Name: model of ischemia and reperfusion injury in rabbits
Uploaded: 2023-11-03T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Model of Ischemia and Reperfusion Injury in Rabbits at JoVE.com

Den opprinnelige studien der denne protokollen ble brukt, ble støttet av National Heart, Lung, and Blood Institute Grants HL-103642 og HL-088206

Denne undersøkelsen ble utført i henhold til National Institutes of Healths retningslinjer for dyrepleie og bruk og ble godkjent av Boston Children's Hospital's Animal Care and Use Committee (protokoll 20-08-4247R). Alle dyrene fikk human omsorg i samsvar med Veilederen for stell og bruk av forsøksdyr.
1. Dyrearter, bedøvelsesmidler og smertestillende midler
<ol><li>Dyrearter: Bruk New Zealand hvite kaniner (villtype stamme; kvinnelig kjønn; kjønnsmoden 15-20 uker gamm...

<ol>
	<li>Selvin, E., Erlinger, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+and+risk+factors+for+peripheral+arterial+disease+in+the+United+States:+Results+from+the+National+Health+and+Nutrition+Examination+Survey,+1999-2000.">Prevalence of and risk factors for peripheral arterial disease in the United States: Results from the National Health and Nutrition Examination Survey, 1999-2000.</a> Circulation. 110 (6), 738-743 (2004).</li><li>Bolli, R., 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+protection+at+a+crossroads:+The+need+for+translation+into+clinical+therapy.">Myocardial protection at a crossroads: The need for translation into clinical therapy.</a> Circulation Research. 95 (2), 125-134 (2004).</li><li>Cohn, J. 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=Report+of+the+National+Heart,+Lung,+and+Blood+Institute+Special+Emphasis+Panel+on+Heart+Failure+Research.">Report of the National Heart, Lung, and Blood Institute Special Emphasis Panel on Heart Failure Research.</a> Circulation. 95 (4), 766-770 (1997).</li><li>Rousou, A. J., Ericsson, M., Federman, M., Levitsky, S., McCully, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opening+of+mitochondrial+KATP+channels+enhances+cardioprotection+through+the+modulation+of+mitochondrial+matrix+volume,+calcium+accumulation,+and+respiration.">Opening of mitochondrial KATP channels enhances cardioprotection through the modulation of mitochondrial matrix volume, calcium accumulation, and respiration.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 287 (5), H1967-H1976 (2004).</li><li>Rao, V., 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=Insulin+cardioplegia+for+elective+coronary+bypass+surgery.">Insulin cardioplegia for elective coronary bypass surgery.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 119 (6), 1176-1184 (2000).</li><li>Vinten-Johansen, J., Zhao, Z. Q., Jiang, R., Zatta, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+protection+in+reperfusion+with+postconditioning.">Myocardial protection in reperfusion with postconditioning.</a> Expert Review of Cardiovascular Therapy. 3 (6), 1035-1045 (2005).</li><li>Wakiyama, 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=Selective+opening+of+mitochondrial+ATP-sensitive+potassium+channels+during+surgically+induced+myocardial+ischemia+decreases+necrosis+and+apoptosis.">Selective opening of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels during surgically induced myocardial ischemia decreases necrosis and apoptosis.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 21 (3), 424-433 (2002).</li><li>Chen, Q., Moghaddas, S., Hoppel, C. L., Lesnefsky, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+blockade+of+electron+transport+during+ischemia+protects+mitochondria+and+decreases+myocardial+injury+following+reperfusion.">Reversible blockade of electron transport during ischemia protects mitochondria and decreases myocardial injury following reperfusion.</a> Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 319 (3), 1405-1412 (2006).</li><li>Lesnefsky, E. 