Murin Fetal Echocardiography
Summary
Foster och perinatal död är ett vanligt inslag när man studerar genetiska förändringar som påverkar hjärt utveckling. Högfrekvent ultraljud har förbättrats 2-D upplösning och kan ge bra information om tidig hjärt utveckling och är en idealisk metod för att påvisa effekten på hjärtats struktur och funktion före döden.
Abstract
Transgena möss visar avvikelser i hjärtats utveckling och funktion utgör ett kraftfullt verktyg för att förstå de molekylära mekanismerna bakom både normal kardiovaskulär funktion och patofysiologiska grunden för mänskligt hjärt-kärlsjukdom. Foster och perinatal död är ett vanligt inslag när man studerar genetiska förändringar som påverkar hjärt utveckling 1-3. För att studera betydelsen av genetiska eller farmakologiska förändringar i den tidiga utvecklingen av hjärtfunktionen har ultraljud avbildning av levande foster blivit ett viktigt redskap för tidig identifiering av avvikelser och longitudinella uppföljning. Noninvasiv ultraljudsundersökningar är en idealisk metod för att detektera och studera medfödda missbildningar och påverkan på hjärtfunktion före döden 4. Det gör att tidig upptäckt av avvikelser i den levande foster och utvecklingen av sjukdomen kan följas i livmodern med longitudinella studier 5,6.Tills nyligen avbildning av fetala mus hjärtan inblandade ofta invasiva metoder. Fostret måste offras för att utföra magnetisk resonanstomografi mikroskopi och elektronmikroskopi eller kirurgiskt levereras för genomlysning mikroskopi. En tillämpning av högfrekventa sonder med konventionell 2-D och pulsad-våg Doppler imaging har visat sig ge mätningar av hjärtats kontraktion och hjärtfrekvens under embryonal utveckling med databaser av normala utvecklingsmässiga förändringar nu tillgängliga 6-10. M-mode bildåtergivning ger ytterligare viktiga funktionella uppgifter, även de rätta imaging plan är ofta svåra att få tag på. Högfrekvent ultraljud av fostret har förbättrats 2-D upplösning och kan ge bra information om den tidiga utvecklingen av hjärt strukturer 11.
Protocol
Discussion
Förmågan att utföra seriella mätningar och för att upptäcka muterade foster med hjärtfel belyser nyttan av ekokardiografi för att undersöka normala och onormala hjärt utveckling. Analys av hjärt struktur och funktion in vivo har blivit en integrerad del i beskrivningen av genetiska och icke-genetiska modifieringar normal fosterutveckling. Tillgången på 2D-guidad Doppler gör det möjligt att övervaka hjärtfrekvens och blod mönster flöde samtidigt få bilder i realtid. Developmental hjärtfel so…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
GHK stöds av NIH / NHLBI K08-HL098565 och Institutet för kardiovaskulär forskning vid University of Chicago. Alla experimentella beskrivna metoderna är godkända av Institutional Animal Care och användning kommittén vid University of Chicago.
Materials
| Vevo 770 Imaging System | VisualSonics | (Toronto, Canada) | |
| RMV707B.15-45 MHz transducer | |||
| Tec 3 Isoflurane Vaporizer | |||
| Isoflurane (2-chloro-2-(difluoromethoxy)-1,1,1-trifluoro-ethane) |
References
- Wessels, A., Sedmera, D. Developmental anatomy of the heart: a tale of mice and man. Physiol. Genomics. 15, 165 (2003).
- Snider, P., Conway, S. J. Probing human cardiovascular congenital disease using transgenic mouse models. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 100, 83 (2011).
- Clark, K. L., Yutzey, K. E., Benson, D. W. Transcription factors and congenital heart defects. Annu. Rev. Physiol. 68, 97 (2006).
- Leatherbury, L., Yu, Q., Lo, C. W. Noninvasive phenotypic analysis of cardiovascular structure and function in fetal mice using ultrasound. Birth Defects Res C Embryo Today. 69, 83 (2003).
- Spurney, C. F., Lo, C. W., Leatherbury, L. Fetal mouse imaging using echocardiography: a review of current technology. Echocardiography. 23, 891 (2006).
- Spurney, C. F., Leatherbury, L., Lo, C. W. High-frequency ultrasound database profiling growth, development, and cardiovascular function in C57BL/6J mouse fetuses. J. Am. Soc. Echocardiogr. 17, 893 (2004).
- Shen, Y., et al. Cardiovascular phenotyping of fetal mice by noninvasive high-frequency ultrasound facilitates recovery of ENU-induced mutations causing congenital cardiac and extracardiac defects. Physiol. Genomics. 24, 23 (2005).
- Yu, Q., Leatherbury, L., Tian, X., Lo, C. W. Cardiovascular assessment of fetal mice by in utero echocardiography. Ultrasound Med. Biol. 34, 741 (2008).
- Linask, K. K., Huhta, J. C. Use of Doppler echocardiography to monitor embryonic mouse heart function. Methods Mol. Biol. 135, 245 (2000).
- Hinton, R. B., et al. Mouse heart valve structure and function: echocardiographic and morphometric analyses from the fetus through the aged adult. Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 294, H2480 (2008).
- Gui, Y. H., Linask, K. K., Khowsathit, P., Huhta, J. C. Doppler echocardiography of normal and abnormal embryonic mouse heart. Pediatr. Res. 40, 633 (1996).
- Purssell, E., et al. Noninvasive high-resolution ultrasound reveals structural and functional deficits in dimethadione-exposed fetal rat hearts in utero. Birth Defects Res. B Dev. Reprod. Toxicol. , (2011).
- Le, V. P., Kovacs, A., Wagenseil, J. E. Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice. J. Vis. Exp. (60), e3756 (2012).
- Ji, R. P., Phoon, C. K. Noninvasive localization of nuclear factor of activated T cells c1-/- mouse embryos by ultrasound biomicroscopy-Doppler allows genotype-phenotype correlation. J. Am. Soc. Echocardiogr. 18, 1415 (2005).
- Kim, G. H., Samant, S. A., Earley, J. U., Svensson, E. C. Translational control of FOG-2 expression in cardiomyocytes by microRNA-130a. PLoS One. 4, e6161 (2009).
- Momoi, N., et al. Modest maternal caffeine exposure affects developing embryonic cardiovascular function and growth. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 294, H2248 (2008).
- Tobita, K., Liu, X., Lo, C. W. Imaging modalities to assess structural birth defects in mutant mouse models. Birth Defects Res. C Embryo Today. 90, 176 (2010).
