Name: 肺動脈性肺高血圧症の齧歯類モデルの血行動態特性評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: 学ぶ エコー心電図と右心カテーテル法を用いた齧歯類モデルの肺動脈性肺高血圧症における血行動態特性評価法。心血管生理学研究における右心機能の包括的分析と疾患メカニズムの解明に役立つ。

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SRは、NIH K08HL114643、Gilead Research Scholars in Pulmonary Arterial Hypertension、およびBurroughs Wellcome Fund Career Award for Medical Scientistsの支援を受けています。

記載されているすべての手順は、医学のデューク大学の動物のケアのガイドラインに従ってください。 1.前に手順を開始します注：任意の動物の手続きの前に、適切な機関の許可が得られていることを確認してください。すべての手順と同じように、何の動物の苦痛がないことを保証するために、適切な鎮痛薬を使用します。 <ol><li>開通性を確保するためにヘパリン化無菌食塩水（100 U / ml）でフラッシュカテーテル。マーク心臓から首の中間までの長さ（ラットとマウス用の2センチメートルのため約4センチ）に対するカテーテル同等の先端から点。 </li><li>マウスまたはラットを麻酔。麻酔薬の選択肢はイソフルラン（誘導3から4パーセント、メンテナンス、100％の酸素と混合した1.5％）、ケタミン/キシラジン（80から120 / 10mg / kgの）およびペントバルビタール（40から80ミリグラム/キログラム）が挙げられる6。 <ol><li>例えば、ケタミン：キシラジン（80から120ミリグラム/キログラム：マウスおよび80-100ミリグラム/キログラムのための10から16ミリグラム/キログラムIP：5〜10メートルラット用/ kgのIPグラム）、単回投与は、麻酔の20-50分間持続します。心エコー検査のために、イソフルラン（誘導3-4％、および保守のための1.5％）で、マウスやラットを麻酔。撤退の反射が存在しないことを確認するために、手術領域にげっ歯類をつまんで麻酔深度を評価します。麻酔下ながら乾燥を防ぐために、目に獣医の軟膏を使用してください。 注：異なる麻酔剤は、（他の場所6レビュー）適切な使用と最適化と信頼性の高い結果を得るために使用することができます。キシラジン：カテーテル挿入のための私達の好みは、ケタミンを使用することです。ケタミン/キシラジンとの過剰摂取は深く、心拍数および心機能を低下させることができるので、適切な温度と呼吸制御を維持することが重要です。マウスでの心拍数（&gt; 400 /分）を維持するために、我々は日常的に二国間の迷走神経切断を行います。十分なものである、ここでケタミン/キシラジンの量は、通常、最後の20〜30分は、オープンまたはクローズド胸部心臓カテーテル法のいずれかが続いて実行します動物を安楽死させます。 </li></ol></li><li>外科手術手順（ 図1）のために、ラット/マウスを準備します。 <ol><li>右の首に、胸（心エコー検査を可能にする）から、手術領域から毛を剃ります。 </li><li>外側にベタジンを使用して、中心から円形の掃引で剃毛の外科領域をスクラブ、70％アルコール綿棒でクレンジングが続きます。 </li><li>下に加温パッドを用いて外科的なプ​​ラットフォーム上で動物を置きます。 37から37.5℃の体温を維持するための加熱レベルを設定します。直腸プローブで体温を監視します。低体温症は、重要な頻脈の大幅な徐脈や温熱療法結果になることができます。 </li></ol></li></ol> 2.心エコー注：げっ歯類の心エコー検査の完全な説明は、他の場所7に記載されています。マウスは、麻酔の前に、画像が目を覚まし、手動抑制動物に得ることができます。ラットについては、心エコー検査の前に、ラットとして好ましい麻酔が手動で）目を覚ましながら抑制することには大きすぎます。 <ol><li>傍胸骨長軸（PLAX）を表示。 <ol><li>プラットフォーム上で仰臥位で動物を配置するか、手動で拘束します。 </li><li> 2Dライブ画像を投影するためにBモードを選択します。 </li><li>左胸骨傍のラインにラット用のマウスのための40 MHzまたは25 MHzの周波数で超音波トランスデューサを合わせ、トランスデューサは、プローブインジケータが尾側方向に向いて反時計回りに30度回転（5〜11時ライン位置） 。