Электрокардиограмма Записи в анестетических мышей с использованием свинца II
20 июня 2020 г.
Мы представляем протокол ЭКГ, который технически прост, недорог, быстр и доступен для маленьких мышей и может выполняться с повышенной чувствительностью. Мы предлагаем этот метод в качестве скринингового подхода для изучения фармакологических агентов, генетических модификаций и моделей заболеваний у мышей.
Значение нашего протокола заключается в том, что измерение электрокардиограммы может быть выполнено с большой чувствительностью в маленькой мыши, которая была манипулировать генетически или фармакологически. Протокол выгоден тем, что он прост, быстр, недорог и чувствителен. Кроме того, его можно выполнять на маленьких мышах, даже новорожденных.
Мы считаем, что этот метод будет способствовать пониманию неизведанных областей аритмии в сердечно-сосудистой области. Демонстрация процедуры будет Тэ Вонг Ха из моей лаборатории. Начните с открытия аналитического программного обеспечения и настройки его для сбора данных ЭКГ.
Перейдите на настройки настройки и настройки канала и установите процентную ставку до 2000 образцов в секунду. Установите диапазон до 20 милливольт и усилитель ввода до 200 Герц низкого прохода. Далее перейдите на параметры ЭКГ-анализа и ЭКГ, а затем выберите мышь в предустановлении настроек обнаружения и анализа.
В панели усреднения, выберите concatenate и последовательных сердечных циклов в один средний сигнал или усреднение зрения и представления таблицы. В панели qTc выберите метод Bazett, который определяется как скорректированное значение сердечного ритма интервала ЗТ. Поместите мышь на точность масштаба и записывать его вес.
После обеспечения того, чтобы мышь правильно анестезированы вставить электроды с иглоукалыванием иглы в правый и левый конечности и левый задний. Убедитесь, что глубина электрода и положение являются последовательными на протяжении всех экспериментов. Соедините другие концы электродов, нажав на них в три разъема оснастки на другом конце свинца провода трех свинцового био усилителя кабеля и инъекционных препаратов примерно через три минуты после анестезии.
Через 10 минут после введения анестезии начните запись ЭКГ. После завершения записи используйте данные ЭКГ через 12-17 минут после введения анестезии для анализа. Когда закончите, тщательно удалите электроды.
Чтобы определить, отражает ли это неинвазивное измерение ЭКГ влияние вегетативной модуляции на сердечную систему проводимости, нормальные мышей BALB/c были оспорены с агонистами и антагонистами вегетативной нервной системы. По сравнению с управлением транспортным средством, пульс значительно увеличился в атропин и изопреналин лечение мышей и упал с карбахолом. Кроме того, интервал ЦТК вырос в атропин и изопреналин лечение мышей и уменьшилась в карбахол лечение мышей.
Здесь показаны представления репрезентативных графиков и усреднение просмотров сигналов ЭКГ у атропина, карбахола и обработанных транспортным средством мышей. При попытке этого протокола, самое главное, чтобы убедиться, что ЭКГ электроды надежно вставляются на протяжении всего эксперимента. Выполните несколько предварительных экспериментов до тех пор, пока сигналы ЭКГ не будут стабильными и последовательными.
Наши предыдущие публикации с мышами подтвердили изменения ЭКГ, которые были зарегистрированы в генетических исследованиях человека, что поддерживает полезность этого метода в сердечно-сосудистых областях исследований, таких как аритмия.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данной статье представлен простой и экономичный протокол ЭКГ для мышей малого размера, включая новорожденных, который позволяет повысить чувствительность измерений. Предложенный метод может служить ценным инструментом скрининга для фармакологических исследований и изучения генетических модификаций.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Электрофизиология
- Сердечно-сосудистые исследования
- Фармакология
Теоретические основы
- Измерения электрокардиограммы (ЭКГ) имеют решающее значение для понимания функции сердца.
- Существующим методам может не хватать чувствительности при работе с моделями мелких животных.
- Генетические и фармакологические манипуляции могут влиять на физиологию сердца.
- Существует потребность в доступных и эффективных протоколах для маленьких мышей.
Цель исследования
- Разработать простой в реализации и экономически эффективный протокол ЭКГ.
- Повысить чувствительность измерений ЭКГ у мелких мышей.
- Предоставить метод скрининга для различных фармакологических и генетических исследований.
Используемые методы
- Настройка программного обеспечения для сбора данных ЭКГ.
- Применение протокола на мышах с генетическими или фармакологическими модификациями.
- Измерение ЭКГ с акцентом на чувствительность.
- Демонстрация процедуры опытным сотрудником лаборатории.
Основные результаты
- Данный протокол позволяет проводить высокочувствительные измерения ЭКГ у маленьких мышей.
- Он прост, быстр и экономичен по сравнению с существующими методами.
- Метод открывает возможности для изучения ранее не исследованных аспектов аритмии.
