Långsiktig blodtrycksmätning i fritt rörliga Möss Använda Telemetry
Summary
The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.
Abstract
Under utvecklingen av nya vasoaktiva medel, är av avgörande betydelse för att utvärdera effekten av de nya föreslagna droger arteriella blodtrycksmätning. I själva verket kräver forskning fokuserar på upptäckten av nya potentiella terapeutiska mål med hjälp av genetiskt förändrade möss en pålitlig, långsiktig bedömning av den systemiska arteriella tryckvariationer. För närvarande, den gyllene standarden för att få långtidsmätningar av blodtryck i ambulatorisk möss använder implanterbara radio-sändare, som kräver artärkanyle. Denna teknik eliminerar behovet av uppbindning, besöksförbud, eller anesthetizing djur som inför stress och artefakter under datasampling. Däremot kan arteriella blodtrycks hos möss via kateterisering vara ganska utmanande på grund av den begränsade storleken på artärerna. Här presenterar vi en steg-för-steg guide för att illustrera de avgörande viktiga passager för en framgångsrik subkutan implantation av radio sändare och halspulsådern cannulation i möss. Vi inkluderar även exempel på långsiktiga blodtryck aktivitet tagna från fritt rörliga möss efter en period av post-kirurgi återhämtning. Efter detta förfarande kommer att möjliggöra tillförlitliga direkt blodtrycks inspelningar från flera djur samtidigt.
Introduction
Hypertoni är en av de viktigaste riskfaktorerna för hjärt- och kärlsjukdomar, utan tvekan det är ett stort folkhälsoproblem både i utvecklade länder och utvecklingsländer 1. Flera djurmodeller för experimentell hypertoni har utvecklats för att efterlikna hypertensiva reaktioner som dem som observerats hos människa 2. Bland annat ambulatorisk musen utgör en utmärkt modell för att studera uppkomst och utvecklingen av hypertoni tillåter in vivo analys av konsekvenserna av kronisk exponering för högt blodtryck.
Blodtryck (BP) övervakning i möss har hjälpt forskare att avslöja flera mekanismer som är involverade i fysiologi och patofysiologi sjukdomar såsom högt blodtryck och hjärtsvikt tre, fyra. Faktum är manipulation av musgenomet tillät generering av transgena eller gen inriktade modeller som lämpar sig för att studera hypertoni 5, 6. Men även varsam manipuleringmedvetna möss inducerar excitements som potentiellt kan införa artefakter under datainsamling, medan användning av sedering eller lugnande djupt påverka blodtrycket 7. Dessa aspekter är särskilt viktiga och måste tas i beaktande när man försöker långsiktigt BP övervakning.
Det finns flera sätt att spela in BP i möss, och en jämförelse mellan de vanligaste teknikerna för närvarande är tillgängliga har diskuterats på annat ställe 8, 9. Emellertid de AHA: s rekommendationer för blodtrycksmätning drogs slutsatsen att intraarteriell mätning av BP är i allmänhet föredragna på grund av deras förmåga att direkt mäta BP under en utsträckt tidsperiod 10. Radio-telemetri i kombination med direkt mätning av artärtrycket är state-of-the-art metod för övervakning fysiologiska funktioner i vaken och fritt rörliga försöksdjur samtidigt minimera stress och miljö tillhörande artefakter 9, 11.Radio-telemetri ger möjlighet att automatiskt samla blodtryck, hjärtfrekvens, kroppstemperatur och djur aktivitet från flera medvetna djur.
Även om denna metod har blivit mycket populär i många laboratorier, kan radio telemetri implantation i möss vara tekniskt utmanande. Här visar vi en steg-för-steg-protokoll som illustrerar hur att implantera en tryckomvandlare i möss. Tekniken innebär subkutan införing av sonden i musen kroppen, kanalisera katetern till halsen och framåt nära aortabågen via den vänstra karotisartären. Fjärr fångade data visas live på datorskärmen. Data lagras också för "off-line" analys.
Protocol
Representative Results
Discussion
Implanterbara radio telemetri har förbättrats avsevärt under de senaste tio åren; mindre sond storlek gör implantatet mindre traumatisk för djuret, hjälper förlängd batteritid för att minska kostnaderna, och oberoende telemeter frekvenser eliminera överhörning mellan mottagare. Telemetri anses vara den state-of-the-art-metoden för uppsamling av en mängd olika fysiologiska parametrar från att fritt rörliga djur utan artefakter i samband med användning av återhållsamhet, mänsklig interaktion, eller bed…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by the National Institutes of Health (NIH/NHLBI) [Grant no. HL114869] and the support from UTHSC to SM.
