Invasiv hemodynamisk vurdering for høyre ventrikkel system og hypoksi-indusert pulmonal arteriell hypertensjon i mus
Summary
Her presenterer vi en protokoll for å utføre en invasiv hemodynamisk vurdering av høyre ventrikkel og lungearterien i mus ved hjelp av en åpen-brystet kirurgi tilnærming.
Abstract
Pulmonal arteriell hypertensjon (PAH) er en kronisk og alvorlig hjertelidelse. Mus er en populær dyremodell som brukes til å etterligne denne sykdommen. Evalueringen av høyre ventrikkel trykk (RVP) og lunge arterietrykk (PAP) er imidlertid fortsatt teknisk utfordrende hos mus. RVP og PAP er vanskeligere å måle enn venstre ventrikkel Trykk på grunn av de anatomiske forskjellene mellom venstre og høyre hjerte systemer. I dette dokumentet beskriver vi en stabil rett hjerte hemodynamisk målemetode og validering ved hjelp av sunne og PAH mus. Denne metoden er basert på åpen brystet kirurgi og mekanisk ventilasjon støtte. Det er en komplisert prosedyre i forhold til lukkede bryst prosedyrer. Mens en godt trent kirurg er nødvendig for denne operasjonen, er fordelen med denne prosedyren at den kan generere både RVP-og PAP-parametere samtidig, så det er en foretrukket prosedyre for evalueringen av PAH-modeller.
Introduction
Pulmonal arteriell hypertensjon (PAH) er en kronisk og alvorlig hjertelidelse med høyde i lunge arterietrykk (PAP) og høyre ventrikkel trykk (RVP) som er forårsaket av cellulær spredning og fibrose i små lunge arterier 1. lunge arterie katetre, også kalt Swan-Ganz katetre2, brukes vanligvis i klinisk overvåkning av RVP og PAP. Videre har et trådløst PAP overvåkningssystem blitt brukt klinisk3,4,5. For å etterligne sykdommen for studier hos mus, brukes et hypoxic miljø for å simulere menneskelige kliniske manifestasjoner av PAH6. I evalueringen av PAP i dyr, store dyr er relativt lett å overvåke gjennom lungearterien katetre bruker samme teknikk som for menneskelige, men små dyr som rotter og mus er vanskelig å vurdere på grunn av deres lille kroppsstørrelse. Hemodynamisk måling av høyre ventrikkel system hos mus er mulig med en ultrasmall størrelse 1 fr kateter7. En metode for måling av RVP og PAP i mus er rapportert i litteraturen8,9, men metodikken mangler en detaljert beskrivelse. RVP og PAP er mer utfordrende å måle enn venstre ventrikkel Trykk på grunn av de anatomiske forskjellene mellom venstre og høyre hjerte systemer.
For å få både PAP-og RVP-parametrene i samme mus, beskriver vi en kirurgisk kirurgi BAS ert tilnærming for hjerte hemodynamisk målinger, dens validering med sunne og PAH mus, og hvordan du unngår å generere kunstige data i løpet av den kompliserte åpne kisten Kirurgi. Selv om denne teknikken er best utført av en godt trent kirurg, har den fordelen av å kunne vurdere PAP og RVP i samme mus.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tracheal intubering er det første viktige skrittet for åpne Brystoperasjoner. Det klassisk metoden av tracheal intubering for liten dyrene, som rotter eller mus, medfører gjør en T-formet innsnitt på luftrøret og direkte setter inn Y-type tracheal slangen inn i luftrøret. I praksis finner vi at denne metoden er ikke lett under drift. Y-type tracheal slangen er for stor for små dyr og danner en vinkel med luftrøret. Dermed er det vanskelig å feste slangen på plass. I tillegg, når intubering slangen tilfeldigvi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskningen er støttet av den videreutdanning og undervisning reform prosjekt av Peking Union Medical College (10023-2016-002-03), den Fuwai Hospital Youth Fund (2018-F09), og direktør fondet i Beijing nøkkel laboratorium for pre-klinisk forskning og Evaluering for kardiovaskulære implantat materialer (2018-PT2-ZR05).
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
- Humbert, M., et al. Advances in therapeutic interventions for patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 130 (24), 2189-2208 (2014).
- Chatterjee, K. The Swan-Ganz catheters: past, present, and future: a viewpoint. Circulation. 119 (1), 147-152 (2009).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- . SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Available from: https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000 (2019)
- 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).
- 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).
- . LabChart Available from: https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE (2019)
- Marius, M. H., et al. Definitions and diagnosis of pulmonary hypertension. Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 42-50 (2013).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. Hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension. Journal of Visualized Experiments. (110), 53335 (2016).
- Chen, M. Berberine attenuates hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension via bone morphogenetic protein and transforming growth factor-β signaling. Journal of Cellular Physiology. , (2019).
- 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).
