Name: a surgical model of heart failure with preserved ejection fraction in tibetan minipigs
Uploaded: 2022-02-18T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs at JoVE.com

Эта работа была поддержана Гуандунской научно-технической программой (2008A08003, 2016A020216019, 2019A030317014), Гуанчжоуской научно-технической программой (201804010206), Национальным фондом естественных наук Китая (31672376, 81941002) и Ключевой лабораторией лабораторных животных провинции Гуандун (2017B030314171).

Все исследования на животных были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию Гуандунского института мониторинга лабораторных животных (разрешение No 1). IACUC2017009). Все эксперименты на животных проводились в соответствии с Руководством по уходу за лабораторными животными...

<ol>
	<li>Dunlay, S. M., Roger, V. L., Redfield, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Epidemiology of heart failure with preserved ejection fraction.</a> Nature Reviews Cardiology. 14 (10), 591-602 (2017).</li><li>Redfield, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Heart failure with preserved ejection fraction.</a> New England Journal of Medicine. 375 (19), 1868-1877 (2016).</li><li>Lam, C. S. P., Voors, A. A., de Boer, R. A., Solomon, S. D., van Veldhuisen, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+From+mechanisms+to+therapies.">Heart failure with preserved ejection fraction: From mechanisms to therapies.</a> European Heart Journal. 39 (30), 2780-2792 (2018).</li><li>Solomon, S. D., 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=Angiotensin+receptor+neprilysin+inhibition+in+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+Rationale+and+design+of+the+PARAGON-HF+trial.">Angiotensin receptor neprilysin inhibition in heart failure with preserved ejection fraction: Rationale and design of the PARAGON-HF trial.</a> JACC-Heart Failure. 5 (7), 471-482 (2017).</li><li>Cunningham, J. 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=Effect+of+sacubitril/valsartan+on+biomarkers+of+extracellular+matrix+regulation+in+patients+with+HFpEF.">Effect of sacubitril/valsartan on biomarkers of extracellular matrix regulation in patients with HFpEF.</a> Journal of the American College of Cardiology. 76 (5), 503-514 (2020).</li><li>Concei&#231;&#227;o, G., Heinonen, I., Louren&#231;o, A. P., Duncker, D. J., Falc&#227;o-Pires, I. <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+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">Animal models of heart failure with preserved ejection fraction.</a> Netherlands Heart Journal. 24 (4), 275-286 (2016).</li><li>Noll, N. A., Lal, H., Merryman, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+heart+failure+with+preserved+or+reduced+ejection+fraction.">Mouse models of heart failure with preserved or reduced ejection fraction.</a> American Journal of Pathology. 190 (8), 1596-1608 (2020).</li><li>Schwarzl, 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=A+porcine+model+of+hypertensive+cardiomyopathy:+Implications+for+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction.">A porcine model of hypertensive cardiomyopathy: Implications for heart failure with preserved ejection fraction.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 309 (9), 1407-1418 (2015).</li><li>Reiter, U., 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=Early-stage+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+the+pig:+A+cardiovascular+magnetic+resonance+study.">Early-stage heart failure with preserved ejection fraction in the pig: A cardiovascular magnetic resonance study.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 18 (1), 63 (2016).</li><li>Silva, K. A. 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=Tissue-specific+small+heat+shock+protein+20+activation+is+not+associated+with+traditional+autophagy+markers+in+Ossabaw+swine+with+cardiometabolic+heart+failure.">Tissue-specific small heat shock protein 20 activation is not associated with traditional autophagy markers in Ossabaw swine with cardiometabolic heart failure.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 319 (5), 1036-1043 (2020).</li><li>Ponikowski, 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=2016+ESC+Guidelines+for+the+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure:+The+Task+Force+for+the+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure+of+the+European+Society+of+Cardiology+(ESC)Developed+with+the+special+contribution+of+the+Heart+Failure+Association+(HFA)+of+the+ESC.">2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC)Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC.</a> European Heart Journal. 37 (27), 2129-2200 (2016).