납 II를 사용하여 마취 마우스의 심전도 기록
2020년 6월 20일
우리는 기술적으로 쉽게, 저렴, 빠르고, 작은 마우스에서 저렴하고 저렴한 ECG 프로토콜을 제시하고, 향상된 감도로 수행 할 수 있습니다. 우리는 마우스에 있는 약리학 에이전트, 유전 수정 및 질병 모형을 공부하기 위한 검열 접근으로 이 방법을 건의합니다.
우리의 프로토콜의 중요성은 심전도 측정이 유전적으로 또는 약리적으로 조작된 작은 마우스에 있는 큰 감도로 수행될 수 있다는 것입니다. 프로토콜은 간단하고 빠르며 저렴하며 민감하다는 점에서 유리합니다. 추가적으로, 그것은 작은 마우스, 심지어 신생아에 수행 될 수 있습니다.
우리는 이 방법이 심장 혈관 지역에 있는 부정맥의 미개척 지구의 이해에 기여할 것이라는 점을 믿습니다. 절차를 시연하는 것은 내 실험실에서 태웅하가 될 것입니다. 먼저 분석 소프트웨어를 열고 ECG 데이터 수집을 위해 설정합니다.
설정 및 채널 설정으로 이동하여 샘플 속도를 초당 2, 000 샘플로 설정합니다. 범위를 20 밀리볼트로 설정하고 입력 증폭기를 200 헤르츠의 로우 패스로 설정합니다. 그런 다음 심전도 분석 및 심전도 설정으로 이동한 다음 검색 및 분석 설정 의 사전 설정에서 마우스를 선택합니다.
평균 패널에서 단일 평균 신호 또는 평균 보기 및 테이블 뷰에 연속심장 주기를 결합하도록 선택합니다. QTc 패널에서 QT 간격의 심박수 수정 값으로 정의된 Bazett 방법을 선택합니다. 마우스를 정밀 축척에 놓고 무게를 기록합니다.
마우스가 제대로 마취된 후 침술 바늘이 있는 전극을 오른쪽과 왼쪽 앞다리와 왼쪽 뒷다리에 삽입합니다. 실험 전반에 걸쳐 전극 깊이와 위치가 일관되게 유지되는지 확인합니다. 3개의 리드 바이오 증폭기 케이블의 리드 와이어의 다른 쪽 끝에 있는 3개의 스냅 커넥터로 클릭하여 전극의 다른 끝을 연결하고 마취제 후에 약 3분 후에 약물을 주입한다.
마취제를 투여한 후 10분 후에 심전도 기록을 시작합니다. 기록이 완료되면 분석용 마취제를 주입한 후 12분에서 17분까지 심전도 데이터를 사용하십시오. 완료되면 전극을 조심스럽게 제거하십시오.
이 비침습적 심전도 측정이 심장 전도 시스템에 대한 자율 변조의 영향을 반영하는지 여부를 결정하기 위해 정상적인 BALB/c 마우스는 자율 신경계의 작용제 및 길항제에게 도전하였다. 차량 제어에 비해, 심박수가 아트로핀과 이소프레네라인에서 크게 증가하여 생쥐를 치료하고 카바톨로 떨어졌다. 또한, QTc 간격은 아트로핀에서 상승하고 이소프레네린 처리 마우스와 카르바콜 처리 마우스에서 감소.
아트로핀, 카르바콜 및 차량 처리 마우스의 ECG 신호의 대표적인 차트 뷰 및 평균 뷰가 여기에 표시됩니다. 이 프로토콜을 시도할 때 가장 중요한 것은 심전도 전극이 실험 전체에서 안전하게 삽입되도록 하는 것입니다. 심전도 신호가 안정적이고 일관적일 때까지 여러 예비 실험을 수행합니다.
마우스를 가진 우리의 이전 간행물은 부정맥과 같은 심장 혈관 연구 지역에서 이 방법의 유용성을 지원하는 인간 적인 유전 연구 결과에서 보고된 ECG 변이를 확인했습니다.
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개요
본 논문은 신생물을 포함한 소형 마우스의 측정 민감도를 높이는 간단하고 비용 효율적인 ECG 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 약리학적 연구 및 유전자 변형 연구를 위한 유용한 스크리닝 도구로 제안되었습니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 전기생리학
- 심혈관 연구
- 약리학
배경
- 심전도(ECG) 측정은 심장 기능을 이해하는 데 매우 중요합니다.
- 기존 방법들은 소형 동물 모델에서 민감도가 낮을 수 있습니다.
- 유전적 및 약리학적 조작은 심장 생리학에 영향을 줄 수 있습니다.
- 작은 생쥐를 위한 접근 가능하고 효율적인 프로토콜이 필요합니다.
연구 목적
- 구현이 용이하고 비용 효율적인 ECG 프로토콜을 개발한다.
- 소형 마우스에서의 ECG 측정 민감도를 향상시킨다.
- 다양한 약리학적 및 유전적 연구를 위한 스크리닝 방법을 제공한다.
사용된 방법
- ECG 데이터 수집을 위한 분석 소프트웨어 설정.
- 유전적 또는 약리학적으로 조작된 마우스에 대한 프로토콜 적용.
- 민감도에 중점을 둔 ECG 측정.
- 숙련된 실험실 구성원에 의한 절차 시연.
주요 결과
- 본 프로토콜을 통해 소형 마우스에서 정밀한 ECG 측정이 가능합니다.
- 기존 방법들에 비해 간단하고 빠르며 비용 효율적입니다.
