Abstract
中的新血管活性药物的发展,动脉血压监测是用于评价新提出的药物的功效的关键。事实上,研究集中在新的潜在的治疗靶标使用基因改变的小鼠中发现需要全身动脉压力变化的可靠,长期评估。目前,金标准获得门诊老鼠血压长期测量采用植入无线电发射器,这就需要动脉插管。这种技术消除了对束缚,抑制,或麻醉的数据采样期间引入应力和工件的动物。然而,在经由导管小鼠动脉血压监测可以是相当有挑战性由于动脉的小尺寸。在这里,我们提出一个一步一步的指导,说明了无线电发射器和颈动脉C的成功皮下植入的关键钥匙通道环中的小鼠。我们还包括了一周期手术后恢复的后自由移动小鼠的长期血压活性的实例。根据这一程序将允许同时从多个可靠的动物直接血压记录。
Introduction
高血压是心血管疾病的主要危险因素之一,它无疑是一个重大的公共卫生问题无论是在发达国家和发展中国家1。实验性高血压几种动物模型已经发展到模仿像那些在人体2观察到的高血压反应。其中,门诊鼠标代表了一个很好的模型来研究的起源与高血压,允许在长期暴露于高血压的后果体内分析的进展。
血压(BP)的小鼠监测已经帮助研究人员解开参与生理学和疾病,如高血压和心脏衰竭3,4病理生理学几种机制。事实上,小鼠基因组的操纵允许代转基因或基因靶向模型合适的用于研究高血压5,6。然而,即使是温和的操作清醒小鼠的诱导兴奋,能够在数据采集过程可能引进假象,而使用镇静剂或镇静剂的深刻影响血压7。这些方面是特别重要的,必须在考虑尝试长期血压监测时作出。
有几种方法在小鼠中以记录血压,和目前最常用的技术之间的比较已在别处讨论8,9。然而,对于测量血压的AHA建议的结论是,BP的动脉内测量通常是优选的,因为它们直接测量血压在一段10长时间的能力。加之动脉压的直接测量无线电遥测是监测生理功能清醒和自由活动的实验动物,同时尽量减少压力和环保相关的人为9,11国家的最先进的方法。无线电遥测提供自动收集血压,心脏速率,体温和动物活动来自多个清醒动物的能力。
虽然这种方法已成为很受欢迎,在许多实验室,在小鼠无线电遥测植入可以技术上具有挑战性。这里,我们显示了一步一步的协议,阐释如何植入在小鼠一压力传感器。该技术涉及在小鼠体内的探针的皮下插入,引导导管到颈部并通过左侧颈动脉附近的主动脉弓转发。远程捕获的数据显示活在电脑显示器上。数据也存储为“离线”的分析。
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Protocol
伦理学声明:此视频文章中提到的所有动物的程序进行了审查,并经动物护理和使用委员会(IACUC)在田纳西大学健康科学中心大学的认可。
注:整个手术过程中使用无菌器械显微外科。手术器械可以利用红外线消毒器在1500°F(815.6℃)的最佳的杀菌温度下进行灭菌。遥测能够但是重复使用,在动物插入之前确保根据生产商的指示和该导管的末端已被重新填充与由制造商提供的特殊凝胶灭菌整个发射机。
1.实验动物
- 获得IACUC批准将要进行的所有实验。与机构IACUC咨询强烈建议对于此过程后,术后镇痛药的使用要求。
- 保持动物在Climate受控室具有21℃,60%相对湿度,环境温度和自由摄取食物和水的12小时明暗周期。
注意:由于鼠标主体具有容纳遥测探针(近似直径为1厘米×2厘米长),它是优选使用重20克或更高的小鼠。
2,麻醉和手术准备
- 称量使用精密刻度鼠标并记录其重量。确保轻轻地,悄悄地处理动物。
- 将动物进入感应室并关闭它。在0.5升/分钟设定氧流量,并在4设置的异氟烷浓度 - 5%。
- 当鼠标失去知觉,将其放置在保持在36身体变暖板 - 37℃。保持通过用异氟烷组鼻锥麻醉在2%(保持流量在0.5升/分钟)。
- 通过从颈部和叔背面去除毛发准备操作区域他通过应用脱毛膏颈部腹侧方面。
- 手术擦洗(优碘溶液)用70%异丙醇的交替的3应用治疗切口部位。
3.手术
- 鼠标放置在仰卧位置。按捏脚检查反射,直到没有任何反应调整麻醉。使用手术刀鼠标的颈部下方约1厘米中线切口。在切割的左侧通过仔细分离下层的结缔组织皮肤创建皮下空间。
- 翻转小鼠,并用手术刀做的约1.5厘米的皮肤切口在肩胛骨后面背侧左侧。创建沿着动物的侧翼大到足以容纳该设备的皮下囊袋。将发射器放入口袋。
- 插入在后面的切口小止血钳和皮下操纵它朝向前领口。使用插入的-止血钳,轻轻抓住无毒聚乙烯管(4厘米长×1毫米的ID)。
- 通过在后面的隧道出横向切割拉止血背面直至管子从两个腹和背切口突出,从止血释放管。从背面,通过颈部插入导管传感器插入管隧道压力传感导管的尖端。从脖子前,拉并取出聚乙烯管,并使用金属夹关闭背侧切开。
- 仔细分离用无菌棉签涂抹下颌腺和使用弹性钩停留收回左上颚腺。用细尖弯钳,找到颈动脉沿气管左侧。保持手术部位放置和确保无菌的悬垂性不育。
- 小心隔离从周围组织容器并轻轻分开迷走神经(发白的颜色),它是沿着颈动脉从动脉远离。小心不要切断或损伤神经或动脉。
- 通过三片非吸收缝合线7-0的孤立的颈动脉部分下方。领带的颅缝以关闭血流量。拉缝线最接近胸骨暂时阻塞从主动脉血流量。
- 请使用中间缝合线松散的结。这将用于固定导管的容器中。切一个小切口入颅,并使用微型剪刀胸骨缝合线之间的动脉。
