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方法論記事

肺動脈性肺高血圧症の実験モデルにおける右室機能の評価

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DOI:

10.3791/68248

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2025年6月27日

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Pulmonary Investigation, Institute of Biophysics Carlos Chagas Filho, Federal University of Rio de Janeiro

この記事について

サマリー

右心室の機能を評価するための詳細な方法の提示は、肺高血圧症研究の品質と信頼性を向上させ、将来の研究のための強固なフレームワークを提供し、異なる研究室間での再現性を向上させます。

要約

肺高血圧症(PH)は、生存率の低下に関連する慢性疾患であり、研究の重要な領域となっています。PHの実験モデルは、その病態生理学の理解を大幅に向上させ、小規模な観察試験および臨床試験の設計を容易にしました。ただし、異なる実験的研究や研究グループ間での比較可能性を確保するためには、標準化された方法論を確立することが重要です。標準化は再現性を高めるだけでなく、研究チーム間の協力を促進します。

このビデオでは、PHの機能パラメータを正確に解析するために必要な方法論的ステップを概説します。これらには、心エコー評価、侵襲的右心室(RV)穿刺、およびフルトン指数の計算が含まれます。心エコー検査では、肺動脈加速時間や肺駆出時間比の測定、RV出力の計算などについて詳細に紹介しています。侵襲的な測定に関しては、麻酔プロトコル、最適な動物の位置決め、人工呼吸器のセットアップ、正確な胸壁の開口部、RVの視覚化、RV穿刺技術などの重要な手順について説明します。

心室解剖の方法論(フルトン指数)と、RV/左心室と中隔比の計算、動物の体重に対して補正された方法について詳しく説明します。これらの方法を詳細に紹介することで、PH研究の品質と信頼性が向上し、将来の研究のための強固なフレームワークが提供され、異なるラボ間での再現性が向上すると考えています。

概要

呼吸器科学や心血管科学における動物モデルを用いた研究の増加に伴い、小動物における右心室(RV)機能の適切な機能測定が不可欠となっています。肺高血圧症(PH)には、モノクロタリン1、低酸素症2、またはスゲン+低酸素症3を使用したいくつかの動物モデルがあります。彼らは、新しい病態生理学的経路1,4を解明し、PHの新たな薬理学的5および非薬理学的6治療を研究するのに役立っています。それにもかかわらず、PH表現型につながる原因物質にもかかわらず、主にRV機能が通常(1)前臨床研究で採用された主要な結果であるため、RVパフォーマンスの機能測定について懸念があります7;(2)心エコー検査とRVチャンバーの侵襲的穿刺を行うために、さまざまな種類の機器が利用可能です。(3)麻酔の専門知識と小動物の侵襲的人工呼吸器に関するある程度の知識、およびRV評価のための適切な窓の認識が必要です。

前臨床試験の3R(Replacement(置換)、Reduction(削減)、Refinement(改良))によれば、リダクションは、同等のレベルの情報を得るのに役立つ方法を拡大するために調整され、再現性が向上します8。したがって、主に適切な実験計画、正しい統計的評価、実践と知識の共有などの戦略の結果として、研究における動物の数は減少します。現在の方法論研究では、PAH導入後に3つの異なる手法が提示されます(図1)。1つ目は、経胸壁心エコー検査によるRV機能の非侵襲的測定です。画像は、長い胸骨傍軸ビューと短い胸骨傍軸ビューから取得されます。RV出力管の直径、肺加速時間(PAT)、および肺排出時間(PET)は、パルス波ドップラーを使用して評価されます。PAT / PET比は計算され、肺動脈性肺高血圧症(PAH)9,10の間接的な指標として使用されます。通常、生理学的データ収集システムが使用され、カスタムメイドのソフトウェアを実行しているコンピューターで連続的に記録されます。侵襲的右心室収縮期血圧 (RVSP) と平均肺動脈圧は、さまざまな研究で主要な結果としてよく使用されます7.3つ目は、フルトン指数11とも呼ばれる右心室肥大指数で、RVと左心室(LV)と心室中隔(S)重量(RV/LV + S)の比率を動物の体重で補正したものです。RV機能の評価のための詳細な方法の提示は、PH研究の品質と信頼性を向上させ、将来の研究のための強固なフレームワークを提供し、異なる研究室間での再現性を向上させます。

figure-introduction-1
図1:フローチャート。この記事で説明するプロトコルの概要図。 略語:ECHO =心エコー検査;LV =左心室;PAH = 肺動脈性肺高血圧症;RV =右心室;RVH = 右心室肥大;RVSP = 右心室収縮期血圧;S = 心室中隔。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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プロトコル

