마우스에있는 자기 공명 현미경 영상으로 실험자가 면역 심근염에있는 심장의 이상 유무 비 침습적 평가
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
심근염 심근의 염증이지만, 질병의 그러한 영향 쇼 임상 증상 만 ~ 10 %. 심근 손상의 면역 이벤트를 연구하기 위해, 심근염의 다양한 마우스 모델이 널리 사용되어왔다. 이 연구는 심장 마이 오신 중쇄 (Myhc)-α A / J 생쥐에서 334-352로 유발 된 면역 심근염 (EAM)를 포함; 영향을받는 동물은 림프 구성 심근염을 개발하지만 뚜렷한 임상 증상과 함께. 이 모델에서, 비 침습 양상으로 자기 공명 현미경 (MRM)의 유틸리티가 표시됩니다 Myhc-α 334-352으로 예방 접종을 동물의 심장 구조 및 기능 변화를 확인합니다. EAM 건강한 마우스는 9.4 T (400 메가 헤르츠) 4cm 노래기 무선 주파수 이미징 프로브와 100 G / cm 트리플 축 그라데이션을 갖춘 89mm 수직 코어 구멍 스캐너를 사용하여 몇 군데 있었다. 심장 이미지는 애니보기 구배 에코 기반 시네 펄스 시퀀스를 사용하여 마취 된 동물로부터 취득하고 있었다LS는 호흡과 맥박 산소 측정기에 의해 감시했다. 분석은 건강한 쥐에 비해 심실의 내부 직경에 상응하는 감소로, EAM 마우스의 심실 벽의 두께 증가를 공개했다. 데이터는 염증이 마음에 형태 학적 및 기능적 변화는 살아있는 동물에서 비 침습적 모니터링 MRM으로 할 수있는 것이 좋습니다. 결론적으로, MRM은 진행과 회귀 병원체에 의한 질병에 심근 부상뿐만 아니라 치료에 반응을 평가하는 이점을 제공한다.
Introduction
심장 마비가 사망의 주요 원인이며, 심근염 젊은 청소년 1 심장 마비의 하나의 주된 원인이다. 심근염으로 영향을받는 대부분의 환자는 증상이 남아 있고 질병은 저절로 2 해결됩니다. 그러나, 영향을받는 사람들의 10 ~ 20 %는 확장 성 심근증 (DCM) 3로 이어지는, 만성 질환을 개발할 수 있습니다. 다양한 동물 모델은 심근염의 면역 기전을 연구하기 위해 개발되었다. 질병은 심장 마이 오신 중쇄 (Myhc)-α 또는 immunodominant 펩티드 조각 또는 콕 사키 바이러스의 B3 4-9와 같은 병원체 감염에 의해 동물을 면역에 의해 심근염에 민감한 A / J와의 Balb / C 마우스에서 유도 할 수있다. 이 연구는 A / J 생쥐 334-352 유도 심근염을 Myhc가-α 포함한다. 심근 침입을 보여주는에도 불구하고, 심근염 영향을받는 동물은 임상 적으로 정상 표시; 진단은 염증 7에 대한 마음의 조직 학적 평가를 기반으로ND 심 초음파 10.
자기 공명 현미경 (MRM)을 분 혈관의 레벨 (최대 10 μm의 직경)에 기능적 세부의 평가를 허용하는, 고해상도 입체 평면 심혈관 이미징을 얻기 위해 일반적으로 사용되는 방법이지만, 해상력이 수준은 해상도는 일반적으로 1mm 11-14까지 수득되는 루틴 자기 공명 영상 (MRI) 스캔 절차로 달성하지. 이 질병 과정 (14)의 초기 시점에 성능 파라미터를 도출하는 것도 고해상도 이미지의 획득을 허용하는 상태로 MRM는 이점을 제공한다. 임상 적으로, MRM 영상은 광범위하게 병에 걸린 심장, 폐, 뇌 15-17의 기능 매개 변수를 연구에 적용하고있다. 본 연구에서는 면역 심근염으로 영향을받는 A / J 생쥐의 심장 이상을 확인할 수있는 비 침습적 인 도구로 MRM 기술의 사용이 표시됩니다. 특히, T그는 MRM 영상은 허용 등 합리적인 정확도 (18)와 좌심실 이완 기말 용적 및 박출계수 (EF) 등의 기능 매개 변수의 정량화. 각 파라미터의 정의는 : LV 단부 이완기 볼륨 이완기 사이클의 끝에서 좌심실에서 혈액의 양 및 박출계수, 행정 용적 / 이완 기말 볼륨. 데이터 분석은 자기 공명 스캐너 (19)에 의해 취득 처리 DICOM 호환 심장 혈관 이미지를 위해 개발 된 자유롭게 사용할 세그먼트 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다. 데이터는 건강한 쥐에서 이러한 기능 매개 변수와 비교하여, 좌심실 이완 기말 용적, 뇌졸중 볼륨과 구혈률의 감소에 해당하는 myocarditic 동물의 좌심실 벽의 두께 증가를 공개했다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 연구는자가 면역 심근염으로 영향을받는 생쥐의 심장 이상을 확인할 수있는 비 침습적 인 도구로 MRM 절차 및 유틸리티를 설명합니다. EAM의 조직 학적 특징은 인간의 후 사구체 심근염과 유사하기 때문에, 마우스 모델은 일반적으로 심근 부상 23-25의 면역 메커니즘을 묘사하기 위해 사용된다. 그러나, 심근염 영향 동물은 임상 적으로 정상 나타나고, 진단은 실험 7의 종단에서 ?…
Disclosures
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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