多巴酚丁胺诱导并经心导管术监测的小鼠心脏应激试验

摘要

我们描述了在正常小鼠中通过多巴酚丁胺诱导并由心脏导管插入术监测的心脏应激试验的操作方案。同时，我们展示了该方法在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中揭示隐匿性心脏疾病的应用。

摘要

多巴酚丁胺是一种β-肾上腺素能激动剂，对心脏中表达的受体（β₁）的亲和力高于对动脉中表达的受体（β₂）的亲和力。当全身给药时，它会增加心脏的耗氧需求。因此，多巴酚丁胺可揭示潜在有梗死风险的异常心律或缺血区域。

心脏应激试验期间的心脏功能监测可通过超声心动图或心导管术进行。后者是一种侵入性技术，但比前者更准确且信息量更大。

通过多巴酚丁胺诱导并经心导管术监测的心脏应激试验，如本文所述，可在单次实验中测量以下血流动力学参数：心率（HR）、收缩压、舒张压、舒张末期压、最大压力上升速率（dP/dtmax）和最大压力下降速率（dP/dt_min），这些参数可在基线条件下以及递增剂量的多巴酚丁胺作用下进行测定。

与预期一致，在正常小鼠中，我们观察到心率（HR）、左心室压力最大上升速率（dP/dt_max）和左心室压力最大下降速率（dP/dt_min）随多巴酚丁胺剂量增加而升高。此外，在最高测试剂量（12 ng/g/min）下，高脂饮食诱导的肥胖小鼠出现了心脏失代偿现象。

方案

本方案已获得德尔萨尔瓦多大学临床阿莱曼医学院伦理委员会批准。

一、配制多巴酚丁胺输注液

1. 将10 mg多巴酚丁胺溶解于20 ml无菌蒸馏水中，配制成浓度为500 μg/ml的多巴酚丁胺储备液。分装后于-20 °C保存。该溶液至少可使用3个月。
2. 在室温下解冻一份多巴酚丁胺储备液。
3. 用无菌0.9% NaCl稀释多巴酚丁胺储备液，配制成工作液，其浓度按以下公式计算：多巴酚丁胺（μg/ml）= 体重 × 0.2。
4. 用多巴酚丁胺工作液填充一支1 ml、29G×1/2"的注射器。
5. 将注射器针头插入一段20 cm长的PE-10导管中。
6. 根据制造商说明，将注射器安装至输液泵中。
7. 设置梯度输注程序，采用逐步递增方式，每步增加10 μl/min，共6个步骤。

II. 压力传感器的准备

1. 为尽量减少信号漂移，将压力传感器浸入37 °C的无菌水中至少15分钟。浸入深度不得超过0.5 cm，以防止静水压力影响压力传感器。
2. 在25 mmHg和100 mmHg下对压力传感器进行电子校准。将电信号输入（伏特）转换为压力信号（mmHg）。
3. 设置采样速率为2 k/s，并使用截止频率为100 Hz的低通滤波器。将压力信号校准....

结果

动脉压信号由收缩压和舒张压定义。当压力传感器位于左心室内部时，其压力（LVP）波形表现为舒张压下降至零，并在心室收缩前出现左心房收缩波（图1）。在基线条件下，使用氯胺酮-赛拉嗪麻醉的正常小鼠心率为280 ± 24，P_max为107 ± 8，P_min为5 ± 1，EDP为14 ± 2，dP/dt_max为6081 ± 365，dP/dt_min为5230 ± 526。

如图2所示，在正常小鼠中，左心室压（LVP）和心率（HR）随着多巴酚丁胺输注而逐渐升高，并在停止输注后恢复正常。如预期所示，所评估的所有血流动力学参数均以多巴酚丁胺剂量依赖性方式增加（图3）。因此，多巴酚丁胺的变时性效应（HR升高）和正性肌力效应（LVP和dP/dt_max升高）得以显现。

与正常小鼠相比，在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中，当心脏应激被诱导时，心率（H.......

讨论

由多巴酚丁胺诱导并经心导管术监测的心脏负荷试验较为繁琐。然而，遵循此处所述方案并经过短期培训后，可在约一小时的单次实验中评估六项血流动力学参数。

本方案中的关键步骤是血管插管。关于颈动脉插管，所作切口应足够深，以穿透动脉的三层组织，并足够大，以便导管顺利通过。关于颈静脉插管，虽然出血风险较低，但静脉阻塞的可能性较高。因此，实验的可重复性在很大程度上取决于切口策略的标准化程度。

为尽量减少麻醉的抑制作用，应预防并纠正低温和缺氧，必要时进行相应处理。应保持呼吸节律规律，因为深大或不规则的呼吸会影响左心室压（LVP）的记录。

所使用的多巴酚丁胺剂量应根据以下因素进行调整：i）给药途径（静脉内：0.5 至 40 ng/g/min^7,8；腹腔内：1 至 1.5 μg/g/min^9,10）；ii）心功能障碍的严重程度；以及 iii）心脏改变的病因。

最后但同样重要的是，三条实用建议：i.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
试剂
PE-50/10	Warner Instruments	64-0752
6/0 HR17 丝线	Tagum	SN0713K
赛拉嗪 20 mg/ml	Laboratorio Centrovet
氯胺酮 100 mg/ml	Drag Pharma
0.9% 氯化钠	Lab Sanderson S.A.
盐酸多巴酚丁胺	Sigma-Aldrich	D0676
U-100 胰岛素注射器 29G x ½"	Terumo Medical Co.
显微解剖镊 11.5 cm 型号 7	Lawton Medizintechnik	09-0959
Graefe 镊 Cvd 0.7 mm 7 cm	Lawton Medizintechnik	62-0263
Dieffenbach 蛙嘴钳 38 mm 直型	Lawton Medizintechnik	60-010
Vannas 剪刀 8 cm 直型 FH	Lawton Medizintechnik	63-1400
设备
SPR-671 MiKro-Tip 压力导管	Millar instruments	840-6719
PCU-2000 压力控制单元	Millar instruments	880-0129
PowerLab 4/30	ADinstruments Pty Ltd.	ML866
LabChartPro 7	ADinstruments Pty Ltd.	MLU260/7
Legato200 输注泵	KdScientific	KD-KDS210P
TCAT-2LV 温度控制器及等温加热板	PhysiTemp instruments Inc.
医用氧气供应	Indura
直肠探头	ADinstruments Pty Ltd.	MLT1404
三目显微镜，轴向照明	LW Scientific	Z2B-TRI-ETNE, ILP-1502-LTS1, ILP-1502-DGGF