Name: マウスで圧力ボリュームループを測定します (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 15 s
Description: 学ぶマウスの圧力ボリュームループ測定法。心機能の詳細評価と遺伝子操作マウスの生理学的解析に有用です。収縮機能の評価で他手法にない詳細情報を提供します。

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著者はNHLBI（K08 HL102066及びR01 HL114832）から資金提供を承認したいと思います。

<ol><li>Mozaffarian, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+disease+and+stroke+statistics--2015+update%3A+a+report+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 131 (4), e29-e322 (2015).</li>
<li>Katz, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+altered+inotropy+and+lusitropy+on+ventricular+pressure-volume+loops%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Influence of altered inotropy and lusitropy on ventricular pressure-volume loops.</a> J Am Coll Cardiol. 11 (2), 438-445 (1988).</li>
<li>Kass, D. A., Maughan, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+%26%2334%3BEmax%26%2334%3B+to+pressure-volume+relations%3A+a+broader+view%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">From &#34;Emax&#34; to pressure-volume relations: a broader view.</a> Circulation. 77 (6), 1203-1212 (1988).</li>
<li>Georgakopoulos, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+murine+left+ventricular+pressure-volume+relations+by+miniaturized+conductance+micromanometry%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (4 Pt 2), H1416-H1422 (1998).</li>
<li>Kass, D. A., Hare, J. M., Georgakopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Murine+cardiac+function%3A+a+cautionary+tail%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Murine cardiac function: a cautionary tail.</a> Circ Res. 82 (4), 519-522 (1998).</li>
<li>Feldman, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+a+mouse+conductance+system+to+determine+LV+volume%3A+comparison+to+echocardiography+and+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validation of a mouse conductance system to determine LV volume: comparison to echocardiography and crystals.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279 (4), H1698-H1707 (2000).</li>
<li>Baan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuous+measurement+of+left+ventricular+volume+in+animals+and+humans+by+conductance+catheter%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Continuous measurement of left ventricular volume in animals and humans by conductance catheter.</a> Circulation. 70 (5), 812-823 (1984).</li>
<li>Salo, R. W., Wallner, T. G., Pederson, B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+ventricular+volume+by+intracardiac+impedance%3A+theoretical+and+empirical+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Measurement of ventricular volume by intracardiac impedance: theoretical and empirical approaches.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 33 (2), 189-195 (1986).</li>
<li>Wei, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volume+catheter+parallel+conductance+varies+between+end-systole+and+end-diastole%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Volume catheter parallel conductance varies between end-systole and end-diastole.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 54 (8), 1480-1489 (2007).</li>
<li>Kutty, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+admittance+computed+left+ventricular+volumes+against+real-time+three-dimensional+echocardiography+in+the+porcine+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Physiol%22%5BJournal%5D)">Validation of admittance computed left ventricular volumes against real-time three-dimensional echocardiography in the porcine heart.</a> Exp Physiol. 98 (6), 1092-1101 (2013).</li>
<li>Kottam, A., Dubois, J., McElligott, A., Henderson, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+approach+to+admittance+to+volume+conversion+for+ventricular+volume+measurement%5BTitle%5D)+AND+%22Conf+Proc+IEEE+Eng+Med+Biol+Soc%22%5BJournal%5D)">Novel approach to admittance to volume conversion for ventricular volume measurement.</a> Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. , 2514-2517 (2011).</li>
<li>Meyers, T. A., Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+right+ventricular+fibrosis+and+reduction+in+biventricular+cardiac+reserve+in+the+dystrophin-deficient+mdx+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Early right ventricular fibrosis and reduction in biventricular cardiac reserve in the dystrophin-deficient mdx heart.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 308 (4), H303-H315 (2015).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., Li, S., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergent+dilated+cardiomyopathy+caused+by+targeted+repair+of+dystrophic+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Emergent dilated cardiomyopathy caused by targeted repair of dystrophic skeletal muscle.</a> Mol Ther. 16 (5), 832-835 (2008).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+administration+of+micro-dystrophin+restores+cardiac+geometry+and+prevents+dobutamine-induced+cardiac+pump+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Systemic administration of micro-dystrophin restores cardiac geometry and prevents dobutamine-induced cardiac pump failure.</a> Mol Ther. 15 (6), 1086-1092 (2007).</li>
<li>Strakova, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrobrevin+increases+dystrophin%27s+binding+to+the+dystrophin-glycoprotein+complex+and+provides+protection+during+cardiac+stress%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Dystrobrevin increases dystrophin's binding to the dystrophin-glycoprotein complex and provides protection during cardiac stress.</a> J Mol Cell Cardiol. 76, 106-115 (2014).</li>
<li>Yasuda, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dystrophic+heart+failure+blocked+by+membrane+sealant+poloxamer%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Dystrophic heart failure blocked by membrane sealant poloxamer.</a> Nature. 436 (7053), 1025-1029 (2005).</li>
<li>Townsend, D., Daly, M., Chamberlain, J. S., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+dystrophin+loss+and+genetic+reconstitution+establish+a+molecular+link+between+dystrophin+and+heart+performance+during+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Ther%22%5BJournal%5D)">Age-dependent dystrophin loss and genetic reconstitution establish a molecular link between dystrophin and heart performance during aging.</a> Mol Ther. 19 (10), 1821-1825 (2011).</li>
<li>Townsend, D., Yasuda, S., McNally, E., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+pathophysiological+mechanisms+of+cardiomyopathy+in+hearts+lacking+dystrophin+or+the+sarcoglycan+complex%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Distinct pathophysiological mechanisms of cardiomyopathy in hearts lacking dystrophin or the sarcoglycan complex.</a> FASEB J. 25 (9), 3106-3114 (2011).</li>
