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방법 논문

폐동맥 고혈압의 설치류 모델의 혈역학 특성

21K 조회수

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DOI:

10.3791/53335

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2016년 4월 11일

이 논문에서

요약

폐동맥고혈압(PAH)은 폐동맥의 소멸과 우심실 부전의 발병을 유발하는 폐동맥 질환입니다. PAH의 설치류 모델은 PAH의 병태생리학을 이해하는 데 중요합니다. 여기에서는 마우스와 쥐에서 우측 심장 카테터 삽입 및 심장 초음파 검사를 통한 혈류역학적 특성을 보여줍니다.

초록

폐동맥고혈압(PAH)은 내피세포 세포사멸, 평활근 증식, 폐동맥 소실을 특징으로 하는 폐혈관 구조의 희귀 질환입니다. 이는 차례로 우심실(RV) 부전을 초래하여 상당한 이환율과 사망률을 초래합니다. 생쥐와 쥐에 있는 PAH의 설치류 모델은 이 희귀 질병의 기저에 있는 병태생리학을 이해하는 데 중요합니다. 특히, PAH의 다른 모델은 폐 고혈압, RV 비대 및 RV 부전의 정도가 다를 수 있습니다. 따라서 PAH가 있는 마우스와 쥐의 완전한 혈류역학적 특성화는 질병에 대한 약물 또는 유전자 변형의 효과를 결정하는 데 중요합니다.

여기에서는 쥐와 쥐 PAH 모델 모두에서 우심실 기능 및 혈류역학을 평가하기 위한 표준 절차를 보여줍니다. 심장초음파검사는 쥐의 RV 기능을 결정하는 데 유용하지만, 깨어 있는 쥐에서는 우심실의 표준 보기를 얻는 것이 어렵습니다. 우측 심장 카테터 삽입은 폐쇄흉 마우스와 쥐의 내부 경정맥에 의해 얻어집니다. 압력은 유체 압력 변환기가 있는 폴리에틸렌 튜브 또는 소형 마이크로압력계 압력 카테터를 사용하여 측정할 수 있습니다. 압력-부피 루프 분석은 열린 가슴에서 수행할 수 있습니다. 혈역학 검사를 얻은 후 설치류는 안락사됩니다. 심장을 절개하여 좌심실(LV) 및 중격에서 RV 자유벽을 분리할 수 있으며, Fulton 지수(RV/(LV+S))를 사용하여 RV 비대를 평가할 수 있습니다. 그런 다음 필요에 따라 심장, 폐 및 기타 조직에서 샘플을 채취할 수 있습니다.

서론

폐동맥 고혈압 (PAH)의 염증 세포의 침윤, 평활근 증식 및 내피 세포의 세포 사멸과 관련된 폐 혈관의 질환이다. 이러한 변화는 연속적으로 우심실 (RV) 부전 및 심장 마비로 이어지는 폐 동맥의 폐색이 발생할. PAH의 PAH와 RV 실패를 기초 병태 생리를 이해하기 위해,이 질병을 연구 약물 유전 모델 등 다양한 모델의 수는 (1,2 다른 평가)이 개발되었다.

이러한 모델 중 가장 인기가 쥐에서 저산소증 유발 마우스에서 (의 Hx) PAH와 monocrotaline (MCT) 및 SU5416 - 저산소증 (SuHx) 모델이다. 마우스의 Hx 모델에서, 마우스는 내측 확산 얻어진 개발 (0.10 FIO2 18,000 피트의 높이에 대응하여, 기압에 서의 인위적 또는 기압 성 중) 저산소증 4 주에 노출되어, RV를 증가 SYST올리치 압력과 RV 비대 3의 개발. 다음 PAH 4의 개발 결과 불분명 한 메커니즘을 통해 폐 내피 세포에 손상 60 ㎎ / ㎏ 결과의 단일 용량에서 MCT. SU5416 유사한 병리 적 변화 영구 폐 고혈압 3 주 결과 만성 저산소증에 노출 된 다음 60 ㎎ / ㎏의 단일 피하 주사와 혈관 내피 성장 인자 수용체 (VEGFR) 1 및 2 차단기의 억제....

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프로토콜

설명 모든 절차는 의학의 듀크 대학의 동물 관리 지침을 따르십시오.

1. 전에 절차를 시작하기

주 : 동물 절차에 앞서, 해당 기관의 허가를 얻어되어 있는지 확인합니다. 모든 절차와 마찬가지로, 어떤 동물의 고통이 없다는 것을 보장하기 위해 적절한 진통제를 사용합니다.

  1. 헤파린 멸균 생리 식염수 (100 U / ㎖)을 세척 카테터는 개통을 보장합니다. 마크 목의 중간에 마음에서 길이에 카테터 상당의 끝에서 점 (약 쥐에 대한 4cm 및 마우스에 대한 2cm).
  2. 마우스 나 쥐를 마취. 마취의 선택은 이소 플루 란 (유도 3~4%, 유지 관리 100 % 산소와 혼합 1.5 %), 케타민 / 자일 라진 (80-120 / 10 ㎎ / ㎏)과 펜토 바르 비탈 (40-80 ㎎ / ㎏)를 포함 6.
    1. 예를 들어, 케타민과 : 자일 라진 (80 ~ 120 ㎎ / ㎏ : 10 ~ 16 생쥐에 대한 ㎎ / ㎏ IP 및 80 ~ 100 ㎎ / ㎏ : 5-10mg 쥐에 대한 / kg IP)을 단일 투여 량은 마취의 20 ~ 50 분 동안 지속됩니다. 심 초음파를 들어, 이소 플루 란 (유도 3-4 % 및 유지 보수 1.5 %)와 마우스 또는....