この研究プロトコルは、リオデジャネイロ連邦大学の動物使用に関する倫理委員会(CEUA)によって、プロセス番号043/22で承認されました。すべての手順は、実験動物の世話の原則および実験動物の世話と使用に関する全米科学アカデミーのガイドに準拠していました。この研究は、ARRIVEガイドライン11に従ったものです。

1.動物の準備と実験プロトコル

  1. 以前に報告された動物の数を計算します12.
    注:CTRLとPAHの間のRVSPの差がd = 3.95の効果サイズを達成したことを考慮すると、サンプルサイズ比を1と仮定し、有意差(α = 0.05)を特定するための統計的検出力(1-β = 0.8)を仮定すると、このプロトコルではグループごとに3匹の動物が必要でした。
  2. (6)匹の雄Wistarラット(220匹±10 g)を無作為に割り付けて、モノクロタリン(60 mg / kg;PAH群、n = 3)または生理食塩水(1 mL / kg;CTRL グループ、n = 3)。
  3. 28日目に、心血管パラメータを測定し、腹部大動脈離失による放血により動物を安楽死させます。

2. 心エコー検査

  1. 心電図システムのセットアップ
    1. 電源ケーブルがデバイスとコンセントに正しく接続されているか確認してください。システムが起動するまで、コントロールパネルの電源ボタンを数秒間押します。
    2. トランスデューサーが正しく接続されていることを確認してください。
    3. データベースから PATIENT を選択し、 動物ID を登録して手順を開始します。
    4. デバイスの耐用年数を維持するために動物を準備しながら、コントロールパネルの凍結ボタン(figure-protocol-1)を押してトランスデューサーの電源を切ります。
  2. 心電図検査の手順
    1. 麻酔器を2.5%イソフルランと1L/minの酸素排出で構成します。
    2. 動物を麻酔器の部屋に入れます。動物が鎮静されたら、動物を仰臥位に置き、上肢を粘着テープで手術台に固定し、麻酔器マスクのマスクを動物の鼻に取り付けます。動物を起こさないように、麻酔器のトグルボタンを CHAMBER から MASKに変更してください。
      1. 瞳孔の直径、位置、および光に対する反応の評価により、麻酔のレベルを評価します。瞬膜の位置;尻尾の刺激に反応して動きます。ノイズ刺激(ハンドクラップ)に対する反応、ひげ刺激、テールクランプ反応がない場合に実験を開始する13。
    3. 麻酔をかけた動物の胸の毛皮を濡らすために、洗剤と水でガーゼドレッシングを使用します。ケリー鉗子に取り付けられたかみそりの刃で動物の胸から毛皮を剃ります。動物の胸部に導電性ゲルをたっぷりと塗ります。
    4. コントロールパネルの2Dボタンを押します。
    5. トランスデューサーを3番目と5番目の肋間腔の間に配置して、短軸を取得します。トランスデューサーを動物の左肩(胸骨に対して90°の角度)に向け、心臓の基部の高さで断面画像をキャプチャすると、RV、大動脈弁、肺動脈弁、および左心房を視覚化できます(図2A)。
    6. コントロールパネルのフリーズボタン(figure-protocol-2)を押して画像をフリーズし、コントロールパネルの保存ボタン(figure-protocol-3)を押して画像を保存します。
    7. 正しい角度が見つかったら、その位置に留まり、コントロールパネルのパルス波ボタン(PW)を押して、パルス波スペクトルドップラーモードを取得します(図2B)。
    8. コントロールパネルのトラックボールを使用して、画面上の黄色のカーソル(左または右/上または下)を移動し、肺動脈弁の上に配置します。
    9. コントロールパネルの5つのボタン(5)を押して、肺動脈弁を通る血流曲線を取得します。
      重要なステップ: 良い画像を得るには、曲線が強く白く、音響が大きくクリアであることを確認してください。
    10. トランスデューサーを3番目と5番目の肋間腔の間に配置して、長軸を取得します。トランスデューサーを動物の右肩(胸骨に対して45°〜60°の角度)に向け、縦断面の画像をキャプチャします。これにより、左心室、右心室、左心房、僧帽弁、および大動脈弁を視覚化できます(図2C)。
    11. コントロールパネルのフリーズボタン(figure-protocol-4)を押して画像をフリーズし、コントロールパネルの保存ボタン(figure-protocol-5)を押して画像を保存します。
    12. コントロールパネルのEND EXAMボタンを押して実験を終了し、画像を患者データベースに保存します。
  3. データ分析
    1. 心電図システムのセットアップ:
      1. 電源ケーブルがデバイスとコンセントに正しく接続されているか確認してください。システムが起動するまで 、電源 ボタンを数秒間押します。
      2. 画面上で 「SEARCH 」を選択し、データベースからそれぞれの 動物ID を選択して解析を開始します。
      3. SONOVIEW コントロールパネルのボタン。画面上の画像内を一度クリックすると、分析が開始されます。
        注:画像は点線で区切られています。この線は、クリックして解析を開始した後も連続している必要があります。
      4. トラックボールを使用して、画面の右隅にあるパルス波スペクトルドップラーモードの短軸画像を選択します。
      5. コントロールパネルの電卓ボタン(figure-protocol-6)を押して、画面上のパラメータ心拍数(HR)を選択します。トラックボールを使用して、カーソルラインを2つのカーブのピークからピークまで配置します。これを3回行うと、平均値が得られます。
      6. コントロールパネルの電卓ボタン(figure-protocol-7)を押し、画面上でパラメータ肺動脈弁(PV)とパラメータ後の肺動脈弁加速時間(PV AccT / ET)を選択します。トラックボールを使用して、カーソル ラインをカーブの始点から頂点まで配置します。次に、同じ曲線の始点から終点まで線分を配置します。これを 3 回繰り返して平均値を求めます (図 3A)。
      7. コントロールパネルの保存ボタン(figure-protocol-8)を押してデータを保存します。
      8. トラックボールを使用して、画面の右隅にある長軸の画像を選択します。
      9. コントロールパネルの計算機ボタン(figure-protocol-9)を押し、画面上でパラメータ右室流出路(RVOT)とパラメータの後ろに右心室流出路径(RVOT DIAM)を選択します。トラックボールを使用して、RVの一方の壁からもう一方の壁にカーソルを置きます。これを 3 回繰り返して平均値を求めます (図 3B)。
      10. コントロールパネルの保存ボタン(figure-protocol-10)を押して、画像とデータを保存します。
      11. 画像を外付けハードドライブに転送します。画面上の 「検索」 を選択し、データベースからそれぞれの 動物ID を入力します。画面で [エクスポート ]を選択し、 外付けハードドライブを選択します。

figure-protocol-11
図2:経胸壁心エコー検査の胸骨傍窓。 断面画像を取得するための探触子位置の模式図と、(A)2Dモード、(B)パルス波スペクトルドップラーモードの短軸、(C)長軸の代表画像。略語:Ao = aorta;AV = 大動脈弁;CTRL = コントロール;LA = 左心房;LV =左心室;MV = 僧帽弁;PAH = 肺動脈性肺高血圧症;RA =右心房;RV = 右心室。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

figure-protocol-12
図3:経胸壁心エコー検査データの解析。 (A)PAT/PET比を計算するための点線の位置の代表画像、(B)右心室流出径を解析するためのコネクタの位置の代表画像。略語:HR =心拍数;PAT =肺動脈加速時間;PET = 肺排出時間;PV AccT = 肺動脈弁加速時間;PV ET = 肺動脈弁の排出時間;PV AccT / ET =肺動脈弁の加速時間と肺動脈弁の排出時間の比率。RVOT Diam = 右心室流出路の直径;RVOTエリア=右心室流出路エリア。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

