Name: a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts
Uploaded: 2023-02-17T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts at JoVE.com

この作業は、中国人民解放軍総合病院の第一医療センター心臓血管外科と中国人民解放軍総合病院の実験動物センターの支援を受けて実施されました。

この調査で使用されたすべての実験手順とプロトコルは、PLA総合病院の動物管理および使用委員会によってレビューおよび承認されました。
1. ランゲンドルフ装置の準備
<ol><li>クレブス・ヘンゼライト (K-H) バッファーを準備します。K-Hバッファーを調製するには、蒸留水に118.0 mM NaCl、4.7 mM KCl、1.2 mM MgSO 4、1.2 mM NaH 2 PO4、1.8 mM CaCl 2?...

<ol>
	<li>Kilic, 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=Clinical+outcomes+of+mitral+valve+reoperations+in+the+United+States:+An+analysis+of+the+society+of+thoracic+surgeons+national+database.">Clinical outcomes of mitral valve reoperations in the United States: An analysis of the society of thoracic surgeons national database.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 107 (3), 754-759 (2019).</li><li>Akins, C. 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=Risk+of+reoperative+valve+replacement+for+failed+mitral+and+aortic+bioprostheses.">Risk of reoperative valve replacement for failed mitral and aortic bioprostheses.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 65 (6), 1551-1542 (1998).</li><li>Jamieson, W. 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=Reoperation+for+bioprosthetic+mitral+structural+failure:+risk+assessment.">Reoperation for bioprosthetic mitral structural failure: risk assessment.</a> Circulation. 108 (Suppl 1), 98 (2003).</li><li>Seeburger, 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=Minimally+invasive+mitral+valve+surgery+after+previous+sternotomy:+Experience+in+181+patients.">Minimally invasive mitral valve surgery after previous sternotomy: Experience in 181 patients.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 87 (3), 709-714 (2009).</li><li>Arcidi, J. 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=Fifteen-year+experience+with+minimally+invasive+approach+for+reoperations+involving+the+mitral+valve.">Fifteen-year experience with minimally invasive approach for reoperations involving the mitral valve.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 143 (5), 1062-1068 (2012).</li><li>Cox, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+safety+of+induced+ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass+in+nonhypertrophied+hearts.">The safety of induced ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass in nonhypertrophied hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 74 (3), 423-432 (1977).</li><li>Schraut, W., Lamberti, J. J., Kampman, K., Glagov, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+during+cardiopulmonary+bypass:+Long-term+effects+on+myocardial+morphology+and+function.">Ventricular fibrillation during cardiopulmonary bypass: Long-term effects on myocardial morphology and function.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 27 (3), 230-234 (1979).</li><li>Li, L., 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=Pravastatin+attenuates+cardiac+dysfunction+induced+by+lysophosphatidylcholine+in+isolated+rat+hearts.">Pravastatin attenuates cardiac dysfunction induced by lysophosphatidylcholine in isolated rat hearts.</a> European Journal of Pharmacology. 640 (1-3), 139-142 (2010).</li><li>Lang, 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=CXCL10/IP-10+neutralization+can+ameliorate+lipopolysaccharide-induced+acute+respiratory+distress+syndrome+in+rats.">CXCL10/IP-10 neutralization can ameliorate lipopolysaccharide-induced acute respiratory distress syndrome in rats.</a> PLoS One. 12 (1), e0169100 (2017).</li><li>Lubbe, W. F., Bricknell, O. L., Marzagao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+fibrillation+threshold+and+vulnerable+period+in+the+isolated+perfused+rat+heart.">Ventricular fibrillation threshold and vulnerable period in the isolated perfused rat heart.</a> Cardiovascular Research. 9 (5), 613-620 (1975).</li><li>Hottentrott, C. E., Towers, B., Kurkji, H. J., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+hazard+of+ventricular+fibrillation+in+hypertrophied+ventricles+during+cardiopulmonary+bypass.">The hazard of ventricular fibrillation in hypertrophied ventricles during cardiopulmonary bypass.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 66 (5), 742-753 (1973).</li><li>Hottenrott, C., Maloney, J. V., Buckberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+ventricular+fibrillation+on+the+adequacy+of+regional+myocardial+flow.+I.+Electrical+vs.+spontaneous+fibrillation.">Studies of the effects of ventricular fibrillation on the adequacy of regional myocardial flow. I. Electrical vs. spontaneous fibrillation.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 68 (4), 615-625 (1974).</li><li>Buckberg, G. 