マウスで圧力ボリュームループを測定します
Summary
この原稿は、マウスからの圧力容量データの収集のための詳細なプロトコルを記述しています。
Abstract
心臓病の原因や進行を理解することは、生物医学コミュニティへの重要な課題を提示します。マウスの遺伝的柔軟性は、分子レベルで心機能を探索するための大きな可能性を提供します。マウスのサイズが小さいため、詳細な心臓の表現型を実行する点でいくつかの課題を提示します。小型化と技術の他の進歩は、マウスで可能な心臓評価の多くの方法を作りました。これらのうち、圧力、ボリュームデータの同時収集は、他のモダリティからは利用できません心機能の詳細な画像を提供しています。ここで、圧力 – 容積ループデータを収集するための詳細な手順を説明します。測定値との誤差の発生源を基本原則の議論も含まれています。彼らは両方の高品質の血行動態測定値を得るために重要であるとして、麻酔管理および外科的アプローチは、非常に詳細に説明されています秒。血行動態プロトコル開発およびデータ解析の関連する側面の原理は、対処されます。
Introduction
心血管疾患は世界1全体の死亡率および罹患率の重要な原因であり続けています。心臓の疾患は、新しい治療法を開発する上で特に困難な課題を提示します。遺伝学の進歩は、心臓疾患の発症に潜在的な遺伝的原因の多くを識別するための可能性を提供します。心臓血管系の統合的な性質は、これらの遺伝子のターゲットが無傷の動物モデルで検証されている必要があります。マウスの遺伝的柔軟性と低住宅費は、所定の遺伝子の生理的役割の評価のために最前線にそれを持ってきました。マウスのサイズが小さいため、心機能の評価のためのいくつかのユニークな課題を提示します。そこに心機能に関する情報を提供することができるいくつかの様式がありますが、心室圧と容積の唯一の同時測定は、心室機能の圧力 – 容積（PV）ループ解析を可能にします。 PVは、すべてのループOW心機能は、血管系への接続の独立した分析されます。特定の遺伝的要素の機能的役割を決定するのに重要な因子です。
圧力-体積ループの評価は、何年もの間、両 方の実験的および臨床的に使用されており、多数の文献は、これらのデータ・セット2,3の分析に関しては存在しています。マウスへのPVループ技術の適応は、マウス心臓生理学4-6の理解のための重要な進歩となっています。カテーテルベースのPVループ技術カップル圧力変換器と心室容積を推定するためのコンダクタンスの使用。心室容積は、カテーテルによって生成される電界の変化を調べることによって決定されます。シリンダーなどの心室は、の高さは、カテーテルと半径上の電極間の距離によって定義されているこの方法モデルは、血液中を通って電場の伝導から計算されます心室7-9。カテーテルによって測定されたコンダクタンス信号は、2つのコンポーネントがあります。最初は、血液を介して導通です。これは、心室の容積に応じて変化し、心室の容積を決定するために使用される主信号を構成します。第二成分は通過して心室の壁に沿って伝導に起因します。これは、並列コンダクタンスと呼ばれ、絶対的な心室容積を決定するために除去しなければなりません。研究室における圧力容量データの収集と計算し、並列コンダクタンスを削除するために使用される方法のための2つの市販のシステムは、それらの6,10,11の間の主な違いがあります。コンダクタンスカテーテルは、並列コンダクタンスの計算のための高張食塩水の注入を必要とします。壁の導電率は一定のままで、この注入は一過性、心室における血液の導電率を変化させます。このデータから、決定することが可能です血液に由来し、何コンダクタンス信号の成分が心室壁から来ています。このアプローチは、並列コンダクタンスは、心周期の間に変化しないことを前提としています。アドミタンス法は、全体のボリューム信号に心室壁の寄与を評価するために、電場の位相変化に依存しています。この方法は、最終容量を決定するための血液や心筋の導電率のために所定の定数の様々に依存しているが、心周期の間に並列コンダクタンスの連続対策を行います。これらのシステムの両方は、左心室容積の良好な推定値を提供し、それらの間の差異は、生理学的に有意である可能性はありません。心室およびその他の仮定の円筒モデルは、他の様式のように正確ではなく、これらのカテーテルベースのアプローチをレンダリングするが、このデータは、心臓機能の負荷独立測定の評価のために必須であるビート・バイ・ビートに基づいて提供されます。
ここで説明する手順は、私の研究室で使用され、ジストロフィー心筋症12月18日の基本的な病態生理学的メカニズムを調べる多 くの研究のためのデータを提供してきました。以下に概説する手順は、PVループのデータを取得するために使用できる2つのいずれかです。原理の多くは、いずれかのアプローチのために適用可能であるが、このプロトコルは、開胸頂端のアプローチに焦点を当てます。閉じられた胸のプロトコルは、他の場所19,20詳述されています。手順を詳細に説明するが、重要な包括的な原理は、心臓または肺のいずれかに最小限のダメージで心臓を露出させるためです。プロトコルを通して、非生存手順であること、心臓の良好な露出を有するカテーテルの適切な配置のために非常に重要であることを覚えておくことが重要です。
Protocol
Representative Results
Discussion
1）気管内チューブの配置と適切な換気、2）頚静脈カテーテルの配置、および3）左心室におけるPVカテーテルの適切な配置：3つの重要なこの手順のステップがあります。適切な呼吸速度を決定することは、換気補助を提供するという重要な部分です。意識のあるマウスは、一般的に急速な浅い呼吸で肺胞換気を維持します。一般的には、換気のマウスは、はるかに大きな一回換気量を持つこ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者はNHLBI（K08 HL102066及びR01 HL114832）から資金提供を承認したいと思います。
Materials
| Dumont 5/45 (2) | Fine Science Tools | 11251-33 | |
| Vessel Dilating Forceps | Fine Science Tools | 18153-11 | |
| Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissor | Roboz Instruments | RS-5668 | |
| Octogon Forceps – Serrated/Curved | Fine Science Tools | 11041-08 | |
| Octogon Forceps – Serrated/Straight | Fine Science Tools | 11040-08 | |
| Dissector Scissors- Heavy Blade | Fine Science Tools | 14082-09 | |
| Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| 3-0 Silk Suture | Fine Science Tools | 18020-30 | |
| TOPO Ventilator | Kent Scientific | TOPO | |
| Martin ME 102 Electrosurgical Unit | Harvard Apparatus | PY2 72-2484 | |
| Syringe Pump | Lucca Technologies | GenieTouch | |
| Stereomicroscope with boom stand | Nikon | SMZ-800N | |
| Thermocouple Thermometer | Cole Parmer | EW-91100-40 | |
| T/Pump Warm Water Recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
| ADVantage Pressure-Volume System | Transonic | ADV500 | |
| Data Acquision and Analysis | DSI | Ponemah ACQ-16 |
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