多巴酚丁胺诱导的心脏压力测试和监控通过在小鼠心脏导管插入术

Summary

我们描述的协议来执行的心脏压力测试在正常小鼠的心脏导管插入术多巴酚丁胺诱导和监控。此外，我们揭露其应用到亚临床心脏疾病，高脂饮食诱导的肥胖小鼠。

Abstract

多巴酚丁胺是更高的亲和在心脏_（β1）比在动脉_（β2）受体表达的受体表达的β-肾上腺素能受体激动剂。当全身给药时，它增加心脏的需求。因此中，多巴酚丁胺不能控制异常的节奏潜在风险的梗死或缺血区。

无论是ecocardiography或心导管检查，心脏负荷试验过程中可以进行监测心脏功能。后者是一种侵入性，但更精确和信息，前者的技术。

多巴酚丁胺诱导的心脏压力测试和监控完成这里所描述的心导管检查允许的话，在一个单一的实验，测量血流动力学参数如下：心脏心率（HR），收缩压，舒张压，舒张末压，最大正压力（DP / dt（下标max））和最大的负面新闻：URE发展（dP / dt的_分钟 ），在基准条件下增加剂量多巴酚丁胺。

正如预期的那样，在正常小鼠中，我们观察到的多巴酚丁胺的剂量相关的增加，HR，dp / dt _最大值和dP / dt _分钟 。此外，在最高剂量测试（12毫微克/克/分钟），高脂肪的饮食诱导的肥胖小鼠的心功能失代偿被揭穿。

Protocol

协议的Facultad的MEDICINA CLINICA ALEMANA省大学与发展的伦理委员会批准。

一，准备多巴酚丁胺输注

1. 将10毫克多巴酚丁胺溶解在20毫升无菌馏分水，为了获得500微克/毫升多巴酚丁胺的储备液。分装并储存于-20°C。这种解决方案可以使用至少3个月。
2. 解冻多巴酚丁胺储备溶液的等分试样，在室温下。
3. 稀释多巴酚丁胺原液在无菌的0.9％NaCl溶液中，以获得的多巴酚丁胺工作溶液，该浓度是使用下面的公式计算的：的多巴酚丁胺（微克/毫升）=体重×0.2。
4. 填写1毫升注射器29Gx1 / 2“多巴酚丁胺工作方案。
5. 注射器的针插入到一个20厘米的PE-10管。
6. 在输液泵，按照制造商的指示调整注射器。
7. 设置了坡道输液，在一步步格式，同比增长10μl/ min的每一步，为6个步骤。

II。准备压力传感器

1. 为了尽量减少信号漂移，淹没压力传感器在无菌水中，在37℃下至少15分钟。不要浸泡导管超过0.5厘米深，以防止，静水压力影响的压力传感器。
2. 电校准的压力传感器，在25和100毫米汞柱。电输入（伏）被转换为压力信号（毫米汞柱）。
3. 设置的2 k / s的采样率，并使用与切断在100赫兹的低通滤波器。设置零毫米汞柱的压力信号。
4. 标记导管尖端的15毫米。遥远的引入点到达心脏，估计超声心动图检查，发现存在的导管插入左心室。

III。鼠标导管插入术的准备

1. 重量C57BL / 6雄性小鼠，30〜32周龄。
2. 注入腹腔注射60微克/公斤氯胺酮和4μg/公斤甲苯噻嗪^1。注：其他麻醉药可能被用于，例如：350 - 450微克/千克阿佛丁，50微克/公斤的戊巴比妥钠或1.5 - 2％异氟烷^2-3。
3. 用电动剃须刀刮颈部。
4. 将麻醉鼠标在加热恒温加热板在仰卧位。它的四肢固定，用胶带纸。
5. 执行一个脚趾头掐确认完整的镇静作用。
6. 轻轻插入直肠探头体温监测。建议使用vaselinized探头。
7. 如果体温不同，从37°C±0.5°C，通过调整加热板。
8. 将鼠标的鼻子附近的氧气供应。
9. 在体视显微镜下，将鼠标颈部。

IV。数据采集

1. 在LabChartPro 7软件，选择压力注册一个通道，一个通道的心脏率（HR）注册。对于后者，选择“选项”循环测量“，并设置测量率。
2. 对于压力通道设置量程范围：0〜150毫米汞柱。
3. 对于HR通道设置量程范围：200〜600 BPM。
4. 按开始键开始登记。
5. 插入注释，说明程序进行，例如：麻醉管理，开始输注多巴酚丁胺，多巴胺的浓度，呼吸的变化。