3.右心室収縮期血圧

  1. 右心室収縮期血圧の準備
    1. 機械式人工呼吸器:機械式人工呼吸器に次のパラメータを設定します:吸気酸素の割合(FiO 2)、21%、潮汐量、8 mL / kg、呼吸数、70 bpm; 呼気終末陽圧(PEEP)、3 cmH2O。
    2. モニターと信号トランスデューサー:穿刺に使用する19Gの頭皮静脈セットをモニターに接続して、圧力を視覚化できるようにします。
    3. マルチチャンネル生理学的レコーダーの圧力トランスデューサーのゼロ調整手順:
      1. 圧力トランスデューサーを適切な血行動態ケーブルとマルチパラメータモニターのチャネルに接続します。
      2. 圧力トランスデューサーと頭皮静脈の端端の両方を、動物の胸部の同様の高さに合わせます。
      3. マルチパラメータ画面の ゼロ ボタンを押します。圧力変換器に接続された頭皮静脈を上下に動かし、値がそれぞれ増加および減少するかどうかを確認します。
        重要なステップ: 頭皮静脈セットは、適切な信号伝達を確保するために、ヘパリン化生理食塩水で満たす必要があります。信号の干渉を防ぐために、ライン内の気泡を避けてください。
    4. マルチチャンネル生理学的レコーダーの圧力トランスデューサーのキャリブレーション手順:外部および類推血圧計を使用して、圧力トランスデューサーに加えられた圧力がマルチパメーターモニター画面で観察される圧力と類似しているかどうかを確認します。そうでない場合は、チャンネルゲインを調整します。
    5. オープンな専用集録システムを備えたコンピュータの場合は、ソフトウェアを設定します。
      1. プログラムを開き、画面上の DataAcquisitionSystem をクリックします。これにより、圧力信号を監視できるウィンドウが開きます。
      2. このウィンドウで、左上隅の画面上の 白い矢印 をクリックします。
      3. 設定を求めるポップアップが表示されます。 [OK] をクリックします。
      4. 新しいウィンドウで、[ 物理チャネル] に移動し、[ 参照] をクリックします。
      5. キーボードの CTRL ボタンを使用して、「ai7」以外のすべてのチャンネルを選択し、[ OK]をクリックします。
      6. [Physical Channel] の下で、デフォルトに設定された Input Terminal Configuration を参照してください。サイド矢印を使用して RSE に変更し、[OK] をクリックします。
      7. 新しいウィンドウが開き、信号取得を確認したり、ベースラインを校正したりできます。 Load Configurationを押し、適切な設定ファイルを選択してから、ウィンドウの右側にある Load Signals を押します。
      8. 信号が画面に表示されるまで5〜10秒待ちます。表示されたら、[ Signal 0] をクリックし、[ Signal 6] をクリックしてから [ Zero Baseline] をクリックします。
      9. ファイルディレクトリに移動し、実験中にデータを保存する場所を選択します。右下隅にある [現在のフォルダ ]をクリックします。
      10. ソフトウェアですべてのパラメータが設定されたので、[ OK]をクリックします。メインプログラムウィンドウに戻り、[ 取得]をクリックします。プログラムは信号収集を開始します。
      11. 右下隅で、構成に応じて信号を選択します(信号6)。
        注意: コンピューターモニターの信号がトランスデューサーモニターの信号と一致し、頭皮静脈セットが移動したときに変動することを確認してください。そうでない場合は、続行する前に信号伝送 のトラブルシューティング を行ってください。
  2. 右心室収縮期血圧の手順
    1. 心エコー検査後、87.5 mg / kgケタミンと12.5 mg / kgキシラジンの組み合わせをi.P.投与して動物に麻酔をかけます。.
    2. 動物が鎮静されたら、気管領域に400μLのリドカインを皮下(s.c.)投与します。.
  3. 気管 切開
    1. 動物が鎮静されたら、仰臥位に置き、体温を維持するために熱源(加熱された手術台など)の手術台に粘着テープで上足を固定します。