- 이전에 연구되지 않은 부정맥 분야를 탐구할 수 있는 가능성을 제공합니다.
- 성체 및 신생 마우스 모두에 적용 가능합니다.
결론
- 이 ECG 프로토콜은 소동물 모델의 심혈관 연구에 있어 중요한 진전입니다.
- 이는 약리학적 제제 및 유전자 변형에 대한 연구를 용이하게 합니다.
- 이 방법은 심부정맥에 대한 더 깊은 이해에 기여할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 요약
이 ECG 프로토콜은 유전적 또는 약리학적으로 조작된 마우스에서 민감하고 저비용의 심장 표현형 분석을 가능하게 하여, 심혈관 질환 신약 개발의 초기 타겟 검증을 지원합니다. 마취된 모델에서 신뢰할 수 있는 심박수 및 QTc 간격 측정을 제공함으로써 자율신경 조절 연구의 예측 신뢰도를 높이고 전임상 안전성 스크리닝의 기술적 장벽을 낮춥니다. 이 방법은 특히 부정맥 연구의 기전 가설에 대한 리스크를 줄이고, 리드 최적화 단계에서 go/no-go 결정을 내리는 데 매우 유용합니다.
바이오 제약 R&D에서의 전략적 응용
초기 발견 및 표적 검증
- 과학적 가치: 작용제/길항제 챌린지 연구를 통해 심장 전도에 미치는 자율신경계의 영향을 조사할 수 있습니다.
- 운용적 가치: 생쥐 모델의 기능적 타겟 검증을 위해 재현 가능한 심박수 및 QTc 간격 판독값을 제공합니다.
- 예측적 가치: atropine, carbachol, isoprenaline을 통해 기대를 충족하는 ECG 변화를 검출함으로써, 확립된 약리학적 반응과 일치하는 기전적 리스크 감소를 지원합니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 분석 준비도: 2,000 Hz 샘플링 속도와 Bazett 보정 QTc를 통해 일관된 정량적 출력값을 제공하는 표준화된 ECG 획득을 가능하게 합니다.
- 확장성: 소형 및 신생 마우스에서의 고감도 스크리닝을 가능하게 하여, 초기 심독성 평가에 사용할 수 있는 모델을 확장합니다.
- 워크플로우 통합: 안정적인 전극 배치와 정의된 12–17분 간의 마취 후 분석 창을 통해 재현 가능한 화합물 평가를 지원합니다.
중개 및 전임상 연구
- 질병 관련성: 유전적 모델에서 부정맥 기전을 탐구하는 것을 용이하게 하여, 인간 유전학 연구 결과와 마우스 시스템 간의 연결 고리를 제공합니다.
- 중개 연구의 연속성: 일관된 ECG 파라미터를 사용하여 발견 단계부터 전임상 검증까지 종단적 심장 모니터링을 가능하게 합니다.
- 위험 조정 진전: 알려진 화합물 효과와 상관관계가 있는 자율신경 매개 ECG 변화를 감지함으로써 약리학적 연구의 신뢰도를 높입니다.
파이프라인 및 워크플로 통합
이 방법은 표적 가설 검증부터 리드 화합물 발굴에 이르는 발견 연속체(discovery continuum) 내에 적합하며, 초기 심혈관 약리학 및 안전성 프로파일링에 정보를 제공하는 전기생리학적 판독 값을 제공합니다.
- 발견 생물학(Discovery Biology): 자율신경 조절제에 반응하여 심박수 및 QT 교정 변화를 측정함으로써 경로 규명을 지원합니다.
- 스크리닝(Screening): 화합물 효과 평가를 위해 마우스 모델에서 분석 준비가 완료된 재현 가능한 ECG 측정을 가능하게 합니다.
- 분석(Analytics): 조건 간 비교를 위해 Bazett 교정법을 사용하여 정량적인 심박수 및 QTc 간격 데이터를 생성합니다.
- 중개 연구(Translational Research): 검증된 약리학적 프로필을 통해 마우스의 ECG 반응을 인간 부정맥 연구와 연결합니다.
- 기업적 재사용(Enterprise Reuse): 유전적 및 약리학적 스크리닝 캠페인 전반에 걸쳐 반복적으로 사용할 수 있는 저비용의 재사용 가능한 ECG 플랫폼을 구축합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 심장 전도 연구에서 기전적 모호성을 줄여 표적 검증의 예측 신뢰도를 높입니다.
- 운영적 가치: 단순한 전극 설정과 정의된 획득 파라미터를 통해 표준화, 재현성 및 확장성을 제공합니다.
- 전략적 가치: 초기 연구에서 화합물로 인한 ECG 변화를 민감하게 검출함으로써 go/no-go 결정 능력을 향상시킵니다.
- 포트폴리오 영향: 자율신경 반응 프로파일링을 통해 심장학적 활성 화합물을 식별함으로써 위험 조정 우선순위 설정을 지원합니다.
실행 시 고려 사항
- 마우스 마취, 전극 배치 및 ECG 소프트웨어 설정에 대한 전문 지식이 필요합니다.
- 2,000 Hz 샘플링 및 20 mV 범위 설정이 가능한 바이오 증폭기 하드웨어가 필요합니다.
- 전극 깊이, 리드 배치 및 마취 타이밍에 대해 팀 간 표준화가 필요합니다.
- 적응 고려 사항으로는 모델별 전극 크기와 신생 마우스 대 성체 마우스의 체중 기반 투여량이 포함됩니다.
- 실질적인 제한 사항으로는 기저 ECG 파라미터에 영향을 줄 수 있는 마취 유발 생리학적 변화가 있습니다.
