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方法文章

使用可植入遥测技术对清醒啮齿类动物进行连续动脉压监测及其与尾套法的比较

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DOI:

10.3791/69652

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2025年11月14日

本文内容

摘要

本方案详细介绍了在清醒啮齿类动物中应用可植入式遥测技术进行连续且可靠的动脉压监测的方法,涵盖手术植入、术后护理、数据采集以及与尾套法的比较。

摘要

遥测技术能够在生理条件下对清醒状态的啮齿类动物进行可靠且连续的动脉血压(BP)监测,同时最大限度地减少由操作者引起的人为误差。可植入式发射器包含一根压力感应导管,其植入手术方法根据所使用的物种及研究目的而有所不同。在啮齿类动物中,最常见的植入途径是通过颈动脉或腹主动脉。由于颈动脉途径可直接通向主动脉弓,有利于准确测量中心血压,因此常被优先选用;而腹主动脉途径也广泛应用于慢性研究。 与尾套法等无创方法相比,可植入式遥测技术能够提供更准确且更稳定的压力测量结果,因此在需要精确长期监测血压的高血压研究中尤为适用。本实验方案详细描述了麻醉、手术植入技术以及术后护理操作,并介绍了获取和分析血流动力学参数——收缩压、舒张压、平均动脉压及心率(HR)——的方法,同时提供了与尾套法测量结果的比较评估。

引言

在清醒啮齿类动物中对动脉血压(BP)进行准确且连续的监测,对于心血管研究至关重要,尤其是在需要精确测量动态血流动力学变化的高血压研究中1,2,3。传统的无创测量方法(如尾套法)虽被广泛使用,但受限于间歇性采样、与应激相关的干扰因素,以及无法捕捉血压的昼夜节律变化4,5。这些问题影响了测量的准确性与可重复性,限制了其在长期血流动力学研究中的应用6。

遥测系统可提供更准确且一致的血压(BP)测量结果。该方法能够对自由活动的动物进行连续、高质量的血压监测,从而消除因操作人员干预和束缚所引起的应激反应带来的变异性7,8,9,10。这一技术在高血压研究中尤为有用,因为在研究血压升高的发生时间、幅度和稳定性以及昼夜节律模式时,连续监测至关重要11

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方案

所有实验程序均经西安交通大学机构动物护理与使用委员会(IACUC)批准(编号:XJTUAE2025-2784),并依照机构及国家关于实验动物护理与使用的指南进行。实验中使用了8周龄雄性自发性高血压大鼠(SHRs)和C57BL/6小鼠。

1. 动物准备

  1. 饲养条件:将所有动物饲养在环境可控的房间内,保持室温21 °C,相对湿度60%。设置12小时光照/12小时黑暗的光照周期。提供标准实验室饲料和饮水 随意摄取.
  2. 遥测植入推荐体重:选择体重为20–35 g的小鼠,以确保导管植入长度充足,并能容纳遥测发射器的尺寸(HD-X11:33 × 33 × 14 mm;HD-S10:42 × 42 × 18 mm)。进行颈动脉导管植入时,应选择体重≥20 g的小鼠;进行腹主动脉植入时,建议使用体重约30 g的小鼠。对于大鼠,应选择体重≥170 g的个体,以确保设备适配并减少手术并发症。大鼠应采用腹主动脉植入方式。
    注意:该体重范围在慢性遥测监测中兼顾了手术可行性和动物福利因素。

2. 术前准备

  1. 遥测植入物型号验证:小鼠使用 HD-X11 发射器,大鼠使用 HD-S10 发射器。确认发射器上的型号编号和编码信息(图1

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结果

在 C57BL/6 小鼠中持续遥测记录血压和心率
将 8 周龄雄性 C57BL/6 小鼠随机分组,分别通过颈动脉插管(CAC)或腹主动脉插管(AAC)植入遥测发射器。经过 10 天恢复期后,开始记录基础血压。连续 24 小时监测证实信号稳定可靠,并呈现预期的昼夜节律,夜间值略高于日间值。与 CAC 相比,AAC 在光照期和黑暗期均导致更高的收缩压(图 8A),舒张压无差异(图 8B),平均动脉压轻度升高(图 8C),心率无显著变化(图 8D)。如补充图 4A-D所示,还展示了每分钟的收缩压、舒张压、平均动脉压和心率平均值。由连续记录获得的日均收缩压(图 8E)、舒张压(图 8F)、平均动脉压(

