مقالة منهجية

تقييم الأورام الدموية الغازية لنظام البطين الأيمن وفرط ضغط الدم الرئوي الناجم عن نقص الأكسجين في الفئران

DOI:

10.3791/60090

⸱

أكتوبر 24, 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Beijing Key Laboratory of Pre-clinical Research and Evaluation for Cardiovascular Implant Materials, State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, National Centre for Cardiovascular Diseases, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, 2Laboratory Animal Center, Peking University, 3Center of Cardiac Surgery for Adults, State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, National Centre for Cardiovascular Diseases, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نقدم بروتوكولا لاجراء تقييم الدموية الغازية من البطين الأيمن والشريان الرئوي في الفئران باستخدام نهج جراحه الصدر المفتوح.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فرط ضغط الدم الشرياني الرئوي هو اضطراب مزمن وحاد في القلب. الفئران هي نموذج الحيوانية شعبيه تستخدم لتقليد هذا المرض. ومع ذلك ، يبقي تقييم ضغط البطين الأيمن (RVP) وضغط الشريان الرئوي (PAP) صعبا من الناحية التقنية في الفئران. ومن الصعب قياس RVP و PAP من ضغط البطين الأيسر بسبب الاختلافات التشريحية بين أنظمه القلب الأيمن والأيسر. في هذه الورقة ، نقوم بوصف طريقه القياس الديناميكية للقلب الأيمن المستقرة والتحقق من صحتها باستخدام الفئران الصحية والسليمة. ويستند هذا الأسلوب علي جراحه الصدر المفتوح ودعم التهوية الميكانيكية. وهو اجراء معقد بالمقارنة مع إجراءات الصدر المغلقة. في حين مطلوب جراح مدرب تدريبا جيدا لهذه الجراحة ، وميزه هذا الاجراء هو انه يمكن ان تولد كلا RVP و PAP المعلمات في نفس الوقت ، لذلك هو الاجراء الأفضل لتقييم نماذج الهيئة الخاصة بالهيئة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

فرط ضغط الدم الشرياني الرئوي هو اضطراب مزمن وحاد في القلب مع ارتفاع في ضغط الشريان الرئوي (PAP) وضغط البطين الأيمن (RVP) الناجم عن الانتشار الخلوي وتليف الشرايين الرئوية الصغيرة 1. القسطرة الشريان الرئوي ، وتسمي أيضا القسطرة سوان-Ganz2، وتستخدم عاده في الرصد السريري لل RVP و PAP. وعلاوة علي ذلك ، تم استخدام نظام مراقبه عنق الرحم لاسلكيه سريريا3،4،5. لتقليد هذا المرض للدراسة في الفئران ، يتم استخدام بيئة نقص الأكسجين لمحاكاة المظاهر السريرية البشرية لل بي6. في تقييم PAP في الحيوانية ، والحيوانية الكبيرة من السهل نسبيا لرصد من خلال قسطرة الشريان الرئوي باستخدام نفس الأسلوب كما للمواد البشرية ، ولكن الكائنات الصغيرة مثل الفئران والفئران من الصعب تقييم بسبب حجم الجسم الصغيرة. القياس الحركي للنظام البطيني الأيمن في الفئران هو ممكن مع الموجات فوق الصوتية حجم 1 Fr القسطرة7. وقد تم الإبلاغ عن طريقه لقياس rvp و PAP في الفئران في الأدب8,9, ولكن المنهجية تفتقر إلى وصف مفصل. RVP و PAP هي أكثر تحديا لقياس من الضغط البطين الأيسر بسبب الاختلافات التشريحية بين أنظمه القلب الأيمن والأيسر.