</li><li>Tsutsui, 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=JCS+2017/JHFS+2017+guideline+on+diagnosis+and+treatment+of+acute+and+chronic+heart+failure+-+Digest+version.">JCS 2017/JHFS 2017 guideline on diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure - Digest version.</a> Circulation Journal. 83 (10), 2084-2184 (2019).</li><li>Yousefi, K., Dunkley, J. C., Shehadeh, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+preclinical+model+for+phenogroup+3+HFpEF.">A preclinical model for phenogroup 3 HFpEF.</a> Aging (Albany NY). 11 (13), 4305-4307 (2019).</li><li>Zheng, 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=Aged+monkeys+fed+a+high-fat/high-sugar+diet+recapitulate+metabolic+disorders+and+cardiac+contractile+dysfunction.">Aged monkeys fed a high-fat/high-sugar diet recapitulate metabolic disorders and cardiac contractile dysfunction.</a> Journal of Cardiovascular Translational Research. 14 (5), 799-815 (2021).</li><li>Shirakabe, 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=Drp1-dependent+mitochondrial+autophagy+plays+a+protective+role+against+pressure+overload-induced+mitochondrial+dysfunction+and+heart+failure.">Drp1-dependent mitochondrial autophagy plays a protective role against pressure overload-induced mitochondrial dysfunction and heart failure.</a> Circulation. 133 (13), 1249-1263 (2016).</li><li>Zhabyeyev, 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=Pressure-overload-induced+heart+failure+induces+a+selective+reduction+in+glucose+oxidation+at+physiological+afterload.">Pressure-overload-induced heart failure induces a selective reduction in glucose oxidation at physiological afterload.</a> Cardiovascular Research. 97 (4), 676-685 (2013).</li><li>Tan, 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=A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+induced+by+chronic+pressure+overload+characterized+by+cardiac+fibrosis+and+remodeling.">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction induced by chronic pressure overload characterized by cardiac fibrosis and remodeling.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 677727 (2021).</li><li>Beznak, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+heart+weight+and+blood+pressure+following+aortic+constriction+in+rats.">Changes in heart weight and blood pressure following aortic constriction in rats.</a> Canadian Journal of Biochemistry and Physiology. 33 (6), 995-1002 (1955).</li><li>Bikou, O., Miyashita, S., Ishikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pig+model+of+increased+cardiac+afterload+induced+by+ascending+aortic+banding.">Pig model of increased cardiac afterload induced by ascending aortic banding.</a> Methods in Molecular Biology. 1816, 337-342 (2018).</li><li>Hiemstra, J. 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=Chronic+low-intensity+exercise+attenuates+cardiomyocyte+contractile+dysfunction+and+impaired+adrenergic+responsiveness+in+aortic-banded+mini-swine.">Chronic low-intensity exercise attenuates cardiomyocyte contractile dysfunction and impaired adrenergic responsiveness in aortic-banded mini-swine.</a> Journal of Applied Physiology. 124 (4), 1034-1044 (2018).</li><li>Massie, B. 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=Myocardial+high-energy+phosphate+and+substrate+metabolism+in+swine+with+moderate+left+ventricular+hypertrophy.">Myocardial high-energy phosphate and substrate metabolism in swine with moderate left ventricular hypertrophy.</a> Circulation. 91 (6), 1814-1823 (1995).</li><li>Melleby, A. O., 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+method+for+high+precision+aortic+constriction+that+allows+for+generation+of+specific+cardiac+phenotypes+in+mice.">A novel method for high precision aortic constriction that allows for generation of specific cardiac phenotypes in mice.</a> Cardiovascular Research. 114 (12), 1680-1690 (2018).</li><li>Charles, C. 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=A+porcine+model+of+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction:+magnetic+resonance+imaging+and+metabolic+energetics.">A porcine model of heart failure with preserved ejection fraction: magnetic resonance imaging and metabolic energetics.</a> ESC Heart Failure. 7 (1), 92-102 (2020).</li><li>Olver, T. D., 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=Western,+diet-fed,+aortic-banded+ossabaw+swine:+A+Preclinical+model+of+cardio-metabolic+heart+failure.">Western, diet-fed, aortic-banded ossabaw swine: A Preclinical model of cardio-metabolic heart failure.</a> JACC Basic to Translational Science. 4 (3), 404-421 (2019).</li></ol>

В этом исследовании использовались методы DAC для разработки модели HFpEF для тибетских минипигов. Здесь представлен пошаговый протокол подготовки животных и инструментов, включая седацию, интубацию трахеи, канюляцию вен, хирургическое вмешательство и послеоперационный уход. Также пред?...

Сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса (HFpEF) составляет более половины случаев сердечной недостаточности и стала проблемой общественного здравоохраненияво всем мире1. Клинические наблюдения выявили несколько критических особенностей СНпФВ: (1) желудочковую диастолическую дисфункцию, сопровождающуюся повышением систолической ригидности, (2) нормальную фракцию выброса в покое с нарушением физической активности и (3) ремоделирование сердца2. Предложенные механизмы включают гормональную дисрегуляцию, системное микрососудистое воспаление, метаболические нарушения и аномалии в белках саркомерного и внеклеточного матрикса3. Однако экспериментальные исследования показали, что сердечная недостаточность со сниженной фракцией выброса (HFrEF) вызывает эти изменения. В клинических исследованиях изучены терапевтические эффекты ингибиторов рецепторов ангиотензина и препаратов для лечения СНрФВ при СНпФВ 4,5. Тем не менее, необходимы уникальные терапевтические подходы к лечению СНпФВ. По сравнению с пониманием клинических симптомов, изменения в патологии, биохимии и молекулярной биологии СНпФВ остаются плохо определенными.
Для изучения механизмов, диагностических маркеров и терапевтических подходов были разработаны животные модели СНпФВ. Лабораторные животные, включая свиней, собак, крыс и мышей, могут развиться СНпФВ, и в качестве факторов индукции были выбраны различные факторы риска, включая артериальную гипертензию, сахарный диабет и старение. Например, дезоксикортикостерона ацетат в отдельности или в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров/сахара индуцирует СНпФВ у свиней 8,9. Перегрузка желудочковым давлением является еще одним методом, используемым для развития СНпФВ на моделях крупных и мелких животных10. Кроме того, в последние годы на разных континентах были приняты конкретные пороговые значения ФВ для определения СНпФВ, как видно из рекомендаций Европейского общества кардиологов, Фонда Американского колледжа кардиологов/Американской кардиологической ассоциации11, Японского общества кровообращения/Японского общества сердечной недостаточности12. Таким образом, многие ранее созданные модели могут стать подходящими для исследований СНпФВ, если будут приняты клинические критерии. Например, Youselfi et al. утверждали, что генетически модифицированная линия мышей Col4a3-/-, является эффективной моделью HFpEF. У этого штамма развились типичные сердечные симптомы HFpEF, такие как диастолическая дисфункция, митохондриальная дисфункция и ремоделирование сердца13. В предыдущем исследовании использовалась высокоэнергетическая диета для индуцирования сердечного ремоделирования со средним диапазоном ФВ у пожилых обезьян14, характеризующегося нарушением обмена веществ, фиброзом и снижением актомиозина MgATPase в миокарде. Поперечное сужение аорты у мышей (TAC) является одной из наиболее широко используемых моделей для имитации гипертоничевидной кардиомиопатии. Левый желудочек прогрессирует от концентрической гипертрофии с повышением ФВ до расширенного ремоделирования со снижением ФВ15,16. Переходные фенотипы между этими двумя типичными стадиями позволяют предположить, что техника сужения аорты может быть использована для изучения СНпФВ.
Патологические особенности, клеточная сигнализация и профили мРНК модели HFpEF свиньи были опубликованы ранее17. Здесь представлен пошаговый протокол создания этой модели и подходы к оценке фенотипов этой модели. Процедура проиллюстрирована на рисунке 1. Вкратце, план операции был составлен совместно главным исследователем, хирургами, лаборантами и персоналом по уходу за животными. Минипиги прошли медицинское обследование, включая биохимические анализы и эхокардиографию. После операции были проведены противовоспалительные и обезболивающие процедуры. Для оценки фенотипов использовали эхокардиографию, гистологическое исследование и биомаркеры.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Absorbable surgical suture</td>
			<td>Putong Jinhua Medical Co. Ltd, China</td>
			<td>4-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aesthesia ventilator station</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd, China</td>
			<td>WATO EX-35vet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aspirator</td>
			<td>Shanghai Baojia Medical Apparatus Co., Ltd, China</td>
			<td>YX930D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzylpenicillin</td>
			<td>Sichuan Pharmaceutical. INC, China</td>
			<td>H5021738</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposal endotracheal tube with cuff</td>
			<td>Shenzhen Verybio Co., Ltd, China</td>
			<td>20 cm, ID 0.9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposal transducer</td>
			<td>Guangdong Baihe Medical Technology Co., Ltd, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection blade</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery</td>
			<td>Shanghai&#160;Hutong Medical Instruments (Group)&#160;Co., Ltd, China</td>
			<td>GD350-B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enzyme-linked immunosorbent assay ELISA kit</td>
			<td>Cusabio Biotech Co., Ltd, China</td>
			<td>CSB-E08594r</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>E4009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flunixin meglumine</td>
			<td>Shanghai Tongren Pharmaceutical Co., Ltd., China</td>
			<td>Shouyaozi(2012)-090242103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>H3136</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co., Ltd, China</td>
			<td>Veteasy for animals</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>Taixing Simeite Medical Apparatus and Instruments Limited Co., Ltd, China</td>
			<td>For adults</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED surgical lights</td>
			<td>Mingtai Medical Group, China</td>
			<td>ZF700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microplate reader</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, USA</td>
			<td>Multiskan FC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Leica, Germany</td>
			<td>DM2500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile restraint unit</td>
			<td>Customized</td>
			<td>N/A</td>
			<td>A mobile restraint unit, made by metal frame and wheels, with a canvas cover</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Local suppliers, Guangzhou, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td>V900894</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Patient monitor</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, China</td>
			<td>Beneview T5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral Intravenous (IV) Catheter</td>
			<td>Shenzhen Yima Pet Industry Development Co., Ltd., China</td>
			<td>26G X 16 mm</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propofol</td>
			<td>Guangdong Jiabo Phamaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>H20051842</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rib retractor</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ruler</td>
			<td>Deli&#160;Manufacturing&#160;Company, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel handles</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors (g)</td>
			<td>Shanghai&#160;Medical&#160;Instruments (Group)&#160;Co., Ltd.,China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture</td>
			<td>Medtronic-Coviden Corp.</td>
			<td>3-0, 4-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasonic gel</td>
			<td>Tianjin Xiyuansi Production Institute, China</td>
			<td>TM-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary monitor</td>
			<td>Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Company, China</td>
			<td>ePM12M Vet</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Veterinary ultrasound system</td>
			<td>Esatoe, Italy</td>
			<td>MyLab30</td>
			<td>Equiped with phased array transducer (3-8 Hz)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine hydrochloride injection</td>
			<td>Shenda Animal Phamarceutical Co., Ltd., China</td>
			<td>Shouyaozi(2016)-07003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zoletil injection</td>
			<td>Virbac, France</td>
			<td>Zoletil 50</td>
			<td>Tiletamine and zolazepam for injection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a surgical model of heart failure with preserved ejection fraction in tibetan minipigs

