니다.
따라서 림프관에서의 순환은 심장 항상성 (31) 및 상처 치유 (32)에 기능적 역할을하며,이 연구에서 생존 퍼센트 발견은 개선 된 MIRI 수술 절차가 결찰 동안 LAD 관상 동맥에 연질 튜브를 배치함으로써 림프 손상을 피하고 림프 재관류를 촉진 할 수 있음을 시사한다. 이에 비해, 기존의 수술 방법은 연질 튜브의 쿠션 효과 없이 LAD 관상동맥의 결찰 시 심장 근육이 찢어지고 다량의 출혈을 일으킬 가능성이 더 높다. 추가적으로, 미리 준비된 연질 튜브 직경은 6-0 실크 봉합사보다 훨씬 컸으며, 허혈성 기간 동안 슬립 매듭이 튜브에 묶여있을 때 튜브가 수축하고 더 큰 경색 크기를 유도했을 수 있습니다.
이 연구에는 몇 가지 한계가 있었다. 심장의 경색 크기를 예비 실험에서 분석하였다. 치환식(N=7.75)은 이전에 보고된 수학식33을 이용하여 계산하였다. 수술 중 쥐의 가능한 죽음을 고려하여, N은 25 % 상승했다; 따라서, n=10(각 그룹마다 10마리의 래트)이 결정되었다. 그렇지 않으면, MIRI 모델을 생성하는 기존의 방법은 높은 사망률을 가졌다. 따라서 실험 모델 그룹의 몇 가지 사례 (낮은 표본 크기)가 통계 결과에 영향을 미쳤습니다. 심초음파(30), 에반스 블루 염색(Evans blue staining), 및 심근효소 측정(35)을 포함하는 몇몇 평가는 심장 기능 평가 및 분석에 필수적이었다. 이 작업의 낮은 샘플 크기 때문에, 이러한 평가는 수행되지 않았으며 MIRI의 약력학 연구에 대한 향후 연구에서 설명 될 것입니다. 그러나, MIRI 모델을 생성하기 위한 기존의 외과적 시술이 광범위한 심근 손상과 연관된다는 점을 고려하면, 래트에서 MIRI의 모델링을 개선하고 허혈성 심장 질환을 정확하게 시뮬레이션하는 이러한 전임상 모델에 빛을 가져오기 위해 본 방법을 보고하는 것이 가치가 있다.
결론적으로, MIRI 모델을 생성하는 개선된 수술 방법은 기존의 MIRI 모델 생성 방법보다 더 높은 생존율, 상승된 ST-T 세그먼트, 및 더 큰 경색 크기를 가졌으며, 이는 개선된 모델이 MIRI 병리를 더 잘 시뮬레이션한다는 것을 시사한다.

