على المدى الطويل قياس ضغط الدم في الانتقال بحرية الفئران عن طريق القياس
Summary
The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.
Abstract
خلال تطوير عوامل فعال في الأوعية الجديد، مراقبة ضغط الدم الشرياني هو أمر حاسم لتقييم فعالية الأدوية الجديدة المقترحة. في الواقع، والبحوث التي تركز على اكتشاف الأهداف العلاجية الجديدة المحتملة باستخدام الفئران المعدلة وراثيا يتطلب موثوق بها، تقييم طويل الأجل من الضغط الشرياني الجهازي الاختلاف. حاليا، عن معيار الذهب للحصول على القياسات طويلة الأجل لضغط الدم في الفئران المتنقلة يستخدم زرع راديو الإرسال، والتي تتطلب إقناء؛ إدخال القنية الشريان. هذا الأسلوب يلغي الحاجة إلى الربط، تقييد، أو التخدير الحيوانات الذي يعرض التوتر والقطع الأثرية أثناء أخذ العينات البيانات. ومع ذلك، الشرياني مراقبة ضغط الدم في الفئران عن طريق القسطرة يمكن أن يكون تحديا بدلا نظرا لصغر حجم الشرايين. هنا نقدم دليل خطوة بخطوة لتوضيح الممرات الرئيسية حاسمة لزرع تحت الجلد الناجح لراديو الإرسال والشريان السباتي جannulation في الفئران. نحن تشمل أيضا أمثلة من النشاط ضغط الدم على المدى الطويل المأخوذة من الفئران تتحرك بحرية بعد فترة من التعافي بعد الجراحة. وبعد هذا الإجراء يسمح التسجيلات ضغط الدم مباشرة موثوقة من الحيوانات متعددة في وقت واحد.
Introduction
ارتفاع ضغط الدم هو واحد من عوامل الخطر الرئيسية لأمراض القلب والأوعية الدموية، ويمكن القول أنها مشكلة صحية عامة رئيسية في كل من البلدان المتقدمة والنامية 1. وقد وضعت عدة نماذج حيوانية من ارتفاع ضغط الدم تجريبي لتقليد ردود ارتفاع ضغط الدم مثل تلك التي لوحظت في البشر 2. من بين أمور أخرى، يمثل الماوس المتنقلة نموذجا ممتازا لدراسة نشأة وتطور ارتفاع ضغط الدم مما يسمح في التحليل المجراة من مغبة التعرض المزمن إلى ارتفاع ضغط الدم.
ضغط الدم قد ساعد (BP) للرصد في الفئران الباحثين لكشف العديد من الآليات التي تشارك في علم وظائف الأعضاء والفيزيولوجيا المرضية لأمراض مثل ارتفاع ضغط الدم وفشل القلب 3 و 4. في الواقع، التلاعب في جينوم الفأر يسمح جيل المعدلة وراثيا أو النماذج التي تستهدف الجينات مناسبة لدراسة ارتفاع ضغط الدم 5، 6. ومع ذلك، وحتى التلاعب لطيفمن الفئران واعية يدفع الإثارة التي يمكن أن تساهم في دس القطع الأثرية خلال الحصول على البيانات، في حين ان استخدام التخدير أو المهدئات تؤثر تأثيرا عميقا ضغط الدم 7. هذه الجوانب مهمة للغاية ويجب أن تؤخذ في الاعتبار عند محاولة مراقبة BP على المدى الطويل.
هناك عدة طرق لتسجيل BP في الفئران، وتمت مناقشة المقارنة بين التقنيات الأكثر شيوعا المتاحة حاليا في أي مكان آخر 8 و 9. ومع ذلك، وخلصت التوصيات AHA لقياس BP أن قياس داخل الشرايين لشركة بريتيش بتروليوم ويفضل عموما بسبب قدرتها على قياس مباشرة BP على مدى فترة طويلة من الزمن 10. راديو القياس عن بعد إلى جانب القياس المباشر ضغط الدم هو طريقة للدولة من بين الفن لرصد الوظائف الفسيولوجية في مستيقظا ويتحرك بحرية حيوانات المختبر مع التقليل من التوتر والتحف المصاحب للبيئة 9 و 11.راديو القياس عن بعد يوفر القدرة على جمع ضغط الدم ومعدل ضربات القلب، درجة حرارة الجسم والنشاط حيوان من الحيوانات واعية متعددة تلقائيا.
على الرغم من أن هذه المنهجية أصبحت شعبية جدا في العديد من المختبرات، زرع راديو القياس عن بعد في الفئران يمكن أن يكون تحديا تقنيا. هنا نعرض بروتوكول خطوة بخطوة يوضح كيفية زرع محول الضغط في الفئران. والأسلوب الذي ينطوي على الإدراج تحت الجلد لجنة التحقيق في جسم الفأر، توجيه القسطرة في الرقبة وإلى الأمام بالقرب من قوس الأبهر عن طريق الشريان السباتي الأيسر. وأظهرت البيانات التي تم التقاطها عن بعد مباشرة على شاشة الحاسوب. يتم تخزين البيانات أيضا لتحليل "خارج الخط".
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد تحسنت زرع راديو القياس بشكل كبير خلال العقد الماضي. أصغر حجم المسبار يجعل عملية الزرع أقل من صدمة للحيوان، وعمر البطارية لفترات طويلة يساعد على خفض التكاليف، والترددات مقياس البعد مستقلة قضاء الحديث المتبادل بين أجهزة الاستقبال. يعتبر القياس طريقة للدولة من بين…
Disclosures
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 |
References
- 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).