<li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Bátkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li>
<li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship%3A+Investigating+the+Bowditch+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> J Vis Exp. (100), e52618-e52618 (2015).</li>
<li>Barnabei, M. S., Palpant, N. J., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+genetic+background+on+ex+vivo+and+in+vivo+cardiac+function+in+several+commonly+used+inbred+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Genomics%22%5BJournal%5D)">Influence of genetic background on ex vivo and in vivo cardiac function in several commonly used inbred mouse strains.</a> Physiol Genomics. 42A (2), 103-113 (2010).</li>
<li>Guo, X., Kono, Y., Mattrey, R., Kassab, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphometry+and+strain+distribution+of+the+C57BL%2F6+mouse+aorta%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Morphometry and strain distribution of the C57BL/6 mouse aorta.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 283 (5), H1829-H1837 (2002).</li>
<li>Weiss, R. M., Ohashi, M., Miller, J. D., Young, S. G., Heistad, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcific+aortic+valve+stenosis+in+old+hypercholesterolemic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Calcific aortic valve stenosis in old hypercholesterolemic mice.</a> Circulation. 114 (19), 2065-2069 (2006).</li>
<li>Palpant, N. J., Day, S. M., Herron, T. J., Converso, K. L., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+histidine-substituted+cardiac+troponin+I+confers+protection+from+age-related+systolic+and+diastolic+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Single histidine-substituted cardiac troponin I confers protection from age-related systolic and diastolic dysfunction.</a> Cardiovasc Res. 80 (2), 209-218 (2008).</li>
<li>Palpant, N. J., D'Alecy, L. G., Metzger, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+histidine+button+in+cardiac+troponin+I+sustains+heart+performance+in+response+to+severe+hypercapnic+respiratory+acidosis+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Single histidine button in cardiac troponin I sustains heart performance in response to severe hypercapnic respiratory acidosis in vivo.</a> FASEB J. 23 (5), 1529-1540 (2009).</li>
<li>Palpant, N. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+disease+in+mucopolysaccharidosis+type+I+attributed+to+catecholaminergic+and+hemodynamic+deficiencies%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac disease in mucopolysaccharidosis type I attributed to catecholaminergic and hemodynamic deficiencies.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H356-H365 (2011).</li>
<li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diastolic+dysfunction+precedes+hypoxia-induced+mortality+in+dystrophic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Diastolic dysfunction precedes hypoxia-induced mortality in dystrophic mice.</a> Physiol Rep. 3 (8), e12513(2015).</li>
<li>Schmähl, D., Port, R., Wahrendorf, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+dose-response+study+on+urethane+carcinogenesis+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">A dose-response study on urethane carcinogenesis in rats and mice.</a> Int J Cancer. 19 (1), 77-80 (1977).</li>
<li>Freeman, G. L., Little, W. C., O'Rourke, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+vasoactive+agents+on+the+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+in+closed-chest+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effect of vasoactive agents on the left ventricular end-systolic pressure-volume relation in closed-chest dogs.</a> Circulation. 74 (5), 1107-1113 (1986).</li>
<li>Reyes, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+contractility+with+sustained+afterload+in+the+intact+murine+heart%3A+blunting+of+length-dependent+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Enhancement of contractility with sustained afterload in the intact murine heart: blunting of length-dependent activation.</a> Circulation. 107 (23), 2962-2968 (2003).</li>
<li>Segers, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductance+catheter-based+assessment+of+arterial+input+impedance%2C+arterial+function%2C+and+ventricular-vascular+interaction+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Conductance catheter-based assessment of arterial input impedance, arterial function, and ventricular-vascular interaction in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288 (3), H1157-H1164 (2005).</li>
<li>Townsend, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+administration+of+membrane+sealant+prevents+severe+cardiac+injury+and+ventricular+dilatation+in+dystrophic+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Chronic administration of membrane sealant prevents severe cardiac injury and ventricular dilatation in dystrophic dogs.</a> J Clin Invest. 120 (4), 1140-1150 (2010).</li>
<li>Sato, T., Shishido, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ESPVR+of+in+situ+rat+left+ventricle+shows+contractility-dependent+curvilinearity%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">ESPVR of in situ rat left ventricle shows contractility-dependent curvilinearity.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (5 Pt 2), H1429-H1434 (1998).</li>
<li>Sunagawa, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+coronary+arterial+pressure+on+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+of+isolated+canine+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of coronary arterial pressure on left ventricular end-systolic pressure-volume relation of isolated canine heart.</a> Circ Res. 50 (5), 727-734 (1982).</li>
<li>Cingolani, H. E., Pérez, N. G., Cingolani, O. H., Ennis, I. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Anrep+effect%3A+100+years+later%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">The Anrep effect: 100 years later.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (2), H175-H182 (2013).</li>
<li>Baan, J., van der Velde, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+left+ventricular+end-systolic+pressure-volume+relation+to+type+of+loading+intervention+in+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs.</a> Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).</li>
<li>Rankin, J. S., Olsen, C. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+airway+pressure+on+cardiac+function+in+intact+dogs%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">The effects of airway pressure on cardiac function in intact dogs.</a> Circulation. 66 (1), 108-120 (1982).</li>
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著者は開示するものは何もありません。