허혈성 심장 질환은 전 세계적으로 사망의 주요 원인입니다. 심혈관 사망률은 전 세계적으로 공중 보건 및 역학에서 중요한 역할을합니다1. 심근 허혈 및 재관류 손상은 허혈성 심장 질환에서 필수적인 기능을 수행하는데, 이는 아데노신 삼인산염2의 고갈, 반응성 산소 종3의 과도한 생성, 염증 반응4 및 칼슘 과부하로 인한 미토콘드리아 기능 장애5를 포함하는 복잡한 병리 생리학적 과정을 말하며, 이는 대사 기능 장애 및 구조적 손상을 통해 급성 심근 경색을 유발합니다6.
그러나 심근 허혈 및 재관류 손상 (MIRI)의 기초가되는 상세한 메커니즘은 알려지지 않았습니다. 본 연구는 MIRI의 임상 발표 및 치료를 적절하게 시뮬레이션하는 독특한 동물 모델을 개발하는 것을 목표로합니다. 그렇지 않으면, MIRI 모델 연구 과정에서 대형 동물7 (예 : 돼지)은 중재 수술이 필요하며 이는 비용이 많이 듭니다. 작은 동물(예: 토끼 8, 생쥐 9,10,11,12 및 쥐 13)은 현미경(10), 원격 제어된 석회(8,11) 또는 공동(9)에서 심장을 압박하여 섬세한 수술을 받아야 하는데, 이는 높은 수준의 기술을 필요로 하며 결과의 정확성을 방해하는 몇 가지 수술 후 합병증을 유발할 수 있다. 더 높은 생존율과 낮은 비용을 가진 이상적인 MIRI 모델은 병리학 적 연구에서 중요한 역할을 할 것입니다.
이 연구는 MIRI에 대한 임상 요법의 발견으로 이어질 수있는 MIRI의 병리학에 대한 연구를 용이하게하기 위해 쥐에서 MIRI의보다 접근하기 쉽고 실현 가능한 모델을 수립함으로써 이러한 문제를 해결하는 것을 목표로했습니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10% Neutral Formalin</td>
			<td>Chunyu, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,3,5-Triphenyl-2H-Tetrazolium Chloride</td>
			<td>Solarbio, China</td>
			<td>T8107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>75% Alchol</td>
			<td>SCR, China</td>
			<td>10009261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artery Clip</td>
			<td>Zhonglin Dongsheng, China</td>
			<td>6.5cm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Olympus Corporation, Japan</td>
			<td>EPL5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton ball</td>
			<td>Huachen, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dpilatory cream</td>
			<td>Veet, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye speculum</td>
			<td>Shanghai Jingzhong, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Zhonggan, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad</td>
			<td>GraphPad Software, USA</td>
			<td>8.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>H&#38;E Kit</td>
			<td>Solarbio, China</td>
			<td>G1120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-pressure steam sterilizer</td>
			<td>TOMY, Japan</td>
			<td>SX-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>NIH, USA</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masson Kit</td>
			<td>Solarbio, China</td>
			<td>G1340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical Tape</td>
			<td>Mr.Song, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus Corporation, Japan</td>
			<td>CKX31</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscopy</td>
			<td>TEKSQRAY, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>RM2235</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microtome Blade</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>819</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>Shanghai Jingzhong, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic scissors</td>
			<td>Shanghai Jingzhong, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic tweezers</td>
			<td>Shanghai Jingzhong, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper clip</td>
			<td>Chenguang, China</td>
			<td>ABS91613</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiological saline solution</td>
			<td>Kelun, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Powerlab ECG</td>
			<td>ADINSTRUMENTS ,China</td>
			<td>4/35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC tube</td>
			<td>Guanzhijia, China</td>
			<td>_</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal ventilator</td>
			<td>TECHMAN, China</td>
			<td>HX-101E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Pentobarbital</td>
			<td>SIGEMA, USA</td>
			<td>1030001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suction trocar</td>
			<td>TECHMAN, China</td>
			<td>HX-101E</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture line</td>
			<td>Lingqiao, China</td>
			<td>4-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture needle with thread</td>
			<td>Shanghai Pudong Jinhua Medical Products Co LTD, China</td>
			<td>6-0</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

improved rodent model of myocardial ischemia and reperfusion injury

관상 동맥 심장 질환 (CHD)에 의해 유발 된 심근 허혈 및 재관류 손상 (MIRI)은 심근 세포에 손상을 일으킨다. 또한, 증거는 혈전 용해 요법 또는 원발성 경피 관상 동맥 중재 (PPCI)가 재관류 손상을 예방하지 못한다는 것을 암시합니다. MIRI에 대한 이상적인 동물 모델은 아직 없습니다. 이 연구는 쥐의 MIRI 모델을 개선하여 수술을보다 쉽고 실현 가능하게 만드는 것을 목표로합니다. MIRI를 확립하기 위한 독특한 방법은 허혈성 기간의 핵심 단계 동안 연질 튜브를 사용하여 개발된다. 이 방법을 탐구하기 위해, 30 마리의 쥐를 무작위로 세 그룹으로 나눴다: 가짜 그룹 (n = 10); 실험 모델군 (n=10); 및 기존 모델 그룹 (n = 10). 트리페닐테트라졸륨 클로라이드 염색, 심전도 및 생존 퍼센트의 발견은 수술의 정확도 및 생존율을 결정하기 위해 비교된다. 연구 결과에 기초하여, 개선된 수술 방법은 더 높은 생존율, 상승된 ST-T 세그먼트 및 더 큰 경색 크기와 연관되며, 이는 MIRI의 병리학을 더 잘 모방할 것으로 예상된다.