Более половины случаев сердечной недостаточности (СН) во всем мире классифицируются как сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса (СНпФВ). Модели крупных животных ограничены для изучения фундаментальных механизмов СНпФВ и определения потенциальных терапевтических мишеней. В данной работе представлено подробное описание хирургической процедуры сужения нисходящей аорты (DAC) у тибетских минипигов для создания модели HFpEF крупного животного. В этой модели использовалось точно контролируемое сужение нисходящей аорты, чтобы вызвать хроническую перегрузку давлением в левом желудочке. Эхокардиография использовалась для оценки морфологических и функциональных изменений в сердце. После 12 недель нагрузки DAC межжелудочковая перегородка была гипертрофирована, но толщина задней стенки значительно уменьшилась, что сопровождалось расширением левого желудочка. Тем не менее, фракция выброса ЛЖ у модельных сердец поддерживалась на уровне >50% в течение 12-недельного периода. Кроме того, модель DAC показала повреждение сердца, включая фиброз, воспаление и гипертрофию кардиомиоцитов. Уровни маркеров сердечной недостаточности были значительно повышены в группе DAC. Этот ДАК-индуцированный HFpEF у минипигов является мощным инструментом для изучения молекулярных механизмов этого заболевания и для доклинических испытаний.

Эхокардиография Структуру и функцию сердца оценивали на 0, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 неделях. Записи в В-и М-режимах парастернального изображения с короткой осью показаны на рисунке 4А. Эхокардиографическое измерение включало толщину межжелудочковой перегородки (VST), толщи?...

Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs at JoVE.com

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

В настоящем протоколе описана пошаговая процедура создания минипиговой модели сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса с использованием сужения нисходящей аорты. Также представлены методы оценки морфологии, гистологии и функции данной модели заболевания.

Хирургическая модель сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса у тибетских минипигов

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are ...

Более половины случаев сердечной недостаточности во всем мире классифицируются как сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса крови или HFpEF. В этом видео представлена пошаговая процедура моделирования минипигов с СНпФВ, а также методы эхокардиографии для оценки сердечной функции. Данная модель имеет один предрасполагающий фильтр.Наблюдается сужение аорты, индуцированная перегрузка давлением. Таким образом, модель полезна для изучения определенного типа HFpEF. В дополнение к хирургической технике при планировании операции, критически важными шагами являются контроль качества животных и послеоперационный уход за ними.Биохимические анализы и электрокардиография помогают следить за здоровьем животного и изменениями в его структуре и функциях. Сяохуэй Ли, клинический кардиохирург. Вэйцзян Тан, квалифицированный ветеринарный хирург.Сян Ли, квалифицированный анестезиолог для этой операции. Шуан Чэнь, квалифицированная операционная медсестра. А Хунхуа Чен, обученная операционная медсестра, продемонстрирует процедуру.Начинать акклиматизацию животных в учреждении можно за 14 дней до операции. Подготовьте операционную комнату и оборудование. Пристегните и поместите минипига в правое боковое лежачее положение на операционном столе.Включите систему отопления для поддержания температуры тела животного. Проведите эхокардиографию и возьмите образец крови объемом два миллилитра. Начинайте вентиляцию легких при восьми миллилитрах на килограмм дыхательного объема и 30 вдохах в минуту.