1）気管内チューブの配置と適切な換気、2）頚静脈カテーテルの配置、および3）左心室におけるPVカテーテルの適切な配置：3つの重要なこの手順のステップがあります。適切な呼吸速度を決定することは、換気補助を提供するという重要な部分です。意識のあるマウスは、一般的に急速な浅い呼吸で肺胞換気を維持します。一般的には、換気のマウスは、はるかに大きな一回換気量を持つことになります。したがって、遅い呼吸速度が要求されます。少なすぎる換気が呼吸性アシドーシスになりますので、これは重要であり、あまりにも多くの換気は、呼吸性アルカローシスに心機能が変更されます両方の条件をリードします。呼吸数を最適化する簡単な方法は、マウスの呼吸努力から手がかりを取ると、麻酔したマウスからの呼吸努力を排除する最低の呼吸速度を使用することです。 PVループの重要な特徴分析は、心機能の有意なうつ病なし麻酔の十分なレベルを維持することです。正常PVループ分析を実行するために適用することができる多くの麻酔薬レジメンがあります。吸入剤および注射麻酔薬：これらは、大きく2種類に分けることができます。この後者のグループ内で使用す...

心血管疾患は世界1全体の死亡率および罹患率の重要な原因であり続けています。心臓の疾患は、新しい治療法を開発する上で特に困難な課題を提示します。遺伝学の進歩は、心臓疾患の発症に潜在的な遺伝的原因の多くを識別するための可能性を提供します。心臓血管系の統合的な性質は、これらの遺伝子のターゲットが無傷の動物モデルで検証されている必要があります。マウスの遺伝的柔軟性と低住宅費は、所定の遺伝子の生理​​的役割の評価のために最前線にそれを持ってきました。マウスのサイズが小さいため、心機能の評価のためのいくつかのユニークな課題を提示します。そこに心機能に関する情報を提供することができるいくつかの様式がありますが、心室圧と容積の唯一の同時測定は、心室機能の圧力 - 容積（PV）ループ解析を可能にします。 PVは、すべてのループOW心機能は、血管系への接続の独立した分析されます。特定の遺伝的要素の機能的役割を決定するのに重要な因子です。 圧力-体積ループの評価は、何年もの間、両 ​​方の実験的および臨床的に使用されており、多数の文献は、これらのデータ・セット2,3の分析に関しては存在しています。マウスへのPVループ技術の適応は、マウス心臓生理学4-6の理解のための重要な進歩となっています。カテーテルベースの​​PVループ技術カップル圧力変換器と心室容積を推定するためのコンダクタンスの使用。心室容積は、カテーテルによって生成される電界の変化を調べることによって決定されます。シリンダーなどの心室は、の高さは、カテーテルと半径上の電極間の距離によって定義されているこの方法モデルは、血液中を通って電場の伝導から計算されます心室7-9。カテーテルによって測定されたコンダクタンス信号は、2つのコンポーネントがあります。最初は、血液を介して導通です。これは、心室の容積に応じて変化し、心室の容積を決定するために使用される主信号を構成します。第二成分は通過して心室の壁に沿って伝導に起因します。これは、並列コンダクタンスと呼ばれ、絶対的な心室容積を決定するために除去しなければなりません。研究室における圧力容量データの収集と計算し、並列コンダクタンスを削除するために使用される方法のための2つの市販のシステムは、それらの6,10,11の間の主な違いがあります。コンダクタンスカテーテルは、並列コンダクタンスの計算のための高張食塩水の注入を必要とします。壁の導電率は一定のままで、この注入は一過性、心室における血液の導電率を変化させます。このデータから、決定することが可能です血液に由来し、何コンダクタンス信号の成分が心室壁から来ています。このアプローチは、並列コンダクタンスは、心周期の間に変化しないことを前提としています。アドミタンス法は、全体のボリューム信号に心室壁の寄与を評価するために、電場の位相変化に依存しています。この方法は、最終容量を決定するための血液や心筋の導電率のために所定の定数の様々に依存しているが、心周期の間に並列コンダクタンスの連続対策を行います。これらのシステムの両方は、左心室容積の良好な推定値を提供し、それらの間の差異は、生理学的に有意である可能性はありません。