للحصول علي كل من المعلمات PAP و RVP في نفس الماوس ، ونحن وصف النهج القائم علي الجراحة في الصدر المفتوح لقياسات القلب السليم الحركية ، والتحقق من صحة مع الفئران الصحية والصحة العامة ، وكيفيه تجنب توليد البيانات الاصطناعية خلال معقده مفتوحة الصدر جراحه. علي الرغم من ان هذا الأسلوب هو أفضل أداء من قبل جراح مدرب تدريبا جيدا ، لديه ميزه القدرة علي تقييم PAP و RVP في نفس الماوس.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم استعراض واعتماد بروتوكول الحيوانية من قبل لجنه الرعاية الحيوانية والاستخدام المؤسسي في مستشفي Fuwai ، الاكاديميه الصينية للعلوم الطبية ، كليه الطب الاتحاد بكين (رقم 0000287). تم إسكان الحيوانية التجريبية وتغذيه وفقا للمبادئ التوجيهية لرعاية الماشية في الصين.

ملاحظه: تم إسكان ثمانيه إلى 12 أسبوعا من الذكور C57BL الفئران في بيئة مع 12 ح الظلام/12 ح دوره الضوء. تم إيواء فئران الهيئة العامة للإسكان لمده 4 أسابيع تحت تركيز الأكسجين بنسبه 10 ٪ ، والتي تحتفظ بها غرفه الأكسجين التي تسيطر عليها الأوكسجين للحث علي ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، والفئران السيطرة كانت موجودة في الهواء الغرفة (21 ٪ الأكسجين) في ظل ظروف مماثله. وأجريت قياسات RVP و PAP في نهاية 4 أسابيع من التحدي نقص الأكسجين.

1. التحضير قبل الجراحة

  1. نقع القسطرة محول الضغط (الحجم: 1 Fr) في 0.9 ٪ المالحة في درجه حرارة الغرفة لمده 30 دقيقه علي الأقل قبل التجربة الحركية الدموية.
  2. تصفيه 2 ، 2 ، 2-تريبروموثانول الحل مع فلتر 0.22 μm وتخزينها في 4-درجه الثلاجة.
  3. اعداد أدوات الجراحة النظيفة واللوازم مثل القفازات للجراحة.
  4. اعداد 10 مل من 1.0 ٪ محلول انزيم الجهاز الهضمي لتنظيف القسطرة.
  5. توصيل القسطرة محول الضغط إلى نظام حجم الضغط.
  6. معايره محول الضغط قبل الحصول علي قياسات الضغط لكل ماوس.
    1. تحويل مقبض المعايرة إلى 0 مم زئبق و 25 مم زئبق لإرسال اشاره ضغط التحقق إلى برنامج الحصول علي البيانات وتكوين اعداد المعايرة في البرنامج.
    2. تحويل مقبض الباب إلى محول وضبط مقبض الباب التوازن إلى الصفر الأساس.
  7. قم باعداد مجسم فراغي قياسي وطاوله جراحيه صغيره للحيوانات التي يتم التحكم في درجه حرارتها لصيانة درجه حرارة الجسم اثناء الجراحة.
  8. اعداد نظام أضاءه خفيفه للجراحة المجهرية لتوفير ما يكفي من الضوء علي منطقه الجراحة.

