복부 대동맥류 마우스 모델에서 맥박 전파 속도, 감도 및 변형률 측정
Summary
이 원고는 복부 대동맥류의 마우스 모델에 발광 직경, 펄스 전파 속도, dtensibility 및 방사형 변형을 측정하기 위해 고주파 초음파 이미징을 사용하기위한 상세한 프로토콜을 설명합니다.
Abstract
복부 대동맥류 (AAA)는 원래 크기의 1.5 배까지 최대 내발 경도 (MILD)를 초과하는 복부 대동맥의 국부적 인 팽창으로 정의됩니다. 임상 및 실험 연구는 작은 동맥류가 파열 될 수 있음을 보여 주었다, 큰 동맥류의 하위 인구는 안정적으로 남아있을 수 있지만. 따라서, 대공의 내발경 측정 외에도, 용기 벽의 구조적 특성에 대한 지식은 AAA의 안정성을 평가하는 중요한 정보를 제공할 수 있다. 대동맥 경화는 최근 혈관 벽의 초기 변화를 결정하는 신뢰할 수있는 도구로 부상했습니다. 맥박 전파 속도(PPV)와 방사형 스트레인은 대동맥 강성을 평가하는 데 매우 유용한 초음파 기반 방법입니다. 이 프로토콜의 주요 목적은 온화한, PPV, 분산성 및 방사형 변형에 의해 결정된 대로 대류의 구조적 및 기능적 특성을 분석하고 이미지를 획득하고 분석하기 위해 초음파 이미징 시스템을 사용하는 포괄적 인 기술을 제공하는 것입니다.
Introduction
복부 대동맥류(AAA)는 원래 혈관 직경을 1.5배 인 대동맥의 영구적인 국부화 팽창을 특징으로 하는 중요한심혈관 질환을 나타낸다. AAA는 미국에서 사망의 상위 13 원인 중 순위2. AAA의 진행은 대동맥 벽과 엘라스틴 단편화의 변성에 기인하며 궁극적으로 대동맥 파열로 이어집니다. 대동맥벽의 이러한 변화는 최대 내발경(MILD)의 유의한 증가 없이 발생할 수 있으며, 따라서 MILD 만으로는 질병의 중증도를 예측하기에 충분하지 않다는 것을 시사한다3. 따라서 대동맥 벽의 초기 변화를 감지하기 위해 추가 요인을 식별해야하며, 이는 조기 치료 옵션을 안내 할 수 있습니다. 이 프로토콜의 전반적인 목표는 펄스 전파 속도 (PPV), 감도 및 방사형 변형의 측정을 특징으로초음파 이미징을 사용하여 대동맥 기능 적 특성을 평가하기위한 실용적인 가이드를 제공하는 것입니다.
AAA를 연구하는 잘 특징지어진 실험 모형은, 먼저 Daugherty와 동료에 의해 기술된, Apoe-/- 마우스4에있는 삼투성 펌프를 통해 안지오텐신 II (AngII)의 피하 주입을 관련시킵니다. 초음파 화상 진찰을 사용하여 온화한의 정밀한 측정은 이 마우스 모형5에서AAA를 특성화하는 중요한 역할을 했습니다. AAA의 발달 도중 조직학 변경은 광범위하게 연구되었더라도, 대동맥 강성과 같은 혈관 벽의 기능적 특성의 변경은 잘 특성화되지 않았습니다. 이 프로토콜은 AAA의 시간적 진행을 연구하기위한 강력한 도구로 정교한 분석과 함께 고주파 초음파의 사용을 강조합니다. 특히, 이러한 접근법을 통해 PPV, 도면및 방사형 변형으로 측정된 용기 벽의 기능적 특성을 평가할 수 있습니다.
