本方案描述了一种快速、无创的方法，用于评估射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）小鼠模型中的冠状动脉微血管功能障碍。通过多普勒超声引导定位左冠状动脉，测定冠状动脉血流速度在充血状态与基础状态下的比值，计算冠状动脉血流储备（CFR）。
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方法文章
* These authors contributed equally
本方案描述了一种快速、无创的方法，用于评估射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）小鼠模型中的冠状动脉微血管功能障碍。通过多普勒超声引导定位左冠状动脉，测定冠状动脉血流速度在充血状态与基础状态下的比值，计算冠状动脉血流储备（CFR）。
射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）由于缺乏有效的治疗方法，且其潜在的病理生理机制尚不明确，已成为重大的全球健康负担和主要的临床挑战。冠状动脉微血管功能障碍（CMD）在HFpEF患者中高度普遍，可引发心肌缺血，进而损害左心室的舒张和收缩功能。鉴于微血管功能障碍是HFpEF的核心特征，CMD目前被认为是其发病机制中的重要因素。冠状动脉血流储备（CFR）定义为最大充血状态下与静息状态下的冠状动脉血流速度之比，是心肌缺血的重要指标。此外，CFR还可作为冠状动脉血管运动功能障碍的综合指标，反映心外膜冠状动脉和微血管共同对心肌灌注产生的血流动力学影响。本方案重点介绍利用多普勒超声心动图评估HFpEF小鼠模型中CFR变化的方法。在本研究中，对照组小鼠 在异氟烷诱导的血管扩张后，冠状动脉峰值血流速度较静息状态 增加 两倍以上 ，而HFpEF小鼠的这一反应则显著减弱。在HFpEF中，降低的CFR可预测不良预后，并反映潜在的微血管功能障碍，因此CFR成为研究疾病进展和指导患者筛选的关键工具。
射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）是心力衰竭的主要类型，且与不良预后相关。然而，目前尚无经证实可降低其发病率和死亡率的治疗方法。1,2. 存在多种风险因素，包括高龄、高血压、糖尿病、血脂异常和肥胖 在……之下；构成……的基础 HFpEF 的复杂性与异质性3近年来，越来越多的证据表明，冠状动脉微血管功能障碍（CMD）是射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）的独立且直接的危险因素，而非伴随共病。4,5,6冠状动脉微血管功能障碍，涉及功能性和结构性异常，是射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）中发生心内膜下缺血、弥漫性间质纤维化和左心室功能障碍的基础。7,8已针对心肌病在心血管疾病中的病理作用开展了大量研究9,10一项临床研究表明，微血管功能障碍（以受损的冠状动脉血流储备，CFR为证据） <2.0）....
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所有操作均符合南京鼓楼医院机构伦理委员会批准的方案（批准号：20011141），并遵循《动物研究：In Vivo 实验报告指南》（ARRIVE 指南）20。本研究中，射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）模型建立于6至8周龄的雄性C57BL/6J小鼠（体重，~25 g）中。 实验期间，小鼠饲养于特定病原体阴性（SPF）环境中，温度控制在（23 ± 1 °C），湿度维持在65%–70%，光照与黑暗周期为12小时交替。 所有动物均可 自由摄食和饮水。实验结束后，小鼠以1.5%异氟烷麻醉，随后通过颈椎脱位法实施安乐死。所用试剂与仪器列于材料表中。
1. 建立射血分数保留型心力衰竭小鼠模型
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本研究共使用16只小鼠（HFpEF组，n = 8；CTRL组，n = 8）。在胸骨旁长轴（PLAX）切面下，通过彩色多普勒引导识别左冠状动脉，并采用脉冲波（PW）多普勒测量冠状动脉血流速度。在每只小鼠1.5%（基础状态）和3%（充血状态）异氟烷浓度下获取充分且可重复的图像后26，通过至少3个连续心动周期的测量值取平均确定冠状动脉血流储备（CFR）；代表性结果见图2。每只小鼠在同一次成像过程中仅进行一次充血刺激。
初始评估包括在评价冠状动脉微血管功能障碍之前，通过心尖四腔观超声心动图验证HFpEF小鼠模型是否成功复制。研究结果表明，HFpEF组的E/A比值和E/e'比值均显著升高，提示存在舒张功能障碍（图3A,B）。此外，与对照组相比，HFpEF小鼠的等容舒张时间（IVRT）显著延长，提示左心室主动舒张功能受损（补充图1A）。同时，HFpEF小鼠的体重显著高于对照组，反映了高脂饮食诱导的代谢表型.......
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本研究介绍了一种采用 非侵入性、操作简便且可重复的方法，用于评估HFpEF动物模型中的大血管和微血管功能障碍。多普勒超声心动图用于评估冠状动脉血流储备，已被欧洲心脏病学会认可为一种经过验证且可重复的方法15。在C57BL/6J小鼠的正常生理条件下，冠状动脉血流储备预期值应≥2.0。本研究中，与CTRL组相比，HFpEF小鼠的CFR显著降低，提示冠状动脉微循环受损4,20,27。
实时同步B型和脉冲波多普勒成像是一种评估小血管的有价值工具。然而，由于脉冲重复频率（PRF）的限制，实时条件下的速度量化仍局限于低速血流状态。操作者可通过优化参数（特别是缩小多普勒速度标尺）来增强小血管的可视化效果并改善多普勒数据采集。在图像采集过程中，存在若干技术挑战，需主动进行故障排查。关于 信号丢失问题，在高脂饮食联合L-NAME诱导的HFpEF小鼠.......
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作者声明不存在任何竞争性的财务或商业利益。
本工作得到了南京市杰出青年科学基金——南京市卫生健康委员会医学科技发展基金重点项目（JQX22001）；中国博士后科学基金（2023M731631）；南京大学医学院附属鼓楼医院临床研究基金（2024-LCYJ-PY-29）；江苏省卫生健康委员会和计划生育委员会科研基金（MQ2024049）的资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 动物生理监测仪 | Fujifilm | VEVO 3100 | 监测心率、呼吸频率和体温 |
| C57小鼠 | GemPharmatech Co., Ltd | ||
| 相机 | Canon,Japan | EOS R50 | 记录成像平台和超声探头的位置 |
| 脱毛膏 | Veet,French | 脱毛 | |
| 纱布 | Curity | CAR-6339-PK | 无菌 |
| 异氟烷 | REWARD | R510-22-10 | 麻醉 |
| N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME） | Sigma-Aldrich | N5751 | HFpEF小鼠模型构建 |
| 研究级饲料，60%脂肪 | Research Diets, Inc. | D12492 | 高脂饮食 |
| 手术恒温加热垫 | Globalebio, China | GE0-20W | 温度控制 |
| 超声耦合剂 | Parker Laboratories | W60698L | 超声传导凝胶 |
| Vevo 3100 临床前成像平台 | Fujifilm | VEVO 3100 | 超声心动图检查 |
| VevoLAB 软件 | Fujifilm | VevoLAB 3.2.6 | 超声心动图数据分析 |
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