2. جراحه الصدر المفتوح وقياس الديناميكية الدموية

  1. تخدير الفئران مع 250 مغ/كغ من 2, 2, 2-تريبروموثانول عن طريق انترابيرتينيال (i.p.) حقن. إذا لزم الأمر ، كرر جرعات اضافيه في 1/3 إلى 1/2 من الجرعة الاصليه اثناء العملية.
  2. أزاله فراء الصدر والرقبة باستخدام ماكينة حلاقه وغسول لأزاله الشعر (الشكل 1ا، 2 ا).
  3. تامين كل الماوس في موقف ضعيف علي طاوله الجراحية الحيوانية الصغيرة التي تسيطر عليها درجه الحرارة للمساعدة في الحفاظ علي درجه حرارة الجسم (37 درجه مئوية) اثناء الجراحة.
  4. تنظيف الموقع الجراحي مع 70 ٪ ethanal.
  5. بمجرد ان يكون التخدير نافذا ، تاكد من التخدير الكافي باستخدام قرصه اصبع القدم.
  6. اجراء شق في الخط الأوسط علي جلد الرقبة (الشكل 1ا).
  7. تشريح العضلات الهيكل العظمي باستخدام ملقط المنحني وفضح القصبة الهوائية (الشكل 1B, 1c).
  8. قم باجراء التنبيب من خلال الفم باستخدام قسطرة الغمد الوريدي المعدلة 22 جرام. تاكد من ان الأنابيب في القصبة الهوائية باستخدام ملقط (الشكل 1د).
  9. توصيل الأنابيب إلى التنفس الاصطناعي الحيوانية الصغيرة. حساب وتعيين معدل التنفس وحجم المد والجزر علي أساس وزن الجسم وفقا لدليل المستخدم التنفس الاصطناعي10. علي سبيل المثال ، تعيين معدل التنفس إلى 133/دقيقه وحجم المد والجزر إلى 180 μL للحصول علي الماوس 30 ز استنادا إلى الحساب الموصوف.
  10. تامين الأنابيب للتهوية باستخدام الشريط.
  11. تاكيد التخدير الكافي التعريفي باستخدام قرصه اصبع القدم.
  12. اجراء شق منتصف الخط علي جلد الصدر وتشريح عضلات الصدر بعناية باستخدام أداه الحذر (الشكل 2B, 2c).
  13. قطع القص باستخدام مقص في الوسط وفضح التجويف الصدري (الشكل 2د).
  14. منع اي نزيف باستخدام أداه الحذر اثناء اجراء جراحه الصدر المفتوح.
  15. فضح البطين الأيمن مع الجرارات (الشكل 2ه).
  16. ادخل قسطرة الضغط المشبع بالمحلول الملحي من خلال نفق صغير تم إنشاؤه بواسطة ابره 25 جرام في البطين الأيمن لقياس RVP (الشكل 2F والشكل 3a, 3c).
  17. امسك كابل القسطرة واعبر الصمام الرئوي بطريقه محوريه مع الشريان الرئوي. مراقبه الموجي الضغط والحصول علي اشاره PAP مستقره (الشكل 3ب ، 3d).
  18. سجل البيانات الحركية باستخدام نظام الحصول علي البيانات والبرمجيات.
  19. بعد القياسات النهائية ، موت ببطء الفئران بطريقه انسانيه من خلال حقن i.p. من جرعه زائده من 2 ، 2 ، 2-تريبروموثانول الحل.
  20. أزاله القسطرة بعناية من نظام القلب الأيمن ووضعها في حقنه 1 مل تحتوي علي 1 ٪ محلول انزيم الهضم.
  21. استخدام الماء المقطر لمسح باستمرار القسطرة بعناية وتخزينها في المربع الأصلي.

3-تحليل البيانات لديناميكا

ملاحظه: تم تسجيل البيانات الحركية وتحليلها باستخدام البرنامج التحليلي11 (جدول المواد).

  1. لكل ماوس ، حدد ما لا يقل عن 10 دورات نبضات مستمرة ومستقره دون ضجيج للحصول علي متوسط بيانات RVP أو PAP لكل معلمه.
  2. استخدام الطالب t-اختبار للمقارنة بين التحكم الجوي العادي ومجموعات نقص الأكسجين. ملاحظه: p < 0.05 اعتبرت هامه إحصائيا. يتم عرض البيانات كمتوسط ± SD.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إدخال قسطرة محول الضغط في البطين الأيمن (الشكل 3ا) من خلال نفق موسع بواسطة ابره 25 غرام ، وتم الحصول علي الموجي rvp نموذجي (الشكل 3ج). تم تعديل القسطرة باستمرار وتقدم ببطء وابقي في نفس المحور مثل الشريان الرئوي اثناء مروره من خلال الصمام الرئوي (الشكل 3ب). عندما تم إدخال جهاز استشعار الضغط بنجاح في الشريان الرئوي ، ظهرت الموجي PAP نموذجيه مع الشق dicrotic مميزه (

