表面パッド心電図を使用したマウスにおける心筋虚血および再灌流障害の確認

この手順の全体的な目標は、心電図法を使用して、マウスの心筋虚血と再灌流が成功したことを確認することです。この方法は、虚血再灌流手術の一貫性と再現性を高めるのに役立ちます。この技術の主な利点は、時間のかかる術後の分析を必要とするのではなく、手術中に虚血と再灌流の成功を評価できることです。

ECGパッドを準備した後、ECGパッド上の4つの金属電極のそれぞれに、10セント硬貨サイズよりも少量の高導電性電解質ゲルを置きます。次に、麻酔をかけた仰臥位マウスの各足をテープに押し付け、各足がゲルと電極に接触するように注意しながら、テープをECG電極に取り付けます。次に、心電図波形がリアルタイムで可視化できるようにマシンを構成し、必要に応じて振幅の違いを考慮して解像度を調整します。

R波のピークまたはQ波の谷が視覚フレームから外れている場合は、波形の全高が観察できるようになるまで解像度を調整します。次に、マウスが動かず、触れられていないように注意しながら、ツールのECGパッドをクリアし、動物の正常で健康なECGのベースライン波形を取得します。虚血再灌流を行うには、まず手術部位の周囲の毛を取り除き、その領域をベタジンとアルコール溶液で消毒します。

次に、メスを使って食道と気管と平行に垂直に切開し、気管を覆う薄い組織が露出するまでリンパ節を切開の両側にゆっくりと動かします。鉗子を使用して、気管の白い軟骨リングが見えるまで組織を静かに分離します。次に、換気チューブを喉に向かって口にすばやく挿入します。

チューブの先端が露出した首の部分から見える場合は、チューブを気管の始点に合わせます。チューブが気管に滑り込むまで上向きの圧力をかけながら、チューブを左右にゆっくりと小刻みに動かします(半透明の組織を通して視覚的に確認されます)。チューブが所定の位置にあるときは、ひものループを使用してマウスの2つの前歯を引っ掛け、ひもの端をECGパッドにテープで固定して、動物の頭を安定させ、手術中に換気チューブが動かないようにします。

次に、換気チューブをげっ歯類の換気装置にすばやく取り付け、動物の体重に応じて換気設定を調整します。露出した気管を温かい生理食塩水に浸したガーゼで覆い、組織が乾燥しないようにします。次に、メスを使用して、胸骨の左側に沿って垂直に切開します。

鉗子を使用して、筋膜層を筋肉層から静かに分離し、次に目に見える血管を傷つけずに下にある筋肉層を慎重に切断します。鉗子を使用して、3番目の肋骨をゆっくりと上に引っ張ります。次に、片手で肋骨をつかんだまま、手術用ハサミを使用して、3番目と4番目の肋骨の間の肋間組織を慎重に切断します。

肺が引っ込められたら、鉗子を使用して心臓を囲む心膜の薄い層を穏やかに分離します。次に、肋骨を肋骨の間に心臓が見える位置に移動します。左心房耳が見やすくなるように心臓を配置するには、マウスの左下足を動かして右下足と重なるようにします。

左耳介の下にある左前下行冠状動脈(LAD)の位置を特定し、7-0シルクの先細縫合針を心筋に素早く挿入します LADの下を通過するのに十分な深さですが、左心室腔を貫通するほど深くはありません。自由端に約4センチの縫合糸が残るまで縫合糸を保持し、簡単な縫合糸の結び目を作り始めます。縫合糸の自由端がループを通して引っ張られて結び目を形成したら、縫合糸の自由端と針端の両方を鉗子でつかみ、心外膜表面の上の成形結び目の下にPE10チューブの約1cmの部分を挿入します。

チューブが所定の位置に配置されたら、左下の足を元の電極に戻し、結び目を締めて、PE10チューブが心臓に縫合されるようにします。マウスとの物理的な接触をすべて解除して、ECG波形が10秒間安定するようにし、波形を視覚的に確認して、閉塞時間として記録します。次に、ECGと心筋の色の変化が虚血を示している場合は、PE10チューブの周りの縫合糸を二重に結び、開いた胸腔を温かい生理食塩水ガーゼで覆います。

虚血期の終わりに、胸腔を覆っているガーゼを取り除き、心臓を視覚化します。PE10チューブの上で縫合糸をカットしてチューブを取り外し、続いて心筋から結紮糸を穏やかに取り除きます。マウスとの物理的な接触をすべて解除し、ECG波形を10秒間循環させ、波形を再灌流の時間として記録します。

実験エンドポイントで、必要に応じて振幅の変化に対する分解能を調整します。T波が変化して心筋が赤に戻り、再灌流が成功したことを示している場合は、5-0シルク縫合糸で肋間腔を縫合し、マウスの胸部に穏やかな圧力を加えて、手術中に空洞に入った余分な空気を排出して胸腔を閉じます。次に、筋肉層と皮膚を縫合し、マウスが一定の温度制御された環境でモニタリングしながら完全に回復できるようにします。

この図は、ベースライン評価から再灌流までの1匹のマウスの進行を追跡し、最初の波形は記録されたベースラインで正常な洞調律を示しています。2 番目の波形は、結紮糸が結ばれて動脈が閉塞した 1 分後の ECG を示しており、ベースラインの結紮前波形と比較して、上昇した超急性 T 波のピークが観察されました。3 番目の波形は、5 分間の時点における完全な ST セグメントの上昇を示しており、複合体の S 部分はベースライン波形ほど深く負の方向に到達せず、J 波と T 波に進行します。

虚血が20分経過すると、QT間隔が広がり、STセグメントは依然として上昇しており、両方のセクションは45分マークまでそのままです。5分間の再灌流後、深くて有意なQ波の証拠が現れ始め、T波は等電線に戻ります。しかし、30分後も負のQ波はまだ残っており、永久的な損傷と、死にかけている心臓組織が損傷した領域の周りの電流をそらしていることを示している可能性があります。

さらに、継続的な虚血と損傷や梗塞への進行は、通常は永続的である負のT波投射の増強につながります。この手順を試みるときは、動物に印を付ける前にベースラインECGを取得することを忘れないでください。ECG分析は、電気的変化や異常を検出するために適用できます。

心臓は、プロテオミクスの変化を調査するためのタンパク質分析や、プロテオミクスまたはモルフォメトリックスの変化を調査するための組織染色のためにさらに処理することができます。このビデオを見た後、心電図を使用してマウスの心筋虚血と再灌流が成功したことを確認する方法を十分に理解しているはずです。