21 апреля 2010 г.
Поперечное сужение аорты (TAC) в мышь обычно используется экспериментальная модель для изучения механизмов, лежащих гипертрофии сердца и развитием сердечной недостаточности. Здесь мы описываем процедуры сужают аорты для создания воспроизводимых степень гипертрофии сердца у мышей.
Данная процедура начинается с анестезии мыши, подготовки животного к асептическому хирургическому вмешательству и размещения его в положении на спине на нагревательном коврике. Выполняется эндотрахеальная интубация с использованием трубки PE 90, которая затем подключается к вентилятору для грызунов. Затем проводится частичная торакотомия до второго ребра с последующим разведением грудины.
Поперечную аорту идентифицируют и затем перевязывают между плечеголовной и левой сонной артериями. Грудную клетку закрывают, после чего кожу зашивают непрерывным швом. В завершение эндотрахеальную трубку извлекают, и мыши дают восстановиться.
Здравствуйте, я Анджела Дал Меда из лаборатории доктора Зандера Варса кафедры молекулярной физиологии и биофизики Медицинского колледжа Бейлора. Сегодня мы продемонстрируем вам процедуру поперечного пережатия аорты у мышей. В нашей лаборатории этот метод используется для изучения механизмов, лежащих в основе развития гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности.
Приступим к работе. Перед началом операции по поперечному сужению аорты (TAC) продезинфицируйте операционное поле 75% изопропиловым спиртом. Включите нагревательную подушку и установите необходимую температуру.
Рекомендуемая нами система представляет собой циркуляционный водяной насос для ПК, подключенный к термотерапевтической подушке, температура которой поддерживается на уровне 37 ± 1 °C. Перед началом операции простерилизуйте хирургические инструменты в стерилизаторе с разогретыми металлическими шариками. Для проведения данной хирургической процедуры потребуются следующие инструменты.
Пара тупоконечных ножниц, два загнутых зажима с грубыми зубцами или зажимы под углом 45 градусов, пара угловых пружинных ножниц, расставитель для грудной клетки и держатель иглы. Также следует подготовить ватные тампоны на случай кровотечения. После подготовки операционного поля можно переходить к интубации мыши.
Для подготовки к интубации мышь анестезируют в индукционной камере, после чего с помощью триммера сбривают шерсть от линии шеи до середины грудной клетки. Поместите мышь в положение на спине на нагревательный коврик. Важно поддерживать нормальную температуру тела во время операции, чтобы избежать резкого снижения частоты сердечных сокращений и возможной внезапной смерти.
Надавите на ногтевое ложе мыши, чтобы убедиться, что животное полностью находится под воздействием анестезии. Наденьте резинку на передние зубы животного, чтобы вытянуть шею. Удерживая в одной руке изогнутый пинцет, аккуратно отодвиньте язык другой рукой. Введите трубку PE 90 в трахею.
Затем подсоедините эндотрахеальную трубку к вентилятору для грызунов Harvard volume cycled. Частота дыхания на вентиляторе должна составлять от 125 до 150 вдохов в минуту, а дыхательный объем — от 0,1 до 0,3 миллилитра в зависимости от массы тела мыши. Дезинфицируйте кожу в пределах операционного поля раствором Betadine, затем 70% спиртом. Повторите эту процедуру трижды, чтобы предотвратить загрязнение операционного поля во время операции; накройте мышь стерильной салфеткой, оставив открытым только операционное поле.
Теперь мы готовы приступить к лигированию поперечной аорты в ходе данной хирургической процедуры. Анестезия поддерживается с помощью 1,5–2% изофлурана при подаче 100% кислорода со скоростью 0,5–1 л/мин. Проверьте достаточность уровня анестезии, надавив на ногтевое ложе мыши.
Для подтверждения отсутствия тонического рефлекса. Начните операцию с выполнения частичной торакотомии. Разрежьте грудину, начиная с краниального конца и вниз до уровня второго ребра.
С помощью хирургического микроскопа раздвиньте грудину, используя ретрактор для грудной клетки. Затем с помощью тонких изогнутых под углом 45 градусов пинцетов аккуратно отделите тимус и жировую ткань от дуги аорты. После идентификации поперечной аорты наложите небольшой фрагмент шелковой нити 6.0 между безымянной и левой общей сонной артериями.
