2 мая 2016 г.
Эта рукопись описывает подробный протокол для сбора данных давления объемом от мыши.
Общая цель измерения объемных контуров давления у мыши заключается в получении подробной оценки сердечной функции. Этот метод полезен для физиологической характеристики мышей, несущих специфические генетические манипуляции, что, в свою очередь, может дать представление о роли конкретных белков в сердечной функции. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она обеспечивает детальную оценку сократительной функции, которая недоступна в других методологиях.
После того, как мышь будет подготовлена к операции, начните с разреза в грудинной выемке, простирающейся примерно от пяти миллиметров вправо от средней линии до примерно пяти миллиметров влево от средней линии. Сделайте второй разрез, проходящий по правому краю первого рострально примерно на два миллиметра, избалованный до конца нижней челюсти. Затем сделайте третий разрез, идущий от рострального конца второго разреза примерно на пять миллиметров справа от средней линии.
И втяните образовавшийся кожный лоскут вправо, чтобы обнажить подчеркнутые ткани. Затем под рассекающим микроскопом тупым образом рассеките околоушные и подчелюстные слюнные железы по средней линии, чтобы обнажить подчеркивающую мускулатуру, покрывающую трахею. Затем тупо разделите правую и левую грудинные подъязычные мышцы.
Когда трахея видна, проведите десятисантиметровый кусок шелкового шва с тремя нулями под ткань горла, стараясь не затронуть пищевод. С помощью иглы 20 калибра сделайте широкий разрез в промежутке только до гортани до первого трахейного кольца. Затем сразу же снимите маску для анестезии с животного, и осторожно введите эндотрахеальную трубку в трахею.
После того, как трубка будет закреплена, продлите левый край исходного разреза кожи вниз до мечевидного отростка и через среднюю линию примерно до одной точки в пяти сантиметрах вправо от средней линии. Затем используйте тупое рассечение, чтобы втянуть кожный лоскут в сторону, обнажив подчеркнутую мускулатуру. И используйте щипцы для расширения сосудов, чтобы изолировать прикрепление большой грудной мышцы с правой стороны рядом с зубчатой стороной грудины.
Прижгите и разрежьте мышцу. Затем прорежьте большую грудную мышцу по ее прикреплению к грудине. И подорвать широчайшую мышцу спины с той же стороны.
Втяните разрезанный конец краниально, чтобы обнажить ребра. И с помощью пары острых щипцов осторожно рассеките вниз через межреберные мышечные слои, чтобы войти в грудную клетку. После того, как множественное пространство будет открыто, осторожно вставьте расширители сосудов с тупым концом и приподнимите стенку грудной клетки с мягкой силой вверх.
Теперь разрежьте латерально вдоль межреберных мышц, стараясь не разрезать долю легкого, и продлите разрез медиально, сохраняя три-четыре миллиметра в сторону от средней линии, чтобы внутренняя грудная артерия не шла параллельно грудине. Затем поместите пропитанный солевым раствором маленький аппликатор с ватным наконечником через разрез по направлению к средней линии и обеспечьте мягкое вытягивание вверх, чтобы оттянуть грудную стенку от структур подчеркивания. Осторожно с помощью прижигания прорежьте грудную стенку, начиная с медиального края разреза и заканчивая примерно на один сантиметр латерально от средней линии с левой стороны.
После того, как ткань будет тщательно прижжена, с помощью ножниц аккуратно прорежьте грудину. Верхушка сердца должна быть хорошо видна. Затем с помощью тупой диссекции нарушить работу перикарда и выявить каудальную полую вену.
Чтобы установить катетер яремной вены, ориентируйте игольчатый катетер 30 калибра, прикрепленный к шприцу, содержащему десять процентов альбумина, таким образом, чтобы игла лежала на яремной вене своей собственной скошенной стороной вверх. Чтобы визуализировать яремную вену, возьмите иглу щипцами в одну руку и втяните слюнную железу тканевыми щипцами в другую. Применяйте мягкое вытяжение к тканям, окружающим дизельную яремную вену, чтобы создать напряжение на стенке сосуда.
Затем, используя небольшой угол подхода, осторожно ввести иглу в вену и продвинуть кончик на три-четыре миллиметра внутрь сосуда. Когда катетер будет в нужном положении, закрепите иглу на подчеркивающей слюнных железах с помощью хирургического клея и начните вводить раствор альбумина. Чтобы разместить напорный катетер, сначала переместите шприц с уравновешенным физиологическим раствором и напорный катетер рядом с мышью кончиком катетера примерно на той же высоте, что и сердце, и обнулите показания давления.
Затем с помощью маленького аппликатора с ватным наконечником, пропитанного солевым раствором, поверните сердце, чтобы визуализировать вершину, и используйте иглу 25-го калибра, чтобы сделать колющий разрез как можно ближе к центру вершины. После извлечения иглы быстро, но аккуратно введите катетер через разрез. Затем можно измерить объемные петли желудочкового давления.
После установки катетера уменьшите анестезию, чтобы пролить свет на кардио-дипрессивные эффекты, которые может оказывать анестезия. Если во время процедуры произошла чрезмерная кровопотеря, можно просто увеличить объем вводимого альбумина. По соглашению объем строится по оси X, а давление — по оси y.
Объемные петли давления, полученные в результате построения графика зависимости давления от объема, должны напоминать прямоугольник с вертикальными краями, представляющими изоволумические изменения давления. Нижняя горизонтальная сторона представляет собой наполнение желудочков через митральный клапан, а верхняя горизонтальная сторона представляет опорожнение желудочков через аортальный клапан. У здоровых мышей дикого типа давление левого желудочка ожидается от 90 до 110 миллиметров ртутного столба с максимальной скоростью максимальной производной давления от 8000 до 12000 миллиметров ртутного столба в секунду.
Кроме того, одним из наиболее распространенных артефактов измерения, которые могут усложнить анализ данных об объеме давления, является защемление катетера, которое проявляется в виде скачка давления в конце систолы, вероятно, в результате прямого сжатия датчика давления папиллярной мышцей или другой динамической структурой в желудочке. Во время выполнения этой процедуры важно помнить о постоянном наблюдении за мышью, чтобы обеспечить достаточную глубину анестезии. После освоения этой техники она может быть выполнена примерно за час в зависимости от протокола, используемого после установки катетера.
После завершения этой процедуры можно использовать инфузии экспериментальных соединений для оценки их влияния на сердечную функцию. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как хирургическим путем разместить катетер давления в левом желудочке мыши и получить высококачественные петли объема давления для анализа сердца.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной рукописи представлен подробный протокол сбора данных о зависимости давления от объема у мыши, предназначенный для оценки функции сердца. Этот метод особенно полезен для изучения физиологических характеристик генетически модифицированных мышей.
Анализ петель «давление-объем» у мышей обеспечивает высокоточную оценку сократительной функции сердца, что позволяет на механистическом уровне снизить риски при определении терапевтических мишеней в процессе разработки сердечно-сосудистых препаратов. Данный метод способствует валидации мишеней, связывая генетические манипуляции с количественно определяемыми гемодинамическими фенотипами, что повышает прогностическую достоверность доклинических моделей. Он восполняет критический пробел на ранних этапах поиска лекарств, предоставляя функциональные данные, которые недоступны при использовании только эхокардиографии или терминальных анализов.
Данный метод вписывается в континуум процесса разработки — от валидации мишени и идентификации ведущих соединений до тестирования эффективности на доклиническом этапе, обеспечивая функциональное фенотипирование сердца на каждой из этих стадий.