    2. 70%アルコールで喉の部分をきれいにします。次に、洗剤と水を入れたガーゼドレッシングを使用して、麻酔をかけた動物の喉の毛皮を濡らします。ケリー鉗子に取り付けられたかみそりの刃で動物の喉から毛皮を剃ります。
    3. 歯とハサミで組織鉗子を使用して皮膚を切開します。
    4. 顎下腺を引っ込め、歯と湾曲したケリー鉗子を備えた組織鉗子を使用して周囲の筋肉を鈍く解剖することにより、気管を露出させます。
    5. 湾曲したケリー鉗子を使用して、気管の下に縫合線を慎重に通過させます。
    6. 縫合線の緩い端を使用して、気管をそっと持ち上げて視認性を高め、メスの刃を使用して2つの軟骨リングの間に小さな切り込みを入れます。喉頭を切らないように、軟骨リングに注意してください。
    7. 斜めの先端を下に向けて気管切開カニューレを静かに挿入し、正しく位置決めした後、上向きに回転し、約5つのリングを進めますが、深くは進みません。
      注:気管切開カニューレに粘液が含まれている場合は、人工呼吸器に取り付ける前に注射器で吐き出す必要があります。
    8. カニューレを縫合糸ラインで固定し、所定の位置に留まるようにします。
    9. 2 mg / kgの臭化パンクロニウムを投与して、筋肉の動物を麻痺させます。.
      注:臭化パンクロニウムは、尾静脈カテーテルを介して静脈内または腹腔内に注射できます。
    10. 動物を人工呼吸器に接続し、容量制御換気モードでテストおよび構成します。
    11. 動物の気管切開を行い、人工呼吸器に接続した状態で、心臓を露出させます。
  4. カテーテル 検査
    1. 70%アルコールで胸部をきれいにします。次に、洗剤と水を入れたガーゼドレッシングを使用して、麻酔をかけた動物の胸の毛皮を濡らします。ケリー鉗子に取り付けられたかみそりの刃で動物の胸から毛皮を剃ります。
    2. 胸腔を開くには、剣状突起の基部から皮膚を切開し、気管切開部位の約0.5cm下で停止します。
    3. 肋骨と胸骨を露出させるために、内肋間筋と肋間筋をカットします。
    4. ハサミで胸骨を切って心臓を露出させ、ケリー鉗子を使用して胸腔の両側を保持してRVへのアクセスを改善します。
      注意: 視界を損なう可能性のある過度の出血を最小限に抑えるために、常に胸骨に沿って切ってください。
    5. 心臓は心膜で覆われています。この薄い膜を鉗子で取り除き、心腔を区別できるようにします。
    6. 動物が気管切開され、人工呼吸器に接続され、心臓が露出したので、右心室穿刺に進みます。
    7. RVSPを評価する前に、コンピュータの電源が入っていて、LabViewが開いていて、ベースラインが信号集録用に構成されていることを確認してください。冠状動脈の心室間枝を基準として使用して、RVを見つけます。この枝は見え、右心室と左心室を分離する心室中隔の位置を示します。
    8. ソフトウェアで、信号収集が開始されたことを確認します。画面上の 保存 ボタンをクリックし、動物のIDを入力します。
    9. ヘパリン食塩水を充填した19G頭皮静脈セットを使用して、基準点の少し上に穿刺し、針が深く挿入されすぎないようにします。
      重要なステップ:針を過剰に挿入すると、左心室に穴が開き、肺動脈とは無関係の圧力が発生する可能性があります。
    10. 得られた圧力値によって穿刺の精度を確認します:対照動物のRVSP、10-20 mmHg;肺動脈性肺高血圧症の動物におけるRVSP、最大60mmHg;獲得圧力>80 mmHgは、おそらくカニューレが左心室に到達したことを示しています(図4B)。
    11. データの信頼性を確保するために、少なくとも 10 回の安定した圧力波のピークを記録します。
    12. シグナル取得の最後に、ヘパリン化注射器を使用して左心室または腹部大静脈の穿刺による採血のために動物にヘパリンを投与します。
      注:ヘパリンは、尾静脈カテーテルを介して静脈内注射するか、左心室に直接注射することができます。
    13. 採血後、腹部大静脈を切開して放血することにより動物を安楽死させ、さらなる分析のために臓器収集を進めます。
    14. 実験の開始時に選択したファイルディレクトリに信号を保存します。コンピューターのフォルダー内のファイルを選択して画像を外付けハードドライブに転送し、.binファイルをコピーして外付けハードドライブに貼り付けます。

