マウスで圧力ボリュームループを測定します

マウスの圧力ボリュームループを測定する全体的な目標は、心機能の詳細な評価を得ることです。この方法は、特定の遺伝子操作を持つマウスの生理学的特性評価に有用であり、心機能における特定のタンパク質の役割についての洞察を生み出すことができます。この手法の主な利点は、他の方法論では利用できない収縮機能の詳細な評価を提供することです。

マウスの手術の準備が整ったら、まず、正中線の右約5ミリメートルから正中線の左約5ミリメートルまで伸びる胸骨のノッチを切開します。最初の吻側の右端に沿って、下顎骨の端まで約2ミリメートルまで伸びる2回目の切開を行います。次に、2番目の切開の吻側端から正中線の右約5ミリメートルまで3番目の切開を行います。

そして、結果として生じる皮膚フラップを右に引っ込めて、下線が引かれた組織を露出させます。次に、解剖顕微鏡下で、正中線で耳下腺と下顎下唾液腺を鈍く解剖して、気管を覆う下線の筋肉組織を露出させます。次に、左右の胸骨舌骨筋をぶっきらぼうに分離します。

気管が見えたら、食道を含めないように注意しながら、10センチメートルのスリーゼロシルク縫合糸を喉組織の下に通します。20ゲージの針を使用して、最初の気管リングの前の喉頭に寄り添うだけのギャップに広く切開します。その後、直ちに麻酔マスクを動物から取り外し、気管内チューブを慎重に気管に挿入します。

チューブが固定されたら、元の皮膚切開の左端を剣状突起まで伸ばし、正中線を横切って正中線の約5センチメートル右の1点まで伸ばします。次に、鈍的解剖を使用して皮膚フラップを引っ込め、下線の筋肉組織を横方向に露出させます。また、血管拡張鉗子を使用して、胸骨のコドル面の右側に大胸筋の挿入を分離します。

筋肉を焼灼して切断します。次に、胸骨への付着部に沿って大胸筋を切断します。そして、同じ側の広背筋を弱体化させます。

切り口を頭蓋状に引っ込めて、リブを露出させます。そして、一対の鋭い鉗子を使用して、肋間筋層を慎重に解剖し、胸部に入ります。複数のスペースが開いたら、鈍い先端の血管拡張器を慎重に挿入し、胸壁を緩やかに上向きの力で持ち上げます。

次に、肺葉を切断して切開部を内側に伸ばさないように注意しながら、肋間筋に沿って横方向に切断し、胸骨と平行に走る内乳動脈を避けるために正中線の3〜4ミリメートルを外側に保ちます。次に、生理食塩水に浸した小さな綿の先端のアプリケーターを切開部から正中線に向かって配置し、胸壁を下線構造から引き離すために緩やかに上向きの牽引を提供します。切開部の内側の端から始まり、左側の正中線の約1センチメートルの側方で終わる胸壁を慎重に焼灼します。

組織が完全に焼灼されたら、はさみを使用して胸骨を慎重に切り抜きます。心臓の頂点がはっきりと見える必要があります。次に、鈍的解剖を使用して、心膜を破壊し、尾側大静脈を特定します。

頸静脈カテーテルを配置するには、10%のアルブミンを含む注射器に取り付けられた30ゲージの針カテーテルを、針が頸静脈に単独で、斜めの面を上にして位置するように向けます。頸静脈を視覚化するには、片手で鉗子で針をつかみ、もう一方の手で組織鉗子で唾液腺を引っ込めます。ディーゼル頸静脈を囲む組織に穏やかな牽引力を加えて、血管壁に張力をかけます。

次に、浅いアプローチ角度を使用して、針を静脈に慎重に挿入し、先端を血管内に3〜4ミリメートル進めます。カテーテルが所定の位置にあるときは、外科用接着剤を使用して針を下線の唾液腺に固定し、アルブミン溶液の注入を開始します。圧力容量カテーテルを配置するには、まず、平衡生理食塩水と圧力容量カテーテルを含むシリンジをマウスの横に移動し、カテーテルの先端を心臓とほぼ同じ高さにし、圧力測定値をゼロにします。

次に、生理食塩水に浸した小さな綿の先端のアプリケーターを使用して、心臓を操作して頂点を視覚化し、25ゲージの針を使用して、頂点の中心にできるだけ近い刺し傷を切開します。針を抜いた後、切開部からカテーテルを迅速かつ穏やかに挿入します。その後、心室圧ボリュームループを測定できます。

カテーテルを留置した後、麻酔を下にして、麻酔がもたらしている可能性のある心臓抑制効果を明らかにします。処置中に過度の失血があった場合は、注入するアルブミンの量を増やすだけです。慣例により、体積はX軸にプロットされ、圧力はY軸にプロットされます。

ボリュームに対して圧力をプロットした結果として生じる圧力ボリューム ループは、垂直方向のエッジが圧力の等体積変化を表す長方形のようになります。下部の水平側は僧帽弁を通る心室充填を表し、上部水平側は大動脈弁を通る心室排出を表します。健康な野生型マウスでは、左心室圧が90〜110ミリメートルの水銀柱で、最大圧力の導関数が毎秒8000〜12000ミリメートルの水銀柱であることが予想されます。

さらに、圧力量データの分析を複雑にする可能性のある測定の最も一般的なアーティファクトの1つは、収縮末期の圧力の急上昇として明らかなカテーテルの閉じ込めであり、これはおそらく乳頭筋または心室内の他の動的構造による圧力トランスデューサの直接圧縮に起因する可能性があります。この手順を実行する際には、マウスを継続的に監視して、十分な麻酔深度を確保することを忘れないでください。この技術を習得すると、カテーテル留置後に使用されるプロトコルにもよりますが、約1時間で完了することができます。

この手順の完了後、実験化合物の注入を使用して、心機能への影響を評価できます。このビデオを見れば、マウスの左心室に圧力容量カテーテルを外科的に配置し、心臓分析のための高品質の圧力容量ループを得る方法について十分に理解できるはずです。