माउस में चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी इमेजिंग द्वारा प्रायोगिक ऑटोइम्यून मायोकार्डिटिस में कार्डियक असामान्यताएं के noninvasive आकलन
Summary
This study demonstrates the successful establishment of magnetic resonance microscopy imaging as a non-invasive tool to assess the cardiac abnormalities in mice affected with autoimmune myocarditis. The data indicate that the technique can be used to monitor the disease-progression in live animals.
Abstract
मायोकार्डिटिस मायोकार्डियम के एक सूजन है, लेकिन बीमारी के उन प्रभावित शो नैदानिक अभिव्यक्तियाँ की केवल ~ 10%. दौरे के घायल होने की प्रतिरक्षा घटनाओं का अध्ययन करने के लिए, मायोकार्डिटिस के विभिन्न माउस मॉडल व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है. यह अध्ययन हृदय मायोसिन भारी श्रृंखला (Myhc)-α ए / जम्मू चूहों में 334-352 से प्रेरित प्रयोगात्मक autoimmune मायोकार्डिटिस (विदेश मंत्री) शामिल; प्रभावित पशुओं लिम्फोसाईटिक मायोकार्डिटिस विकसित लेकिन कोई स्पष्ट नैदानिक लक्षण के साथ. इस मॉडल में, एक गैर इनवेसिव साधन के रूप में चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी (एम आर एम) की उपयोगिता दिखाया गया है Myhc-α 334-352 के साथ प्रतिरक्षित पशुओं में हृदय संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन का निर्धारण करने के लिए. विदेश मंत्री और स्वस्थ चूहों एक 9.4 टी (400 मेगाहर्ट्ज) एक 4 सेमी गोजर रेडियो आवृत्ति जांच इमेजिंग और 100 ग्राम / सेमी ट्रिपल अक्ष ढ़ाल से लैस 89 मिमी ऊर्ध्वाधर कोर बोर स्कैनर का उपयोग imaged थे. कार्डिएक छवियों एनिमा एक ढाल गूंज आधारित सिने पल्स अनुक्रम का उपयोग anesthetized जानवरों से प्राप्त कर लिया गया है, औरलोकसभा श्वसन और नाड़ी oximetry द्वारा निगरानी की गई. विश्लेषण स्वस्थ चूहों की तुलना में निलय का आंतरिक व्यास में इसी कमी के साथ विदेश मंत्री ने चूहों में निलय दीवार की मोटाई में वृद्धि का पता चला. डेटा सूजन दिलों में रूपात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन जीवित पशुओं में गैर invasively नजर रखी एम आर एम द्वारा किया जा सकता है. अंत में, एम आर एम प्रगति और प्रतिगमन संक्रामक एजेंटों के कारण बीमारियों में दौरे के घायल होने की, साथ ही उपचार के लिए प्रतिक्रिया का आकलन करने का एक लाभ प्रदान करता है.
Introduction
दिल की विफलता मौतों का प्रमुख कारण है, और मायोकार्डिटिस युवा किशोरों 1 में दिल की विफलता का एक प्रमुख कारण है. मायोकार्डिटिस साथ सबसे अधिक प्रभावित रोगियों स्पर्शोन्मुख रहते हैं और रोग अनायास 2 हल हो गई है. हालांकि, प्रभावित लोगों की 10-20% फैली हुई कार्डियोमायोपैथी (डीसीएम) 3 के लिए अग्रणी, जीर्ण रोग विकसित कर सकते हैं. विभिन्न पशु मॉडल मायोकार्डिटिस की प्रतिरक्षा रोगजनन अध्ययन करने के लिए विकसित किया गया है. रोग हृदय मायोसिन भारी श्रृंखला (Myhc)-α या अपने immunodominant पेप्टाइड टुकड़ों के साथ या coxsackievirus बी 3 4-9 जैसे रोगज़नक़ों के साथ संक्रमण से पशुओं immunizing द्वारा मायोकार्डिटिस अतिसंवेदनशील ए / जम्मू और Balb / ग चूहों में प्रेरित किया जा सकता है. यह अध्ययन एक / जम्मू चूहों में 334-352 प्रेरित मायोकार्डिटिस Myhc-α शामिल है. दौरे घुसपैठ दिखाने के बावजूद, मायोकार्डिटिस प्रभावित जानवरों चिकित्सकीय सामान्य दिखाई; निदान सूजन 7 एक के लिए दिल का ऊतकीय मूल्यांकन पर आधारित हैएन डी इकोकार्डियोग्राफी 10.
चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी (एम आर एम) मिनट रक्त वाहिकाओं का स्तर (10 माइक्रोन व्यास) के लिए कार्यात्मक विवरण के मूल्यांकन की अनुमति, उच्च संकल्प तीन आयामी विमानों के साथ हृदय इमेजिंग प्राप्त करने के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया विधि है, लेकिन सत्ता को हल करने के लिए इस स्तर है , संकल्प आम तौर पर 1 मिमी 11-14 अप करने के लिए प्राप्त की है जो दिनचर्या में चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैन प्रक्रिया, के साथ प्राप्त नहीं. यह रोग प्रक्रिया 14 के शुरुआती समय अंक में प्रदर्शन मानकों प्राप्त करने के लिए भी उच्च संकल्प छवियों के अधिग्रहण के परमिट और के रूप में एम आर एम एक लाभ प्रदान करता है. चिकित्सकीय, एम आर एम इमेजिंग बड़े पैमाने पर रोगग्रस्त हृदय, फेफड़े या मस्तिष्क 15-17 के कार्यात्मक मापदंडों का अध्ययन करने के लिए लागू किया गया है. इस अध्ययन में, autoimmune मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित ए / जम्मू चूहों में हृदय असामान्यताओं का पता लगाने के लिए एक गैर इनवेसिव उपकरण के रूप में एक एम आर एम तकनीक का उपयोग दिखाया गया है. विशेष रूप से, टीवह एम आर एम इमेजिंग की अनुमति देता है जैसे कि उचित शुद्धता 18 के साथ छोड़ दिया निलय (एल.वी.) अंत डायस्टोलिक मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन (एफई) के रूप में कार्य मापदंडों की मात्रा का ठहराव. संबंधित मापदंडों की परिभाषा इस प्रकार हैं: एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा डायस्टोलिक चक्र के अंत में बाएं वेंट्रिकल में रक्त की मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन, स्ट्रोक मात्रा / अंत डायस्टोलिक मात्रा. डेटा विश्लेषण चुंबकीय अनुनाद स्कैनर 19 द्वारा अधिग्रहीत प्रसंस्करण DICOM अनुरूप हृदय छवियों के लिए विकसित की स्वतंत्र रूप से उपलब्ध खण्ड सॉफ्टवेयर का उपयोग किया जाता है. डेटा स्वस्थ चूहों में इन कार्यात्मक मानकों के साथ तुलना में, एल.वी. अंत डायस्टोलिक मात्रा, स्ट्रोक मात्रा और इंजेक्शन फ्रैक्शन में कमी करने के लिए इसी myocarditic पशुओं में एल.वी. दीवार की मोटाई में वृद्धि का पता चला.
Protocol
Representative Results
Discussion
इस अध्ययन autoimmune मायोकार्डिटिस साथ प्रभावित चूहों में हृदय असामान्यताओं का पता लगाने के लिए एक गैर इनवेसिव उपकरण के रूप में एम आर एम प्रक्रिया और इसकी उपयोगिता का वर्णन है. विदेश मंत्री के histologic सुविधाओं ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the National Institutes of Health (HL114669). CM is a recipient of a postdoctoral research fellowship grant awarded by the Myocarditis Foundation, NJ.
Materials
| Myhc-a 334-352 (DSAFDVLSFTAEEKAGVYK) | Neopeptide, Cambridge, MA | Store at 4οC | |
| CFA | Sigma Aldrich, St Louis, MO | 5881 | Store at 4οC |
| MTB H37Rv extract | Difco Laboratories, Detroit, MI | 231141 | Store at 4οC |
| PT | List Biologicals Laboratories, Campbell, CA | 181 | Store at 4οC |
| 1x PBS | Corning, Manassas, VA | 21-040-CV | Store at 4οC |
| Isoflurane | Piramal Healthcare, Mumbai, India | NDC66794-013-25 | |
| Female A/J mice | Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME | 646 | |
| Leur-lok sterile 1 ml syrringe | BD, Franklin Lakes, NJ | 309628 | |
| Leur-lok sterile 3 ml syrringe | BD, Franklin Lakes, NJ | 309657 | |
| Sterile needle, 18 G | BD, Franklin Lakes, NJ | 305195 | |
| Sterile needle, 27 1/2 G | BD, Franklin Lakes, NJ | 305109 | |
| 3-way stopcock | Smiths Medical ASD, Inc. Dublin, OH | MX5311L | |
| Kerlix gauze bandage rolls | Covidien, Mansfield, MA | 6720 | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA | 34155 | |
| Protouch Stockinette | Medline Industries, Mundelein, IL | 30-1001 | |
| Sterile surgical scissors and forceps | INOX tool Corporation | ||
| Micro oven | GE Healthcare, | ||
| ThermiPAQ hot and cold therapy system | Theramics Corporation, Springfield, IL | ||
| Reptile heating lamp | Energy Savers Unlimited, Inc. Carson, CA | ||
| 3M Transpore tapes | Target Corporation, MN | ||
| Up and Up Polymyxin B sulfate/Bacitracin/Neomycin sulfate antibiotic ointment | Target Corporation, MN | ||
| North Safety DeciDamp-2PVC foam ear plugs | North Safety Products, Smithfield, RI | ||
| Cotton tipped applicator, 6’’ wooden stem | Jorgensen Laboratories, Inc. Loveland, CO | ||
| Anesthesia induction chamber | Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI | ||
| Summit Anesthesia Support system for regulating flow of anesthesia | Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI | ||
| Specially designed animal holder | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | ||
| Bickford Omnicon F/Air anesthesia gas filter unit | A.M. Bickford, Inc. Wales Center, NY | ||
| Pulse-oximeter module, MR compatible small animal monitoring and gating system | Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY | ||
| Oxygen cylinder | Matheson-Tri Gas, North-Central Zone, Lincoln, NE | ||
| Gas regulator | Western Medica, West Lake, OH | ||
| Signal breaking module, MR compatible small animal monitoring and gating system | Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY | ||
| 9.4 T (400 MHZ) 89 mm vertical core bore MR scanner | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | ||
| 4-cm millipede micro-imaging RF coil | Agilent Technologies, Santa Clara, CA | ||
| SAM PC monitor | Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY | ||
| Quantitative Medical Image analysis software | http://segment.heiberg.se; Segment v1.8 R1430, Medviso, Oresunds region, Sweden | ||
| Matlab software | The Mathworks, Inc. Natick, MA | ||
| Computer-Unix operating system | |||
References
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