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=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+I.+The+adequately+perfused+beating,+fibrillating,+and+arrested+heart.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. I. The adequately perfused beating, fibrillating, and arrested heart.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 87-94 (1977).</li><li>Gazmuri, R. J., Berkowitz, M., Cajigas, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+effects+of+ventricular+fibrillation+in+the+isolated+rat+heart.">Myocardial effects of ventricular fibrillation in the isolated rat heart.</a> Critical Care Medicine. 27 (8), 1542-1550 (1999).</li><li>Clasen, L., 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+modified+approach+for+programmed+electrical+stimulation+in+mice:+Inducibility+of+ventricular+arrhythmias.">A modified approach for programmed electrical stimulation in mice: Inducibility of ventricular arrhythmias.</a> PLoS One. 13 (8), e0201910 (2018).</li><li>Diaz-Maue, L., 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=Advanced+cardiac+rhythm+management+by+applying+optogenetic+multi-site+photostimulation+in+murine+hearts.">Advanced cardiac rhythm management by applying optogenetic multi-site photostimulation in murine hearts.</a> Journal of Visualized Experiments. (174), e62335 (2021).</li><li>Jungen, 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=Impact+of+intracardiac+neurons+on+cardiac+electrophysiology+and+arrhythmogenesis+in+an+ex+vivo+Langendorff+system.">Impact of intracardiac neurons on cardiac electrophysiology and arrhythmogenesis in an ex vivo Langendorff system.</a> Journal of Visualized Experiments. 135, e57617 (2018).</li><li>Koretsune, Y., Marban, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+calcium+in+the+pathophysiology+of+ventricular+fibrillation+and+in+the+pathogenesis+of+postarrhythmic+contractile+dysfunction.">Cell calcium in the pathophysiology of ventricular fibrillation and in the pathogenesis of postarrhythmic contractile dysfunction.</a> Circulation. 80 (2), 369-379 (1989).</li><li>Brazier, J. R., Cooper, N., McConnell, D. H., Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+of+the+effects+of+hypothermia+on+regional+myocardial+blood+flow+and+metabolism+during+cardiopulmonary+bypass.+III.+Effects+of+temperature,+time,+and+perfusion+pressure+in+fibrillating+hearts.">Studies of the effects of hypothermia on regional myocardial blood flow and metabolism during cardiopulmonary bypass. III. Effects of temperature, time, and perfusion pressure in fibrillating hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 73 (1), 102-109 (1977).</li><li>von Planta, I., 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=Cardiopulmonary+resuscitation+in+the+rat.">Cardiopulmonary resuscitation in the rat.</a> Journal of Applied Physiology. 65 (6), 2641-2647 (1988).</li><li>Luo, X., 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=Ageing+increases+cardiac+electrical+remodelling+in+rats+and+mice+via+NOX4/ROS/CaMKII-mediated+calcium+signalling.">Ageing increases cardiac electrical remodelling in rats and mice via NOX4/ROS/CaMKII-mediated calcium signalling.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022, 8538296 (2022).</li><li>Hohnloser, S., Weirich, J., Antoni, H. <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+direct+current+on+the+electrical+activity+of+the+heart+and+on+its+susceptibility+to+ventricular+fibrillation.">Influence of direct current on the electrical activity of the heart and on its susceptibility to ventricular fibrillation.</a> Basic Research in Cardiology. 77 (3), 237-249 (1982).</li><li>Xie, 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=High-energy+defibrillation+increases+the+severity+of+postresuscitation+myocardial+dysfunction.">High-energy defibrillation increases the severity of postresuscitation myocardial dysfunction.</a> Circulation. 96 (2), 683-688 (1997).</li><li>Manoach, M., Netz, H., Erez, M., Weinstock, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+self-defibrillation+in+mammals:+Age+and+drug+dependence.">Ventricular self-defibrillation in mammals: Age and drug dependence.</a> Age and Ageing. 9 (2), 112-116 (1980).</li><li>Filippi, S., Gizzi, A., Cherubini, C., Luther, S., Fenton, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanistic+insights+into+hypothermic+ventricular+fibrillation:+The+role+of+temperature+and+tissue+size.">Mechanistic insights into hypothermic ventricular fibrillation: The role of temperature and tissue size.</a> Europace. 16 (3), 424-434 (2014).</li></ol>

このプロトコルは、以前に報告されていない単離されたラット心臓における長期VFの動物モデルを確立する。さらに、この研究では、さまざまな電気刺激条件が比較されました。この研究は、心臓手術中の心室細動停止に関連する研究のモデルを提供します。
モデルの成功率は、人件費、時間費、および経済的コストに関連する非常に重要な指標です。VFモデルでは、成?...

心臓手術は通常、開胸術 によって 行われ、大動脈を塞ぎ、心臓を止めさせるための心臓麻痺溶液で灌流します。心臓手術の繰り返しは、最初の手術よりも困難な場合があり、合併症と死亡率が高くなります1、2、3。さらに、従来の胸骨正中切開術アプローチは、胸骨の後ろのブリッジ血管、上行大動脈、右心室、およびその他の重要な構造に損傷を与える可能性があります。結合組織の分離による広範囲の出血、胸骨創傷感染、および胸骨切開による胸骨骨髄炎はすべて、考えられる合併症です。広範囲の解剖は、重要な心臓構造の病変や出血のリスクを高めます。
低侵襲心臓手術の発展に伴い、切開は小さくなり、心停止を達成するのが難しい場合があります。心室細動(VF)4,5の下で心臓手術を繰り返すことは安全で実行可能であり、より優れた心筋保護を提供する可能性があります。したがって、このプロトコルは、低侵襲の体外循環を伴う手術におけるVF心停止の方法を導入します。心臓はVF中に効果的な収縮を失い、したがって、手術中に上行大動脈を縫合して塞ぐ必要がなく、手順が簡単になります。ただし、心臓が継続的に灌流された場合でも、長期のVFは心臓に害を及ぼす可能性があります。
この方法がより広く使用されるようになるにつれて、VF中に心臓を保護する方法の問題はますます重要になります。これには、長期VFの動物モデルを使用した広範かつ詳細な研究が必要になります。過去には、この分野の研究は主に大型動物を使用していました6,7、外科医、麻酔科医、灌流医、および他の研究者間の協力が必要でした。これらの研究は時間がかかりすぎ、サンプルサイズはしばしば小さく、研究は一般的に心機能に焦点を当てており、機構的および分子的評価にはあまり焦点を当てていませんでした。今日まで、長期VFモデルを確立するための詳細なプロトコルを報告した研究はありません。
このプロトコルは、したがって、ランゲンドルフ装置を用いて長期VFラットモデルを開発するために必要な詳細を提供する。プロトコルはシンプルで、経済的で、再現性があり、安定しています。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0 Non-absorbable suture</td>
			<td>Ethicon, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% O2 + 5% CO2</td>
			<td>Beijing BeiYang United Gas Co., Ltd.&#160;</td>
			<td></td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AcqKnowledge software</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>Version 4.2.1</td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic biochemistry analyzer</td>
			<td>Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd.</td>
			<td>Chemray 800</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BIOPAC research systems</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>MP150</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt needle (20 G, TWLB)</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10005861</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CK-MB assay kits&#160;</td>
			<td>Changchun Huili Biotech Co., Ltd.</td>
			<td>C060</td>
			<td>CK-MB assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved forcep</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10009717</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrical stimulator</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>STEMISOC</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>63005518</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin sodium</td>
			<td>Tianjin Biochem Pharmaceutical Co., Ltd.</td>
			<td>H120200505</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co.,LTD</td>
			<td>21082201</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20025118</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle electrodes</td>
			<td>BIOPAC Systems Inc.</td>
			<td>EL452</td>
			<td>Hardware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic clamp</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ophthalmic scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusion tube</td>
			<td>Tianjin Hanaco MEDICAL Co., Ltd.</td>
			<td>H-113AP-S</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10016318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10018960</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium chloride</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>10019318</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium dihydrogen phosphate dihydrate</td>
			<td>Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd</td>
			<td>20040718</td>
			<td>K-H buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley (SD) rats</td>
			<td>SPF (Beijing) biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>Male, 300-350g</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermometer</td>
			<td>Jiangsu Jingchuang Electronics Co., Ltd.</td>
			<td>GSP-6</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissueforceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue scissors</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toothed forceps</td>
			<td>Shanghai Medical Instrument (Group) Co., Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ventilator</td>
			<td>Chengdu Instrument Factory</td>
			<td>DKX-150</td>
			<td>Preparation of the isolated heart</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath1</td>
			<td>Ningbo Scientz Biotechnology Co.,Ltd.</td>
			<td>SC-15</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water bath2</td>
			<td>Shanghai Yiheng Technology Instrument Co., Ltd.</td>
			<td>DK-8D</td>
			<td>Modified Langendorff perfusion system</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a model of long-term ventricular fibrillation in isolated rat hearts