角度がわずかに（同じ断層面でのトランスデューサの短軸に沿って揺動）変換器は、画面中央の完全なLV室のビューを取得します。 </li><li>見つけて、これらの解剖学的構造（ 図2A）を表示：左心室（LV）の内腔を。心室中隔（IVS）。右心室（RV）の内腔;上行大動脈（AO）。そして、左心房（LA）。 </li> &lt;李&gt; Mモードへの切り替えは、一度これらの上記の構造が明確に可視化されます。基準点としてAOを使用して、LV内腔の最も広い部分を介して指示線を配置し、また、LV商工会議所（ 図2B）の中心で焦点深度嘘を作ります。トランスデューサの角度を変更し、Mモードの測定値を得ることにより、RVの同様の測定を行います。 </li><li>オフライン測定（LV室の寸法、FSおよびLV壁の厚さ）のデータを記録するためにビデオループを作成するために、シネ・ストアを使用します。 </li><li>大動脈でPWのカーソルを置いて（ 図2C）を記録することにより、PWドプラモードでの大動脈流出のドップラートレースを取得します。 </li></ol></li><li>大動脈レベルで傍胸骨短軸ビュー（PSAX）。 <ol><li> Bモードに切り替えます。 </li><li>胸骨傍短軸ビュー（ 図3）を得るために、傍胸骨長軸ビューからトランスデューサ90°時 ​​計回りに回転させます。 IDに頭蓋に向けてトランスデューサを移動し、角度大動脈弁の断面図をentify。 </li><li>大動脈への右上に局在三日月状の構造体として右心室流出路（RVOT）を特定、肺動脈弁のリーフレットと肺動脈を継続しました。 </li><li>手動で同じ位置に安定したホールド。 PWドプラモードに切り替えます。 注：齧歯類およびプローブを保持するためのステーションプラットフォームは、トランスデューサ位置における運動変動を最小化するために使用することができます。 </li><li>右心室流出路の中心に肺動脈弁のレベルにサンプルボリュームの近位に配置し、容器（ 図3B）を介して血液の流れの方向にカーソルを平行に配置します。 注：血流の方向にサンプリング角度を調整したり、角度の変化を補正するために超音波ソフトウェアを使用することが重要です。補正なし、容器の最大角度は、速度の〜15％の過小評価に対応し、30°です。 </li><li> ADJスケール（血流速度）UST層血流（ 図3C）を示す白色境界線と暗い中空の内部を有する&quot;良い&quot;ドップラー包絡線を得るために必要に応じ。ドップラートレースを記録します。 注：エンベロープは、十分な白の境界線と暗い中空に対応していない「悪い」ドップラー。 </li><li>カテーテルはこの時点で行われていない場合、麻酔を使用した場合、齧歯類が回復することを可能にします。それは胸骨横臥位を維持するのに十分な意識を取り戻しており、それが完全に回復するまで、他の動物の会社にそれを返さないまで、齧歯類無人のまま放置しないでください。カテーテル法が実施されている場合は、セクション3に進んでください。 </li></ol></li></ol> 3.右心カテーテル法<ol><li> RV圧測定用のクローズド胸アプローチ<ol><li>セットアップ： <ol><li> 、ソフトウェアでは、入力チャンネル1に圧力変換器を接続し、圧力のために、チャネル1を設定し、chann心拍数のためのエル2。 </li><li> （血圧トランスデューサとPEチューブを使用している場合）mmHgのに単位を変換するには、圧力計を使用して手動で圧力校正を実行し、ベースライントレースを記録します。そして、チャンネル1の下の単位の変換を行います。 </li><li>心拍数を設定するには、チャンネル2の下で巡回測定を選択して、ソースと測定のための速度のためのチャンネル1を選ぶ2.チャンネルの入力をオフにします。 </li></ol></li><li>深さの焦点と5倍の倍率で解剖顕微鏡下にマウス/ラットを置きます。 </li><li>胸骨（ 図1）に下顎骨から皮膚を切開。完全に子宮頸部領域を露出するために切開部の両側に開創のペアを配置します。 </li><li>ぶっきらぼうに微細な鈍い先端の鉗子（ 図4A、B）を用いて、静脈右外頸静脈を露出させるために唾液腺を分離するために解剖。 </li><li>慎重に周囲の結合組織から右外頸静脈を分離します。 </li> &lt;（、右外頸静脈の下に（できるだけ下顎の近くに）遠位静脈を結紮し、その後近位に緩い結び目を作る;李&gt;は絹縫合糸の2枚（マウス用6-0ラットのための4-0）を配置します図4C）。 </li><li>遠位結ば結び目に小さな「ニック」（カット）近位を作るために、虹彩のはさみを使用してください。 </li><li>ピンセットでカテーテルを持ち、静脈のカットにカテーテルを挿入し、近位の結び目を締めます。 注：我々は通常31 Gまたは21 G針を通して定期的な圧力変換器に接続されているラットのためのマウスおよびPE-50（〜3 Frのサイズ）のために、ポリエチレン（PE）-10チューブ（〜2 Frのサイズ）を使用し、較正されました。マークおおよそ右心室における先端部の配置に対応した長さにマーカーを有するカテーテル。 PEチューブの代替として、マイクロマノメーターカテーテルを使用することができます。ゆっくり遠位結び目を引っ張ると、カテーテルを導入することができます。 </li><li>ゆっくり右心とモニターへのカテーテルをプッシュマークによると進歩の深さ。カテーテルの位置を確認し、RV圧力（ 図5）を識別するために、ソフトウェア内の圧力トレースを監視します。 </li><li> 2分間（次の[スタート]ボタンに記録データをトグル）不動カテーテルを維持し、データを収集します。 </li><li>サンプル回収（第4節）に進みます。 </li></ol></li><li> RV PVループ分析のための開胸アプローチ。 注：右心室のPVループ解析が原因で、RAにSVCから通過しないコンダクタンスカテーテルの剛性を閉じた胸のアプローチを行うことができません。市販のコンダクタンスカテーテルはLVのPVループ分析のために設計されています。 <ol><li>コンダクタンスのためのチャンネル1を設定したソフトウェアで、圧力のためのチャンネル2。心拍数およびチャンネル3。 </li><li> 16 Gテフロンチューブでラットを挿管し、人工呼吸器にチューブを接続します。計算および追跡を使用して、マウスまたはラットのための換気パラメータを設定しまする式6：一回換気量（V tの 、ミリリットル）= 6.2のx M 1.01（M =動物の質量、キロ）。呼吸数（RR、分-1）= 53.5のx M -0.26（ 図6A）。 </li><li>手術野の上に毛皮の広がりを減らすために毛皮の上に70％アルコールを広げます。 </li><li>剣状突起下の切開を行い、左右脇腹に向かってハサミで皮膚を解剖。 </li><li>腹壁を通してカットし、振動板に沿って二国間の切開によって腹腔を開きます。 </li><li>心尖を露出させ、両側性胸郭（ 図6A）をカットするダイヤフラムを開きます。注射器を用いて胸部と腹腔内に生理食塩水を噴霧することによって蒸発し、組織の乾燥を防ぎます。 注：私たちは通常、腹腔と胸郭を開くために解剖ハサミを使用しています。出血は通常重要ではないが、出血がある場合には、電気メスを使用することができます。 </li><li>慎重に分離株番目周囲の結合組織から電子下大静脈（IVC）。 </li><li> IVCの周り;（マウス用6-0ラットで4-0）、その後、緩い結び目を作る（または16 Gテフロンチューブを通して縫合糸をスレッド）（ 図6B）を絹縫合糸の一部を置きます。 </li><li> RV自由壁に27-30ゲージの針を平行にして頂端RV自由壁を穿刺し、針を取り除きます。以上4ミリメートルに針をプッシュしないように注意してください。 注意：代替的に、PE-60チューブの小片は、RV尖にコンダクタンスカテーテルの穿刺を誘導するために使用することができます。 </li><li>全ての電極は、心室（ 図6C）の内側にあるまで、頂端RV自由壁に刺し傷を介してコンダクタンスカテーテル先端を挿入します。 </li><li>ソフトウェア内の圧力容積ループを監視し、重要な呼吸変動（ 図7B、C）を示すものではありません一貫形のループを得るために、カテーテルの位置を調整します。 </li><li>記録PVループの数を取得するために、少なくとも10秒のベースラインPVループ（トグルデータは次の[スタート]ボタンに録音）。 </li><li>プリロードを変更するとPVループを記録するためにIVCの周囲に配置された縫合糸を引き出します。オフラインデータを分析し、RVの収縮機能（ 図7D）の様々なパラメータを導き出します。この分析は、8、以前に記載されています。 注：IVCは、代替的に鉗子によって閉塞することができます。プリロードの減少を確認するために、RV圧力トレースを監視します。 </li><li>以前体積単位6にコンダクタンス単位からの変換を可能にするために説明したように、生理食塩水およびキュベットキャリブレーションを実行します。 </li><li>データを記録した後、静かに出てカテーテルを引き出し、すぐに生理食塩水で水浴中にカテーテルの先端を配置します。終了すると、製造者の指示に従って、カテーテルをきれいに。 </li></ol></li></ol>心臓と肺のサンプルの4集注：ここでの手順として、端末として説明した再、動物は、クローズドどちらか開胸右心カテーテル検査後に安楽死させなければなりません。 <ol><li>クローズド・胸部のアプローチが使用された場合胸郭（両側性開胸術を）開くことによって、exanguination、または麻酔薬の過剰投与後に人工呼吸器をオフにすることで、マウスを安楽死させます。 注：頸椎脱臼は推奨されません。 </li><li>肺のインフレ灌流を実行するには、20 CMH 2 Oの圧力で肺を膨らませるために（ただし、肺を膨らませるためにまだバルブを開けないようにしてください）設定ringstandにインフレーションチューブを接続します。 </li><li>ぶっきらぼうに筋肉や結合組織を取り巻くから気管を解剖。 </li><li>絹縫合糸（ラットでは4-0;マウス用6-0）の一片置き気管の周りを、その後、緩い結び目を作ります。 </li><li>軽く頭を押して、気管を伸ばし、下顎に近いカット（円周の70％）を作ります。 </li><li>穏やかなストレッチを維持し、気管カニューレ（マウス用20 Gまたはラットでは16 G）を挿入します。縫合糸を使用してカニューレを固定します。インフレーションチューブにカニューレを接続し、固定液の逆流を防止するために、カニューレの周りに縫合糸を結びます。 </li><li> RV自由壁を刺すと肺動脈に向かって噴射するように10ミリリットルの注射器を使用してPBSで肺をフラッシュします。肺が白くに開始するとニックはアトリウムを残しました。 </li><li>大動脈の根元で切断​​することにより、心臓を収穫。 </li><li>蚊の止血剤を使用して、肺の右下葉をクランプし、右下葉をカット。マイクロ遠心チューブに作品を配置し、液体窒素中で凍結スナップ。 </li><li> 5分間、10％緩衝-中性ホルマリンで肺を膨らませると気管を連結することにより、その後、気管カニューレを削除します。 </li><li>胸部から肺を解剖し、10％緩衝-中性ホルマリンで固定します。 注：と凍結切片の後の調製のために希釈されていない10月にフリーズ：別の方法として、最適な切削メディアと肺膨らませる（PBSで10月1日に、1に希釈）。 </li><li>慎重に心室から心房を分離し、心室中隔と一緒に解剖することにより、右心室自由壁を隔離します。 </li><li> RV肥大の程度を定量化フルトン指数（RV / LV + S）9を 、計算するRVとLV +中隔（LV + S）を秤量します。 注：TheFulton指数はPHの異なるモデルで変化します。ラット10：コントロール、0.28±0.01;低酸素誘導、0.57±0.02; MCT処理し、0.51±0.03。 C57BL6 / Jマウス11：コントロール、0.26±0.01; SuHx（14日）、0.40±0.02; SuHx（21日）、0.43±0.01; SuHx（28日）、0.44±0.03。 </li><li>スナップは、液体窒素中でRVおよびLV + Sを凍結または10％緩衝-中性ホルマリンで固定します。 </li></ol>

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著者らは開示するものは何もない。

ここで概説するプロトコルは、肺高血圧症のげっ歯類モデルにおける血行動態と右心室機能の包括的な特徴付けを説明しています。ここで説明する右心カテーテル検査は最終処置ですが、心エコー検査に関連する死亡率は最小限であるため、疾患の進行のスクリーニングと追跡調査が可能になります。しかし、麻酔による死亡率が著しく増加したPH患者と同様に17、私たちの経験では、重度のPHのラットは、非代償性右心不全、RV前負荷の減少、およびその後の低酸素誘発性肺血管収縮のために、麻酔にも耐えられません。したがって、ゆっくりとした誘導と呼吸の注意深い監視が不可欠です。 
ビデオとイラストは、代替アプローチも利用できますが、これらの手順に関して私たちの研究室が成功していることがわかっていることを示しています (Pacher et al.6). PH 研究では、さまざまな疾患モデルと、それらに対する遺伝的または薬理学的操作の影響を適切に特徴付けるために、これらの技術が必要です。これらの方法にはそれぞれ固有の制限があります:心エコー検査の場合、右心室の視野は...

肺動脈高血圧症（PAH）の炎症性細胞浸潤、平滑筋の増殖および内皮細胞のアポトーシスに関連した肺血管系の疾患です。これらの変更は、その後、右心室（RV）機能不全と心不全につながる、肺動脈の閉塞につながります。 PAHにおけるPAHおよびRV障害の根底にある病態生理を理解するために、この病気を研究するための遺伝的および薬理学的モデルを含む異なるモデルの数は、（他の場所で1,2件）が開発されています。 これらのモデルのうち、最も人気のあるラットにおける低酸素誘導マウスにおける（Hxの）PAHおよびモノクロタリン（MCT）およびSU5416-低酸素症（SuHx）モデルがあります。マウスHxのモデルでは、マウスは内側増殖の結果として開発して、（0.10のFIO2と18000フィートの高度に対応し、normobaricや低気圧のいずれか）、低酸素の4週間にさらされている、RVシステムオフラインを増加オリッチ圧力とRV肥大3の開発。その後、PAH 4の開発につながる不明な機構を介して肺の血管内皮細胞への傷害で60ミリグラム/キログラム結果の単回投与でMCT。 SU5416は、類似の病理学的変化と永続的な肺高血圧症における3週間の結果を得るために、慢性低酸素症への暴露に続いて60 10mg / kgの単回皮下注射で、血管内皮増殖因子受容体（VEGFR）1および2ブロッカーの阻害剤、および治療でありますそれに閉塞性血管病変5の形成と、ヒトの疾患で見られます。過去数年間では、肺高血圧のためのいくつかのトランスジェニックマウスモデルが開発されてきました。 BMPR2遺伝子変異がPAHの両方家族性および特発性の形態、ヘムオキシゲナーゼ-1ノックアウト及び（他1,2レビュー）IL-6の過剰発現に見られるように、これらは、ノックアウトおよび骨形成タンパク質受容体2（BMPR2）の突然変異を含みます。 PHのこれらの異なるげっ歯類モデルは、肺高血圧症、右心室肥大および右室不全の異なるレベルを有します。低酸素症および様々なトランスジェニックマウスモデルは、ラットモデル1のいずれよりもはるかに、より穏やかなPAHになるが、それは別の遺伝子変異の試験およびそれに関連する分子のシグナル伝達経路を可能にします。 MCTは、複数の組織4に内皮細胞に毒性があることが表示されますが、MCTのモデルは、重度のPAHにつながるん。 SuHxモデルは、血管によって特徴付けられる薬理学的操作と低酸素暴露の両方を必要とするが、ヒトでの特発性PAHで見られるものと類似変更されます。また、これらのモデルの全てにおいて、PAHの開発に関連した組織病理学的変化、肺動脈圧およびRV機能との間に断線があるかもしれません。これは、組織病理学的変化の間の比例関係が通常存在するヒト疾患、とは対照的にpulmonの重症度であり​​ます進高血圧とRVの障害の程度。このように、PHのこれらの齧歯類モデルの総合的な特性評価が必要であり、（心臓カテーテルによって）（典型的には、心エコー検査によって）RV機能の評価、血行動態および心臓の組織病理学および（組織採取）から肺を伴います。 このプロトコルでは、我々はラットとマウスにおけるPAHモデルの血行動態の特徴付けのために使用される基本的なテクニックについて説明します。これらの一般的な技術は、右心室と肺血管系のいずれの研究にも適用することができ、PAHのモデルに限定されるものではありません。心エコー検査によってRVの可視化ラットでは比較的簡単であるが、それらの大きさとRVの複雑な形状にマウスではより困難です。また、このようなTAPSE、肺動脈（PA）加速時間とPAドプラ波形のノッチとしてRV機能を定量化するために使用されるいくつかのサロゲートは、ヒトにおいて十分に検証されていないとPUの評価を弱くしか相関します侵襲的血行動態によるlmonary高血圧およびRV機能。インピーダンスカテーテルと開胸カテーテル法は、圧力 - 容積（PV）の決意を可能にするループし、より詳細な血行動態の特徴付けが、RVの血行動態の決意は最高のインスピレーションと負の胸腔内圧の効果を維持するために、クローズド胸で行われています。任意の手順と同様に、手続きの経験を開発することが実験的な成功に不可欠です。

<table><tbody><tr><td>Vevo 2100 イメージング システム (120V)&nbsp;</td><td>VisualSonics株式会社&nbsp;</td><td>VS-11945</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 イメージングステーション&nbsp;</td><td>VisualSonics株式会社&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>高周波メカニカルトランスデューサ</td><td>VisualSonics, inc.