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=rather+than+reperfusion,+inhibits+respiration+through+cytochrome+oxidase+in+the+isolated,+perfused+rabbit+heart:+Role+of+cardiolipin.">rather than reperfusion, inhibits respiration through cytochrome oxidase in the isolated, perfused rabbit heart: Role of cardiolipin.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 287 (1), H258-H267 (2004).</li><li>McCully, J. D., Rousou, A. J., Parker, R. A., Levitsky, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-+and+gender-related+differences+in+mitochondrial+oxygen+consumption+and+calcium+with+cardioplegia+and+diazoxide.">Age- and gender-related differences in mitochondrial oxygen consumption and calcium with cardioplegia and diazoxide.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 83 (3), 1102-1109 (2007).</li><li>Mandel, I. 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=Influence+of+hypoxic+and+hyperoxic+preconditioning+on+endothelial+function+in+a+model+of+myocardial+is-chemia-reperfusion+injury+with+cardiopulmonary+bypass+(Experimental+study).">Influence of hypoxic and hyperoxic preconditioning on endothelial function in a model of myocardial is-chemia-reperfusion injury with cardiopulmonary bypass (Experimental study).</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (15), 5336 (2020).</li><li>Ali, Z. 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=Remote+ischemic+preconditioning+reduces+myocardial+and+renal+injury+after+elective+abdominal+aortic+aneurysm+repair:+A+randomized+controlled+trial.">Remote ischemic preconditioning reduces myocardial and renal injury after elective abdominal aortic aneurysm repair: A randomized controlled trial.</a> Circulation. 116, 98-105 (2007).</li><li>Pogwizd, S. M., Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rabbit+models+of+heart+disease.">Rabbit models of heart disease.</a> Drug Discovery Today: Disease Models. 5 (3), 185-193 (2008).</li><li>Tanaka, K., Hearse, 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=Reperfusion-induced+arrhythmias+in+the+isolated+rabbit+heart:+characterization+of+the+influence+of+the+duration+of+regional+ischemia+and+the+extracellular+potassium+concentration.">Reperfusion-induced arrhythmias in the isolated rabbit heart: characterization of the influence of the duration of regional ischemia and the extracellular potassium concentration.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 20 (3), 201-211 (1988).</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 &amp; Therapeutics. 141 (3), 235-249 (2014).</li><li>Gupta, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+controlling+cardiac+myosin-isoform+shift+during+hypertrophy+and+heart+failure.">Factors controlling cardiac myosin-isoform shift during hypertrophy and heart failure.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 43 (4), 388-403 (2007).</li><li>Lapierre, H., Chan, V., Sohmer, B., Mesana, T. G., Ruel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+coronary+artery+bypass+grafting+via+a+small+thoracotomy+versus+off-pump:+A+case-matched+study.">Minimally invasive coronary artery bypass grafting via a small thoracotomy versus off-pump: A case-matched study.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 40 (4), 804-810 (2011).</li><li>Aubin, H., Akhyari, P., Lichtenberg, A., Albert, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additional+right-sided+upper+&amp;#34;half-mini-thoracotomy&amp;#34;+for+aortocoronary+bypass+grafting+during+minimally+invasive+multivessel+revascularization.">Additional right-sided upper &amp;#34;half-mini-thoracotomy&amp;#34; for aortocoronary bypass grafting during minimally invasive multivessel revascularization.</a> Journal of Cardiothoracic Surgery. 10, 130 (2015).</li><li>Hu, 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=Ligation+of+the+left+circumflex+coronary+artery+with+subsequent+MRI+and+histopathology+in+rabbits.">Ligation of the left circumflex coronary artery with subsequent MRI and histopathology in rabbits.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 49 (6), 838-844 (2010).</li><li>Sievers, R. 