TTC 염색 기존 또는 개선된 MIRI 절차 또는 가짜 수술을 받은 래트의 심장 절편을 TTC로 염색하고, 이미지를 디지털 방식으로 저장하고 ImageJ를 사용하여 분석하였다. 이미 존재하거나 개선된 MIRI 절차를 거친 래트는 심근 경색을 앓고 있는 반면, 가짜 그룹의 래트는 그렇지 않았다(그림 2B). 가짜 그룹의 래트와 비교하여, 기존(p < 0.0001) 및 실험(p < 0.0001)의 래트들은 심근경색 크기에 유의한 차이를 보였고, 실험 모델 그룹은 기존 모델군(p=0.0176)보다 더 큰 심근경색 크기를 가졌다(도 3B).
조직학적 염색 H&E와 Masson 염색22,23을 사용하여 염색된 표본을 분석한 결과, 가짜 그룹과 비교했을 때, 실험 그룹과 기존 모델 그룹 모두의 심근 세포는 치명적인 손상과 핵분해를 경험했으며 수많은 호중구에 의해 침윤되었다(그림 3).
심전도 검사 기존 및 실험 MIRI 모델 그룹에서 래트의 심전도 ST-T 세그먼트는 가짜 그룹 내의 래트의 것과 비교하여 상승하였고 (도 4A), 실험 모델과 가짜 그룹 (p < 0.0001) 또는 기존 모델 및 가짜 그룹 (p < 0.0001) 간의 차이는 유의하였다 (도 4B). 더욱이, ST-T 세그먼트는 기존 모델군보다 실험 모델군에서 더 상승하였다(p=0.0274)(도 4C).
생존율 생존율은 두 MIRI 모델 그룹 간에 유의하게 상이하였다(도 4D). 열 마리의 쥐 중 네 마리가 기존 모델 그룹에서 사망했습니다. 재관류 기간 동안 사망률은 40 %였다. 대조적으로, 실험 모델 그룹의 래트 중 어느 것도 수술 중에 사망하지 않았으며, 현재의 개선 된 모델이 더 높은 생존율을 가졌다는 것을 입증했다 (p = 0.0291).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63510/63510fig01.jpg"> 그림 1: 심근 허혈성 및 재관류 손상(MIRI) 모델 수술의 주요 단계. 녹색 점은 관상 동맥 (A) 상에 연질 튜브를 배치하고, 봉합사 라인을 미리 준비된 연질 튜브 (B)의 홈에 후크하고, 슬립노트를 풀고, 재관류 기간이 시작되었을 때 연질 튜브를 제거하는 것을 포함하여 허혈성 기간 동안의 합자의 프로토콜을 나타냅니다 (스케일 바 = 1 cm) (C ). LAA : 왼쪽 심방 부속기, RAA : 오른쪽 심방 부속기, LAD : 왼쪽 전방 내림차순, RCA : 오른쪽 관상 동맥, IVC : 열등한 베나 카바, SVC : 우수한 베나 카바, AO : 대동맥, PA : 폐동맥. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63510/63510fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63510/63510fig02.jpg"> 도 2: 전체 수술 절차와 상이한 그룹들 사이의 트리페닐테트라졸륨 클로라이드(TTC) 염색의 차이. 미리 준비된 소형 리트랙터(스케일 바 = 15 mm), 소프트 튜브(스케일 바 = 10 mm), 및 전체 수술(스케일 바 = 15 mm)을 (A)에 나타내었다. 30마리의 래트를 무작위로 실험군(n=10), 가짜군(n=10) 및 기존 모델(n=10) 그룹으로 나누었다. TTC 염색은 실험 및 기존 모델 그룹 모두 가짜 그룹 (B)에 비해 유의한 변화를 보였다는 것을 나타내었다. 실험군에서는 심근의 전벽과 기존 모델군의 측벽이 옅은 흰색으로 변하여 허혈 부위의 위치를 확인했다(스케일 바 = 5 mm). "기존 모델"은 그림에서 "이전 모델"로 묘사됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63510/63510fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63510/63510fig03.jpg"> 그림 3: 그룹 간 H&E와 Masson 염색의 차이. 30마리의 수컷 Sprague Dawley 래트를 무작위로 실험군(n=10), 가짜군(n=10) 및 기존 모델(n=10) 그룹으로 나누어 실험군으로 나누었으며, 그룹간의 세포 형태학적 변화의 비교를 나타내었다(스케일 바=2 mm). Hematoxylin 및 Eosin (H & E) 및 Masson 염색은 실험 모델 및 기존 모델 그룹의 심근 세포가 치명적인 손상, 핵 용해를 가지며 가짜 그룹의 것과 비교하여 수많은 호중구에 의해 침윤된다는 것을 보여줍니다 (스케일 바 = 100 μm). "기존 모델"은 그림에서 "이전 모델"로 묘사됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63510/63510fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/63510/63510fig04.jpg"> 그림 4: 그룹 간 통계 결과의 차이. 30마리의 수컷 Sprague Dawley 래트를 무작위로 실험군(n=10), 가짜군(n=10) 및 기존 모델(n=10)군으로 나누었다. 심전도 연구 결과는 이미 존재하는 모델 그룹과 비교하여 실험 모델 그룹이 더 큰 심근 경색 크기 (****p < 0.0001, *p = 0.0176) (A), 더 높은 ST 세그먼트 상승 (****p < 0.0001, *p = 0.0274) (B), 및 더 높은 생존 비율 (p = 0.0291) (C ). 특히, 기존 모델 그룹의 래트는 허혈 기간의 시작과 재관류 기간 (D)의 시작에서 사망 할 가능성이 더 높았다. "기존 모델"은 그림에서 "이전 모델"로 묘사됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63510/63510fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
보충 그림 1 : 미리 준비된 리트랙터 및 PVC 튜브의 세부 사항. 미리 준비된 리트랙터(A) 및 PVC 튜브(B)가 도시되어 있다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/63510/Supplementary%20Figure%201.pdf" target="_blank">이 파일을 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury

쥐 심장의 심근 허혈-재관류 모델은 자체 제작된 리트랙터, 폴리염화비닐 튜브, 및 독특한 매듭 방법을 사용하여 개선된다. 심전도, 트리페닐테트라졸륨 클로라이드 및 조직학적 염색 및 퍼센트 생존율 분석 결과는 개선된 모델 그룹이 이미 존재하는 모델 그룹보다 더 높은 성공률 및 생존율을 갖는다는 것을 보여주었다.

심근 허혈 및 재관류 손상의 개선 된 설치류 모델

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence ...

이 심근 허혈 재관류 모델은 자체 제작 된 리트랙터, 폴리 염화 비닐 튜브 및 독특한 매듭 방법에 의해 개선됩니다. 이 기술은 더 높은 생존율과 더 큰 충격 크기와 관련이 있습니다. 이 방법은 래트에서 심근 허혈 재관류 손상의 생존율을 향상시킬 것이며, 이는 장래에 심근 허혈 재관류 손상의 임상 치료에 빛을 가져올 것이다.쥐를 마취 한 후 두 개의 종이 클립의 중간 부분을 곧게 펴서 S 모양을 형성하고 각 S의 넓은 부분을 당겨 작은 수축기를 형성하십시오. 두 밀리미터 직경의 폴리 염화 비닐 튜브를 일곱 밀리미터 길이의 조각으로 자릅니다. 10 센티미터 길이의 4-0 봉합사를 PVC 튜브에 삽입하고 끝을 묶습니다.그런 다음 안과 가위를 사용하여 PVC 튜브의 중간에 홈을 잘라 결찰 기간에 봉합사를 놓습니다. 쥐의 팔다리를 테이프로 고정시켜 쥐를 수술 보드에 올려 놓고 수핀 위치에 놓습니다. 탈모 크림으로 목과 왼쪽 가슴 앞쪽 부분을 면도하고 75 % 알코올 및 요오도포어 스크럽으로 피부를 닦으십시오.그런 다음 안과 가위를 사용하여 중간 자궁 경부 선을 따라 목의 피부를 길게 자릅니다. 안과 핀셋을 사용하여 목 근육을 분리하고 양쪽에 리트랙터를 배치하여 더 수축시킵니다. 기관을 노출 한 후 네 번째와 다섯 번째 기관 고리 사이의 공간을 확인하십시오.바늘 끝의 무딘 가장자리가있는 네 번째와 다섯 번째 기관 고리 사이의 크리코이드 연골과 평행하게 세 밀리미터 절개를 만드십시오. 절개를 통해 기관으로 흡입 트로카를 삽입하고 쥐를 기계적으로 환기시켜 분당 80 회 호흡 속도와 킬로그램 당 8 밀리리터의 갯벌 부피로 정상적인 호흡을 유지하십시오. 다음으로, 스캐폴드를 45도 각도로 유지하면서 xiphoid에서 두 번째 왼쪽 늑간 공간의 중간까지 4 ~ 5 센티미터 길이의 절개를하십시오.늑간 공간에 접근하기 위해 안과 핀셋을 사용하여 가슴 주요와 세라투스 전방 근육을 부드럽고 천천히 분리하십시오. 안과 가위를 사용하여 왼쪽, 세 번째 및 네 번째 갈비뼈 사이를 가로 방향으로 1.5 센티미터 절개하십시오. 부상을 예방하려면 흉강의 폐 위의 생리 식염수에 담근 면봉을 놓습니다.안과 핀셋을 사용하여 심낭을 해부하십시오. 그런 다음 핀셋으로 왼쪽 심방 부속기를 들어 올리고 대동맥의 뿌리에 존재하는 관상 동맥 오스티움을 확인하십시오. 왼쪽 폐와 귀리 사이의 절편에서, LAD와 미리 준비된 짧은 튜브를 6-0 수술 봉합사를 사용하여 함께 리게이트하십시오.슬립 매듭을 사용하여 묶고 슬립 매듭을 PVC 튜브의 홈에 놓습니다. 그런 다음 라이게이션된 튜브와 LAD를 45분 동안 두 번째 슬립 매듭을 사용하여 조이십시오. 허혈 기간 동안 심전도 상의 좌심실 및 ST 세그먼트 상승의 전방 부분에서의 색 변화를 기록한다.동맥 클립을 사용하여 가슴 근육과 피부를 클램프하고 촉촉한 식염수 거즈로 상처를 덮은 다음 슬립 매듭을 풀고 45 분 후에 미리 준비된 짧은 튜브를 제거하십시오. 기존 또는 개선 된 심근 허혈 및 재관류 손상 절차를 거친 쥐는 심근 경색이 있었지만 가짜 그룹의 쥐는 그렇지 않았습니다. 또한, 기존 및 실험적 심근 허혈 및 재관류 손상 모델 그룹에서는 심근 경색 크기에서 유의한 차이가 있었다.실험 모델 그룹은 기존 모델 그룹보다 더 큰 심근 경색 크기를 가졌습니다. Hematoxylin, eosin, Masson 염색은 실험 그룹과 기존 모델 그룹 모두의 심근 세포가 수많은 호중구에 의해 침윤되는 동안 치명적인 손상과 핵구를 경험했음을 보여줍니다. 기존 및 실험적 심근 허혈 및 재관류 손상 모델 그룹의 래트는 가짜 그룹보다 상승된 심전도 STT 세그먼트를 나타낸다.실험 모델과 가짜 그룹 또는 기존 모델과 가짜 그룹 사이에는 상당한 차이가 있었다. 또한, TT 세그먼트는 기존 모델 그룹보다 실험 모델 그룹에서 더 상승했다. 생존율은 두 개의 심근 허혈 및 재관류 손상 모델 군 사이에서 유의하게 상이하였다.재관류 기간 동안 사망률은 40 %였으며, 실험 모델 그룹에서는 수술 중에 사망 한 쥐가 없었기 때문에 현재 개선 된 모델이 더 높은 생존율을 보였다는 것을 보여주었습니다. 가장 중요한 것은 튜브를 매듭에 넣어야한다는 것입니다. 한편, 슬립 매듭을 튜브의 홈에 넣으십시오.이 방법은 또한 심근 허혈 재공급 손상 및 심근 감염의 영역에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Normothermic 심장 마비와 심폐 소생술의 : 국소 빈혈 - Reperfusion 상해의 마우스 모델

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

연구

의학

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

심근 국소 빈혈 및 Reperfusion의 Murine 폐쇄 가슴 모델

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

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

마우스의 급성 신장 손상 및 사후 상해 섬유증의 허혈 - 재관류 모델

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

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

왼쪽 앞쪽에 내림차순 동맥의 결찰을 통해 심근 허혈 - 재관류 손상의 생쥐 모델

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

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

창자 허혈 - 재관류 손상의 쥐 모델

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

안압 상승을 통해 망막 허혈 - 재관류 손상의 마우스 모델

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

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

표면 패드 심전도를 사용하여 마우스의 심근 허혈 및 재관류 손상의 확인

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 ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

쥐의 심근 허혈 재관류 후 관상 동맥 흐름 예비의 평가

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

Organ Ischemia-Reperfusion Injury by Simulating Hemodynamic Changes in Rat Liver Transplant Model

쥐 간 이식 모형에 있는 혈역학적인 변경을 시뮬레이션하여 기관 허혈-재관류 상해

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats is a tried and proven animal model used for preoperative, intraoperative, and postoperative studies, ...

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

온난 허혈/재관류 손상의 쥐 폐 이식 모델: 결과 개선을 위한 최적화

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...