高频超声成像技术显著提高了胎鼠心脏的成像分辨率，可实现对心脏发育过程及结构缺陷的精确、无创性表征。本文所述方案旨在进行实时胎鼠超声心动图检测 体内.
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摘要
摘要
先天性心脏病（CHDs）是儿童发病和早期死亡最常见的原因。产前检出 先天性心脏病（CHDs）潜在分子机制的研究 对于发明新的预防和治疗策略至关重要。突变小鼠模型是发现新靶点的有力工具 机制 以及驱动心脏发育并影响其潜能的环境应激调节因子 先天性心脏病（CHDs）中的改变。然而，针对这些假定致病因素的因果关系建立，目前仅局限于组织学研究 以及分子研究 在非存活动物实验中，其中 监测关键的生理和血流动力学参数是 常常缺失。活体成像技术已成为建立 先天性心脏病的病因。特别是 超声成像可用于产前检查，无需通过手术暴露胎儿， 允许维持 在监测环境胁迫影响的同时记录其基础生理状态 在心脏腔室发育的血流动力学和结构方面。在此，我们使用高频超声（30/45） 用于在E18.5阶段检测胎鼠心血管系统的体系 在子宫内 在基线水平及产前缺氧暴露后的反应。我们展示了该系统用于测量胎鼠心脏心腔大小、形态、心室功能、胎心率以及脐动脉血流指数的可行性，并揭示了系统性慢性缺氧暴露对这些参数的影响。 在子宫内 实时地
引言
先天性心脏畸形是在早期心脏发育过程中发生的异质性结构缺陷。目前手术技术的进步已显著提高了患者的生存率 患有先天性心脏病的婴儿1,2然而，生活质量常常因继发性因素而受到影响 长期住院及分期手术修复的需求1,2,3,4,5先天性心脏病潜在分子机制的产前检测对于规划早期干预、实施新的预防策略以及改善终身预后至关重要6,7.
尽管多种遗传和环境因素已被认为与先天性心脏病（CHDs）的发病机制相关，但明确其因果关系仍是改进诊断、治疗和预防策略尚未满足的需求1,8,9,10....
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方案
加州大学洛杉矶分校动物护理与使用委员会已批准本方案中所示的所有操作程序。这些实验是在美国加利福尼亚州加州大学洛杉矶分校机构动物护理与使用委员会批准的有效动物实验方案下开展的持续性研究的一部分。动物的饲养与护理遵循《实验动物护理与使用指南》中的标准。
1. 准备高频超声成像系统
- 打开超声成像系统和生理监测仪。
- 连接 30/45 MHz 探头。
- 将相应的扫描头放置在成像平台附近的支架上。
- 选择 Cardiac Measurement Program 选项。
- 将超声耦合剂倒置放入预热至 37 °C 的预热容器中。
- 确认麻醉用管路系统正常，并检查氧气和异氟烷的液位。
- 对成像平台及工作区域进行消毒。
- 调节成像平台的加热档位，以维持母体恒定的体温和心率。
2. 孕鼠准备
- 将怀孕的小鼠（C57/BL6）放入麻醉诱导室中。
- 通过持续输送异氟烷（异氟烷 2%–3%）与100%氧气（100% O2）的混合气体，以200 mL/min的流速在诱导室中进行麻醉诱导。
- 将已镇静的小鼠转移至成像平台，保持仰卧位。
- 使用连接麻醉管路系统的....
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结果
心脏和血流动力学指标的统计学分析在离线状态下进行。计算3张最佳图像中连续5次测量的平均值。数据以均值±标准误（Mean ± SEM）表示。采用Student t-检验进行组间比较。当P值≤0.05时，认为差异具有统计学意义。
按照上述方案，通过在妊娠第18.5天对C57/BL6定时妊娠小鼠进行实时高频超声记录，我们表征了产前慢性缺氧暴露对晚期妊娠胎儿小鼠心血管状态的影响。
建立繁殖组后，确认交配成功。将定时妊娠的母鼠饲养于笼中，保持12小时光照-12小时黑暗循环，并自由供应食物和水 随意 直至妊娠第14.5天（GD14.5），将怀孕小鼠分配至常氧组（维持于常氧空气环境中）或低氧组（置于含10% FiO₂的低氧舱中）2 以诱导全身性缺氧。出生后，母鼠及其幼鼠继.......
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讨论
心血管畸形和疾病在很大程度上受到遗传因素和环境因素的影响19。我们先前已证明，从妊娠中期开始实施的母体热量限制对胎儿-胎盘循环血流及胎儿心脏功能具有显著影响9。
产前缺氧是胎儿发育过程中另一种常见的应激因素，可能极大地影响胎儿-胎盘生理及 循环系统。在先天性心脏病（CHD）背景下，产前缺氧暴露的影响可能更为显著，导致围产期难以适应出生后的生活。本研究中检测到的异常心率和心脏指数确实是心脏应激及胎盘循环生理改变的重要指标，因此构成了识别发育缺陷以及随之而来的血流动力学改变的基本要素；这些改变在产前缺氧应激下可能进一步加剧，进而导致早期心力衰竭。与预期相反的是，暴露于缺氧环境的胎儿心率较低。这一现象可能反映了在妊娠18.5天（GD18.5）时，胎鼠对缺氧反应中心脏自身调节机制尚未成熟。然而，其确切的发病机制仍不清楚。
尽管其他先进的成像方法（如胎儿心脏磁共振成像）能够在发育过程中对心脏结构进行实时成像
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致谢
我们感谢加州大学洛杉矶分校分子医学部动物生理学核心设施提供的支持 技术支持 并开放获取Vevo 2100超声生物显微镜（UBM）系统。本研究由美国国立卫生研究院/儿童健康研究中心（5K12HD034610/K12）、加州大学洛杉矶分校-儿童发现研究所、今日与明日儿童基金以及M. Touma获得的大卫·格芬医学院研究创新奖资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| Vevo 2100 | VisualSonics，加拿大安大略省多伦多市 | N/A | 高频超声生物显微镜。该设备位于美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）分子医学部动物生理学核心设施。 |
| 近交系小鼠（c57/BL6） | 查尔斯河实验室 | N/A | 近交系野生型小鼠品系 |
参考文献
- Touma, M., Reemtsen, B., Halnon, N., Alejos, J., Finn, J. P., Nelson, S. F., Wang, Y. A Path to Implement Precision Child Health Cardiovascular Medicine. Front Cardiovasc Med. 4, 36(2017).
- Triedman, J. K., Newburger, J. W. Trends in Congenital Heart Disease. The Next Decade. Circulati....
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