- 抓住特殊容器插管钳将导管,小心不要挤压导管,以防止探头凝胶损失。轻轻,抢用细尖弯曲的镊子镊子的动脉,检索导管,并通过小切口在容器插入。
- 拧紧动脉周围的中间缝合节点,轻轻地推进猫海特。轻轻松开缝合线即最接近于胸骨和继续推进所述导管朝横向主动脉。
- 观察,让的导管需要多远插入近似指数导管的标志。一旦达到这一点,轻轻地拧紧两个较低和围绕导管上缝合。该导管是通过缝线结固定在颈动脉。
- 关闭与非吸收缝线5-0皮肤切口。一旦封闭,封闭与组织粘合剂切口。
4.手术恢复和BP测量
- 密切监测动物的正常姿势和行为的回报。期间由一名兽医人员24小时的手术后时期辖镇痛。
- 一旦动物已恢复(5 - 7天手术后),在放置在遥测接收板顶部定期鼠笼分别容纳他们。
- 打开植入TRansmitters“开”和“关”,通过使用磁性装置简要地定位成靠近所述动物从笼的外侧。
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Representative Results
数据可以远程由接收机获取;痕迹显现在电脑屏幕的质量控制( 图1a)上。细节如动物的ID,舒张压和收缩压也示( 图1b)。动脉压可连续(24/7)记录,或简称设定的时间间隔( 即 ,60秒收购每隔一小时)。数据可以被自动存储在硬盘用于以后的分析。平均的从3天的连续记录血压数据示( 图2),也能够欣赏黑暗和光照周期之间的昼夜节律变化。的压力变化和心脏率平均分别计算与时间作图。
图1.典型的血压描记 与遥测装置植入4不同的鼠标翁>。 (A)描记显示,在5分钟的间隔实时动脉血压的变化(毫米汞柱)。数据被植入后第5天,从四个不同的成年小鼠同时采集的。 (B)在从A提取时间分辨率高跟踪,就可以体会到血压的收缩压和舒张压值,BP周期的持续时间和心脏率。 请点击此处查看该图的放大版本。
图2. 长期动脉血压显示昼夜节律变化。场均压力数据说明了(A)收缩压(SP),(B)舒张压(DP),(C),平均动脉压(MAP),值(D)心脏RATE在次/分表示。数据来自白天(光照周期,L)或夜间(黑暗周期,D)采取连续录音中提取。录音开始7天手术后。所有数据都表示为平均值±SEM(N = 4只小鼠)。 请点击此处查看该图的放大版本。
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Discussion
植入无线电遥测已经在过去十年显著改善;较小的探针尺寸使得所述植入物为动物创伤小,延长电池寿命有助于降低成本,并独立遥测频率消除接收器之间的串扰。遥测被认为是国家的最先进的方法为自由移动的动物而不使用约束,人际交往,或者麻醉由其他技术8,9所需的相关文物收集的各种生理参数。
然而,他的一些技术的缺点的用仪器和软件的初始成本相关联。发射机是脆弱的,容易受到损害,并在电池最终不会用完电并需要更换。虽然公司提供了翻新成本更低的损坏探头,成本可能仍然望而却步一些实验室。此外,该过程可以是技术上具有挑战性和实践要求达到可靠的血压测量。最后,还有相关的死亡率一些手术后,这在我们手中的5%左右。这可以大大增加,如果一个特定的处理,必须进行测试,或者如果一个基因操作损害鼠标健康。
以下关键因素是对过程的成功执行必不可少的:用无菌生理盐水保持组织水合整个过程。务必使用非常谨慎,发送器;避免由压力传感器保持它,因为这可能导致凝胶漏出或损坏变送器。当插入导管,配合中央的缝合带双结,因为不这样做将导致导管退出容器。导管的所需长度具有在颈动脉中插入可以按照在该particu使用的小鼠品系和重量改变LAR研究。因此,强烈建议运行一些初步试验来确定导管需要有多深要插入以避免主动脉的闭塞。最后,每日监测动物,并确保发射机上方的皮肤没有被拉伸或坏死。如果扩展的坏死或感染时,根据机构的政策安乐死的动物。
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Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Small animal anesthesia system | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | low-flow small animal anesthesia system | |
Pad warmer and mouse termometer | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | allows monitoring body temperature, and homeothermic control in small animals | |
Binocular Microscope | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | KSCXTS-1121 | binocular body with boom stand pole and top LED |