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+model+of+acute+regional+myocardial+ischemia+and+reperfusion+in+the+rat.">A model of acute regional myocardial ischemia and reperfusion in the rat.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 10 (2), 172-181 (1989).</li><li>Rodr&#237;guez, B., Trayanova, N., Noble, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+cardiac+ischemia.">Modeling cardiac ischemia.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1080, 395-414 (2006).</li><li>Sinusas, A. 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=Quantification+of+area+at+risk+during+coronary+occlusion+and+degree+of+myocardial+salvage+after+reperfusion+with+technetium-99m+methoxyisobutyl+isonitrile.">Quantification of area at risk during coronary occlusion and degree of myocardial salvage after reperfusion with technetium-99m methoxyisobutyl isonitrile.</a> Circulation. 82 (4), 1424-1437 (1990).</li><li>Masuzawa, 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=Transplantation+of+autologously+derived+mitochondria+protects+the+heart+from+ischemia-reperfusion+injury.">Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from ischemia-reperfusion injury.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 304 (7), H966-H982 (2013).</li><li>Pombo, J. F., Troy, B. L., Russell, R. O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+ventricular+volumes+and+ejection+fraction+by+echocardiography.">Left ventricular volumes and ejection fraction by echocardiography.</a> Circulation. 43 (4), 480-490 (1971).</li><li>McCully, J. D., Wakiyama, H., Hsieh, Y. J., Jones, M., Levitsky, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+contribution+of+necrosis+and+apoptosis+in+myocardial+ischemia-reperfusion+injury.">Differential contribution of necrosis and apoptosis in myocardial ischemia-reperfusion injury.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 286 (5), H1923-H1935 (2004).</li><li>Masuzawa, 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=Transplantation+of+autologously+derived+mitochondria+protects+the+heart+from+ischemia-reperfusion+injury.">Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from ischemia-reperfusion injury.</a> American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 304 (7), 966-982 (2013).</li><li>Abarbanell, A. 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=Animal+models+of+myocardial+and+vascular+injury.">Animal models of myocardial and vascular injury.</a> Journal of Surgical Research. 162 (2), 239-249 (2010).</li><li>Pirat, 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=A+novel+feature-tracking+echocardiographic+method+for+the+quantitation+of+regional+myocardial+function:+Validation+in+an+animal+model+of+ischemia-reperfusion.">A novel feature-tracking echocardiographic method for the quantitation of regional myocardial function: Validation in an animal model of ischemia-reperfusion.</a> Journal of the American College of Cardiology. 51 (6), 651-659 (2008).</li><li>Verdouw, P. D., vanden Doel, M. A., de Zeeuw, S., Duncker, 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=Animal+models+in+the+study+of+myocardial+ischaemia+and+ischaemic+syndromes.">Animal models in the study of myocardial ischaemia and ischaemic syndromes.</a> Cardiovascular Research. 39 (1), 121-135 (1998).</li><li>Bolukoglu, 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=An+animal+model+of+chronic+coronary+stenosis+resulting+in+hibernating+myocardium.">An animal model of chronic coronary stenosis resulting in hibernating myocardium.</a> The American Journal of Physiology. 263, H20-H29 (1992).</li><li>Heyndrickx, G. R., Millard, R. W., McRitchie, R. J., Maroko, P. R., Vatner, 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=Regional+myocardial+functional+and+electrophysiological+alterations+after+brief+coronary+artery+occlusion+in+conscious+dogs.">Regional myocardial functional and electrophysiological alterations after brief coronary artery occlusion in conscious dogs.</a> Journal of Clinical Investigation. 56 (4), 978-985 (1975).</li></ol>