&nbsp;</td><td>MS250、MS550D、MS400</td><td></td></tr><tr><td>超音波ジェルパーカー&nbsp;</td><td>株式会社ラボラトリーズ&nbsp;</td><td>01-08</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 4/35</td><td>ADInstruments</td><td>ML765</td><td></td></tr><tr><td>Labchart 8</td><td>ADInstruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BPトランスデューサー(ストップコックとケーブル付き</td>) <td>ADInstruments</td><td>MLT1199</td><td></td></tr><tr><td>BPトランスデューサーキャリブレーションキット</td><td>ADInstruments</td><td>MLA1052</td><td></td></tr><tr><td>Mikro-Tip Pressure Catheter for mouse</td><td>Millar</td><td>SPR-1000</td><td>Scisense FT111B(マウス)およびFT211B(ラット)から入手可能な代替カテーテル</td></tr>ラット用<tr><td>Mikro-Tip圧力カテーテル</td><td>Millar</td><td>SPR-513</td><td>Scisense FT111B(マウス)およびFT211B(ラット)から入手可能な代替カテーテル</td></tr><tr><td>Millar Mikro-Tip&nbsp;マウス用超小型PVループカテーテル</td><td></td><td>ミラーPVR-1035</td><td>Scisense FT112(マウス)から入手可能な代替カテーテル</td></tr> <tr><td>ラット用ミラーMikro-Tip超小型PVループカテーテル</td><td></td><td>ミラーSPR-869</td><td>Scisense FT112(マウス)から入手可能な代替カテーテル</td></tr><tr><td>ミラーPVシステムMPVS-300&nbsp;</td><td>ミラー</td><td>MPVS-300</td><td></td></tr><tr><td>4-0 シルク ブラック ブレード 100 ヤード スプール</td><td>Roboz サージカル</td><td>SUT-15-2</td><td></td></tr><tr><td>6-0 シルク ブラック ブレード 100 ヤード スプール</td><td>Roboz サージカル</td><td>SUT-14-1</td><td></td></tr><tr><td>アイリス ハサミ、デリケート、インテグラ ミルテックス</td><td>VWR</td><td>21909-248</td><td></td></tr><tr><td>VWR 解剖ハサミ、シャープ/ブラント チップ</td><td>VWR</td><td>82027-588</td><td></td></tr><tr><td>VWR デリケート ハサミ、41/2"</td><td>VWR</td><td>82027-582</td><td></td></tr><tr><td>Two star Hemostats, Excelta</td><td>VWR</td><td>63042-090</td><td></td></tr><tr><td>中性緩衝ホルマリン</td><td>VWR</td><td>89370-094</td><td></td></tr><tr><td>クロタリン</td><td>Σ</td><td>C2401</td><td></td></tr><tr><td>SU5416</td><td>Tocris Biosciences</td><td>3037</td><td></td></tr><tr><td>3.5X-45X ブームスタンド 三眼ズーム実体顕微鏡&nbsp;</td><td>AmScope</td><td>SM-3BX</td><td></td></tr><tr><td>PE (ポリエチレンチューブ)-10</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE10 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>PE (ポリエチレンチューブ)-50</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE50 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>PE (ポリエチレンチューブ)-60</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE60 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>卓上イソフルラン麻酔ユニット</td><td>Kent Scientific</td><td>ACV-1205S</td><td></td></tr><tr><td>Surgisuite 多機能手術プラットフォーム</td><td>ケントサイエンティフィック</td><td>Surgisuite</td><td></td></tr><tr><td>リトラクターセット</td><td>ケントサイエンティフィック</td><td>SURGI-5002</td><td></td></tr><tr><td>麻酔誘導室</td><td>VetEquip</td><td>941443</td><td></td></tr><tr><td>麻酔ガスフィルターキャニスター</td><td>ケントサイエンティフィック</td><td>ACV-2001</td><td></td></tr><tr><td>げっ歯類のノーズコーン</td><td>VetEquip</td><td>921431</td><td></td></tr></tbody></table>

肺動脈性肺高血圧症の齧歯類モデルの血行動態特性評価

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、内皮細胞のアポトーシス、平滑筋の増殖、肺細動脈の消滅を特徴とする肺血管系の稀な疾患です。これにより、右心室(RV)の失敗が起こり、罹患率と死亡率が著しくなります。マウスとラットにおけるPAHのげっ歯類モデルは、この希少疾患の根底にある病態生理を理解するために重要です。特に、PAHの異なるモデルは、異なる程度の肺高血圧症、RV肥大、およびRV不全と関連している可能性があります。したがって、PAHを発症したマウスおよびラットの完全な血行動態特性評価は、薬物または遺伝子改変が疾患に及ぼす影響を決定する上で重要です。
ここでは、ラットとマウスの両方のPAHモデルにおける右心室機能と血行動態の評価のための標準的な手順を示します。心エコー検査は、ラットのRV機能を決定するのに役立ちますが、覚醒しているマウスでは右心室の標準的な画像を取得することは困難です。右心カテーテル法へのアクセスは、閉鎖胸部マウスおよびラットの内頸静脈によって得られます。圧力は、流体圧力トランスデューサーまたは小型マイクロマノメーター圧力カテーテルを備えたポリエチレンチューブを使用して測定できます。圧力-体積ループ解析は、オープンチェストで実行できます。血行動態を取得した後、げっ歯類は安楽死されます。心臓を解剖してRVフリーウォールを左心室(LV)と中隔から分離することができ、フルトン指数(RV /(LV+S))を使用してRV肥大を評価することができます。その後、必要に応じて心臓、肺、その他の組織からサンプルを採取できます。

げっ歯類で右心カテーテル法は、典型的には、縦のフォローアップには適用されませんターミナル手続きであるように、心エコー検査は、スクリーニングのための優れた非侵襲的な代替手段であり、フォローアップ12。心エコー検査でヒトPAHにおける肺動脈収縮期圧は、通常、頂端図で得ることが通常簡単である三尖弁逆流から誘導されるが、このようなビューを確実ドップラーによる肺動脈収縮期圧の推定を防止する、げっ歯類では得られません。しかし、大動脈レベルでPSAXビューが容易に記録し、肺高血圧症12度に関連している形状が肺動 ​​脈ドップラートレースを、測定することが可能げっ歯類で可視化することができます。心エコー検査の研究の代表的な結果は、図3で実証されている。このプロトコルでは、sonographersは動物がrの治療またはプロシージャに知らされていませんでしたeceived。結果は、オフラインで分析しました。 肺動脈狭窄症の非存在下での肺動脈収縮期圧の精度推定として機能RVSPの右心カテーテル検査と測定は、げっ歯類モデル<su...

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、肺細動脈の消滅と右心室不全の発症につながる病気です。PAHのげっ歯類モデルは、PAHの病態生理を理解する上で重要です。ここでは、マウスとラットで、右心カテーテル法と心エコー検査による血行動態特性を示します。

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