AAA를 가진 인간 피험자에서 최근 임상 연구는, 뿐만 아니라 뮤린 엘라스타제 유도 AAA 모델에서, 대동맥 경직과 대동맥 직경 사이의 양성 상관관계를 시사한다6,7. PPV, 대동맥 강성의 지표는, 용기 벽6,8의강성의 변화를 정량화하기위한 우수한 측정으로 받아 들여진다. PPV는 혈관을 따라 두 부위에서 펄스 파형의 이동 시간을 측정하여 계산되므로 대동맥 강성의 지역적 평가를 제공합니다. 우리는 최근에 PPV에 의해 측정된 바와 같이 대동맥 강성이 증가하고, 원자력 현미경을 사용하여 결정된 세포 수준에서, 동맥류 발달9와긍정적으로 상관관계가 있음을 입증했습니다. 또한, 문헌은 대동맥 강성이 동맥류 팽창을 선행할 수 있으며 따라서 AAA10의개발 동안 선박 벽의 지역 내재 특성에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다. 마찬가지로, 분력 및 변형률 측정은 동맥 적합성의 초기 변화를 측정하는 정량화 도구입니다. 건강한 동맥은 유연하고 탄력있는 반면, 강성이 증가하고 탄력이 적어지므로 탄력과 변형이 감소합니다. 여기서, 우리는 마우스에서 MILD, PPV, 분산성 및 방사형 변형을 측정하는 고주파 초음파 시스템의 사용을 위한 실용적인 가이드 및 단계별 프로토콜을 제공한다. 프로토콜은 특정 초음파 이미징 기기 및 첨부 된 비디오 자습서에 대한 매뉴얼에서 제공하는 기본 정보와 함께 사용되어야하는 기술적 인 접근 법을 제공합니다. 중요한 것은, 우리의 손에 설명된 화상 진찰 프로토콜은 실험적인 AAA의 발달 그리고 진행의 연구 결과에서 귀중한 것처럼 보이는 재현가능하고 정확한 데이터를 제공합니다.
초음파 화상 진찰의 유용성을 더 설명하기 위하여는, 우리는 실험적인 AAA11를방지하기 위한 약리학 적인 접근을 이용하기 위한 우리의 자신의 연구 결과에서 취한 보기 심상 그리고 측정을 제공합니다. 구체적으로, 노치 시그널링은 혈관 발달 및염증(12)의다중 양상에 관여하는 것으로 제안되었다. 유전자 haploinsufficiency 및 약리학 적인 접근을 사용하여, 우리는 이전에 노치 억제가 혈관 상해의 사이트에 대식세포의 침투를 방지해서 마우스에 있는 AAA의 발달을 감소시킨다는 것을 입증했습니다13,14,15. 현재 기사에서는 노치 억제를 위한 약리학적 접근법을 사용하여 AAA와 관련된 대동맥 강성과 요인 사이의 관계에 초점을 맞춥니다. 이 연구 결과는 노치 억제가 AAA 진행의 척도인 대동맥 강성을 감소시킨다는 것을 보여줍니다11.
Protocol
Representative Results
Discussion
초음파 이미징은 PPV, distensibility 및 방사형 변형의 측정을 통해 대강의 기능적 특성을 결정하는 강력한 기술을 제공합니다. 이 측정은 AAA의 마우스 모형을 공부하기 위한 특히 유익하고 생체 내 접근은 대동맥 병리학의 시간적 발달을 이해하는 것이 잠재적으로 중요한 세로 데이터의 수집을 허용합니다. 구체적으로, 생체내 대동맥강성의 측정은 EKV 데이터를 분석하여 PPV, 난성 및 방사형 변형에 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 R01HL124155 (CPH)와 미주리 대학의 연구소에서 CPH에 자금을 지원했다.
Materials
| Angiotensin II | Sigma | A9525 | |
| Apoe-/- mice | The Jackon lab |  |
|
| Clippers | WAHL | 1854 | |
| Cotton swab | Q-tips | ||
| DAPT | Sigma | D5942 | |
| Depilatory cream | Nair | LL9038 | |
| Electrode cream | Sigma | 17-05 | |
| Gel warmer | Thermasonic (Parker) | 82-03 (LED) | |
| Heating pad | Stryker | T/pump professional | |
| Isoflurane | VetOne | Fluriso TM | |
| Isoflurane vaporizer | Visualsonics | VS4244 | |
| Lubricating ophthalmic ointment | Lacri-lube | ||
| Osmotic pumps | Alzet | Model 2004 | |
| Oxygen tank | Air gas | ||
| Tranducer | Visualsonics | MS-400 or MS550D | |
| Ultrasonic gel | Parker | Aquasonic clear | |
| Ultrasound Imaging System | Visualsonics | Vevo 2100 | |
| Vevo Vasc Software | Visualsonics |
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