本实验方案描述了在使用经食管心房起搏评估小鼠心房颤动易感性时，优化实验参数的方法。
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摘要
摘要
房颤（AF）的遗传性和获得性危险因素小鼠模型在研究AF的分子决定因素方面已被证明具有重要价值。可通过经食管心房起搏进行程序性电刺激，作为一种可存活的操作，从而实现对同一只动物进行系列检测。然而，目前存在多种起搏方案，这给实验的可重复性带来了困难。本方案旨在提供一种标准化策略，以建立针对特定模型的实验参数，从而提高不同研究之间的可重复性。需先开展初步研究，以优化所考察特定模型的实验方法，包括研究时动物的年龄、性别以及起搏方案的参数（如起搏模式和房颤易感性的定义）。尤为重要的是，应避免使用过高的刺激能量，因为这可能导致神经节丛受到刺激，意外激活副交感神经系统，表现为起搏期间出现明显的房室（AV）阻滞，并常伴随人为假象的房颤诱发。出现此类并发症的动物必须从分析中剔除。
引言
心房颤动（AF）是多种获得性和遗传性危险因素共同作用的最终通路。在研究AF基质的病理生理机制时，小鼠模型具有优势，因为小鼠易于进行遗传操作，且通常能够重现人类不同临床表型下观察到的AF易感性1,2,3。然而，小鼠极少发生自发性心房颤动4，因此需要采用激发性心房起搏研究。
程序性电刺激（PES）可用于评估小鼠心房电生理特性及心房颤动（AF）易感性，可通过心内电极5或经食管电极6起搏实现。尽管经食管方法作为可存活手术具有显著优势，但其应用因大量已发表的实验方案7,8以及可能影响可重复性的多种变异来源而变得复杂9。此外，现有文献中对不同方案的比较报道有限，使得选择合适的起搏方案具有挑战性。
本方案旨在采用系统性策略，建立针对特定模型的小鼠房颤易感性评估经食管程序性电刺激（PES）方法，以提高实验的可重复性。重要的是，需首先开展初步的预实验....
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方案
该实验程序已获得范德堡大学机构动物护理和使用委员会的批准，并符合《实验动物护理和使用指南》的要求。本方案采用遗传性9和获得性10（如高血压）两种房颤易感小鼠模型进行开发。操作人员对所研究小鼠的表型保持盲态。
1. 动物选择
- 对于遗传模型，按照以下所述方法（见步骤6）对小鼠进行双周一次（即每隔一周）的心房起搏，以确定房颤易感性的最佳时期。
- 从8周龄开始进行双周起搏。使用同窝野生型小鼠作为对照组以减少变异性。应同时研究雄性和雌性小鼠，因为其中一种性别可能不会表现出房颤表型9。
- 对于获得性模型，在小鼠达到生理成熟后（约12周龄）10进行起搏。如上所述，应同时研究雄性和雌性小鼠。
- 在这些初步研究中，应同时进行短阵快速起搏8（使用固定的起搏周长[CL]）和递减性起搏7（起搏周长逐步缩短），以确定最佳起搏模式。每次操作之间至少间隔24小时。
注意：随着研究的小鼠数量逐渐增加，应定期回顾累积数据，以确定最适宜的年龄、性别和起搏模式，这些条件应能在....
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结果
经食管心房起搏研究通过测定窦房结恢复时间（SNRT）和房室结有效不应期（AVERP）以及心房颤动（AF）易感性，来评估窦房结和房室结的电生理特性6（图1）。心电图（ECG）记录可用于测量P波持续时间、PR间期、QRS持续时间和QT/QTc间期。在快速心房起搏期间持续记录心电图，可提供以下心房颤动易损性的指标：研究期间诱发的心房颤动发作次数、发作的累积持续时间和平均持续时间，以及持续性心房颤动的发作次数。起搏过程中出现明显房室传导阻滞的发作，可反映起搏诱导的副交感神经兴奋状态（图3），提示相关的心房颤动为此现象的人工假象，而非模型本身的病理生理机制所致9。
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讨论
经食管心房起搏不仅能够在同一动物体内进行系列研究，而且其持续时间通常比心内电生理研究更短（约20分钟），从而减少了麻醉药物的使用及其对电生理参数的影响。
对于每种小鼠模型，最初都必须优化方法。在正常小鼠中，衰老会增加心房颤动（AF）的可诱导性18,19，而不同的遗传模型可能仅在有限的时间段内表现出AF的可诱导性。每隔一周进行预实验，可以确定一个年龄窗口，在此期间AF表型小鼠可被诱导，而对照组小鼠则不能。性别可能是一个决定性因素，因为一种或两种性别的小鼠都可能表现出可诱导的AF9。此外，特定小鼠可能仅对一种起搏模式表现出AF易感性，而其他小鼠则对另一种模式或多种模式表现出AF易感性9。
快速心房起搏期间，小鼠可能出现过度的房室传导阻滞，这种情况常与心房颤动（AF）的诱发同时发生。该现象是由于意外刺激了位于左心房后壁的神.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
图2 使用 BioRender.com 制作。本研究由美国国立卫生研究院下属的国家心肺血液研究所（HL096844 和 HL133127）、美国心脏协会（2160035、18SFRN34230125 和 903918 [MBM]）以及美国国立卫生研究院转化科学促进国家中心（UL1 TR000445）的资助项目支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 27 G 心电图电极 | ADInstruments | MLA1204 | |
| 2-F 八极电极导管 | NuMED | CIBercath | |
| 活性炭罐 | VetEquip | 931401 | |
| 分析软件 | ADInstruments | LabChart v8.1.13 | |
| 生物放大器 | ADInstruments | FE231 | |
| 数据采集硬件 | ADInstruments | PowerLab 26T | |
| 眼药膏 | MWI Veterinary | NC1886507 | |
| 加热垫 | Braintree Scientific | DPIP | |
| 异氟烷 | Piramal | 66794-017-25 | |
| 刺激器 | Bloom Associates | DTU-210 | |
| 刺激隔离器 | World Precision Instruments | Model A365 |
参考文献
- Sumitomo, N., et al. Association of atrial arrhythmia and sinus node dysfunction in patients with catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. Circulation Journal. 71 (10), 1606-1609 (2007).
- Fukui, A., et al.
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重印与许可
