2016년 5월 2일
이 원고는 마우스에서 압력 볼륨 데이터의 수집에 대한 상세한 프로토콜을 설명합니다.
마우스의 압력 볼륨 루프를 측정하는 전반적인 목표는 심장 기능에 대한 자세한 평가를 얻는 것입니다. 이 방법은 특정 유전자 조작을 가진 마우스의 생리학적 특성화에 유용하며, 이를 통해 심장 기능에서 특정 단백질의 역할에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다른 방법론을 통해서는 사용할 수 없는 수축 기능에 대한 자세한 평가를 제공한다는 것입니다.
쥐가 수술 준비를 마치면 정중선 오른쪽 약 5mm에서 정중선 왼쪽 약 5mm까지 흉골 노치를 절개하는 것으로 시작합니다. 첫 번째 절개의 오른쪽 가장자리를 따라 하악골 끝까지 약 2mm까지 확장하십시오. 그런 다음 두 번째 절개의 윗부분 끝에서 정중선 오른쪽 약 5mm까지 세 번째 절개를 만듭니다.
그리고 결과 피부 피판을 오른쪽으로 집어넣어 밑줄이 그어진 조직을 노출시킵니다. 다음으로, 해부 현미경으로 정중선의 이하선과 하악 타액선을 둔기로 해부하여 기관을 덮고 있는 밑줄 근육 조직을 노출시킵니다. 그런 다음 오른쪽과 왼쪽 흉골 근육을 뭉툭하게 분리합니다.
기관이 보이면 식도를 포함하지 않도록 주의하면서 10cm 길이의 쓰리 제로 실크 봉합사 조각을 목 조직 아래에 통과시킵니다. 20 게이지 바늘을 사용하여 첫 번째 기관 고리 앞의 후두까지 틈새를 넓게 절개합니다. 그런 다음 즉시 동물의 마취 마스크를 제거하고 기관내관을 기관에 조심스럽게 삽입합니다.
튜브가 고정되면 원래 피부 절개 부위의 왼쪽 가장자리를 xiphoid process까지 확장하고 정중선을 가로질러 정중선에서 오른쪽으로 약 5cm 떨어진 약 1지점까지 확장합니다. 다음으로, 둔기 절개를 사용하여 피부 피판을 옆으로 수축시켜 밑줄 근육 조직을 노출시킵니다. 그리고 혈관 확장 겸자를 사용하여 흉골의 코들 측면 근처 오른쪽에 있는 대흉근의 삽입을 분리하십시오.
근육을 소작하고 자릅니다. 그런 다음 흉골에 부착된 흉근을 잘라냅니다. 그리고 같은 쪽의 latissimus dorsi를 훼손하십시오.
갈비뼈가 드러나도록 절단 끝을 두개골로 집어넣습니다. 그리고 한 쌍의 날카로운 집게를 사용하여 늑간 근육층을 통해 조심스럽게 절개하여 가슴으로 들어갑니다. 복수의 공간이 열리면 뭉툭한 끝 혈관 확장기를 조심스럽게 삽입하고 부드러운 위쪽 힘으로 흉벽을 들어 올립니다.
이제 폐엽을 자르지 않도록 주의하면서 늑간근을 따라 옆으로 자르고 절개 부위를 내측으로 확장하되 내부 유선이 흉골과 평행하게 달리는 것을 피하기 위해 정중선의 측면에서 3-4mm를 유지합니다. 그런 다음 절개 부위를 통해 식염수에 적신 작은 솜 끝 어플리케이터를 놓고 흉벽을 밑줄 구조에서 멀리 당기기 위해 부드럽게 위쪽으로 견인합니다. 조심스럽게 소작기를 사용하여 절개 부위의 내측 가장자리에서 시작하여 왼쪽 정중선에서 약 1cm 측면으로 끝나는 흉벽을 절단합니다.
조직을 완전히 소작한 후에는 가위를 사용하여 흉골을 조심스럽게 자릅니다. 심장의 정점이 명확하게 보여야 합니다. 그런 다음 둔기 박리를 사용하여 심낭을 파괴하고 꼬리 대정맥을 확인합니다.
경정맥 카테터를 삽입하려면 10% 알부민이 포함된 주사기에 부착된 30게이지 바늘 카테터를 바늘이 경정맥 자체의 경사면이 위로 향하게 놓이도록 합니다. 경정맥을 시각화하려면 한 손에는 집게로 바늘을 잡고 다른 손에는 조직 집게로 침샘을 집어넣습니다. 디젤 경정맥을 둘러싼 조직에 부드러운 견인을 가하여 혈관 벽에 장력을 만듭니다.
그런 다음 얕은 접근 각도를 사용하여 바늘을 정맥에 조심스럽게 삽입하고 끝을 혈관 안으로 3-4mm 전진시킵니다. 카테터가 제자리에 있으면 수술용 접착제를 사용하여 바늘을 밑줄 타액선에 고정하고 알부민 용액을 주입하기 시작합니다. 압력량 카테터를 배치하려면 먼저 평형 식염수와 압력량 카테터가 들어 있는 주사기를 심장과 거의 같은 높이의 카테터 팁이 있는 마우스 옆으로 이동하고 압력 판독값을 0으로 만듭니다.
다음으로, 식염수를 적신 작은 솜 끝 어플리케이터를 사용하여 심장을 움직여 정점을 시각화하고 25게이지 바늘을 사용하여 정점 중앙에 최대한 가깝게 찌르는 절개를 만듭니다. 바늘을 제거한 후 절개 부위를 통해 카테터를 빠르고 부드럽게 삽입합니다. 그런 다음 심실 압력 볼륨 루프를 측정할 수 있습니다.
카테터를 삽입한 후 마취를 낮추어 마취가 가질 수 있는 심장 억제 효과를 조명합니다. 시술 중 과도한 출혈이 있었다면 주입되는 알부민의 양을 늘리기만 하면 됩니다. 관례에 따라 부피는 X축에 표시되고 압력은 Y축에 표시됩니다.
체적에 대한 압력을 플로팅하여 발생하는 압력 체적 루프는 압력의 등압 변화를 나타내는 수직 모서리가 있는 직사각형과 유사해야 합니다. 하단 수평면은 승모판막을 통한 심실 충전을 나타내고 상단 수평면은 대동맥 판막을 통한 심실 배출을 나타냅니다. 건강한 야생형 마우스의 경우, 90-110mm의 수은의 좌심실 압력이 초당 8000-12000mm의 수은의 최대 도함수의 최대 속도로 예상됩니다.
또한, 압력 부피 데이터 분석을 복잡하게 만들 수 있는 가장 일반적인 측정 아티팩트 중 하나는 카테터 포획이며, 이는 유두근 또는 심실 내의 다른 동적 구조에 의한 압력 변환기의 직접 압축으로 인해 발생할 수 있는 수축기 말단의 압력 급증으로 명백합니다. 이 절차를 수행하는 동안 충분한 마취 깊이를 보장하기 위해 마우스를 지속적으로 모니터링하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 기술은 일단 숙달되면 카테터 삽입 후 사용되는 프로토콜에 따라 약 한 시간 안에 완료할 수 있습니다.
이 절차가 완료되면 실험 화합물을 주입하여 심장 기능에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 마우스의 좌심실에 외과적으로 압력 볼륨 카테터를 배치하고 심장 분석을 위한 고품질 압력 볼륨 루프를 얻는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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본 원고는 심장 기능을 평가하기 위한 마우스의 압력-부피 데이터 수집에 대한 상세한 프로토콜을 설명합니다. 이 방법은 특히 유전자 조작 마우스의 생리학적 특성을 이해하는 데 유용합니다.
마우스의 압력-부피 루프(Pressure-volume loop) 분석은 심장 수축 기능에 대한 고정밀 평가를 제공하여, 심혈관 신약 개발 과정에서 치료 표적의 기전적 위험 요소를 제거할 수 있게 합니다. 이 방법은 유전자 조작과 정량화 가능한 혈역학적 표현형을 연결함으로써 표적 검증을 지원하고, 전임상 모델의 예측 신뢰도를 향상시킵니다. 또한 심초음파 검사나 단말 분석만으로는 얻을 수 없는 기능적 데이터를 제공함으로써 초기 발굴 단계의 결정적인 공백을 메워줍니다.
이 방법은 타겟 검증부터 리드 화합물 발굴, 전임상 효능 시험에 이르는 발굴 연속 과정에 적합하며, 각 단계에서 기능적인 심장 표현형 분석을 제공합니다.