폐동맥 고혈압의 쥐 모델에서 우심실 기능의 종합적인 심초음파 평가
Summary
현재 프로토콜은 폐동맥 고혈압의 쥐 모델에서 우심실 형태 및 기능의 심초음파 특성을 설명합니다.
Abstract
폐동맥 고혈압(PAH)은 폐의 작은 동맥의 혈관 수축 및 리모델링으로 인해 발생하는 진행성 질환입니다. 이 리모델링은 폐혈관 저항 증가, 우심실 기능 악화 및 조기 사망으로 이어집니다. PAH에 대해 현재 승인된 치료법은 주로 폐 혈관 확장제 경로를 표적으로 합니다. 그러나 최근 등장하는 치료 양식은 우심실(RV) 리모델링을 포함하여 질병의 발병기전과 관련된 다른 새로운 경로에 초점을 맞추고 있습니다. 새로운 치료제의 종단적 평가를 가능하게 하는 이미징 기술은 전임상 연구에서 신약의 효능을 결정하는 데 매우 유용합니다. 비침습적 경흉부 심초음파는 심장 기능을 평가하는 표준 접근 방식으로 남아 있으며 설치류 모델에서 널리 사용됩니다. 그러나 RV의 심초음파 평가는 해부학적 위치와 구조로 인해 어려울 수 있습니다. 또한 전임상 설치류 모델의 심초음파에 대한 표준화된 지침이 부족하여 여러 실험실의 연구에서 RV 기능에 대한 균일한 평가를 수행하기 어렵습니다. 전임상 연구에서 쥐의 모노크로탈린(MCT) 손상 모델은 PAH 치료를 위한 약물 효능을 평가하는 데 널리 사용됩니다. 이 프로토콜은 나이브 및 MCT 유도 PAH 쥐에서 RV의 심초음파 평가를 설명합니다.
Introduction
PAH는 안정 시 평균 폐동맥압이 20mmHg를 초과하는 것으로 정의되는 진행성 질환이다1. PAH의 병리학적 변화에는 폐동맥(PA) 리모델링, 혈관 수축, 염증, 섬유아세포 활성화 및 증식이 포함됩니다. 이러한 병리학적 변화는 폐혈관 저항성을 증가시키고 결과적으로 우심실 리모델링, 비대 및 실패로 이어진다2. PAH는 여러 신호 전달 경로 사이의 누화를 포함하는 복잡한 질병입니다. PAH 치료를 위해 현재 승인된 약물은 주로 산화질소-고리형 구아노신 일인산 경로, 프로스타사이클린 경로 및 엔도텔린 경로를 포함한 혈관 확장제 경로를 표적으로 합니다. 이러한 경로를 표적으로 하는 치료제는 단일요법 및 병용요법으로 사용되어 왔다 3,4. 지난 10년 동안 PAH 치료의 발전에도 불구하고, 미국에 기반을 둔 REVEAL 레지스트리의 조사 결과에 따르면 새로 진단된 환자의 5년 생존율은 좋지 않은 것으로 나타났습니다5. 보다 최근에, 새로운 치료 양식은 질병을 파괴하기 위해 PAH에서 발생하는 혈관 리모델링의 다인성 병태생리학에 영향을 미칠 수 있는 질병 조절제에 초점을 맞추고있습니다 6.
PAH의 동물 모델은 신약 치료의 효능을 평가하는 데 매우 중요한 도구입니다. MCT 유도 PAH 래트 모델은 폐동맥 혈관의 리모델링을 특징으로 하는 널리 사용되는 동물 모델이며, 이는 차례로 폐혈관 저항 증가와 우심실 비대 및 기능 장애를 유발합니다 7,8. 새로운 치료법의 효능을 평가하기 위해 연구자들은 일반적으로 PA 압력, RV 형태 및 RV 기능의 종단 평가를 고려하지 않고 RV 압력의 최종 평가에 중점을 둡니다. 비침습적 및 비말단 이미징 기술의 사용은 동물 모델에서 질병 진행을 포괄적으로 검사하는 데 중요합니다. 경흉부 심초음파는 자기 공명 영상과 같은 다른 영상 양식에 비해 비용이 저렴하고 사용이 간편하기 때문에 동물 모델에서 심장 형태와 기능을 평가하는 표준 접근 방식으로 남아 있습니다. 그러나 RV의 심초음파 평가는 흉골 그림자 아래의 RV 위치, 잘 발달된 섬유주 및 해부학적 모양으로 인해 어려울 수 있으며, 이 모든 것이 심내막 경계를 묘사하기 어렵게 만듭니다 9,10,11.
이 기사는 Sprague Dawley(SD) 쥐의 순진하고 MCT 유발 PAH에서 RV 치수, 면적 및 부피, 수축기 및 이완기 기능을 평가하기 위한 포괄적인 프로토콜을 설명하는 것을 목표로 합니다. 또한 이 프로토콜은 정상 및 확장된 우심방에서 심초음파 치수를 평가하는 방법을 자세히 설명합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
RV의 심초음파 평가는 PAH의 동물 모델에서 새로운 치료법의 효과를 스크리닝하기 위한 귀중한 발견 도구입니다. RV 구조 및 기능에 대한 심층적인 특성화는 PAH 주소 RV 리모델링 4,14를 치료할 때 새로운 표적으로 필요합니다. 이 연구는 RV 구조 및 기능의 성공적인 특성화를 가능하게 하는 자세한 프로토콜을 설명합니다.
복잡한 구조?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 NHLBI K01 HL155241 및 AHA CDA849387의 지원을 받아 저자에게 수여되었습니다.
Materials
| 0.9% sodium cloride injection USP | Baxter | 2B1324 | |
| Braided cotton rolls | 4MD Medical Solutions | RIHD201205 | |
| Depilating agent | Wallgreens | Nair Hair Remover | |
| Electrode gel | Parker Laboratories | 15-60 | |
| High frequency ultrasound image system and imaging station | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | |
| Isoflurane | MedVet | RXISO-250 | |
| Male sprague Dawley rats | Charles River Laboratories | CD 001 | CD IGS Rats (Crl:CD(SD)) |
| Monocrotaline (MCT) | Sigma-Aldrich | C2401 | |
| Rectal temperature probe | Physitemp | RET-3 | |
| Sealed induction chambers | Scivena Scientific | RES644 | 3 L size |
| Solid-state array ultrasound transducer | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo MicroScan transducer MS250S | |
| Stainless steel digital calipers | VWR Digital Calipers | 62379-531 | |
| Ultrasound gel | Parker Laboratories | 11-08 | |
| Vevo Lab software | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Verison 5.5.1 |
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