המטרה של פרוטוקול זה היא לפרט את השיטה החדשנית להערכת תפקוד הלב הסגור של הדגים העובריים תחת התנאים הפיזיולוגיים והפתולוגיים.
מאמר שיטה
המטרה של פרוטוקול זה היא לפרט את השיטה החדשנית להערכת תפקוד הלב הסגור של הדגים העובריים תחת התנאים הפיזיולוגיים והפתולוגיים.
דג zebrafish מנוצל יותר ויותר כאורגניזם מודל עבור cardiomyopathies והתחדשות. השיטות הנוכחיות שהערכת תפקוד הלב אינן מאמינות באופן אמין במכניקה של מכניקה סגורה ואינן מתפקדות בקלות בדגי הזייברפיש. כאן אנו מציגים שיטת חצי אוטומטי, קוד פתוח עבור הערכה כמותית של דו מימדי (4D) בתפקוד הלב הסגור: ניתוח הזחה של דפורמציה מכנית אוטם שריר הלב (יהלום). דגים מעובריים הטרנסגניים הvivo באמצעות מערכת מיקרוסקופ פלואורסצנטית בעלת האור, עם סנכרון תלת-ממדי של תנועות לב. רכשה לבבות דיגיטליים תלת-ממדיים שוחזרו ב-end-systole ולאחר הסיום, וחדר החדר היה מחולק באופן ידני לתוך ערכות נתונים בינאריות. לאחר מכן, הלב הונחה מחדש ושנדגם מחדש לאורך הציר הקצר האמיתי, והחדר היה מחולק באופן שווה לשמונה מנות (I-VIII) לאורך הציר הקצר. בשל מטוסי דגימה מחדש שונים מטריצות ב-end-systole ולסיים דיאמאנס, מטריצה המרה הוחל על רישום התמונה כדי לשחזר את הקשר המרחבי המקורי בין הסיסטולי שנדגמו מחדש התמונה מטריצות דיאסטולי. לאחר רישום התמונה, וקטור העקירה של כל קטע מקצה-systole כדי הקצה-דיאמטה התבססה על העקירה של מרחב המסה בשלושה ממדים (3D). היהלום מראה כי מקטעי שריר הלב הבזליים הסמוכים לתעלת הלוח עוברים את הדפורמציה המכנית הגבוהה ביותר, והם הפגיעים ביותר לפגיעה בליבו בדוקסורוביצין. באופן כללי, יהלום מספק תובנות הרומן לתוך מכניקת לב הסגורה בעוברי הפליטה מעבר לחלק המפלט המסורתי (EF) תחת שני התנאים הפיזיולוגיים והפתולוגיים.
כימותרפיה המושרה רעילות הלב ספיקת לב שלאחר מכן הם אחת הסיבות העיקריות הפסקת כימותרפיה1. לכן, הערכה תפקודית הלב ממלאת תפקיד מכריע בזיהוי רעילות לב, וחשוב מכך, בחיזוי של פגיעת לב מוקדמת בעקבות כימותרפיה2. עם זאת, גישות נוכחיות למגבלות מפגש הערכה תפקודית הלב. שיטות כגון שבר הוצאה חדרית השמאלי (lvef) לספק רק מכניקת הלב העולמי לעתים קרובות מתעכב לאחר פציעה3,4. רקמת דופלר הדמיה מספק מידע אוטם שריר הלב סגורה אך סובל מתוך מצופה משמעותי והשתנות הבין-מצופה, בין השאר בשל תלות זווית של קרן אולטרסאונד5. מעקב מיוחד דו מימדי (2D) משתמש במצב B של האקו, אשר תיאורטית מבטלת את התלות בזווית, אבל הדיוק שלה מוגבל על ידי תנועה מחוץ למישור6. לכן, גישה קפדנית לתפקוד לבבי לב שאינו מהווה מחסור הן במחקר והן במסגרות קליניות.
בהקשר זה, פיתחנו שיטת כימות 4 ד לניתוח של תפקוד לב סגור שנקרא ניתוח הזחה של דפורמציה מכנית של אוטם שריר הלב (DIAMOND), כדי לקבוע את וקטורים העקירה של מסנטרואידים המוניים במרחב תלת-ממדי. הגשתי יהלום עבור הערכה vivo של תפקוד לב והרעלת לב דוקסורוביצין המושרה עם דג (danio rerio) כמו מודל בעלי חיים, שנבחר בשל שריר הלב שלהם מתחדשות וגנים התפתחותיים שמרו מאוד7. אנחנו עוד לעומת הזחה היהלום סגורה עם הוצאה הכללית הפליטה (EF) נחישות והזן 2D לאחר טיפול דוקסורוביצין. על ידי שילוב העקירה יהלום עם 4D האור מיקרוסקופ פלורסנט (LSFM) רכשה עיבוד של לבבות מתחלקים בדגים, יהלום מראה כי מקטעי שריר הלב הבזליים הסמוכים לתעלת מלוח לעבור את העיוות המכני הגבוה ביותר הם רגישים ביותר לפגיעה חמורה דוקסורוביצין לב8.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה לטיפול בעלי חיים מוסדיים באוניברסיטת UCLA (IACUC), וניסויים בוצעו בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המשרד לחקר בעלי חיים באוניברסיטת UCLA.
1. גידול Tg (cmlc2: mCherry) זברדג ואוסף של עוברים
2. טיפול דוקסורוביצין כדי לגרום לפציעה קרדיולוגית
3. אפנון מסלול מחריץ
4. הדמיה של LSFM וסנכרון לאחר הדמיה
5. שחזור של הלב הסיסטולי התלת-ממדית והדיאסטולי
6. פילוח של החדר
7. יצירת מקביפידים מלבניים לרישום תמונה
8. דגום מקרוב לבבות סיסטולי 3D לאורך המישור ציר קצר
9. חלוקת הלב החדש שנדגם
10. רישום של מטריצות סיסטולי ו התמונה דיאסטולי
11. פלט של וקטורי הזחה
הקואורדינטות של מרכז המסה התלת-ממדי (pS ו-pd) (כאשר k מציין את קואורדינטת X, Y או Z, בהתאמה) של כל פלח (I-VI) בערכת הנתונים של פילוח מתוך סיסטולה כדי דיאמנק (איור 1J). אנו מגדירים את הסנטאיד
ההמוני בחלל התלת-ממדי כדלקמן:
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
התהליך שדרכו היהלום פותח כדי להעריך את תפקוד הלב הסגור של 3D מוצג באיור 1. לאחר רכישת תמונות lsfm ושחזור ב-3d של הלב דג זברה העובריים (איור 1א), מטוס הציר הקצר האמיתי נקבע כמישור הניצב לציר האנכי והאופקי, שניהם נקבעים באמצעות מציג מרובה מטוסים (איור 1B). הלב היה לאחר מכן לאחר מכן לאורך המישור ציר קצר (איור 1ג), ומחולק לשמונה חלקים שווים היוו בזוויות אפי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אסטרטגיה קפדנית לקוונפיקציה של תפקוד אוטם שריר הלב הוא קריטי כדי להעריך מכניקה לב מעבר המסורתית EF, ידוע להיות מחוון חסר רגישות ומתעכב של פציעה שריר הלב1,4,12. מכאן, יש כבר עניין הולך וגדל סמנים של שינויים שריר הלב המוקדמים, וגוף הולך וגדל של הספרות תומך בפרמטרים שריר הלב לדפורמציה כאינדיקטור מוקדם לחיזוי המוח החדרית4,13. מדידת האקו של המוח השמאלי (LV) מספק שיטה מבוססת ש...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים הכריזו כי לא קיים ניגוד אינטרסים.
העבודה הנוכחית ממומנת על ידי איגוד הלב האמריקני מענקים 16SDG30910007 ו 18CDA34110338, ועל ידי המכונים הלאומיים של מענקי בריאות HL083015, HL111437, HL118650, ו HL129727.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| Amira6 | FEI | תוכנה לניתוח תמונות | |
| DAPT | Millipore Sigma | D5942-5MG | |
| דוקסורוביצין הידרוכלוריד | Millipore Sigma | D1515-10MG | |
| אתיל 3-אמינובנזואט מתאן סולפונאט | Millipore Sigma | E10521-10G | טריקאין |
| MATLAB | MathWorks | סביבת תכנות | |
| ארגז הכלים לעיבוד תמונה MATLAB | ארגז הכלים לעיבוד תמונה | של MathWorks |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה