このプロトコルの目標は、埋め込み型無線テレメトリーデバイスを使用して、意識のある自由に動くマウスの全身血圧を評価することです。
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この記事について
サマリー
要約
新しい血管作用薬の開発中に、動脈血圧の監視は新しい提案された薬の有効性を評価するために重要です。実際、遺伝子改変マウスを用いて、新しい潜在的な治療標的の発見に焦点を当てた研究は、全身動脈圧変動の信頼性が高く、長期的評価を必要とします。現在、外来マウスでは血圧の長期的な測定値を得るためのゴールドスタンダードは、動脈カニューレ挿入を必要とする移植可能な無線送信機を使用しています。この技術は、テザリング、規制の必要性を排除する、またはデータサンプリング時の応力とアーチファクトを導入動物を麻酔します。しかし、カテーテル挿入を介したマウスにおける動脈血圧監視が原因で動脈のサイズが小さいため、むしろ挑戦することができます。ここでは、無線送信機と頸動脈cの成功皮下移植のための重要な鍵の通路を説明するためにステップバイステップガイドを提示しますマウスでの環化。我々はまた、術後の回復期間の後、自由に動くマウスから採取した長期血圧活性の例を含みます。この手順に従うことで、同時に複数の動物からの信頼性の直接的な血圧の録音が可能になります。
概要
高血圧は間違いなく、それが1先進国と途上国の両方で主要な公衆衛生問題である、心血管疾患の主要な危険因子の一つです。実験的な高血圧症のいくつかの動物モデルは、ヒト2で観察されたもののような高血圧の応答を模倣するために開発されてきました。なかでも、歩行マウスが起源と高血圧への慢性暴露の影響をin vivo分析で可能に高血圧の進行を研究するための優れたモデルを表しています。
マウスでの血圧（BP）の監視は、高血圧や心不全3、4などの疾患の生理学および病態生理に関与するいくつかのメカニズムを解明するための研究を支援してきました。実際、マウスゲノムの操作は、高血圧5、6を研究するためのトランスジェニックまたは遺伝子標的モデルの生成は、適切な許可しました。しかし、穏やかな操作意識のあるマウスの鎮静や精神安定剤の使用は深く血圧7に影響を与えながら、潜在的に、データ収集中にアーティファクトを導入することができ興奮を誘発します。これらの態様は、特に重要であり、長期的な血圧の監視をしようとしたときに考慮に入れなければなりません。
そこマウスにおいて血圧を記録するいくつかの方法があり、現在入手可能な最も一般的な技術との比較は他8,9議論されています。しかし、血圧測定のためのAHAの推奨事項は、BPの動脈内測定は、一般的にあるため、直接時間10の長期間にわたってBPを測定する能力のために好ましいと結論付けました。動脈圧の直接測定と相まってラジオテレメトリは目を覚ましに生理機能を監視し、ストレスや環境関連のアーティファクト9、11を最小限に抑えながら、自由に実験動物を移動するための最先端の方法です。ラジオテレメトリは、自動的に複数の意識のある動物から血圧、心拍数、体温や動物の活動を収集する機能を提供しています。
この方法は多くの研究室では非常に人気が高まっていますが、マウスでのラジオテレメトリー注入は技術的に挑戦することができます。ここでは、マウスでの圧力変換器を移植する方法を示してステップバイステップのプロトコルを示しています。技術はマウス本体内にプローブの皮下に挿入することを含む、首にカテーテルチャンネルと左頸動脈を介して大動脈弓の近くに転送します。リモートで取得されたデータは、コンピュータモニタ上にライブ表示されます。データはまた、「オフライン」分析のために保存されています。
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プロトコル
倫理の声明：このビデオ資料に記載されたすべての動物の手順を見直し、テネシー健康科学センターの大学の動物実験委員会（IACUC）によって承認されました。
注：外科的処置を通して無菌の顕微手術器具を使用してください。外科用器具は、1,500°F（815.6°C）の最適な殺菌温度で赤外線殺菌を利用して滅菌することができます。テレメータを再利用することができるが、動物に挿入する前に、製造業者の指示に従って、全体の送信機を殺菌し、カテーテルの先端は、メーカーが提供する特殊なゲルを補充されたことにしてください。
1.実験動物
- 実行されるすべての実験のためのIACUCの承認を得ます。制度的IACUCとの協議は非常にこの手順後の術後の鎮痛剤使用のための要件に関する推奨します。
- （c）に動物を飼います食料と水に自由にアクセスで、21℃、相対湿度60％、周囲温度と12時間の明暗サイクルを持つlimateを制御した部屋。
注：マウス本体は、テレメトリプローブ（×2センチ近似的直径1cm）を収容しなければならないので、20 g以上の重マウスを使用することが好ましいです。
2.麻酔や手術の準備
- 精密スケールを用いてマウスを計量し、その重量を記録します。静かに静かに動物を処理することを確認します。
- 誘導室に動物を置き、それを閉じます。 0.5 L / minで酸素流量を設定し、4でイソフルラン濃度を設定 - 5％。
- 37°C - マウスが意識を失うと、36で維持ボディ温暖化プレートの上に置きます。 2％イソフルランがセットされたノーズコーンを介して麻酔を維持する（0.5 L /分に流量を維持します）。
- 首とトンの後ろから髪を除去することにより、操作領域を準備します彼脱毛クリームを適用することにより、首の腹側面。
- 70％イソプロピルアルコールで交互に手術用スクラブ（ベータダイン液）の3アプリケーションとの切開部位を扱います。
3.手術
- 仰臥位でマウスを置きます。足をつまんで反射神経をチェックし、応答がないまで、麻酔を調整します。メスでマウスの首下約1 cmの正中切開を行います。カットの左側には慎重に下にある結合組織から皮膚を分離することにより、皮下スペースを作成します。
- マウスを裏返して、肩甲骨の後ろに背左側に約1.5 cmで皮膚切開を作るためにメスを使用しています。デバイスを収容するのに十分な大きさの動物の脇腹に沿って皮下ポケットを作成します。ポケットに送信機を挿入します。
- バック切開の小さな止血クランプを挿入し、前方に向かって皮下にそれを操縦首の開口部。挿入、止血クランプを使用して、穏やかに非毒性のポリエチレンチューブ（4センチメートル長×1ミリメートルID）を把握します。
- チューブは両方の腹部と背部切開部から突出するまで、バックの横切開アウトトンネルを通って戻って止血剤を引き出し止血剤からチューブを解放します。背面から、首を通ってトンネルにチューブに圧力感知カテーテルの先端をカテーテルセンサーを挿入します。首の前部からは、引き、ポリエチレンチューブを除去し、金属製のクリップを使用して、背側切開部を閉じます。
- 慎重に滅菌綿棒アプリケーターを使用して、下顎腺を分離し、弾性ステーフックを使用して、左の下顎腺を撤回。先の細い湾曲した鉗子を使用して、気管の左側に頸動脈を見つけます。滅菌ドレープを配置し、固定することにより、無菌手術部位を保管してください。
- 慎重に周囲の組織から血管を分離し、静かに分離迷走神経（色は白っぽい）離れて動脈からの頸動脈に沿っています。カットまたは神経や動脈を傷つけないように注意してください。
- 孤立した頸動脈のセクションの下に7-0非吸収性縫合糸の3枚を渡します。血流を閉鎖する頭蓋縫合糸を結びます。一時的に大動脈からの血流を閉塞するために胸骨に最も近い縫合糸を引き出します。
- 中央の縫合糸を使用して、緩い結び目を作ります。これは、容器内にカテーテルを固定するために使用されます。頭蓋とマイクロはさみを使用して、胸骨縫合糸の間の動脈に小さな切開をカット。
- プローブからのゲルの損失を防ぐためにカテーテルを圧迫しないように注意して、特殊な血管カニュレーション鉗子でカテーテルをつかみます。優しく、細かい先端湾曲したピンセットをピンセットで動脈をつかむカテーテルを取り出し、小さな切開を通って容器に挿入します。
- 動脈の中間辺り縫合ノードを締めて、優しく猫を進めますheter。ゆっくり胸骨の近位にある縫合糸を解放し、横大動脈に向かってカテーテルを前進させ続けます。
- カテーテルを挿入する必要がどこまでのおおよその指標を与えるカテーテル上のマークを観察します。ポイントに達すると、そっと下カテーテルの周りの上部に縫合糸の両方を締めます。カテーテルは、縫合糸の結び目によって頚動脈に固定されています。
- 非吸収性5-0縫合糸で皮膚切開を閉じます。閉じられた後は、組織接着剤で切開部をシールします。
4.外科回復とBP測定
- 通常の姿勢や行動の復帰のために密接に動物を監視します。スタッフの獣医師の指示通りに24時間術後期間中鎮痛を管理します。
- 動物が回復したら（5から7日後に手術）、テレメトリーレシーバープレートの上に置かれ、通常のマウスのケージに個別に収容します。
- 移植TRを回し簡単にケージの外から動物の近くに位置する磁気デバイスを使用して、そして「オン」と「オフ」ansmitters。
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結果
データは、受信機によってリモートで取得することができます。トレースは、品質管理（ 図1a）は、コンピュータ画面上に視覚化されます。このような動物ID、拡張期血圧と収縮期血圧などの詳細は、（ 図1b）に示されています。動脈BPを連続的に（24/7）を記録することができ、または短いプログラム間隔で（ すなわち 、60秒の取得時間ごと）。データは自動的に後の分析のためにハードディスクに格納することができます。 3日間の連続記録からBPデータが（ 図2）が示されている平均、明暗サイクルの間の概日リズムの変化を鑑賞することが可能です。圧力変動および心拍数の平均値を計算し、時間に対してプロットしました。
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ディスカッション
埋め込み可能な無線遠隔測定は、過去10年間で大幅に改善されました。小さいプローブサイズは、動物のためのインプラントが少ない外傷なり、長時間のバッテリ寿命は、コストを削減するのに役立ち、かつ独立したテレメータ周波数は受信機間のクロストークを排除します。テレメトリーは自由に他の技術8,9によって必要とされている拘束、人間の相互作用、または麻酔の使用に関連するアーティファクトなしに動物を移動する生理学的パラメータを幅広く収集するための最先端の方法であると考えられています。
しかし、彼の技術の欠点のいくつかは、機器とソフトウェアの初期コストと関連しています。送信機は損傷に脆弱で影響を受けやすい、とバッテリは、最終的には電力が不足すると交換する必要がありません。同社は低コストでこれらの損傷を受けたプローブを一新するために提供していますが、コストはまだいくつかの研究室のために法外することができます。さらに、この手順は、技術的に困難であることができ、実際には信頼性の高い血圧測定を達成するために必要とされます。最後に、私たちの手の中に約5％であり、いくつかの手術後の死亡率は、...
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開示事項
著者らは開示するものは何もない。
謝辞
この作業は、国立衛生研究所(NIH/NHLBI)の支援を受けました。HL114869]とUTHSCからSMへのサポート。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 小動物麻酔システム | ケント・サイエンティフィック・コーポレーション(米国 | 低流量小動物麻酔システム | |
| パッドウォーマーとマウスターモメーター | ケント・サイエンティフィック・コーポレーション(米国コネチカット州トリントン) | 動物の体温と恒温制御が可能 | |
| 双眼顕微鏡 | ケント・サイエンティフィック・コーポレーション(米国 | コネチカット州トリントン)KSCXTS-1121 | ブームスタンドポールとトップLED付き双眼鏡本体 |
| 止血鉗子 | Kent Scientific Corp、コネチカット州トリントン、米国 | INS750451 | のクランプや縫合糸のタグ付けに使用されます |
| 小さな金属クリップ、7 mm、ステンレス鋼 | Kent Scientific Corp、トリントン、コネチカット州、米国 | INS750344 | 皮膚閉鎖に使用されます |
| ベタジン溶液 | Purdue Products L.P.、スタンフォード、コネチカット | NDC-67618-150-01 | 10%ポビドンヨウ素局所溶液 |
| 通常の生理食塩水 | Abott Laboratories | 04930-04-10 | 組織の乾燥を防ぐために必要です。 |
| 切開/手術部位からの毛皮除去に必要な | ナイール(脱毛ローション) | ||
| ブレードシルク縫合 | Teleflex Medical OEM、コベントリー、コネチカット | サイズ 5.0、6.0、7.0 | |
| エタノール | 2716 | 消毒用70%エタノール | |
| 春はさみ | ファインサイエンスツール | 15000-10 | 小解剖用 |
| ハサミ(斜め) | ファインサイエンスツール | 14063-011 | 3号ハンドル |
| メス刃 | 2976-0 | 10号 | |
| 鉗子(湾曲) | ファインサイエンスツール | 11150-10 | 組織保持用 |
| 鉗子(ストレート) | |||
| ニードルホルダー | 縫合用 | ファインサイエンスツール | 12002-12 |
| 細針鼻鉗子 | サイエンスツール | ||
| ソフルラン | ヘンリーシャイン Animal Health, Melville, New York, USA | a general inhalation anesthetic | |
| Sterilizer Benchmark | Scientific, 116 Corporate Blvd, South Plainfield, NJ, USA | B1000 | 手術器具の滅菌 赤外線加熱ガー |
| ゼパッド | ジョンソン&を使用して5〜10秒でジョンソン、ニューブランズウィック州ニュージャージー州、米国 | JJ8513 | 創傷の洗浄、準備、スクラビング、またはドレッシングに使用する |
| テレメトリデバイス | データサイエンスインターナショナル、セントポール、ミネソタ州、米国 DSI-PA-C10 | 自由に動くマウスで血圧を記録する | |
| テレメトリー受信機システム PC | データサイエンスインターナショナル、セントポール、ミネソタ州、米国 | ||
| チューブ | インステック研究所、プリマスと組み合わせた会議、ペンシルベニア州 | 米国BTPE-90 | |
| 血管カニューレ挿入鉗子、13 cm、0.5 mm | OD世界精密機器 | 503374 | 特別な血管カニューレ挿入鉗子 |
| 組織接着剤 | 3Mアニマルケア製品、セントポール、ミネソタ | NAC番号: 11380041 | 、小さな傷を閉じるために使用し、多くの場合、縫合糸や包帯の必要性を排除し |
| 体重計 | BB300 | 精密分析ラボ用天びん |
参考文献
- Danaei, G., et al. The preventable causes of death in the United States: comparative risk assessment of dietary, lifestyle, and metabolic risk factors. PLoS Med. 6 (4), e1000058(2009).
- Dornas, W. C., Silva, M. E. Animal models for the study of arterial hypertension. J Biosci. 36 (4), 731-737 (2011).
- Henze, M., et al. Persistent alterations in heart rate variability, baroreflex sensitivity, and anxiety-like behaviors during development of heart failure in the rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295 (1), H29-H38 (2008).
- Hoffmann, D. S., et al. Chronic tempol prevents hypertension, proteinuria, and poor feto-placental outcomes in BPH/5 mouse model of preeclampsia. Hypertension. 51 (4), 1058-1065 (2008).
- Lerman, L. O., Chade, A. R., Sica, V., Napoli, C. Animal models of hypertension: an overview. J Lab Clin Med. 146 (3), 160-173 (2005).
- Johns, C., Gavras, I., Handy, D. E., Salomao, A., Gavras, H. Models of experimental hypertension in mice. Hypertension. 28 (6), 1064-1069 (1996).
- Vatner, S. F., Braunwald, E. Cardiovascular control mechanisms in the conscious state. N Engl J Med. 293 (19), 970-976 (1975).
- Zhao, X., et al. Arterial Pressure Monitoring in Mice. Curr Protoc Mouse Biol. 1, 105-122 (2011).
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D'Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 286 (6), H2408-H2415 (2004).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in humans and experimental animals. Part 2: Blood pressure measurement in experimental animals: a statement for professionals from the subcommittee of professional and public education of the American Heart Association council on high blood pressure research. Hypertension. 45 (2), 299-310 (2005).
- Kurtz, T. W., et al. Recommendations for blood pressure measurement in animals: summary of an AHA scientific statement from the Council on High Blood Pressure Research, Professional and Public Education Subcommittee. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 25 (3), 478-479 (2005).
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