心室細動(VF)は心臓病患者の発生率が高い致命的な不整脈ですが、灌流下でのVF停止は心臓手術の分野では術中停止の無視された方法です。心臓外科の最近の進歩に伴い、灌流下での長期VF研究の需要が高まっています。しかし、この分野には、慢性心室細動の単純で信頼性が高く、再現可能な動物モデルがありません。このプロトコルは、心外膜の交流(AC)電気刺激を介して長期VFを誘発します。VFを誘導するために、長期VFを誘発するための低電圧または高電圧での連続刺激、および自発的な長期VFを誘発するための低電圧または高電圧での5分間の刺激など、さまざまな条件が使用されました。異なる状態の成功率、ならびに心筋損傷および心機能の回復率を比較した。その結果,低電圧連続刺激は長期VFを誘導し,5分間の低電圧刺激は軽度の心筋損傷を伴う自発的長期VFを誘導し,心機能の回復率が高いことが示された。ただし、低電圧で継続的に刺激される長期VFモデルは、成功率が高かった。高電圧刺激はVF誘導率が高いが、除細動成功率が低く、心機能の回復不良、重度の心筋損傷を示した。これらの結果に基づいて、その高い成功率、安定性、信頼性、再現性、心機能への影響の低さ、および軽度の心筋損傷のために、継続的な低電圧心外膜AC刺激が推奨されます。

合計57匹のラットが実験に使用され、そのうち30匹が選択基準を満たしました。対象動物を5群に分け、対照群(C群)、低電圧連続刺激長期VF群(LC群)、高電圧連続刺激長期VF群(HC群)、低電圧誘起自発長期VF群(LI群)、高電圧誘起自発長期VF群(HI群)の6群に分けた。各グループの実験プロセスを 図2に示します。
VFモデルの成功率 VF率、除細動?...

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A Model of Long-Term Ventricular Fibrillation in Isolated Rat Hearts

このプロトコルは、低電圧交流による連続刺激によって誘発されるラット心臓における長期心室細動のモデルを提示します。このモデルは成功率が高く、安定していて信頼性が高く、再現性があり、心機能への影響が少なく、軽度の心筋損傷のみを引き起こします。

単離ラット心臓における長期心室細動のモデル

Ventricular fibrillation (VF) is a fatal arrhythmia with a high incidence in cardiac patients, but VF arrest under perfusion is a neglected method of ...