Завяжите два незатянутых узла вокруг поперечной аорты и поместите небольшой фрагмент тупоконечной иглы калибра 27,5 параллельно поперечной аорте. Быстро затяните первый узел, прижимая его к игле, затем затяните второй узел и незамедлительно извлеките иглу, чтобы получить сужение диаметром 0,4 мм.
После лигирования поперечной аорты удалите ретрактор грудной клетки и перекройте выходной поток вентилятора на две секунды. Для осторожного повторного расправления легких закройте грудную клетку, используя шовный материал Proline 6.0, накладывая узловые швы. В завершение зашейте кожу нитью Proline 6.0 непрерывным швом.
Для послеоперационного обезболивания мыши вводят бупренорфин внутрибрюшинно. При наличии признаков обезвоживания после операции внутрибрюшинно вводят от 0.3 до одного миллилитра стерильного физиологического раствора.
Постепенно переведите подачу анестетика в положение «выкл». При появлении признаков спонтанного дыхания извлеките эндотрахеальную трубку, затем переверните мышь на живот и оставьте её восстанавливаться на грелке. Через одну неделю после поперечного сужения аорты мышь повторно подвергают анестезии для определения степени перегрузки давлением, вызванной лигацией поперечной аорты.
Анестезию и температуру тела поддерживают согласно описанному ранее методу. Поместите допплеровский датчик с частотой 20 МГц на левую и правую стороны шеи под углом 45 градусов. Для определения скорости кровотока в сонных артериях используется компьютерный процессор допплеровских сигналов для их отображения и сохранения.
В зависимости от степени перегрузки давлением, требуемой для экспериментального протокола, для дальнейшего анализа включаются только те мыши, у которых отношение потока в правой общей сонной артерии (RC) к потоку в левой общей сонной артерии (lc) находится в определенном диапазоне. Например, умеренная степень перегрузки давлением приводит к соотношению от 5 до 8, в то время как более плотное пережатие, вызывающее тяжелую перегрузку давлением, приводит к соотношению от 8 до 10. Ожидается же, что у контрольного живозя (группа sham) это соотношение будет примерно равно 1.
Типичная выживаемость после хирургического вмешательства при перевязке поперечной аорты (TAC) у мышей дикого типа составляет примерно 80–90%. Хирургическое лигирование поперечной аорты приводит к тому, что отношение скоростей кровотока по данным допплерографии в правой и левой сонных артериях (RC к lc) составляет от 5 до 10 по сравнению с мышами из группы ложной операции. Ожидается, что у мышей с перегрузкой давлением гипертрофия миокарда разовьется в течение одной-двух недель, а дилатация сердца — через шесть-восемь недель, в зависимости от степени сужения.
Мы только что продемонстрировали, как выполнять поперечное сужение аорты у мышей; при проведении этой процедуры важно поддерживать нормальную температуру тела и минимизировать потерю крови. На этом всё. Благодарим за просмотр и желаем успехов в ваших экспериментах.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Поперечное сужение аорты (TAC) у мышей представляет собой широко используемую хирургическую модель для изучения гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности, вызванных перегрузкой давлением. Данный протокол содержит подробное пошаговое руководство по выполнению TAC, включая предоперационную подготовку, хирургическую технику и послеоперационную оценку. Эта модель позволяет исследователям имитировать прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний у человека и изучать лежащие в их основе механизмы ремоделирования сердца.
Модель поперечного сужения аорты (TAC) у мышей представляет собой воспроизводимую систему для изучения гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности, вызванных перегрузкой давлением, что позволяет снизить механистические риски при поиске терапевтических мишеней в разработке сердечно-сосудистых препаратов. Создавая контролируемый гемодинамический стресс, имитирующий патофизиологию человека, модель TAC способствует валидации мишеней и фенотипическому скринингу в доклинических исследованиях. Данная модель повышает прогностическую достоверность при идентификации ведущих соединений и разработке трансляционных биомаркеров для терапии сердечной недостаточности.
Модель TAC интегрируется в континуум сердечно-сосудистых исследований, начиная с проверки гипотез о мишенях и заканчивая идентификацией ведущих соединений и доклиническими исследованиями эффективности, что позволяет принимать решения о продолжении или прекращении разработки на основе гемодинамических и фенотипических результатов.