Vår protokoll viser en pålitelig metodikk for å utføre akutt regional myokardiskemi hos kaninen. Den venstre mini-torakotomi tilnærmingen er ideell for overlevelsestilfeller, hvor snittet og tilhørende smerte må minimeres. Det er viktig at diuretikabehandling ikke var nødvendig før ekstubasjon, og det var ingen mortalitet intraoperativt i ikke-overlevelsesgruppen eller 4 uker postoperativt i overlevelsesgruppen. Ved utforming av protokollen ved behov for ikke-overlevelse, eller ved behov for mer detaljert monito...

Hjerte- og karsykdommer er den ledende dødsårsaken i verden og bidrar til over 18 millioner dødsfall hvert år 1,2,3. Akutt hjerteinfarkt (MI) er en vanlig medisinsk nødsituasjon som utvikler seg når en blodpropp eller et stykke ateromatøs plakk blokkerer blodstrømmen til en koronararterie. Dette forårsaker regional myokardiskemi på territoriet som arterien perfuserer.
Denne studien beskriver en protokoll som benytter en enkel og pålitelig metodikk for å lage in situ akutt regional myokardiskemi i en kaninmodell for ikke-overlevelses- og overlevelseseksperimenter. Det opprinnelige målet med denne metoden var å evaluere effekten av mitokondrietransplantasjon på modulerende myokardnekrose og øke den postiskemiske hjertefunksjonen etter en iskemisk hendelse. Tidligere forskning har vist forekomsten av mitokondrielle endringer og en rask nedgang i høyenergifosfatnivåer etter utbruddet av iskemi og en reduksjon i oksygenforsyningen, noe som resulterer i en drastisk reduksjon i hjerteenergilagrene4. Etterforskere har forsøkt å forbedre postiskemisk funksjon og redusere myokardvevnekrose ved hjelp av farmakologiske inngrep og / eller prosedyreteknikker, men disse teknikkene gir begrenset kardioproteksjon og har minimal innvirkning på mitokondriell skade og dysfunksjon 5,6,7. Vårt team og andre har tidligere vist at mitokondrieskade primært oppstår ved iskemi og at kontraktil restitusjon kan forsterkes og hjerteinfarktstørrelsen reduseres ved bevaring av mitokondriell respirasjonsfunksjon under reperfusjon 8,9,10. Dermed antydet vi at mitokondriell transplantasjon fra vev upåvirket av iskemi til iskemiområdet før reperfusjon ville gi en alternativ tilnærming for å redusere myokardnekrose og forbedre myokardfunksjonen. Her beskriver vi protokollen som ble brukt til å teste denne teorien og de representative resultatene som ble oppnådd fra vår første studieanalyse.
Videre har flere etterforskere fokusert på andre emner som er viktige for å definere virkningen av myokardiskemi-reperfusjonsskade og etablere passende terapeutiske tiltak. Et slikt forskningsområde er prekondisjonering. Myokardiskemisk prekondisjonering er en kardioprotektiv mekanisme aktivert av kortvarig iskemisk stress som resulterer i en reduksjon i frekvensen av hjertecellenekrose under påfølgende episoder med langvarig iskemi. Disse mekanismene kan aktiveres ved enten hypoksi eller koronar okklusjon. Mandel et al. viste at hypoksisk-hyperoksisk prekondisjonering bidro til å opprettholde balansen mellom nitrogenoksidmetabolitter, redusert endotelin-1 hyperproduksjon og støttet organbeskyttelse11. Videre har begrepet fjerniskemisk prekondisjonering, et fenomen der enkeltorganforkondisjonering gir systemisk beskyttelse, blitt utforsket. Ali et al. fant at hos pasienter som gjennomgikk elektiv åpen abdominal aortaaneurismereparasjon, fjernkondisjonering, utført ved intermitterende kryssklemming av arteria iliaca communis for å tjene som stimulus, reduserte forekomsten av postoperativ myokardskade, hjerteinfarkt og nedsatt nyrefunksjon12.
Kaninmodeller gir potensielle fordeler i forhold til modeller med andre arter og har blitt brukt i flere forskjellige scenarier i flere tiår, inkludert induksjon av arytmier, globale og regionale iskemiske modeller og hjertekontraksjonsforskning, blant annet13,14,15. Selv om kaninhjertet er mindre enn en hund eller gris, er det stort nok til enkelt å utføre kirurgiske prosedyrer til en mye lavere pris13. Kaninhjertet brukes ofte da det er nært parallelt med menneskets hjerte; Faktisk har den en lignende metabolsk hastighet, uttrykker β-myosin tung kjede, ogmangler signifikant myokardial xantinoksidase16. Teknikken her beskrevet for å indusere regional myokardiskemi er enkel, repeterbar og kostnadseffektiv. Denne metoden tillater både ikke-overlevelse og overlevelsestilfeller, da bare regional iskemi induseres i stedet for global iskemi, og materialene som trengs er ikke-spesialiserte. To forskjellige kirurgiske tilnærminger (dvs. sternotomi og mini-torakotomi) kan benyttes, og gir dermed operatøren og eksperimentelle protokoller mer frihet når det gjelder studiedesign. I tillegg krever prosedyren ikke bruk av en kardiopulmonal bypass. I denne sammenheng har minimalt invasive tilnærminger til koronar bypasstransplantasjon blitt verdifulle alternativer for pasienter med behov for multi-vessel revascularizaiton17,18. Denne modellen kan brukes til å studere forskjellene mellom disse tilnærmingene og gi et dyrebasert læringsverktøy for kirurgiske praktikanter. I tillegg kan utførelse av hjertekateterisering ved hjelp av denne modellen være nyttig for fysiologisk forskning og / eller kirurgisk trening.