Установите внутривенную канюляцию с помощью периферического внутривенного катетера из ушной вены. Затем подключите животное к ветеринарному монитору. Побрейте левую грудную область.Нанесите 0,7% йода и 75% спирта, чтобы асептически подготовить кожу от лопатки до диафрагмы. Наложите стерильные простыни на операционную область. Отметьте разрез длиной примерно 15 сантиметров вдоль четвертого межреберья.Затем сделайте разрез кожи с помощью электрокоагуляции. Вскрывают грудную клетку, используя комбинацию прижигания и тупого рассечения мышцы и соединительной ткани. Используйте реберное втягивающее устройство, чтобы раздвинуть ребра.Найдите грудной нисходящий сегмент аорты и определите место сужения, а затем используйте два хирургических шва OTT, чтобы дважды обернуть сегмент вокруг него. Настройте единицы измерения давления. Чтобы определить степень сужения, постепенно затягивайте хирургический шов, окружающий нисходящий сегмент аорты, до достижения желаемой степени сужения.Подождите, пока показания давления стабилизируются в течение 20 минут, и надолго затяните хирургические узлы. Используйте дренажную плевральную дренажную трубку для удаления воздуха и лишней жидкости из грудной полости. Следите за наличием моргания глаз и движения конечностей животного.Отключите аппарат искусственной вентиляции легких, но оставьте эндотрахеальную трубку и следите за наличием самопроизвольного дыхания. Поместите животное в передвижную удерживающую установку с брезентовым чехлом. Побрейте левую грудь животного.Положите пальцы на левый центр грудной клетки, чтобы прощупать эпичный пульс. Нанесите ультразвуковой гель на окружающий участок. Поместите фазированный антенный преобразователь ультразвуковой системы в третье межреберье.Переместите датчик в переднем или заднем направлении и отрегулируйте угол надреза. Определите предсердия, желудочки и аорту и запишите перастернальные изображения с длинной осью в режиме В и режиме М. Затем в виде парастернальной короткой оси определите межжелудочковую перегородку, заднюю стенку левого желудочка и папиллярную мышцу и запишите изображения в режиме В и режиме М.Используйте рабочую станцию, предоставленную производителем ультразвуковой системы, для оценки структуры и функции сердца. Оценка структуры и функции сердца показала отображаемые записи В-режима и М-режима перастернальной короткой оси. Толщина межжелудочковой перегородки увеличивалась в сердцах с нисходящей аортой, тогда как толщина задней стенки увеличивалась, а затем уменьшалась в течение периода наблюдения, что свидетельствует о гипертрофическом ремоделировании в левом желудочке у минипигов с сужением нисходящей аорты.Внутренний размер левого желудочка в конце диастолы уменьшался на четвертой и шестой неделях, а затем постепенно увеличивался после восьмой недели, что позволяет предположить, что желудочки подверглись концентрической гипертрофии перед расширением. Фракция выброса левого желудочка модельных сердец поддерживалась на уровне более 50% в течение 12 недель. По сравнению с бутафорскими сердцами наблюдалось увеличение нисходящих аортальных суженных сердец.Маркер сердечной недостаточности, тропонин I сердца, был значительно выше на 4, 8 и 12 неделях в группе сужения нисходящей аорты, чем в группе симуляции в соответствующие моменты времени. Кардиомиоциты предсердий, межжелудочковой перегородки и желудочков демонстрировали гипертрофию с пигнозом. Мышечные слои редуцированы в клапане эндометрия, а в аорте наблюдалась гиперплазия эндотелия сосудов.Кроме того, нисходящее сужение аорты индуцировало обширный фиброз в миокарде минипигов, сопровождавшийся инфильтрацией воспалительных клеток в левом желудочке, правом предсердии и стенках аорты. Эта модель является мощным инструментом для изучения повреждений тканей, фиброза, воспаления и концентрической дисфункции при СНпФВ, вызванной перегрузкой давлением.