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التنبيب الرغامي هو الخطوة الهامه الاولي لعمليات جراحيه في الصدر المفتوح. الطريقة الكلاسيكية للتنبيب الرغامي للحيوانات الصغيرة ، مثل الفئران أو الفئران ، ينطوي علي اجراء شق علي شكل حرف T علي القصبة الهوائية وادراج مباشره أنابيب الرغامي من النوع Y في القصبة الهوائية. في الممارسة العملية ، نجد ان هذه الطريقة ليست سهله اثناء التشغيل. أنابيب الرغامي من النوع Y كبيره جدا بالنسبة للحيوانات الصغيرة وتشكل زاوية مع القصبة الهوائية. التالي ، فانه من الصعب لإصلاح الأنابيب في مكانها. بالاضافه إلى ذلك ، مره واحده في أنابيب التنبيب بطر...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويدعم هذا البحث مشروع التعليم العالي وإصلاح التدريس في كليه الطب التابعة لاتحاد بكين (10023-2016-002-03) ، وصندوق الشباب في مستشفي فواي (2018-F09) ، وصندوق مدير مختبر بكين الرئيسي للبحوث السابقة لاكلينيكيه تقييم لمواد زرع القلب والاوعيه الدموية (2018-PT2-ZR05).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
2،2،2-TribromoethanolSigma-AldrichT48402-5Gللتخدير
جهاز التحكم في درجة حرارةPhysitemp Instruments، Inc.TCAT-2LVللتحكم في درجة الحرارة
ملقطأدوات العلوم الجميلة ، Inc.11274-20للجراحة
نظام الجوزاءGEM 5917للجراحة
القسطرة الوريدية (22 جم)الأوعية الدموية 381123للتنبيب
LabChart 7.3ADnstrumentsلتحليل البيانات
نظام الإضاءةالخفيف أوليمبوسللجراحة
قسطرة Mikro-Tipأدوات ميلار ، هيوستن ، تكساسSPR-1000لقياس الضغط
ضغط ميلارميلار للأدوات ، هيوستن ، تكساسMVPS-300لقياس الضغط
تحكم O2 وغرفة نقص الأكسجةBiospherixProOx 110لنظام اكتساب بيانات PowerLab المزمن
ADInstrumentsPowerLab 16/30لمقص
تسجيل البياناتأدوات العلوم الجميلة ، وشركة14084-08للجراحة
جهاز التنفس الصناعي للحيوانات الصغيرةهارفاردMini-Vent 845للجراحة
مجهر مجسمأوليمبوسSZ61للجراحة
شريط الجراحة3Mللجراحة
إنزيم Terg-a-zymeSigma-AldrichZ273287-1EAلتنظيف القسطرة
تشريح الجوزاء BD أنظمة وحدة جهاز

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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. Harvard Inspira Advanced Safety Ventilator User's Manual. , Available from: http://www.harvardapparatus.com/media/harvard/pdf/Inspira_557058_9.pdf. (2019).
  11. LabChart. , Available from: https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE (2019).
  12. Marius, M. H., et al. Definitions and diagnosis of pulmonary hypertension. Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 42-50 (2013).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. Hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension. Journal of Visualized Experiments. (110), 53335(2016).
  17. Chen, M. Berberine attenuates hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension via bone morphogenetic protein and transforming growth factor-β signaling. Journal of Cellular Physiology. , (2019).
  18. Bueno-Beti, C., Hadri, L., Hajjar, R. J., Sassi, Y. The Sugen 5416/Hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension. Experimental Models of Cardiovascular Diseases. Methods in Molecular Biology. vol 1816. Ishikawa, K. , Humana Press. New York, NY. (2018).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة