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方法論記事

心血管イメージング (30/45 MHZ) の高周波超音波を用いた胎児マウス

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DOI:

10.3791/57210

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2018年5月5日

この記事について

サマリー

高周波超音波胎児マウスの解像度の画像が上がったし、心臓発生と構造欠陥の正確な非侵襲的評価を提供することができます。本プロトコルを実行するリアルタイムの胎児マウス エコー生体内で設計されています。

要約

先天性心疾患 (CHDs) は、子供の罹患率と早期死亡の最も一般的な原因です。出生前診断 CHDs の分子機構の解明は、新しい予防と治療戦略を発明にとって重要です。変異マウスのモデルは、新しいメカニズムおよび CHDs に心臓の開発とその潜在的な変質をドライブ環境ストレス修飾子を発見するための強力なツールです。これらの推定貢献者の因果関係を確立する努力がされている非生存動物実験組織学的・分子学限られた主要な生理学的および血行動態的パラメーターを監視するには、しばしば欠席。ライブ イメージング技術 CHDs の病因を確立する重要なツールとなっています。特に、超音波画像診断は外科的に胎児をさらすことがなく出生前使用できる商工会議所心臓の血行動態と構造面の環境ストレスの影響を監視しながら自分のベースラインの生理機能を維持することができます開発。ここで、我々 は心血管システム胎児マウス E18.5子宮内のベースラインに、出生前の低酸素暴露に応答を調べる高周波超音波 (30/45) システムを使用します。我々 は心臓チャンバー サイズ、形態、心機能、胎児の心拍数と臍動脈流インデックス、および全身の慢性的な低酸素症子宮内で実にさらされている胎児マウスで彼らの変化を測定するシステムの可能性を実証します。時間。

概要

心臓の先天異常が早期の心臓の開発中に発生する異種の構造上の欠陥です。運用手順の現在の技術の進歩は、CHDs1,2児の生存率の大幅な改善につながっています。しかし、生活の質はしばしば長期入院やニーズに侵害された二次手術手順1,2,3,4,5を上演します。出生前診断 CHDs の分子機構の解明は、新たな予防戦略を遂行し、生涯の成果6,7を改善する早期介入を計画するために重要です。

CHDs 病態では、複数の遺伝子と環境要因が関与しているが診断、治療、改善するために満たされていない必要性と予防戦略1,8,9 のまま因果関係を確立します。

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プロトコル

このプロトコルに示すようにすべてのプロシージャを承認したは、カリフォルニア大学、ロサンゼルス、動物のケアおよび使用委員会。[アクティブな動物プロトコル制度動物ケアおよび使用委員会のカリフォルニア大学、ロスアンジェルス、カリフォルニア、米国によって承認された進行中の研究の一環として実験を行った。動物の処理とケアは、ケアと実験動物の使用のためガイドの基準を続いた。

1. 高周波超音波撮像システムの準備

  1. 超音波イメージング システムと生理学の監視ユニットを入れます。
  2. 30/45 MHz の探触子を接続します。
  3. イメージング プラットフォーム近くそのホルダーに対応するスキャン ヘッドを配置します。
  4. 心臓の測定プログラムオプションを選択します。
  5. 超音波ゲル逆さまの 37 ° C に設定済み温暖化コンテナー内の場所
  6. 麻酔の適切なチューブ システムを確認し、酸素とイソフルランのレベルを確認します。
  7. イメージング プラットフォームと作業領域を消毒します。
  8. 一定の体温を維持するために画像処理プラットフォームの熱レベルとダムの心拍数を設定します。

2. 妊娠マウスの作製

  1. 麻酔誘導室で妊娠マウス (C57/BL6) ダム....

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結果

オフライン心・血行動態の指標の統計的解析を行った。3 つの最適な画像で 5 連続測定の手段を求めた。データは ± SEM. スチューデントのtの意味と表現された-テストは、集団間比較を推論に使用されました。0.05 のP値が統計的に有意と考えられました。

上記プロトコルに従って我々 はで C57/BL6 タイミング妊娠マウスにおけるリアルタイムの高周波超音波記録を取得することによって胎生後期で胎児マウスの心血管の状態の出生前の低酸素症への慢性露出の影響を特徴妊娠日 (GD) 18.5。

繁殖グループ創立後交尾は確認されました。タイミング妊娠ダムまで食糧および水の自由で 12 h 光暗い政権下でケージの中で維持されました。GD14.5 で妊娠マウス (大気中維持される) 常グループ.......

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ディスカッション

心血管系奇形や疾患は、遺伝的要因と環境要素19に影響されて大幅に。我々 は以前、胎児胎盤循環流と胎児心機能92 番目の妊娠中に開始、母体のカロリー制限の大きな影響を実証しました。

出生前の低酸素は、途方もなく胎盤の生理学、循環系に影響を与えるかもしれない胎児の発育中にもう一つ一般的なストレス要因です。出生前の低酸素暴露の影響は、生後に貧しい周産期適応につながる CHD のコンテキストでより深いかもしれません。異常な心拍数と心指数本研究で検出された心臓ストレスと変更された胎盤循環生理学の実際に重要な指標であるし、こうして発達の欠陥を検出するための不可欠の主要な要素を構成して初期の心不全につながる出生前の低酸素ストレス応答でさらに顕著になる可能性があります結果としての循環動態の変化予想に反して露出低酸素症胎児低心拍があった。この現象は、GD18.5 における低酸素症への応答のマウス胎児の未熟な心の自己調節のメカニズムを反映可能性があります。ただし、正確な発症機序は不明のまま。

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開示事項

利害の対立が宣言されていません。

謝辞

テクニカル サポートと Vevo 2100 超音波生体顕微鏡 (UBM) システムへのオープン アクセスを提供するため ucla 医学部動物生理学コアに感謝いたします。この研究に支えられた今日と明日こども基金は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校-子供のディスカバリー研究所 NIH/小児保健研究センター (5K12HD034610/K12) と m. 当麻にデイヴィッド ・ ゲフィン医学学校の研究イノベーション賞を受賞。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Vevo 2100VisualSonics、トロント、オンタリオ州、カナダN/A高自由度超音波生体顕微鏡検査。セットアップは、UCLAの分子医学部門の動物生理学コア施設で利用できます。米国
近交系マウス(c57/BL6)Charles River LaboratoriesN/AInbread野生型マウス

参考文献

  1. Touma, M., Reemtsen, B., Halnon, N., Alejos, J., Finn, J. P., Nelson, S. F., Wang, Y. A Path to Implement Precision Child Health Cardiovascular Medicine. Front Cardiovasc Med. 4, 36(2017).
  2. Triedman, J. K., Newburger, J. W. Trends in Congenital Heart Disease. The Next Decade. Circulati....

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再版と許可

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