Research

JoVE Journal

Medicine

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Перенос генов для ишемической сердечной недостаточности в доклинических моделей

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Surgical Technique for Spinal Cord Delivery of Therapies: Demonstration of Procedure in Gottingen Minipigs

Хирургическая техника для спинного Доставка Шнур Терапия: Демонстрация процедуры в Геттингене Minipigs

This is a  compact visual description of a combination of surgical technique and device  for the  delivery of (gene and cell) therapies into the spinal ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Трансплантация клапана легочной артерии с помощью мыши Модель гетеротопической Трансплантация сердца

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Постоянный Лигирование артерии передней нисходящей коронарной у мышей: Модель, перенесших инфаркт миокарда ремоделирования и сердечной недостаточности

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

A Novel Murine Model of Arteriovenous Fistula Failure: The Surgical Procedure in Detail

Роман мышиной модели артериовенозной фистулы Failure: хирургической процедуры в деталях

The arteriovenous fistula (AVF) still suffers from a high number of failures caused by insufficient remodeling and intimal hyperplasia from which the ...

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

Тахикардия индуцированной кардиомиопатия как модель хронической сердечной недостаточности у свиней

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

Isolation of Atrial Cardiomyocytes from a Rat Model of Metabolic Syndrome-related Heart Failure with Preserved Ejection Fraction

Изоляция предсердий кардиомиоцитов из крыса модели метаболических связанных с синдром сердечной недостаточности с фракция изгнания сохранившихся

In this article, we describe an optimized, Langendorff-based procedure for the isolation of single-cell atrial cardiomyocytes (ACMs) from a rat model of ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

Индукция и фенотипирование острой правой сердечной недостаточности в крупной животной модели хронической тромбоэмболической легочной гипертензии

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Integration of Brain Tissue Saturation Monitoring in Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients with Heart Failure

Интеграция мониторинга насыщения тканей мозга в сердечно-легочных упражнений тестирования у пациентов с сердечной недостаточностью

Cerebral hypo-oxygenation during rest or exercise negatively impacts the exercise capacity of patients with heart failure with reduced ejection fraction ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Создание свиной модели пост-миокарда инфаркт сердечной недостаточности для лечения стволовых клеток

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...