Materials
| Small animal anesthesia system | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | low-Flow small animal anesthesia system | |
| Pad warmer and mouse termometer | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | allows monitoring body temperature, and homeothermic control in small animals. | |
| Binocular Microscope | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | KSCXTS-1121 | binocular body with boom stand pole and top LED. |
| Hemostat Forceps | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750451 | used to clamp blood vessels or tag sutures |
| Small metal Clips, 7mm, Stainless Steel | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750344 | used for skin closure |
| Betadine solution | Purdue Products L.P., Stamford, CT, USA | NDC-67618-150-01 | 10% povidone iodine topical solution |
| Normal saline solution | Abott Laboratories | 04930-04-10 | Needed for preventing tissue from drying. |
| Nair (Hair remover lotion) | Needed for fur removal from the site of incision/surgery. | ||
| Braide silk suture | Teleflex Medical OEM, Coventry, Connecticut, USA | Size 5.0, 6.0, 7.0 | |
| Ethanol | 2716 | 70% ethanol for disinfection | |
| Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-10 | for minor dissection |
| Scissors (angled to side) | Fine Science Tool | 14063-011 | No. 3 handle |
| Scalpel blade | 2976-0 | No. 10 | |
| Forceps (curved) | Fine Science Tool | 11150-10 | for holding tissue |
| Forceps (straight) | Fine Science Tool | 11151-10 | for holding tissue |
| Needle holder | Fine Science Tool | 12002-12 | for suturing |
| Fine needle nose Forceps | Fine Science Tool | ||
| Isoflurane | Henry Schein Animal Health, Melville, New York, USA | a general inhalation anesthetic agent | |
| Sterilizer | Benchmark Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USA | B1000 | sterilize surgical tools in 5-10 seconds using infrared heating |
| Gauze Pads | Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USA | JJ8513 | to use for wound cleaning, prepping, scrubbin or dressing. |
| Telemetry Device | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | DSI-PA-C10 | to record blood pressure in freely moving mice |
| Telemetry receiver system coumpled with a PC | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | ||
| small Tubing | Instech Laboratories, Plymouth Meeting, PA USA | BTPE-90 | |
| Vessel Cannulation Forceps, 13cm, 0.5mm OD | World Precision Instruments | 503374 | special vessel cannulation forceps. |
| Tissue adhesive | 3M Animal Care Products, St. Paul, MN, USA | NAC No.: 11380041 | use to close minor wounds, often eliminating the need for sutures and/or bandages |
| Weighing scale | BB300 | Precision Analytical Laboratory Balance |
Riferimenti
- Danaei, G., et al. The preventable causes of death in the United States: comparative risk assessment of dietary, lifestyle, and metabolic risk factors. PLoS Med. 6 (4), e1000058 (2009).
- Dornas, W. C., Silva, M. E. Animal models for the study of arterial hypertension. J Biosci. 36 (4), 731-737 (2011).
- Henze, M., et al. Persistent alterations in heart rate variability, baroreflex sensitivity, and anxiety-like behaviors during development of heart failure in the rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295 (1), H29-H38 (2008).
- Hoffmann, D. S., et al. Chronic tempol prevents hypertension, proteinuria, and poor feto-placental outcomes in BPH/5 mouse model of preeclampsia. Hypertension. 51 (4), 1058-1065 (2008).
- Lerman, L. O., Chade, A. R., Sica, V., Napoli, C. Animal models of hypertension: an overview. J Lab Clin Med. 146 (3), 160-173 (2005).
- Johns, C., Gavras, I., Handy, D. E., Salomao, A., Gavras, H. Models of experimental hypertension in mice. Hypertension. 28 (6), 1064-1069 (1996).
- Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293 (19), 970-976 (1975).
- Zhao, X., et al. Arterial Pressure Monitoring in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 105-122 (2011).
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D’Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 286 (6), H2408-H2415 (2004).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in humans and experimental animals. Part 2: Blood pressure measurement in experimental animals: a statement for professionals from the subcommittee of professional and public education of the American Heart Association council on high blood pressure research. Hypertension. 45 (2), 299-310 (2005).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in animals: summary of an AHA scientific statement from the Council on High Blood Pressure Research, Professional and Public Education Subcommittee. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 25 (3), 478-479 (2005).