心室およびその他の仮定の円筒モデルは、他の様式のように正確ではなく、これらのカテーテルベースの​​アプローチをレンダリングするが、このデータは、心臓機能の負荷独立測定の評価のために必須であるビート・バイ・ビートに基づいて提供されます。 ここで説明する手順は、私の研究室で使用され、ジストロフィー心筋症12月18日の基本的な病態生理学的メカニズムを調べる多 ​​くの研究のためのデータを提供してきました。以下に概説する手順は、PVループのデータを取得するために使用できる2つのいずれかです。原理の多くは、いずれかのアプローチのために適用可能であるが、このプロトコルは、開胸頂端のアプローチに焦点を当てます。閉じられた胸のプロトコルは、他の場所19,20詳述されています。手順を詳細に説明するが、重要な包括的な原理は、心臓または肺のいずれかに最小限のダメージで心臓を露出させるためです。プロトコルを通して、非生存手順であること、心臓の良好な露出を有するカテーテルの適切な配置のために非常に重要であることを覚えておくことが重要です。

<table><tbody><tr><td>デュモン 5/45 (2)</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>11251-33</td><td></td></tr><tr><td>血管拡張鉗子</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>18153-11</td><td></td></tr><tr><td>カストロビエホ マイクロ解剖スプリングシザー</td><td>ロボズインスツルメンツ</td><td>RS-5668</td><td></td></tr><tr><td>オクトゴン鉗子 - 鋸歯状/湾曲</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>11041-08</td><td></td></tr><tr><td>オクトゴン鉗子 - 鋸歯状/ストレート</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>11040-08</td><td></td></tr><tr><td>ディセクタはさみ-ヘビーブレード</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>14082-09</td><td></td></tr><tr><td>トランスポアサージカルテープ</td><td>3M</td><td>1527-1</td><td></td></tr><tr><td>3-0シルク縫合</td><td>ファインサイエンスツール</td><td>18020-30</td><td></td></tr><tr><td>TOPOベンチレーター</td><td>ケントサイエンティフィック</td><td>TOPO</td><td></td></tr><tr><td>マーティンME102電気外科ユニット</td><td>ハーバード装置</td><td>。PY2 72-2484</td><td></td></tr>シ<tr><td>リンジポンプ</td><td>Lucca Technologies</td><td>GenieTouch</td><td></td></tr><tr><td>ブームスタンド付き実体顕微鏡</td><td>ニコン</td><td>SMZ-800N</td><td></td></tr><tr><td>熱電対温度計</td><td>コールパー</td><td>マーEW-91100-40</td><td></td></tr><tr><td>T /ポンプ温水再循環器</td>ケン<td>トサイエンティフィック</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>ADVantage圧力-ボリュームシステム</td><td>遷音速</td><td>ADV500</td><td></td></tr><tr><td>データ取得・解析</td><td>DSI</td><td>Ponemah ACQ-16</td><td></td></tr></tbody></table>