4. データ分析

注: RVSP のトランスデューサー信号を解析するために MATLAB で使用されるルーチン コードを確認してください (補足ファイル 1)。この研究プロジェクトのニーズに基づいて開発されました。

  1. プログラムを開き、MATLAB 画面の [貼り付けの参照 ] ボタン (figure-protocol-13) をクリックして、コンピューターの内蔵ハード ドライブ上の適切なコードを含むファイルを選択します。
  2. MATLAB 画面の左隅で、トランスデューサーが認識する各チャネルのコードを含むファイルのリストを確認します。
  3. 実験の開始時に信号を検出するために選択したチャネル構成 (チャネル 6) のコードを選択します。
  4. 実行ボタン(figure-protocol-14)を押して、分析する外付けハードドライブ上の.binファイルを選択します。
    重要なステップ: 右下隅で、アーカイブの種類を [すべての MATLAB ファイル ] から [ すべてのファイル] に変更すると、 .bin ファイルは表示されません。
  5. カーブの最適な領域を選択するには、開始点を 1 回クリックし、終了点を 1 回クリックします。最適な領域は、最も均質な曲線を持ち、山と谷が視覚的に等しい領域です(図4A)。
  6. カーブの 10 秒を選択するには、開始点を 1 回クリックし (0 秒)、終了位置を 1 回クリックします (10 秒) (図 4A)。
    注意: X軸は秒単位の時間を表し、Y軸はmmHg単位の圧力を表します。
  7. ベースラインを調整するには、コマンド ウィンドウでトラフの最小値を減算し、キーボードの Enter キーを押します。ソフトウェアは、すべてのデータを自動的に生成します(図4A)。
  8. 2 つの列に表示されるデータを確認します。1つ目はピークの時間で、2つ目はピーク(圧力)の値です。
    注:穿刺から得られた曲線は、RVの収縮期(ピーク)および拡張期(谷)の圧力を表しています。MATLAB 解析では、両方の値が表示されます。
  9. 収縮期血圧のデータをコピーして .txt ファイルに貼り付け、時間を参照する値を削除します。
  10. .txtファイル内のすべてのピリオドをカンマに変更して、平均を取得できるようにします。
  11. 10 個のピーク圧力値を選択し、それらを平均化します。

figure-protocol-15
図4:右心室収縮期血圧データ解析。 (A)解析中に曲線の領域を選択するステップの代表的な画像。(B)曲線の例は、約80mmHgのピークを示しており、穿刺が左心室に達するほど深かったことを示しています。スムーズに引き戻した後、右心室腔に到達しました。最初のステップで現れる曲線で見ることができます。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

5. 右室肥大指数

  1. プロシージャ
    1. 実験プロトコルの開始時に、動物の体重を測定します。
    2. RVSPを測定した後、放血によって動物を安楽死させ、胸腔から臓器を 一括 して取り出して、安楽死させた動物の心臓を分離します。
    3. 心臓の基部にある血管(大動脈、肺動脈、大静脈、肺静脈)を解剖します。
      重要なステップ: 左右の耳介を解剖しないように注意してください。
    4. 心臓をガーゼで乾かし、乾燥させた全身の重さを精密天秤に記録します。
    5. 左右のアトリウムを解剖して捨てます。
    6. RVをSに関連付けられたLVから分離します。
    7. 各部品を乾燥させ、ガーゼで解剖し、RVとLV+Sの重量を別々に測定した重量を精密天びんに記録します。
  2. データ分析
    1. 右心室肥大指数をフルトン指数として計算し、RVフリーウォールの重量とLV + S壁の重量を体重で補正してRV肥大の評価を可能にします。
      figure-protocol-16
      注:対照動物のフルトン指数、最大0.4 mg;PAHの動物におけるフルトン指数、>0.4mg。