げっ歯類における心エコー検査および右心カテーテル法の全体的な目的は、さまざまな心疾患および肺疾患モデルにおける右心機能を評価することです。この手法は、「遺伝子操作や薬物が肺高血圧症の発症にどのような影響を与えるか」といった、心血管生理学研究における重要な疑問を解決するのに役立ちます。本手法の主な利点は、これらの心疾患および肺疾患モデルにおいて、右心機能の包括的な解析が可能であることです。げっ歯類心臓の胸骨傍長軸像を観察するには、まず麻酔をかけたげっ歯類を仰臥位にしてください。足指のピンチテストで適切な鎮静レベルにあることを確認し、動物の眼に獣医用軟膏を塗布します。次に、胸部を剃毛し、超音波ゼリーを塗布します。Bモードを選択して2Dライブ画像を投影します。次に、適切な周波数の超音波トランスデューサーを左胸骨縁に合わせます。プローブのインジケーターを尾側に向けて、トランスデューサーを反時計回りに30度回転させます。次に、トランスデューサをわずかに傾け、同一の断層面内でトランスデューサの短軸方向に沿って器具を揺らし、画面中央に左心室腔の全体像を表示させます。左心室腔、室隔、右心室腔、上行大動脈、および左心房を確認し、観察します。Bモードで大動脈レベルの胸骨傍短軸像を観察するには、トランスデューサを90度回転させ、頭側に向けて傾けて大動脈弁の横断面像を特定します。次に、トランスデューサを同じ位置で固定したまま、パルス波ドップラーモードに切り替えます。その後、サンプルボリュームを右室流出路の中心にある肺動脈弁の近位レベルに配置し、カーソルを血管内の血流方向と平行に合わせます。層流であることを示す、白の縁取りに内部が暗い空洞となっている良好なドップラーエンベロープが得られるよう、血流方向に沿ってスケールを適宜調整し、ドップラー波形を記録します。閉胸右心カテーテル検査を行うには、麻酔したげっ歯類を解剖顕微鏡下に置き、下顎から胸骨にかけて皮膚を切開します。切開部位の両側にリトラクターを配置し、頸部を完全に露出させます。次に、鈍的剥離によって唾液腺を分離し、その後、微細な鈍端鉗子を用いて右外頸静脈を露出させます。右外頸静脈を周囲の結合組織から慎重に分離し、右外頸静脈の下に2本のシルク縫合糸を配置します。下顎に近い位置で静脈を遠位側で結紮し、近位側では緩い結び目を作ります。アイリスシザーを用いて、遠位側の結紮部位よりも近位の外頸静脈に小さな切開を加えます。次に、外頸静脈から心臓までの距離とおよそ一致する長さにカテーテルに印を付けます。その後、鉗子を用いてカテーテルを切開口から挿入し、近位側の結節を締め付けます。カテーテル上の印に従って挿入深度を確認しながら、カテーテルを右心系へゆっくりと押し込み、コンピュータモニター上の圧力波形によってカテーテルの留置位置を確認します。右室圧の波形が確認されたら、データ収集のためにカテーテルを固定します。右室圧容量ループを得るために、次に齧歯類を挿管します。その後、剣状突起の下を切開し、ハサミを用いて皮膚を側腹部に向かって両側に剥離します。腹壁を通じて腹腔を開くため、横隔膜下の腹壁を両側から切開します。次に、横隔膜を開いて心尖部を露出させ、肋骨を両側から切断します。下大静脈を周囲の結合組織から慎重に分離し、正常生理食塩水に浸した滅菌ガーゼを腹腔および挿管部位に置きます。次に、短いPE 60チューブを用いて、コンダクタンスカテーテルの穿刺部位を右心室心尖部へと誘導し、すべての電極が心室内に入るまで、刺入部からカテーテルチップを挿入します。次に、ソフトウェアで圧力-体積ループをモニタリングし、必要に応じてカテーテルの位置を調整して、呼吸による変動が少なく、形状が一定のループが得られるようにします。一連の圧力-体積ループを得るには、下大静脈を軽く圧迫して右心室への充満量を減少させます。これらのデータから、多くの血行動態パラメータを算出することができます。肺の膨張灌流を行うには、まず、膨張用チューブをリングスタンドに固定します。次に、気管を周囲の筋肉や結合組織から鈍的に剥離し、気管の周囲にシルク縫合糸をかけます。次に、縫合糸でゆるい結び目を作り、頭部を押し下げて気管を軽く伸展させ、下顎に近い気管の円周の70%を切断します。気管を伸展させたまま気管カニューレを挿入し、縫合糸でカニューレを固定します。カニューレをインフレーションチューブに接続し、PBSを満たした10 milliliterシリンジで右心室自由壁を穿刺し、肺動脈に向かって注入して肺を洗浄します。肺が白くなり始めたら、左心房を1回切開します。次に、大動脈根を切断して心臓を摘出します。最後に、10%緩衝中性ホルマリンを5分間肺に注入し、気管カニューレを抜去します。次に、気管を結紮し、肺を胸腔から摘出し、新鮮な10%緩衝中性ホルマリンで肺組織を固定します。げっ歯類では、大動脈レベルでの胸骨傍短軸像を容易に視覚化でき、肺動脈ドップラー波形の記録と測定が可能です。この波形は、肺高血圧症の程度と関連していることが知られています。慢性低酸素状態に置かれたマウスの閉胸下右心カテーテル検査では、右室収縮期圧が45 mmHgまで上昇し、これは高度な肺高血圧症と一致しています。正常なラットの開胸下右心カテーテル検査では、右心室収縮期血圧は27 mmHgという著しく低いレベルで観察されます。手技を習得し適切に実施できれば、この手順はわずか数分で完了させることができます。この処置を行う際は、げっ歯類に十分な麻酔が施されていること、および高血量症を招く可能性のある重大な出血源や組織の乾燥がないことを確認することが重要です。このビデオを視聴することで、右心の包括的な血行動態特性評価の手順について十分に理解できるはずです。これらの技術を習得するには、実践的なトレーニングが不可欠です。

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