マウスで圧力ボリュームループを測定します

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

心臓病の原因や進行を理解することは、生物医学コミュニティへの重要な課題を提示します。マウスの遺伝的柔軟性は、分子レベルで心機能を探索するための大きな可能性を提供します。マウスのサイズが小さいため、詳細な心臓の表現型を実行する点でいくつかの課題を提示します。小型化と技術の他の進歩は、マウスで可能な心臓評価の多くの方法を作りました。これらのうち、圧力、ボリュームデータの同時収集は、他のモダリティからは利用できません心機能の詳細な画像を提供しています。ここで、圧力 - 容積ループデータを収集するための詳細な手順を説明します。測定値との誤差の発生源を基本原則の議論も含まれています。彼らは両方の高品質の血行動態測定値を得るために重要であるとして、麻酔管理および外科的アプローチは、非常に詳細に説明されています秒。血行動態プロトコル開発およびデータ解析の関連する側面の原理は、対処されます。

慣例により、ボリュームが図1のように、Y軸上のX軸および圧力にプロットされている。長方形のようになり、ボリュームに対してプロットする圧力に起因する圧力-体積ループ、 すなわち圧力の等容性の変化を（縦エッジ、僧帽弁と大動脈弁の両方が閉じているとき）。下の横には、僧帽弁を通して充填心室を表し、上水平部は、大動脈弁を介して空に心室を表します。 90の健康な野生型マウスの左心室の圧力で- 12,000 mmHgの/秒（通常の血行動態パラメータの範囲については、 表1を参照） - 110 mmHgの8000の最大のdP / dtのと期待されています。表に記載されている通常の範囲は、野生型C57BL / 10およびC57BL / 6マウスから得られた値に基づいています。しかしながら、株21の間に有意差があることに留意することが重要です。手順oをここutlined左心室​​の中にカテーテルを配置するために、頂端刺し切開の使用に焦点を当てています。もう一つの一般的...

この原稿は、マウスからの圧力容量データの収集のための詳細なプロトコルを記述しています。

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...

