Summary

चूहे में सही वेंट्रिकुलर सिस्टम और हाइपोक्सिया-प्रेरित पल्मोनरी धमनी उच्च रक्तचाप के लिए आक्रामक हेमोडायनामिक आकलन

Published: October 24, 2019
doi:

Summary

यहाँ, हम एक खुले सीने सर्जरी दृष्टिकोण का उपयोग कर चूहों में सही निलय और फुफ्फुसीय धमनी के एक आक्रामक hemodynamic मूल्यांकन करने के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं.

Abstract

पल्मोनरी धमनी उच्च रक्तचाप (पीएएच) एक पुरानी और गंभीर कार्डियोपल्मोनरी विकार है। चूहे एक लोकप्रिय पशु मॉडल इस बीमारी की नकल करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं। हालांकि, सही वेंट्रिकुलर दबाव (आरवीपी) और फुफ्फुसीय धमनी दबाव (पीएपी) का मूल्यांकन चूहों में तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण बना हुआ है। RVP और पीएपी बाएँ और दाएँ दिल प्रणालियों के बीच शारीरिक मतभेद ों की वजह से बाएं वेंट्रिकुलर दबाव की तुलना में मापने के लिए और अधिक कठिन हैं। इस कागज में, हम एक स्थिर सही दिल hemodynamic माप विधि और स्वस्थ और PAH चूहों का उपयोग कर इसके सत्यापन का वर्णन. इस विधि ओपन-चेस्ट सर्जरी और यांत्रिक वेंटिलेशन समर्थन पर आधारित है। यह बंद छाती प्रक्रियाओं की तुलना में एक जटिल प्रक्रिया है। जबकि एक अच्छी तरह से प्रशिक्षित सर्जन इस सर्जरी के लिए आवश्यक है, इस प्रक्रिया का लाभ यह है कि यह एक ही समय में दोनों RVP और पीएपी मापदंडों उत्पन्न कर सकते हैं, तो यह PAH मॉडल के मूल्यांकन के लिए एक बेहतर प्रक्रिया है.

Introduction

फुफ्फुसीय धमनी उच्च रक्तचाप (पीएएच) फुफ्फुसीय धमनी दबाव (पीएपी) और सही वेंट्रिकुलर दबाव (आरवीपी) में ऊंचाई के साथ एक पुरानी और गंभीर कार्डियोपल्मोनरी विकार है जो सेलुलर प्रसार और छोटे फुफ्फुसीय धमनियों के फाइब्रोसिस के कारण होता है 1.पल्मोनरी धमनी कैथेटर, जिसे स्वान-गांज कैथेटर2भी कहा जाता है, आमतौर पर आरवीपी और पीएपी की नैदानिक निगरानी में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, एक वायरलेस पीएपी निगरानी प्रणाली चिकित्सकीय3,4,5इस्तेमाल किया गया है . चूहों में अध्ययन के लिए रोग की नकल करने के लिए, एक hypoxic पर्यावरण PAH6के मानव नैदानिक अभिव्यक्तियों अनुकरण करने के लिए प्रयोग किया जाता है. जानवरों में पीएपी के मूल्यांकन में, बड़े जानवरों को मानव विषयों के लिए के रूप में एक ही तकनीक का उपयोग कर फुफ्फुसीय धमनी कैथेटर के माध्यम से निगरानी करने के लिए अपेक्षाकृत आसान कर रहे हैं, लेकिन चूहों और चूहों जैसे छोटे जानवरों के कारण उनके छोटे शरीर के आकार का आकलन करने के लिए मुश्किल कर रहे हैं. चूहों में सही वेंट्रिकुलर प्रणाली के हेमोडायनामिक माप एक अल्ट्रास्मॉल आकार 1 फ्र कैथेटर7के साथ संभव है । चूहों में आरवीपी और पीएपी को मापने की एक विधि साहित्य8,9में सूचित की गईहै,लेकिन पद्धति में विस्तृत विवरण का अभाव है। RVP और पीएपी बाएं और दाएं दिल प्रणालियों के बीच शारीरिक मतभेदों की वजह से बाएं वेंट्रिकुलर दबाव से मापने के लिए और अधिक चुनौतीपूर्ण हैं।

एक ही माउस में दोनों PAP और RVP मापदंडों प्राप्त करने के लिए, हम सही दिल hemodynamic माप के लिए एक खुली छाती सर्जरी आधारित दृष्टिकोण का वर्णन, स्वस्थ और PAH चूहों के साथ अपनी मान्यता, और कैसे जटिल खुले-चेच के दौरान कृत्रिम डेटा पैदा करने से बचने के लिए सर्जरी. हालांकि इस तकनीक का सबसे अच्छा एक अच्छी तरह से प्रशिक्षित सर्जन द्वारा किया जाता है, यह एक ही माउस में पीएपी और RVP का आकलन करने में सक्षम होने का लाभ है.