Vår modell gir en metodikk for applikasjoner der indusering av regional myokardiskemi og deretter måling av infarktstørrelse, myokardfunksjon og cellulære endringer er av betydning. Med denne protokollen har vi vært i stand til å evaluere flere markører for cellulær funksjon og tilpasning til iskemi og den foreslåtte terapeutiske intervensjonen (dvs. mitokondrietransplantasjon) ved å undersøke internalisering av organeller, oksygenforbruk, høy-energi fosfatsyntese og induksjon av cytokinmediatorer og proteomiske veier. Disse resultatene er viktige for å bevare myokardial energi, celle levedyktighet og hjertefunksjon og tillater objektiv evaluering av kardioprotektive teknikker etter iskemi-reperfusjonsskade. Denne modellen kan brukes til å studere lignende biologiske veier og alternativer innen postiskemisk myokardpatologi og gjenoppretting.
Målet med denne protokollen er å gi en svært reproduserbar metodikk for å indusere in situ akutt regional myokardiskemi hos kaninen for ikke-overlevelses- og overlevelseseksperimenter. Denne modellen gir en metodikk med høy overlevelse, lav intraoperativ mortalitet og minimal sykelighet19. Andre modeller for akutt regional myokardiskemi har blitt beskrevet ved hjelp av radiomerkede materialer, kontrastmidler, magnetisk resonansavbildning eller datasimuleringer20,21,22. Vår protokoll gir en pålitelig og enkel metodikk som er kostnadseffektiv, konsekvent reproduserbar, og har lav teknisk etterspørsel og dermed kan utføres av etterforskere uten kirurgisk kompetanse. Denne protokollen rommer enten et overlevelsesprosjekt ved hjelp av en venstre mini-torakotomi eller en ikke-overlevelsesmodell ved bruk av midtlinjesternotomi.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#10 blade</td>
			<td>Bard Parker</td>
			<td>371210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>#11 blade</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>B3L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G PIV needle</td>
			<td>BD Insyte</td>
			<td>381423</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acepromazine</td>
			<td>VETONE</td>
			<td>NDC 13985-587-50</td>
			<td>0.5 mg/kg IM and IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aline pressure bag</td>
			<td>Infu-Stat</td>
			<td>2139</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angiocath</td>
			<td>Becton Dickinson</td>
			<td>382512</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arterial Catheter</td>
			<td>Teleflex</td>
			<td>MC-004912</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atropine</td>
			<td>Hikma Pharmaceuticals</td>
			<td>NDC 0641-6006-01</td>
			<td>&#160;0.01 mg/kg IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine and 70% isopropyl alcohol</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>NDC 68599-2302-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blood gas machine</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>MRK0025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovie</td>
			<td>Valleylab</td>
			<td>E6008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bulldog clamps</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>14119</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bupivacaine</td>
			<td>Auromedics</td>
			<td>NDC 55150-249-50</td>
			<td>&#160;3 mg/kg IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butorphanol</td>
			<td>Roxane</td>
			<td>NDC 2054-3090-36</td>
			<td>0.5 mg/kg IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear acetate sheet</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td>ID 51-1625-0213</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clipers</td>
			<td>Andis</td>
			<td>AGC2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeBakey forceps</td>
			<td>Integra</td>
			<td>P6280</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Echocardiography machine</td>
			<td>Philips</td>
			<td>IE33 F1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocardiography machine</td>
			<td>Meditech</td>
			<td>MD908B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal tube</td>
			<td>Medline</td>
			<td>#922774</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fentanyl</td>
			<td>West-Ward</td>
			<td>NDC 0641-6030-01</td>
			<td>1&#8211;4 &#181;g/kg transdermal patch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formaldehyde solution 10%</td>
			<td>Epredia</td>