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讨论

方案中的关键步骤
可植入式遥测技术被广泛认为是在清醒、自由活动的啮齿类动物中进行连续、高保真心血管监测的金标准31,32。一个关键步骤是根据实验目标选择导管植入部位,即颈动脉或腹主动脉。颈动脉植入技术操作简便,且允许导管进入升主动脉,从而获得高保真的脉动压力记录,适用于急性研究或中心压力测量。然而,这种方法在长期研究中可能影响脑部灌注,并需要谨慎使用抗凝措施以防止血栓栓塞并发症33,34,35,36。相比之下,腹主动脉植入可为慢性记录提供更高的稳定性,对内脏器官血流影响较小,并减少运动伪影,但需要较高的外科手术技巧,通常仅适用于体型较大的啮齿类动物。精细的外科技术,包括精确的导管放置与牢固固定,以及充分的术后护理,对于确保.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本工作受到国家自然科学基金(项目编号 82230012、81830015,授予王N.;项目编号 91939108、82570478,授予肖L.)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
APR-1 环境压力参考装置Data Sciences International (DSI)APR-1 环境压力参考装置是每个 DSI 遥测系统中的必要组件,用于在监测压力测量值时动态补偿大气压力变化对遥测植入物所获取的绝对压力(相对于真空)测量值造成的影响
纤维素补片套装Data Sciences International (DSI)370-0036-001
戊二醛MetriCide89132-856
格雷夫有齿弯镊Data Sciences International (DSI)11054-10
植入物(HD-S10)Data Sciences International (DSI)825969
植入物(HD-S10)Data Sciences International (DSI)910265
植入物(HD-X11)Data Sciences International (DSI)1315981
植入物(HD-X11)Data Sciences International (DSI)1315986
异氟烷RWD Life ScienceR510-22-10
利沙婴儿直剪—10 cmData Sciences International (DSI)14078-10
Matrix 2.0 (MX2) Data Sciences International (DSI)Matrix 2.0 (MX2) 负责管理 PhysioTel 和 PhysioTel HD 遥测植入物与数据采集计算机之间的通信。
莫里亚器械盒Data Sciences International (DSI)20311-21
生理盐水科隆制药C1250213B1
奥尔森-希加精细持针器Data Sciences International (DSI)12002-12
戊巴比妥钠Sigma-AldrichP3761
RPC-1 接收器Data Sciences International (DSI)34668RPC-1 接收器通常用于监测饲养在塑料笼具中的动物,笼具可直接放置在接收器上方。RPC-1 接收器能够可靠接收通过数字遥测传输的数据,并配备两个相互垂直的接收天线,以最大限度减少因信号发射方向性导致的数据丢失。
RPC-1 接收器Data Sciences International (DSI)34669
Tergazyme 酶清洗剂Sigma-AldrichZ273287
血管套管镊,11 cm 长Data Sciences International (DSI)00608-11
血管扩张器—尖端呈 45 度角,13.5 cm 长Data Sciences International (DSI)00276-13
Vetbond 组织粘合剂明尼苏达矿业制造公司(3M)1469SB
赛拉嗪 20Sigma-AldrichX1251
Zoletil 50维克实验室

参考文献

  1. Van Vliet, B. N., Chafe, L. L., Montani, J. P. Characteristics of 24 h telemetered blood pressure in enos-knockout and c57bl/6j control mice. J Physiol. 549 (Pt 1), 313-325 (2003).
  2. Braga, V. A., Prabhakar, N. R. Refinement of telemetry for meas....

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重印与许可

标签

血压测量颈动脉腹主动脉高血压研究血流动力学参数手术植入