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結果

統計分析では、Shapiro-Wilk検定を使用して、各変数の正規性と分散を検定しました。データは、平均±標準偏差として表示されます。対応のない t 検定を使用して、対照群(CTRL)と肺動脈性高血圧症(PAH)群(p<0.05)の粒子濃度を比較しました。

PAHの動物モデルにおける心エコー検査の変化
図4は、PAHを有する動物(0.43 ± 0.01 ms)の方がCTRL動物(0.26 ± 0.02 ms、p = 0.0003)よりもPATとPET比が低かったことを示しており、肺血管抵抗の増加は肺動脈の血流パターンを変化させ、PETと比較してPATを低下させることを示唆しています。言い換えれば、それは肺血管抵抗を克服する際のRVの困難さを反映しており、PAHの発症を示唆しています(図5B)。RV流出直径は、PAHの動物(0.36 ± 0.01 cm)の方がCTRL動物(0.29 ± 0.01 cm...

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ディスカッション

PAHは、過度の血管リモデリングを特徴とする進行性疾患であり、肺血管抵抗の増加を促進し、RVアフターロードが増加します14。したがって、RVSP は PAH15 の重症度と直接相関する関数変数を表します。時間の経過とともに、RVの適応応答は、代償性同心円肥大(フルトン指数で測定)16 および心室拡張(RV流出直径で測定)17です。さらに、肺血管抵抗の増加は、肺動脈の血流パターンを変化させ、PET17と比較してPATを減少させ、肺血管抵抗を克服するRVの困難さを直接反映しています。これらの3つのパラメータは、PAHの重症度を特徴付け、心臓と肺の相互作用における血行動態および構造変化の包括的なビューを提供します。さらに、これらのパラメータは、前臨床試験18で実験モデルを検証することができる。...

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開示事項

著者は、宣言する利益相反を持っていません。

謝辞

著者らは、実験のサポートについてAndré Benedito da Silva氏、動物の世話をしてくれたVerônica Cristina dos Santos Lima氏、英語の文法修正についてLorna O'Brien氏に感謝します。この研究は、リオデジャネイロ州立研究財団(FAPERJ E-26/202.766/2018, E-26/010.001488/2019)の支援を受けました。

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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
試薬
アルコール70%モンテネグロALC70-001
電性ゲルMercorCG-002
食塩水(NaCl 0.9%)BioPharmaSAL-009
Instruments
19 G頭皮静脈セットデスカーパックSVS-19G
湾曲ケリー鉗子ABC instrumentos cirurgicosCKF-003
ケリー鉗子ABC instrumentos cirurgicosKF-004
針 (18、22、26 G)デスカーパックNDL-MIX
ペトリ皿GlassLabPD-150
カミソリの刃ABC instrumentos cirurgicosRB-005
メスABC instrumentos cirurgicosSC-006
さみABC instrumentos cirurgicosSCIS-007
縫合糸ラインABC instrumentos cirurgicosSUT-008
シリンジ (1、3、5 mL)DescarpackSYR-135
気管切開カニューレMedTechTC-010
ピンセットABC instrumentos cirurgicosTWZ-011
Drugs
Dextroketamine hydrochloride 5%CristáliaDXT-00587.5 mg/kg 腹腔内
ソフルラン 1 mL/mL 240 mLクリスト&aa急性;liaISO-2402.5% 吸入溶液
ドカイン塩酸塩 1%CristáリアLID-001400 & マイクロ;L 皮下局所モノ
クロタリンシグマ アルドリッチC240160 mg/kg 腹腔内臭
化パンクロニウム 2 mg/mLクリスト&aa急性;liaPAN-0022 mg/kg 静脈内ヘ
パリン 5000 IU/mLクリストáliaHEP-50001 mL キシ
ラジン塩酸塩 2%SyntecXYL-00212.5 mg/kg 腹腔内
機器
GraphPad Prism 9GraphPad Software, IncGP9
ネットワーク付きマルチパラメータ獣医モニター LifeWindow 9xDigicare Animal HealthLW9x
LabViewソフトウェアNational Instruments, Corp.LV-2019
MATLAB R2019a (Version) ソフトウェアThe MathWorks, Inc.MATLAB-2019
モニターおよび信号トランスデューサーMedTechMST-015
精密スケールザルトリウスPS-020
R540 マウス&ラット動物麻酔機RWD Life Schience Co.,LTDR540-ANA
スケールオハウスSCL-025
ボ-i人工呼吸器 Getinge ABSERVO-IFiO2 = 21%;一回換気量= 8 ml/kg、呼吸数= 70 bpm、PEEP = 3 cmH2O
SonoViewソフトウェアSONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbHSV-2020
UGEO HM70A システム サムスン電子ônica da Amazônia LTDAHM70A
G * Power 3.1.9.7Dü大学;セルドルフ、ドイツgpower
導生理 はイ リサー