			<td>94001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass plates</td>
			<td>&#160;United Scientific</td>
			<td>B01MUHX6MR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin Sodium</td>
			<td>Sagent</td>
			<td>NDC 69-0058-02</td>
			<td>1000U in 1 mL 3 mg/kg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hot water blanket</td>
			<td>3M</td>
			<td>55577</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Penn Veterinary Supply, INC</td>
			<td>NDC 50989-606-15</td>
			<td>1%&#8211;3%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Dechra</td>
			<td>NDC 42023-138-10</td>
			<td>10 mg/kg IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lab Chart 7 Acquisition Software</td>
			<td>Adinstruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactated Ringer&#39;s solution</td>
			<td>ICUmedical</td>
			<td>NDC 0990-7953-09</td>
			<td>10 mL/kg/h</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laryngoscope</td>
			<td>Welch Allyn</td>
			<td>68044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Left ventricule lumen catheter&#160;3Fr</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>385764-EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine (1%)</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>4276-01</td>
			<td>1&#8211;1.5 mL/kg IV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LVDP transducer</td>
			<td>Edward</td>
			<td>PDP-ED</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marking pen</td>
			<td>Viscot</td>
			<td>1451SR-100 Unsterile</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo scissors</td>
			<td>Mayo</td>
			<td>S7-1098</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medetomidine</td>
			<td>Entireoly Pets Pharmacy</td>
			<td>NDC 015914-005-01</td>
			<td>0.25 mg/kg IM</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum scissors</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>UX-10821-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monastra. Blue pigment 98%</td>
			<td>Chemsavers</td>
			<td>MBTR1100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Monocryl 5-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Y463G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mosquito clamp</td>
			<td>Shioda</td>
			<td>802N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PDS 3-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>42312201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piezoelectric sonomicrometry crystals</td>
			<td>Sonometrics</td>
			<td>Small 2mm round</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plegets</td>
			<td>DeRoyal</td>
			<td>32-363</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povuine Iodine Prep Solutions</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS093940</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision vaporized system face mask</td>
			<td>Yuwell</td>
			<td>B07PNH69BF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prolene 3-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8665G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proline 5-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8661G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse oximetry probe</td>
			<td>Masimo</td>
			<td>9216-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rib spreader</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS5621025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>S12 Pediatric Sector Probe</td>
			<td>Phillips</td>
			<td>21380A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonomicrometer</td>
			<td>Sonometrics</td>
			<td>BZ10123724</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile gauze</td>
			<td>Medline</td>
			<td>3.00802E+13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile towels</td>
			<td>McKesson</td>
			<td>MON 277860EA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal retractor</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS5610321</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures for closure</td>
			<td>J&#38;J Dental</td>
			<td>8698G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Telemetriy monitor</td>
			<td>Meditech</td>
			<td>MD908B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature probe</td>
			<td>Omega</td>
			<td>KHSS-116G-RSC-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triphenyl tetrazolium chloride (1%)</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>MFCD00011963</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>MedGroup</td>
			<td>MSLGA 11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicryl 2-0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>V635H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vinyl tubing</td>
			<td>ABE</td>
			<td>DISW 3001</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

model of ischemia and reperfusion injury in rabbits

Protokollen her gir en enkel, svært replikerbar metodikk for å indusere in situ akutt regional myokardiskemi hos kaninen for ikke-overlevelses- og overlevelseseksperimenter. New Zealand Hvit voksen kanin er bedøvet med atropin, acepromazin, butorfanol og isofluran. Dyret er intubert og plassert på mekanisk ventilasjon. Et intravenøst kateter settes inn i den marginale ørevenen for infusjon av medisiner. Dyret er premedisinert med heparin, lidokain og laktert Ringers løsning. En carotis-nedskjæring utføres for å oppnå arteriell linjetilgang for blodtrykksovervåking. Utvalgte fysiologiske og mekaniske parametere overvåkes og registreres ved kontinuerlig sanntidsanalyse.
Med dyret bedøvet og fullt bedøvet, utføres enten et fjerde interkostalrom rom liten venstre torakotomi (overlevelse) eller midtlinje sternotomi (ikke-overlevelse). Perikardiet åpnes, og venstre fremre synkende (LAD) arterie er lokalisert.
En polypropylensutur føres rundt den andre eller tredje diagonale grenen av LAD-arterien, og polypropylenfilamentet tres gjennom et lite vinylrør og danner en snare. Dyret blir utsatt for 30 min regional iskemi, oppnådd ved å okkludere LAD ved å stramme snaren. Myokardiskemi bekreftes visuelt ved regional cyanose av epikardiet. Etter regional iskemi løsnes ligaturen, og hjertet får lov til å re-perfusere.
For både overlevelses- og ikke-overlevelseseksperimenter kan myokardfunksjonen vurderes ved ekkokardiografi (ECHO) måling av fraksjonsforkortningen. For ikke-overlevelsesstudier kan data fra sonomikrometri samlet inn ved hjelp av tre digitale piezoelektriske ultralydprober implantert i det iskemiske området og venstre ventrikkel utviklet trykk (LVDP) ved hjelp av et apikalt innsatt venstre ventrikkelkateter (LV) kontinuerlig anskaffes for å evaluere henholdsvis regional og global myokardfunksjon.
For overlevelsesstudier lukkes snittet, venstre nål thoracentese utføres for pleuraluftevakuering, og postoperativ smertekontroll oppnås.

Etter protokollen (figur 1) ble myokardiskemi bekreftet umiddelbart ved direkte visualisering av epikardets cyanose.
Standard EKG (tre lemavledninger: I, II og III, og tre beregnede forstørrede avledninger: aVL, aVR og aVF) ble registrert kontinuerlig pre-iskemi, under iskemi og ved reperfusjon (figur 2). EKG viser takykardi, arytmier (dvs. ventrikkelflimmer), ledningssystemdefekter (dvs. grenblokk), utvikling av infarktrelaterte Q-b...

Watch this Scientific Journal Video about Model of Ischemia and Reperfusion Injury in Rabbits at JoVE.com

Model of Ischemia and Reperfusion Injury in Rabbits

Denne studien demonstrerer en svært reproduserbar dyremodell av akutt regional myokardiskemi og reperfusjonsskade hos kaniner ved bruk av venstre mini-torakotomi for overlevelsestilfeller eller midtlinjesternotomi for ikke-overlevelsestilfeller.

Modell av iskemi og reperfusjonsskade hos kaniner

The protocol here provides a simple, highly replicable methodology to induce in situ acute regional myocardial ischemia in the rabbit for non-survival and ...