- Протокол применим как к взрослым, так и к новорожденным мышам.
Выводы
- Данный протокол ЭКГ представляет собой значительный прогресс для сердечно-сосудистых исследований на моделях мелких животных.
- Он облегчает изучение фармакологических агентов и генетических модификаций.
- Этот метод может способствовать более глубокому пониманию сердечных аритмий.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Данный протокол ЭКГ позволяет проводить чувствительное и недорогое фенотипирование сердца у мышей с генетическими или фармакологическими модификациями, что способствует ранней валидации мишеней при разработке сердечно-сосудистых препаратов. Обеспечивая надежное измерение частоты сердечных сокращений и интервала QTc на моделях под наркозом, этот метод повышает прогностическую точность исследований автономной модуляции и снижает технические барьеры при доклиническом скрининге безопасности. Данный метод представляет особую ценность для снижения рисков при проверке механистических гипотез в исследованиях аритмии и облегчает принятие решений о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) на этапе оптимизации соединений-лидеров.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Научная ценность: позволяет исследовать влияние вегетативной нервной системы на проводимость сердца с помощью исследований с применением агонистов и антагонистов.
- Практическая ценность: обеспечивает воспроизводимые показатели частоты сердечных сокращений и интервала QTc для функциональной валидации мишеней на моделях мышей.
- Прогностическая ценность: способствует снижению механистических рисков за счет выявления ожидаемых изменений ЭКГ при воздействии атропина, карбахола и изопренелина, что соответствует установленным фармакологическим ответам.
Скрининг и разработка анализа
- Готовность анализа: Обеспечивает стандартизированную регистрацию ЭКГ с частотой дискретизации 2 000 Hz и расчетю QTc с поправкой по Базетт для получения согласованных количественных данных.
- Масштабируемость: Позволяет проводить высокочувствительный скрининг на взрослых и новорожденных мышах, расширяя спектр доступных моделей для ранней оценки кардиотоксичности.
- Интеграция в рабочий процесс: Обеспечивает воспроизводимую оценку соединений за счет стабильного размещения электродов и определенного 12–17 минутного окна анализа после введения анестетика.
Трансляционные и доклинические исследования
- Значимость для изучения заболеваний: облегчает исследование механизмов аритмии в генетических моделях, позволяя перенести результаты генетических исследований человека на мышиные системы.
- Трансляционная преемственность: обеспечивает возможность лонгитюдного мониторинга сердечной деятельности от этапа открытия до доклинической валидации с использованием согласованных параметров ЭКГ.
- Прогресс с учетом рисков: повышает достоверность фармакологических исследований за счет выявления опосредованных вегетативной нервной системой изменений ЭКГ, которые коррелируют с известными эффектами соединений.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный метод вписывается в континуум разработки лекарственных средств — от проверки гипотез о мишени до идентификации ведущих соединений, обеспечивая электрофизиологические показатели, которые используются при раннем фармакологическом профилировании сердечно-сосудистой системы и оценке безопасности.
- Биологические исследования: Способствует уточнению механизмов функционирования путей посредством измерения изменений частоты сердечных сокращений и коррекции интервала QT в ответ на воздействие вегетативных модуляторов.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимые измерения ЭКГ в моделях на мышах, готовые к анализу, для оценки эффекта соединений.
- Аналитика: Позволяет получать количественные данные о частоте сердечных сокращений и интервале QTc с использованием коррекции Базетта для сравнения различных условий.
- Трансляционные исследования: Связывает ответы ЭКГ у мышей с исследованиями аритмии у людей через валидированные фармакологические профили.
- Корпоративное использование: Создает многократно используемую недорогую платформу ЭКГ для повторного применения в рамках кампаний по генетическому и фармакологическому скринингу.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозирования при валидации мишеней за счет снижения механистической неопределенности в исследованиях сердечной проводимости.
- Операционная ценность: обеспечивает стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость благодаря простой установке электродов и определенным параметрам сбора данных.
- Стратегическая ценность: улучшает принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) за счет обеспечения чувствительного обнаружения вызванных соединениями изменений ЭКГ на ранних этапах исследований.
- Влияние на портфель: поддерживает приоритизацию с учетом рисков путем выявления кардиологически активных соединений с помощью профилирования вегетативных реакций.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области анестезии мышей, размещения электродов и настройки программного обеспечения для ЭКГ.
- Зависимость от аппаратного обеспечения биоусилителя с возможностью дискретизации 2 000 Hz и настройкой диапазона 20 mV.
- Необходима стандартизация между группами исследователей в отношении глубины погружения электродов, размещения отведений и времени введения анестетика.
- При адаптации метода следует учитывать размер электродов для конкретной модели и дозировку препаратов на основе веса для новорожденных и взрослых мышей.
- Практические ограничения включают физиологические изменения, вызванные анестезией, которые могут повлиять на исходные параметры ЭКГ.