マウスで圧力-体積ループを測定する全体的な目的は、心機能を詳細に評価することです。この手法は、特定の遺伝的操作を施したマウスの生理学的特性を明らかにしたり、それを通じて心機能における特定のタンパク質の役割に関する知見を得たりする際に有用です。本手法の主な利点は、他の手法では得られない詳細な収縮機能の評価が可能であることです。マウスの手術準備が整ったら、まず胸切痕に切開を加え、正中線から右に約5mmから左に約5mmまで広げます。次に、1回目の切開の右縁に沿って、下顎の端まで約2mm手前まで吻側に延ばすように2回目の切開を行います。その後、2回目の切開の吻側端から正中線の右約5mmまで3回目の切開を行います。得られた皮膚フラップを右側に牽引し、下層の組織を露出させます。次に、解剖顕微鏡下で、正中線にある耳下腺および顎下腺を鈍的に剥離し、気管を覆う下層の筋肉組織を露出させます。その後、左右の胸骨舌骨筋を鈍的に分離します。気管が視認できたら、食道を含めないように注意しながら、10 cmの3-0シルク縫合糸を喉の組織の下に通します。20ゲージの針を用いて、喉頭のすぐ側、第1気管環の手前の隙間に幅広く切開を加えます。その後、直ちに動物から麻酔マスクを外し、慎重に気管内チューブを気管に挿入します。チューブを固定した後、元の皮膚切開線の左端を剣状突起まで延長し、正中線を越えて右側に約1.5 cmまで切開します。次に、鈍的剥離を用いて皮膚フラップを外側に牽引し、下層の筋肉を露出させます。そして、血管拡張鉗子を用いて、胸骨の尾側近傍にある右側大胸筋の停止部を分離します。筋肉を焼灼し、切断します。次に、大胸筋の胸骨への付着部に沿って切断します。そして、同側の広背筋を剥離します。切断端を頭側に牽引して肋骨を露出させます。次に、鋭いピンセットを用いて肋間筋層を慎重に剥離し、胸腔内に進入します。胸膜腔が開いた後、鈍端の血管拡張器を注意深く挿入し、胸壁を緩やかな上向きの力で持ち上げます。次に、肺葉を切断しないよう注意しながら、肋間筋に沿って外側に切開し、切開線を内側へ広げます。この際、胸骨に並行して走行する内胸動脈を避けるため、正中線から3〜4 mm外側を維持してください。その後、切開部から正中線に向かって生理食塩水に浸した小さな綿棒を挿入し、緩やかに上方へ牽引して、胸壁を下層の構造物から引き離します。電気焼灼器を用いて、切開線の内側端から開始し、左側の正中線から約1 cm外側まで、慎重に胸壁を切断します。組織を十分に焼灼した後、はさみを使用して胸骨を慎重に切断します。心尖部がはっきりと見えるはずです。次に、鈍的剥離を用いて心膜を破り、後大静脈を確認します。頸静脈カテーテルを留置するため、10% アルブミンを含むシリンジに装着した30ゲージの針カテーテルを、針先が頸静脈の上に乗り、針先（ベベル）が上を向くように配置します。頸静脈を可視化させるため、片方の手でピンセットを用いて針を保持し、もう一方の手で組織鑷子を用いて唾液腺を牽引します。頸静脈周囲の組織を軽く牽引し、血管壁に緊張を持たせます。次に、浅い角度で注意深く針を静脈に刺入し、先端を血管内に3〜4 mm進めます。カテーテルが定位置に配置されたら、手術用接着剤を用いて針を顎下腺に固定し、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留置するには、まず、平衡化した生理食塩水と圧力容量カテーテルを入れたシリンジをマウスの横に移動させ、カテーテルの先端を心臓とおよそ同じ高さに合わせ、圧力値をゼロに設定します。次に、生理食塩水に浸した小さな綿棒を用いて心臓を操作して心尖部を可視化し、25ゲージの針を使用して心尖部の中心できるだけ近くに刺入切開を加えます。針を抜いた後、速やかに、かつ慎重にカテーテルを切開部から挿入します。これにより、心室の圧力容量ループを測定することができます。カテーテルの留置後、麻酔剤の投与量を減らし、麻酔による心抑制作用を明確にします。処置中に過剰な出血があった場合は、注入するアルブミンの量を増やしてください。慣例として、X軸に容量を、y軸に圧力をプロットします。圧力を体積に対してプロットして得られる圧力－体積ループは、垂直方向の辺が等容性圧力変化を表す長方形に近い形状となるはずである。下側の水平辺は僧帽弁を介した心室充満を、上側の水平辺は大動脈弁を介した心室駆出を表す。健康な野生型マウスでは、左心室圧は90～110 mmHgであり、最大圧力上昇速度（dP/dt max）は8000～12000 mmHg/sになると予想される。さらに、圧容積データの解析を困難にする最も一般的な測定アーチファクトの一つに、カテーテルの捕捉（entrapment）があります。これは、乳頭筋や心室内のその他の動的な構造物によって圧力トランスデューサが直接圧縮されることで生じ、収縮末期に圧力の急上昇（スパイク）として現れます。本手順の実施中は、十分な麻酔深度を維持するために、マウスを継続的にモニタリングすることが重要です。この手法に習熟すれば、カテーテル留置後のプロトコルに応じて、概ね1時間程度で完了させることができます。本手順の完了後、試験化合物を注入することで、心機能への影響を評価することができます。このビデオを視聴することで、マウスの左心室に圧力容積カテーテルを外科的に留置し、心機能解析のための高品質な圧力容積ループを取得する方法について十分に理解できるはずです。

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Research

JoVE Journal

Biology

生物学

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マウスで圧力ボリュームループを測定します

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