参考文献

  1. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302 (4), L363-L369 (2012).
  2. Zhu, Z., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular function in experimental pulmonary hypertension. Pulm Circ. 9 (2), 2045894019841987(2019).
  3. Bikou, O., Sassi, Y. The sugen/hypoxia rat model for pulmonary hypertension and right heart failure. Methods Mol Biol. 2803, 163-172 (2024).
  4. Hill, N. S., Gillespie, M. N., McMurtry, I. F. Fifty years of monocrotaline-induced pulmonary hypertension: What has it meant to the field. Chest. 152 (6), 1106-1108 (2017).
  5. Santos, R. T., et al. Pharmacological agents and potential new therapies in pulmonary arterial hypertension. Curr Vasc Pharmacol. 22 (3), 155-170 (2024).
  6. Tsai, J., Malik, S., Tjen, A. L. S. C. Pulmonary hypertension: Pharmacological and non-pharmacological therapies. Life (Basel). 14 (10), 1265(2024).
  7. Suen, C. M., et al. Regenerative cell therapy for pulmonary arterial hypertension in animal models: a systematic review. Stem Cell Res Ther. 10 (1), 75(2019).
  8. Hubrecht, R. C., Carter, E. The 3Rs and humane experimental technique: Implementing change. Animals (Basel). 9 (10), 754(2019).
  9. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ Cardiovasc Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
  10. Trittmann, J. K., et al. PATET ratio by Doppler echocardiography: noninvasive detection of pediatric pulmonary arterial hypertension. Pediatr Res. 92 (3), 631-636 (2022).
  11. Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: updated guidelines for reporting animal research. J Cereb Blood Flow Metab. 40 (9), 1769-1777 (2020).
  12. Lisboa Braga, C., et al. Therapeutic effects of hypoxia-preconditioned bone marrow-derived mesenchymal stromal cells and their extracellular vesicles in experimental pulmonary arterial hypertension. Life Sci. 329, 121988(2023).
  13. Heil, L. B. B., et al. The effects of short-term propofol and dexmedetomidine on lung mechanics, histology, and biological markers in experimental obesity. Anesth Analg. 122 (4), 1015-1023 (2016).
  14. Humbert, M., et al. ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 43 (38), 3618-3731 (2022).
  15. D'Alto, M., et al. Right heart catheterization for the diagnosis of pulmonary hypertension. Heart Fail Clin. 14 (3), 467-477 (2018).
  16. Fulton, R. M., Hutchinson, E. C., Jones, A. M. Ventricular weight in cardiac hypertrophy. Br Heart J. 14 (3), 413-420 (1952).
  17. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 16 (3), 233-270 (2015).
  18. Stenmark, K. R., Meyrik, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
  19. Mukherjee, M., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults and special considerations in pulmonary hypertension: Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 38 (3), 141-186 (2025).
  20. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulm Circ. 10 (2), 2045894020910976(2020).
  21. Rajaram, S., et al. Comparison of the diagnostic utility of cardiac magnetic resonance imaging, computed tomography, and echocardiography in assessment of suspected pulmonary arterial hypertension in patients with connective tissue disease. J Rheumatol. 39 (6), 1265-1274 (2012).
  22. Chin, K. M., et al. Association of N-terminal pro brain natriuretic peptide and long-term outcome in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 139 (21), 2440-2450 (2019).

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