Denne protokollen gir en enkel, pålitelig og reproduserbar metode for å indusere in situ akutt regional myokardiskemi og reperfusjonsskade i en kaninmodell for ikke-overlevelses- og overlevelseseksperimenter. Denne teknikken har minimal dødelighet og sykelighet via to forskjellige kirurgiske tilnærminger. Metodikken er kostnadseffektiv og har lav teknisk etterspørsel og kan derfor utføres av utredere uten kirurgisk kompetanse.Å eksponere LAD gjennom en mini-torakotomi kan være utfordrende. Vi anbefaler å lage et fjerde interkostalrom fremre parasternalt snitt som strekker seg fem til seks centimeter lateralt og praktisere slik eksponering og kaninnekropsi før. For å utføre en venstre mini-torakotomi for overlevelsesstudier, løft venstre side av den bedøvede kaninen ca. 30 grader ved hjelp av en pute.Palpere og skissere de benete landemerkene med en merkepenn med filtspiss. Bruk et nummer 10-blad, snitt huden over den femte ribben, som strekker seg fra tilstøtende til brystbenets sidegrense til fem til seks centimeter lateralt. Ved hjelp av elektrokauterisering, del pectoralis major muskel medialt, etterfulgt av serratus anterior muskel lateralt.Del deretter interkostalmusklene over den femte ribben for å bevare nevrovaskulær bunt. Ved hjelp av skarp disseksjon, snitt parietal pleura med Metzenbaum-saks, gå forsiktig inn i pleurarommet gjennom det fjerde interkostalrommet, og forleng det første pleuralsnittet i begge retninger parallelt med ribben til en ribbespreder eller sternal retractor kan settes inn. Plasser en ribbe spreder eller sternal retractor innenfor ribbe plass og utvide den for å visualisere hjertet og perikardial sac.Bruk DeBakey tang til å løfte perikardiet. Åpne den med Metzenbaum saks og fortsett med LAD arterie isolasjon. Dette vil gi optimal visualisering av den anterolaterale overflaten av hjertet med tilstrekkelig eksponering for LAD og dens grener.For å isolere LAD-arterien, omkrans den tredje diagonale grenen med en 3-0 polypropylen sutur på en konisk nål, og fjern deretter nålen. I overlevelsestilfeller, trim de tre 3-0 polypropylentrådene som brukes til å isolere LAD og bind endene løst sammen. De tre 3-0 polypropylentrådene brukes til å identifisere det aktuelle området og infarktsonen ved høsting av hjertet.Etter operasjonen, bind to 2-0 Polyglactin 910 figur-of-eight masker rundt ribbeina. Lukk de muskulære og subkutane lagene med en 3-0 polydioxanon sutur på løpende måte. Lukk deretter huden på en subkutulær måte ved hjelp av en 5-0 monofilament sutur.Til slutt, utfør en nål thoracentesis for å evakuere pleural feil. For ikke-overlevelsesstudier, fortsett umiddelbart med midtlinjesternotomi ved hjelp av buet Mayo-saks. Bruk en sternal retractor for å visualisere hjertet og perikardialsekken, åpne perikardiet som tidligere vist.Visualiser 3-0 polypropylentrådsløyfen plassert under den tidligere utførte torakotomidelen av prosedyren. For å isolere LAD-arterien, omkrans den tredje diagonale grenen med en 3-0 polypropylensutur på en konisk nål. Fjern deretter nålen og tre begge ender av polypropylenfilamentet gjennom et lite vinylrør for å danne en snare.Bruk DeBakey-tang, plasser en rektangulær PTFE-pledget mellom de to polypropylenfilamenter, og smør den mellom den isolerte LAD-arterien og vinylrøret. Stram denne snaren ved å trykke ned på vinylrøret og trekke opp på polypropylensuturfilamentene for å okkludere koronalarterien. Klem røret med en myggklemme for å opprettholde ønsket tetthet.Bekreft myokardisk iskemi ved å observere regional cyanose av epikardiet. Fjern snaren etter 30 minutter med iskemi-induksjon. På slutten av forsøket, høst hjertet for biokjemisk og vevsanalyse.De registrerte EKGene ved preiskemi, under iskemi og reperfusjon viste takykardi, arytmier, ledningssystemdefekter, utvikling av infarktrelaterte Q-bølger og ST-segmentavvik. 2D-ekkoavlesningene viste at brøkforkortelsen ble redusert under iskemi og postiskemi sammenlignet med pre-iskemi. Etter 30 minutter indusert regional myokardiskemi ble det observert tegn på myokardnekrose.De mest kritiske protokolltrinnene er å omringe LAD forsiktig uten å skade arterien eller forårsake venøs blødning, plassere PTFE-løftet på riktig måte for å forhindre vasospasme, og inkludere LAD for å skape et konsistent område i fare. Denne metoden er nyttig i vaskulær skade, kronisk myokardiskemi og akutte myokardmodeller for å avdekke kardiovaskulær molekylær mekanikk, patofysiologiske mekanismer og terapeutiske mål, demonstrere brukervennlighet og utvikle diagnostiske og behandlingsalgoritmer.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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 ...

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

Iskemi-reperfusjon Modell av akutt nyreskade og Post Injury fibrose i Mus

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 ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murine modell av intestinal iskemi-reperfusjon Injury

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

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 ...

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 ...

Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

Forsinket intramyokarell levering av stamceller etter iskemi reperfusjonsskade i en Murine-modell

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...

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

Organ iskemi-reperfusjon skade ved å simulere hemoodynamiske endringer i rotte levertransplantasjon modell

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

En rottelungetransplantasjonsmodell av varm iskemi / reperfusjonsskade: optimaliseringer for å forbedre resultatene

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