Эхокардиографическое Оценка правых отделов сердца у мышей
Summary
Эта статья предоставляет протокол для эхокардиографической оценки правильного размера желудочка и легочной гипертензии у мышей. Приложения включают определение фенотипа и серийный оценку в трансгенных и токсинного индуцированных мышиных моделях кардиомиопатии и легочного сосудистого заболевания.
Abstract
Трансгенные и токсичные модели легочной артериальной гипертензии (ЛАГ) широко используется для изучения патофизиологии ЛАГ и исследовать потенциальные терапии. Учитывая расходы и время участвует в создании животных моделях болезни, очень важно, чтобы исследователи имеют инструменты для точной оценки фенотипическую экспрессию болезни. Право дисфункция желудочка является основным проявлением легочной гипертензии. Эхокардиография является основой неинвазивной оценки правой желудочковой функции в моделях грызунов и имеет преимущество четкого перевода для людей, у которых используется тот же инструмент. Опубликованные протоколы эхокардиография в мышиных моделях ЛАГ не хватает.
В этой статье мы опишем протокол для оценки жилых автофургонов и легочного сосудистого функцию в мышиной модели ПАУ с доминантной негативной мутации BMPRII, однако этот протокол применяется к любым заболеваний, поражающих легочную сосудистую или правых отделов сердца. Мыпредоставить подробное описание подготовки животных, получения изображений и расчета гемодинамики ударного объема, сердечного выброса и оценки давления в легочной артерии.
Introduction
Повышенные легких давление и правого желудочка (ПЖ) дисфункция являются отличительными чертами легочного сосудистого заболевания на животных моделях и больных людей с легочной артериальной гипертензии (ЛАГ). Трансгенные и токсичные (например monocrotaline или гипоксия) модели ПАУ широко используются для изучения патофизиологии ЛАГ и исследовать потенциальные терапии. Учитывая расходы и время участвует в создании животных моделях болезни, очень важно, чтобы исследователи имеют инструменты для точной оценки фенотипическую экспрессию болезни.
Эхокардиография является основой неинвазивной оценки функции желудочков в моделях грызунов 1,2. Эхокардиография имеет преимущество четкого перевода для людей, у которых используется тот же инструмент. Кроме того, некоторые генетические модели обладают неполной пенетрантностью 3; способность неинвазивного выявления пострадавших животных экономит ценное время и ресурсы. Неинвазивная оценка DiseaТяжесть себе без ущерба для животного также позволяет исследователям серийно изучения влияния следственных методов лечения. Это особенно важно, учитывая скорость, с которой трансляционные методы лечения могут прогрессировать до испытаний на людях 4,5.
У людей, эхокардиографии оценка размера RV и легочной гипертензии является особенно сложным в связи с грудиной положения и неправильной формы НЭС 6. Модели грызунов имеют дополнительные проблемы небольшого размера и очень высокие темпы сердца (300-700 бит / мин). Последние достижения в том числе большей частотой кадров и небольших датчиков улучшили качество изображения и даже позволил сознательное изображений в некоторых экспериментальных протоколов, хотя большинство изображений грызунов делается под наркозом 7,8. Отлично экспериментальные протоколы эхокардиографии в крысиных моделях ЛАГ были описаны и сверяются как МРТ и инвазивных гемодинамики 1,9. Тем не менее, опубликованные эхокардиографияпротоколы в мышиных моделях ЛАГ не хватает.