Hemostat Forceps | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750451 | used to clamp blood vessels or tag sutures |
Small metal Clips, 7 mm, Stainless Steel | Kent Scientific Corp, Torrington, Connecticut, USA | INS750344 | used for skin closure |
Betadine solution | Purdue Products L.P., Stamford, CT, USA | NDC-67618-150-01 | 10% povidone iodine topical solution |
Normal saline solution | Abott Laboratories | 04930-04-10 | needed for preventing tissue from drying. |
Nair (Hair remover lotion) | needed for fur removal from the site of incision/surgery | ||
Braide silk suture | Teleflex Medical OEM, Coventry, Connecticut, USA | Size 5.0, 6.0, 7.0 | |
Ethanol | 2716 | 70% ethanol for disinfection | |
Spring scissors | Fine Science Tool | 15000-10 | for minor dissection |
Scissors (angled to side) | Fine Science Tool | 14063-011 | No. 3 handle |
Scalpel blade | 2976-0 | No. 10 | |
Forceps (curved) | Fine Science Tool | 11150-10 | for holding tissue |
Forceps (straight) | Fine Science Tool | 11151-10 | for holding tissue |
Needle holder | Fine Science Tool | 12002-12 | for suturing |
Fine needle nose Forceps | Fine Science Tool | ||
Isoflurane | Henry Schein Animal Health, Melville, New York, USA | a general inhalation anesthetic agent | |
Sterilizer | Benchmark Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USA | B1000 | sterilize surgical tools in 5-10 seconds using infrared heating |
Gauze Pads | Johnson & Johnson, New Brunswick, NJ, USA | JJ8513 | to use for wound cleaning, prepping, scrubbing or dressing |
Telemetry Device | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | DSI-PA-C10 | to record blood pressure in freely moving mice |
Telemetry receiver system coumpled with a PC | Data Sciences International, St. Paul, MN, USA | ||
Tubing | Instech Laboratories, Plymouth Meeting, PA USA | BTPE-90 | |
Vessel Cannulation Forceps, 13 cm, 0.5 mm OD | World Precision Instruments | 503374 | special vessel cannulation forceps |
Tissue adhesive | 3M Animal Care Products, St. Paul, MN, USA | NAC No.: 11380041 | use to close minor wounds, often eliminating the need for sutures and/or bandages |
Weighing scale | BB300 | precision analytical laboratory balance |
References
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