このプロトコルは、ランゲンドルフ装置を用いて長期心室細動ラットモデルを開発するための詳細な必要性を提供する。小動物モデルにおける長期心室細動のギャップを埋めます。技術はシンプルで、経済的で、再現性があり、安定しています。この技術は、心臓手術セッションおよび手術の分野で特定の臨床状況で行われる灌流下での心室細動停止の研究に使用することができる。まず、蒸留水に118ミリモルの塩化ナトリウム、4.7ミリモルの塩化カリウム、1.2ミリモルの塩化マグネシウム、1.2ミリモルのリン酸二水素ナトリウム、1.8ミリモルの塩化カルシウム、25ミリモルの重炭酸ナトリウム、11.1ミリモルのグルコース、および0.5ミリモルのEDTAを加えて、クレブスヘンゼライトまたはKHバッファーを調製します。次に、修正されたランゲンドルフ灌流システムを準備します。KH緩衝液を入れたフラスコを95%酸素、5%二酸化炭素で約80ミリメートルの水銀柱の圧力で連続的にガス化する。灌流チューブの一方の端をKHバッファーに入れ、灌流チューブの中央を水浴に通し、灌流チューブのもう一方の端に鈍い20ゲージの針を取り付けます。針をワイヤースタンドに吊り下げた後、灌流系の端部からのKH緩衝液の温度が摂氏37度になるように水浴の温度を調整する。生理学的信号レコーダーを使用して、すべてのアナログ信号をデジタル化して記録します。2つのステンレス鋼針電極を使用して双極心電図またはECGを記録し、2つのステンレス鋼針電極を使用して電気刺激を行います。4つの電極の一方の端を生理学的信号レコーダーに接続し、もう一方の端を装置に取り付けた後に心臓が配置される領域の近くに接続します。次に、ラップトップソフトウェアを使用して、バイポーラECGおよび血行動態パラメータを自動的に認識、調整、および記録します。電気刺激装置のパラメータを30ヘルツの交流に設定し、低電圧グループは2ボルトを受け取り、高電圧グループは6ボルトを受け取ります。麻酔をかけたラットを子宮頸部郭清と気管挿管後に人工呼吸器に接続し、歯付き鉗子で剣状突起から皮膚を持ち上げ、組織ハサミで皮膚を横切って3センチ切開します。皮膚と肋骨の切開を両側の腋窩までV字型に伸ばします。鈍的解剖を使用して、腕頭体幹を周囲の組織から分離します。次に、腕頭体幹を湾曲した鉗子で固定して、心臓の除去を容易にします。すぐに0〜4°CのKHバッファーを入れたペトリ皿に心臓を浸し、残りの血液を洗い流して汲み出します。心臓を2番目のペトリ皿に移します。冗長な組織を切り取り、大動脈を特定します。2つの眼科用鉗子を使用して大動脈を持ち上げ、大動脈をランゲンドルフ装置の鈍い針に挿入します。次に、アシスタントの助けを借りて、0縫合糸で結び目を結びます。灌流流量調整器をオンにします。バルーンを僧帽弁を通して左心室に押し込みます。バルーンを蒸留水で満たして、5〜10ミリメートルの水銀柱の拡張期末圧を達成します。ECGと電気刺激電極を心臓に接続します。摂氏37度に維持されたジャケット付きガラスチャンバーの中央に心臓を置きます。チャンバー内で心臓を20分間平衡化させます。次に、水浴の温度を調整して、ジャケット付きガラスチャンバー内の温度を摂氏30度に維持します。温度が希望のレベルに達したら、ラップトップソフトウェアの電気刺激スイッチをアクティブにします。動物が継続的に刺激された長期心室細動またはVFグループの一部である場合は、90分間の電気刺激を許可します。.VFの90分後、電極を使用して0.1ジュールの直流除細動を行います。同時に、水浴の温度を調整して、ジャケット付きガラスチャンバー内の温度を摂氏37度まで10分間ゆっくりと上昇させます。除細動後、心臓を60分間鼓動させてから、摂氏約37度で10%塩化カリウムをゆっくりと灌流して鼓動を停止します。クレアチンキナーゼまたはCK-MBアッセイおよび組織学的分析のために心臓を取り除きます。VF率、除細動成功率、VFモデルの成功率を示します。LC群とHC群は継続的な電気刺激を受けたため、VFは100%の成功率で発生しました。しかし、グループHCは除細動の成功率が低いことを示しました。5分後に電気刺激をオフにしたLI群とHI群はVF率が異なっていたが,VF速度はLC群,HC群に比べて両群で遅かった。LC群とLI群は除細動成功率が高かった。しかし、全体として、グループLCはモデル成功率が最も高く、グループLIはモデル成功率が低かった。心拍数またはHR、冠動脈流またはCF、および左心室圧差またはLVPD回復率がここに示されています。グループCの血行動態は実験中安定しており、HR、CF、およびLVPDのわずかな減少を示しました。低電圧誘導VFを有する2つのグループは、同様の性能および良好な回復率を有した。HRとLVPDはC群と比較して有意差はなかったが、CFの回復率は C.In 群よりも有意に優れており、高電圧で長期VFに誘導された2群の血行動態回復率は悪く、高電圧連続刺激長期VF群は最悪の回復率を示した。冠動脈滲出液の分析は、CK-MBレベルが両方の高電圧グループでより高いことを示しました。2つの低電圧群とC群の間に差は認められず、ヘマトキシリン染色とエオジン染色はHC群に電極焼け領域を示した。このプロトコルは、心臓血管手術における心室細動停止および灌流に関連する研究に適しています。

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

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使用する絶縁マウスハーツの心機能およびエネルギー論の評価 31 P NMR分光法

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

隔離された両心室ワーキングウサギ心臓のNADH蛍光イメージング

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

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

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Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

孤立の方法<em&gt;エクスビボ</emラットモデルにおける&gt;肺灌流：ラットEVLPプログラムの開発の教訓

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

従来のクローズド·チェスト法による心室細動と蘇生のラットモデル

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

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

ランゲンドルフ灌流ラット心臓における虚血再灌流傷害の誘導と評価

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

Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

豚の長期心血管運動テストのためのカテーテルの外科的配置

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

テレメトリを使用して自由に動くマウスにおける長期血圧測定

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart

単離されたラット心臓からのインタースティシャル透過性収集のための逆心モデル

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. ...

Standardized Model of Ventricular Fibrillation and Advanced Cardiac Life Support in Swine

豚における心室細動と高度心臓生活支援の標準化モデル

Cardiopulmonary resuscitation after cardiac arrest, independent of its origin, is a regularly encountered medical emergency in hospitals as well as ...