絶縁型、ベンチレーテッド、および計装のマウス肺の特性評価は、拍動流を灌流
Summary
次のプロトコルは、換気を分離し、右心室の後負荷に対する血流、気流、気道の変化や血管の変化の影響を定量化するために着実または拍動肺血管圧 – 流量の関係を測定するためにマウスの肺をインストルメントのプロセスを概説します。
Abstract
孤立は、換気と、インストルメントマウスの肺の準備は着実と拍動性の肺血管圧 – 流量の関係は肺動脈流速、流量波形、気道内圧と左心房圧を個別にコントロールして測定することができます。肺血管抵抗は、マルチポイント、安定した圧力 – 流量曲線に基づいて算出され、肺血管のインピーダンスは周波数の範囲で得られた脈動圧力 – 流量曲線から計算されます。現在臨床的に認識されるので、特に肺循環では、無視できない血管コンプライアンスの影響を、含んでいるので、インピーダンスは抵抗よりも右心室の後負荷の優れた指標です。インピーダンスの3つの重要なメトリクス-ゼロヘルツインピーダンスZ 0、特性インピーダンスZ、C、および波反射R Wの指数は-フロー、近位動脈の剛性と上下流インピーダンスで使用可能な遠位動脈の断面積への洞察を提供ミスマッチ、それぞれ。隔離された、換気と灌流肺で得られたすべての結果は、交感神経系のトーン、ボリュームの状態と麻酔の効果とは無関係です。私たちは、抵抗とインピーダンスに肺塞栓および慢性の低酸素の影響を定量化するためにこのテクニックを使用している、とZ、Cの圧力依存性を用いて血管作用剤と疾患の作用部位（すなわち、近位対遠位）を区別する。さらに、これらの技術は、マウスの遺伝子組み換え株の肺で使用されるときに、肺血管の構造と機能に関する分子レベルの欠陥の影響を決定することができます。
Protocol
このプロトコルでは、以前に拍動性の肺血管圧 – 流量の関係（Tuchscherer、ウェブスター、＆チェスラー、2006肺塞栓症と慢性的な低酸素の影響を定量化するために使用されている隔離された、換気、灌流マウスの肺の準備を示しています。Tuchschererら、2007）。簡単に言うと、マウスの肺は、外科的に加熱されたチャンバー内に設置、周囲の組織から単離された（IL – 1、ハーバード装置、ホリス?…
Discussion
手術の重要なステップ
それは、肺から肋骨を切断するときには注意されていることが不可欠です。肺が完全に露出し、奔放インフレ時に周辺組織ではなく、分離の過程で損傷がないことをする必要があります。カットするはさみのための明確なパスが存在するように鉗子のバックエンドのような平らなオブジェクトの使用は、離れて胸壁から肺を保持するために使用するこ…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、健康補助金R01HL086939（NCC）の国立研究所によってサポートされていました。
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 1 ml syringe | Fisher Sci | 14-829-10F | ||
| 10 ml syringe | Fisher Sci | 14-823-2A | ||
| 60 ml syringe | Fisher Sci | 13-689-8 | ||
| RPMI with GLN 6/PK | Fisher Sci | MT10040CV | ||
| Bottle Top Filters | Fisher Sci | 09-761-57 | ||
| Ficoll PM 70 | Sigma-Aldrich | F2878-100g | ||
| Heparin | Sigma-Aldrich | |||
| Y27632 | Sigma-Aldrich | Y0503 | ||
| Angled Ball Iris scissors | Fine Science Tools | 14109-09 | ||
| Vannas Spring Scissors – 4mm Blades | Fine Science Tools | 15018-10 | ||
| Fine Iris Scissors – straight | Fine Science Tools | 14106-09 | ||
| Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | ||
| Dumont Medical Biology Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | ||
| Lauda E100 ECO-line 003 | VWR | Comparable to Lauda-Brinkmann E-103, 62400-922 | ||
| IL-1 Isolated perfused mouse lung system | Harvard Apparatus | 739904 | ||
| Blood Pressure Transducer P75 for PLUGSYS Module | Harvard Apparatus | 730020 | ||
| TS410 Flow Modules | Transonic | TS410 | ||
| ME 4 PXN Precision PXN Inline Flowsensors | Transonic | ME 4 PXN | ||
| Cole-Parmer Multi-Syringe Pumps | Cole-Parmer | EW-74900-20 | ||
| Nembutal 50MG/ML 20ML Vial | Amatheon |
Riferimenti
- Pace, J. Sympathetic control of pulmonary vascular impedance in anesthetized dogs. Circ Res. 29, 555-568 (1971).
- Ewalenko, P., Stefanidis, C., Holoye, A., Brimioulle, S., Naeije, R. Pulmonary vascular impedance vs. resistance in hypoxic and hyperoxic dogs: effects of propofol and isoflurane. J Appl Physiol. 74, 2188-2193 (1993).
- Nichols, W. W., O’Rourke, M. F., Hartley, C., McDonald, D. A. . McDonald’s blood flow in arteries : theoretical, experimental, and clinical principles. , (2005).
- Tuchscherer, H. A., Webster, E. B., Chesler, N. C. Pulmonary Vascular Resistance and Impedance in Isolated Mouse Lungs: Effects of Pulmonary Emboli. Annals of Biomedical Engineering. 34, 660-668 (2006).
- Tuchscherer, H. A., Vanderpool, R. R., Chesler, N. C. Pulmonary vascular remodeling in isolated mouse lungs: Effects on pulsatile pressure-flow relationships. Journal of Biomechanics. 40, 993-1001 (2007).
- Vanderpool, R., Naeije, R., Chesler, N. Impedance in Isolated Mouse Lungs for the Determination of Site of Action of Vasoactive Agents and Disease. Ann Biomed Eng. , (2010).
- Vanderpool, R., Kim, A., Molthen, R., Chesler, N. Effects of acute rho kinase inhibition on chronic hypoxia-induced changes in proximal and distal pulmonary arterial structure and function. Journal of Applied Physiology. , (2010).
- El-Bizri, N. Smooth muscle protein 22alpha-mediated patchy deletion of Bmpr1a impairs cardiac contractility but protects against pulmonary vascular remodeling. Circ Res. 102, 380-388 (2008).
- Champion, H., Michelakis, E., Hassoun, P. Comprehensive invasive and noninvasive approach to the right ventricle-pulmonary circulation unit: state of the art and clinical and research implications. Circulation. 120, 992-1007 (2009).
- Gan, C. Noninvasively assessed pulmonary artery stiffness predicts mortality in pulmonary arterial hypertension. Chest. 132, 1906-1912 (2007).
- Mahapatra, S., Nishimura, R., Sorajja, P., Cha, S., McGoon, M. Relationship of pulmonary arterial capacitance and mortality in idiopathic pulmonary arterial hypertension. J Am Coll Cardiol. 47, 799-803 (2006).
- Bogaard, H. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120, 1951-1960 (2009).
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Citazione di questo articolo
Vanderpool, R. R., Chesler, N. C. Characterization of the Isolated, Ventilated, and Instrumented Mouse Lung Perfused with Pulsatile Flow. J. Vis. Exp. (50), e2690, doi:10.3791/2690 (2011).