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결과

설치류에서 바로 심장 카테터가 길이 방향 후속에 적용 할 수 없습니다 터미널 절차는 일반적으로 심장 초음파 검사는 검사 및 후속 (12)를위한 우수한 비 침습적 대안입니다. 심장 초음파 인간 PAH의 폐동맥 수축기 혈압은 일반적 꼭대기도 얻을 수 통상 간단 삼첨판 부전으로부터 유도되지만, 이러한 도면 확실 도플러 폐동맥 수축기 혈압의 추정을 방지 설치류에서 얻어지지 않는다. 그러나, 대동맥 수준에서 PSAX보기 쉽게 기록 및 폐 고혈압 (12)의 정도와 연관되어있는 형상의 폐동맥 도플러 추적을 측정 할 수 설치류를 시각화 할 수있다. 심 초음파 연구의 대표적인 결과는 그림 3에서 설명하고 있습니다.이 프로토콜에서는, 소노 그래퍼는 동물 r에먼트 또는 절차에 눈을 멀게했다eceived. 결과는 오프라인 분석 하였다.

폐동맥 협착이없는 경우 폐동맥 수축기 혈압의 정확도 추정 역할을 RVSP의 오른쪽 심장 카테터.......

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토론

여기에 설명된 프로토콜은 폐고혈압의 설치류 모델에서 혈역학 및 우심실 기능의 포괄적인 특성화를 설명합니다. 여기에 설명된 우심장 카테터 삽입은 최종 절차이지만 심초음파와 관련된 사망률은 최소화되어 질병 진행을 선별하고 추적할 수 있습니다. 그러나 마취로 사망률이 현저하게 증가한 PH 환자와 유사하게17, 우리의 경험에 따르면 중증 PH가 있는 쥐는 비대상성 우심부전, RV 예압 감소 및 그에 따른 저산소증으로 인한 폐혈관 수축으로 인해 마취를 견디지 못합니다. 따라서 느린 유도와 호흡의 면밀한 모니터링이 필수적입니다.

비디오와 그림은 대체 접근 방식도 활용할 수 있지만 이러한 절차와 관련하여 우리 연구실이 성공적이라고 밝힌 것을 보여줍니다(Pacher et al.6). PH 연구에서 이러한 기술은 다양한 질병 모델과 이에 대한 유전적 또는 약리학적 조작의 영향을 적절하게 특성화하기 위해 필요합니다. 이러한 방법에는 각각 고.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

SR은 NIH K08HL114643, Gilead Research Scholars in Pulmonary Arterial Hypertension 및 Burroughs Wellcome Fund Career Award for Medical Scientists의 지원을 받습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Vevo 2100 이미징 시스템(120V) 비주얼소닉스, Inc. VS-11945
Vevo 2100 이미징 스테이션 비주얼소닉스, Inc. 
고주파 기계식 트랜스듀서VisualSonics, inc. MS250, MS550D, MS400
초음파 젤 파커 연구소 Inc. 01-08
PowerLab 4/35ADIntrumentsML765
Labchart 8ADIntruments
BP 트랜스듀서(스토콕 및 케이블 포함MLT1199
BP 트랜스듀서 교정 키트ADInstmentsMLA1052
MillarSPR-1000용 Mikro-Tip 압력 카테터Scisense FT111B (마우스) 및 FT211B (쥐)에서 사용 가능한 대체 카테터
Mikro-Tip 압력 카테터는 쥐용MillarSPR-513Scisense FT111B (마우스) 및 FT211B (쥐)에서 사용 가능한 대체 카테터
Millar Mikro-Tip  쥐용 초소형 PV 루프 카테터MillarPVR-1035Scisense FT112 (마우스)에서 사용 가능한 대체 카테터Millar
Mikro-Tip 쥐용 초소형 PV 루프 카테터MillarSPR-869Scisense FT112 (마우스)에서 사용 가능한 대체 카테터
Millar PV 시스템 MPVS-300 MillarMPVS-300
4-0 실크 블랙 브레이드 100야드 스풀Roboz 수술SUT-15-2
6-0 실크 블랙 브레이드 100야드 스풀Roboz 수술SUT-14-1
아이리스 가위, 섬세한, Integra MiltexVWR21909-248
VWR 해부 가위, 날카롭고 뭉툭한 팁VWR82027-588
VWR 섬세한 가위, 4 1/2"VWR82027-582
두 개의 별 헤모스탯, ExceltaVWR63042-090
중립 버퍼드 포르말린VWR89370-094
크로탈린시그마C2401
SU5416Tocris Biosciences3037
3.5X-45X 붐 스탠드 삼안형 줌 스테레오 현미경 AmScopeSM-3BX
PE (폴리에틸렌 튜빙) -10Braintree Scientific IncPE10 36 FT
PE (폴리에틸렌 튜빙) -50Braintree Scientific IncPE50 36 FT
PE (폴리에틸렌 튜빙) -60Braintree Scientific IncPE60 36 FT
탁상용 이소 플루란 마취 유닛Kent ScientificACV-1205S
Surgisuite 다기능 수술 플랫폼Kent ScientificSurgisuite
견인기 세트Kent ScientificSURGI-5002
마취 유도 챔버VetEquip941443
마취 가스 필터 캐니스터Kent ScientificACV-2001
설치류 코 콘VetEquip921431
) 마우스

참고문헌

  1. Gomez-Arroyo, J., et al. A brief overview of mouse models of pulmonary arterial hypertension: problems and prospects. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, 977-991 (2012).
  2. Ryan, J. J., Marsboom, G., Archer, S. L. Roden....

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