В этой статье мы опишем протокол для оценки жилых автофургонов и легких сосудистую функцию в мышиной модели ЛАГ с доминантной негативной мутации BMPRII и модели изолированной RV постнагрузки после кольцевания легочной артерии, однако этот протокол применяется к любым заболевания, поражающие легочной сосудистой сети или правых отделов сердца. Мы опишем подготовку животных и детальную оценку размера RV и функции, а также главной легочной артерии (ПА) размера. Мы также продемонстрировать методы и расчеты, необходимые для оценки ударного объема и сердечного выброса. Технические ограничения исключает точные оценки доплеровских легочной давлением, но мы применили хорошо проверенную человеческое суррогат, время в легочной артерии ускорение, чтобы оценить PA давление.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мышиные модели заболевания, либо трансгенные или токсин, связанных, требуют фенотипическую проверку, что модель на самом деле повторяет человеческую болезнь она предназначена для эмуляции. Эта проверка часто может быть достигнуто путем присутствии или отсутствии конкретной функции, …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Vevo 770 High Resolution Micro-Ultrasound System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| RMV (Real-Time MicroVisualization) 704B 40 mH Scanhead w/ Encapsulated Transducer | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Vevo Integrated Rail System including the Physioogical Monitoring System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Computer Monitor set up for use with the Vevo770 | DELL or other General Supplier | ||
| Computer Mouse set up for use with the Vevo770 | General Supplier | ||
| Vevo770 Cardiac Package Software | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| VetEquip Portable Tabletop Anesthesia Machine with an Isoflurane Vaporizer | VetEquip | get more info at vetequip.com | |
| Activated Charcoal Waste Gas Containers | VetEquip/Vaporguard | 931401 | get more info at vetequip.com |
| Puralube Eye Ointment | Henry Schein | get more info at henryschein.com | |
| Ecogel 100 Ultrasound Gel | EcoMed Pharmaceuticals | 30GB | get more info at ecomed.com |
| 3M Transpore Tape | Fisher Scientific | 1527-0 | get more info at fishersci.com |
| Small Flathead Screwdriver | General Supplier | ||
| Sterile H2O | DDI H2O from faucet and then autoclave | ||
| 6 in Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com | |
| Nair (depilatory cream) | General Supplier | ||
| 2 in x 2 in Gauze Sponges | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com |
References
- Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. H., Thenappan, T., Archer, S. L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 299, 401-412 (2010).
- Rottman, J. N., Ni, G., Brown, M. Echocardiographic evaluation of ventricular function in mice. Echocardiography. 24, 83-89 (2007).
- West, J., et al. Pulmonary hypertension in transgenic mice expressing a dominant-negative BMPRII gene in smooth muscle. Circ. Res. 94, 1109-1114 (2004).
- Ghofrani, H. A., Seeger, W., Grimminger, F. Imatinib for the treatment of pulmonary arterial hypertension. N. Engl. J. Med. 353, 1412-1413 (2005).
- Gomberg-Maitland, M., et al. A dosing/cross-development study of the multikinase inhibitor sorafenib in patients with pulmonary arterial hypertension. Clin. Pharmacol. Ther. 87, 303-310 (2010).
- Brittain, E., et al. Right ventricular plasticity and functional imaging. Pulm. Circ. 2, 309-326 (2012).
- Yang, X. P., et al. Echocardiographic assessment of cardiac function in conscious and anesthetized mice. Am. J. Physiol. 277, 1967-1974 (1999).
- Suehiro, K., et al. Assessment of segmental wall motion abnormalities using contrast two-dimensional echocardiography in awake mice. Am. J. Physiol. Heart Circ Physiol. 280, 1729-1735 (2001).
- Jones, J. E., et al. Serial noninvasive assessment of progressive pulmonary hypertension in a rat model. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 364-371 (2002).
- Devaraj, A., et al. Detection of pulmonary hypertension with multidetector CT and echocardiography alone and in combination. Radiology. 254, 609-616 (2010).
- Kitabatake, A., et al. Noninvasive evaluation of pulmonary hypertension by a pulsed Doppler technique. Circulation. 68, 302-309 (1983).
- Yared, K., et al. Pulmonary artery acceleration time provides an accurate estimate of systolic pulmonary arterial pressure during transthoracic echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 24, 687-692 (2011).
- Cheung, M. C., et al. Body surface area prediction in normal, hypermuscular, and obese mice. J. Surg. Res. 153, 326-331 (2009).
- Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ. Heart Fail. 2, 138-144 (2009).
- Baumgartner, H., et al. Echocardiographic assessment of valve stenosis: EAE/ASE recommendations for clinical practice. J. Am. Soc. Echocardiogr. 22, 1-23 (2009).
- Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 183, 268-276 (2011).
- Wiesmann, F., et al. Analysis of right ventricular function in healthy mice and a murine model of heart failure by in vivo MRI. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 1065-1071 (2002).
- West, J., et al. A potential role for Insulin resistance in experimental pulmonary hypertension. Eur. Respir. J. , (2012).
- Johnson, J. A., et al. Cytoskeletal defects in Bmpr2-associated pulmonary arterial hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 302, L474-L484 (2012).
- Johnson, J. A., West, J., Maynard, K. B., Hemnes, A. R. ACE2 improves right ventricular function in a pressure overload model. PLoS One. 6, e20828 (2011).