Protocol

पशु प्रोटोकॉल की समीक्षा की और Fuwai अस्पताल, चीनी चिकित्सा विज्ञान अकादमी, पेकिंग यूनियन मेडिकल कॉलेज (NO.0000287) में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था. चीन में पशु कल्याण के दिशान?…

Representative Results

दाब ट्रांसड्यूसर कैथेटर को 25 जी सुई द्वारा विस्तारित सुरंग के माध्यम से दाएँ वेंट्रिकल (चित्र 3ए) में सम्मिलित किया गया था, और एक विशिष्ट RVP तरंग (चित्र 3ब्) प्राप्त किया…

Discussion

ओपन-चेस्ट सर्जरी के लिए ट्रेकल इंटूबेशन पहला महत्वपूर्ण कदम है। चूहों या चूहों जैसे छोटे जानवरों के लिए श्वासनली intubation की क्लासिक विधि, श्वासनली पर एक टी के आकार का चीरा बनाने और सीधे श्वासनली में वाई-प्…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस अनुसंधान पेकिंग यूनियन मेडिकल कॉलेज के स्नातकोत्तर शिक्षा और शिक्षण सुधार परियोजना (10023-2002-03), Fuwai अस्पताल युवा कोष (2018-F09), और पूर्व नैदानिक अनुसंधान के बीजिंग कुंजी प्रयोगशाला के निदेशक कोष द्वारा समर्थित है और हृदय प्रत्यारोपण सामग्री के लिए मूल्यांकन (2018-PT2-$R05).

Materials

2,2,2-Tribromoethanol Sigma-Aldrich T48402-5G For anesthesia
Animal temperature controller Physitemp Instruments, Inc. TCAT-2LV For temperature control
Dissection forceps Fine Science Tools, Inc. 11274-20 For surgery
Gemini Cautery System Gemini GEM 5917 For surgery
Intravenous catheter (22G) BD angiocath 381123 For intubation
LabChart 7.3 ADInstruments For data analysis
Light illumination system Olympus For surgery
Mikro-Tip catheter Millar Instruments, Houston, TX SPR-1000 For pressure measurement
Millar Pressure-Volume Systems Millar Instruments, Houston, TX MVPS-300 For pressure measurement
O2 Controller and Hypoxia chamber Biospherix ProOx 110 For chronic hypoxia
PowerLab Data Acquisition System ADInstruments PowerLab 16/30 For data recording
Scissors Fine Science Tools, Inc. 14084-08 For surgery
Small animal ventilator Harvard Apparatus Mini-Vent 845 For surgery
Stereomicroscope Olympus SZ61 For surgery
Surgery tape 3M For surgery
Terg-a-zyme enzyme Sigma-Aldrich Z273287-1EA For catheter cleaning

References

  1. Humbert, M., et al. Advances in therapeutic interventions for patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 130 (24), 2189-2208 (2014).
  2. Chatterjee, K. The Swan-Ganz catheters: past, present, and future: a viewpoint. Circulation. 119 (1), 147-152 (2009).
  3. Adamson, P. B., et al. CHAMPION trial rationale and design: the long-term safety and clinical efficacy of a wireless pulmonary artery pressure monitoring system. Journal of Cardiac Failure. 17 (1), 3-10 (2011).
  4. Abraham, W. T., et al. Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: a randomised controlled trial. The Lancet. 377 (9766), 658-666 (2011).
  5. Adamson, P. B., et al. Wireless pulmonary artery pressure monitoring guides management to reduce decompensation in heart failure with preserved ejection fraction. Circulation: Heart Failure. 7 (6), 935-944 (2014).
  6. Shatat, M. A., et al. Endothelial Kruppel-like Factor 4 modulates pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 50 (3), 647-653 (2014).
  7. . SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Available from: https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000 (2019)
  8. Tabima, D. M., Hacker, T. A., Chesler, N. C. Measuring right ventricular function in the normal and hypertensive mouse hearts using admittance-derived pressure-volume loops. American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. 299 (6), 2069-2075 (2010).
  9. Skuli, N., et al. Endothelial deletion of hypoxia-inducible factor-2alpha (HIF-2alpha) alters vascular function and tumor angiogenesis. Blood. 114 (2), 469-477 (2009).
  10. . LabChart Available from: https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE (2019)
  11. Marius, M. H., et al. Definitions and diagnosis of pulmonary hypertension. Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 42-50 (2013).
  12. Ciuclan, L., et al. A novel murine model of severe pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 184 (10), 1171-1182 (2011).
  13. Brown, R. H., Walters, D. M., Greenberg, R. S., Mitzner, W. A. A method of endotracheal intubation and pulmonary functional assessment for repeated studies in mice. Journal of Applied Physiology. 87 (6), 2362-2365 (1999).
  14. Chen, W. C., et al. Right ventricular systolic pressure measurements in combination with harvest of lung and immune tissue samples in mice. Journal of Visualized Experiments. (71), 50023 (2013).
  15. Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. Hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension. Journal of Visualized Experiments. (110), 53335 (2016).
  16. Chen, M. Berberine attenuates hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension via bone morphogenetic protein and transforming growth factor-β signaling. Journal of Cellular Physiology. , (2019).
  17. Bueno-Beti, C., Hadri, L., Hajjar, R. J., Sassi, Y., Ishikawa, K. The Sugen 5416/Hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension. Experimental Models of Cardiovascular Diseases. Methods in Molecular Biology. vol 1816. , (2018).

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Cite This Article
Luo, F., Wang, X., Luo, X., Li, B., Zhu, D., Sun, H., Tang, Y. Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice. J. Vis. Exp. (152), e60090, doi:10.3791/60090 (2019).

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