五，心导管检查^4,5

1. 执行右侧的下巴附近的一个小切口。用剪刀分离的皮肤，肌肉结缔组织。
2. 执行的气管上的右侧的纵向解剖（1.5 - 2厘米）的。分离的结缔组织，脂肪和肌肉弯曲的镊子，以暴露右侧颈总动脉，气管附近。
3. 将右侧的动物暴露颈动脉中的膨胀。脉动由心脏产生的压力有利于识别的动脉。颈内静脉，是暗红色的，是在右边。
4. 从相邻的组织中弯钳分离动脉。迷走神经，它类似于一个白线，沿动脉。
5. 切6/0丝线和“双”，一块20厘米。
6. 通过“双”线下动脉由左到右。剪断线，以获得独立的目的。
7. 通过第三个线程（10厘米）以下的动脉。
8. 打一个紧结线位置附近的头部，并在更远端的一个松散的线程。
9. 配合在中间的线程中的一个松散的结，并修复中间线程具有纸带的加热垫的右端。
10. 保持湿润​​滴无菌的0.9％NaCl溶液中的颈动脉。用棉签擦干多余的液体。
11. 拉伸用止血钳底线。
12. 修复止血钳剪刀的位置，用p缓慢的腹部皮肤，拉伸面线，以阻塞血液流动。验证周围的结缔组织的血管已被删除。应该是满血的动脉和被剥夺的脉冲。防止线程产生的扭转力对动脉。
13. 品牌的截面缺口的底部附近的动脉与Vannas微剪刀。将血滴洒。
14. 颈内动脉，将导管插入。一定要介绍整个压力传感器。请确认有没有血损失。
15. 轻轻地调整中​​间线结，以保持导管的位置。不要压缩太多，压力传感器是非常脆弱的。
16. 松开止血钳剪刀从动物的腹部。
17. 与手握住导管推中间的线程，以避免血液流失。注：动脉全是血。
18. 开始记录压力信号。
19. 当导管在里面，动脉压力信号从60-70到100-120毫米汞柱波动。压力信号的形状显示在图1.A.注意：如果你有兴趣，在这个时间点，您可以记录动脉血压，如果信号是稳定的，至少5分钟。 HR值，得到从压力波形考虑的时间间隔为30秒的记录信号。这是可能的直接测量的HR也使用的ECG方法，根据与调查目标。
20. 轻轻推导管观察的压力信号（ 图1B）中的变化的形状。一旦导管的左心室内的压力信号的波动从0到100〜120毫米汞柱。如果它是难以滑动的导管，用两个手指捏住动物胸部。
21. 连续控制呼吸率，体温，麻醉水平和压力信号。所有这些应保持稳定。

VI。多巴酚丁胺输液

1. 介绍一个PE-10管进入静脉。确认没有被阻塞，血液流动的落后注射器的柱塞移动。
2. 多巴酚丁胺输液开始用10微升/分钟，并完成与60μl/ min的。在每一个步骤中，输注速率维持2分钟^6。
3. 最后多巴酚丁胺剂量后，与过量的麻醉动物安乐死。

VII。数据分析

1. 对于数据分析，选择你感兴趣的部分记录的数据。压力信号是稳定的，一定要考虑的时间间隔。
2. 选择“设置”图标，在血压模块。指示所选择的类型的压力信号。
3. 自动的LabChartPro的7个软件显示的意思是，最大值和最低值的人力资源，收缩压（P _最大值 ），舒张压（P _分钟 ），舒张末压（EDP），最大正压发展（DP / dt（下标max））和最大负压发展（DP / DT _分钟的 ）。此外，心脏参数可以描述上的压迹。

Representative Results

动脉压信号被定义的收缩压和舒张压。当该压力传感器是左心室内，其压力（LVP）波形的特征在于由下降到零的舒张压和心室收缩（ 图1）的左心房收缩前的外观。在基准条件下，氯胺酮-甲苯噻嗪麻醉的正常小鼠HR为280±24，P _最大为107±8，P 5 _分钟 ±1，EDP 14±2，dP / dt的_最大值为6081±365和dP / dt _分钟 5230±526。

在图2中可以看出，在正常小鼠LVP和HR逐渐增加沿多巴酚丁胺输液，停止输注后归。正如预期的那样，所有的血流动力学参数评估在多巴酚丁胺剂量依赖性的方式（ 图3）也增加。因此，多巴酚丁胺变时（HR增加）和阳​​性 otropic（LVP和dP / dt _最大增加）的影响可见一斑。

高脂饮食诱导的肥胖小鼠与正常小鼠相比，我们观察到一个较低的人力资源和dP / dt _最大时心脏负荷增加引起的，统计意义的最高多巴酚丁胺剂量测试（ 图4）。这些差异，未观察到在基准条件下（0毫微克/克/分钟）。

图1动脉 （A）和（B）的心室压力寄存器正常小鼠插管后得到。血流动力学参数，确定代表LVP随时间变化心动周期。代表数据的5只动物。 点击此处查看大图 。

ENT“>
图2。LVP（A）和HR（B）寄存器，在正常小鼠多巴酚丁胺输液。代表5只动物。

图3。HR（A）（B），LVP，dp / dt _最大值 （C）和dP / dt _分钟 （D）在正常小鼠多巴酚丁胺输液过程中的变化。数据表示为平均值±SEM。 N = 5

图4（A）。人力资源和dP / dt _最大 （B）在多巴酚丁胺注射在正常和高脂饮食诱导的肥胖小鼠的变化。数据表示为平均值±SEM。 * = P <0.05，N = 5

Discussion

多巴酚丁胺诱导的心脏压力测试通过心导管检查和监控是艰苦的。尽管如此，这里的协议描述的训练用短的时间内，在一个实验中，最后约一小时，它是可能的，以评估六个血流动力学参数。

这里提出的协议的关键步骤是血管插管。关于颈动脉插管，执行切口应足够深，以打破三个组织层的动脉，和足够大，以允许通过的导管。关于颈静脉插管，而出血的危险性是低的，静脉阻塞的可能性是很高的。因此，协议的重复性充分挂起的用刻痕战略的标准化。

为了尽量减少应防止麻醉，低温和缺氧的抑郁效果的影响，如果有必要，校正特德。呼吸节奏应保持有规律的，因为深或呼吸不规则，影响LVP记录。

多巴酚丁胺剂量应根据需要调整：I）的给药途径（静脉注射0.5〜40纳克/克/分钟^7,8;腹腔：1至1.5微克/克/分钟^{9,10），II）}级的心脏功能障碍以及iii）ethiology心脏蚀变。

最后但并非最不重要的，实用的建议：i）在动物丰富的脂肪组织，颈内静脉周围，允许有少量的血出来，以便及时发现切口边界;二）工作区保持滋润，因为时良好的润滑导管，插管过程是简单的; 3）标记的导管有利于它在显微镜下可视化。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reagents
PE-50/10	Warner Instruments	64-0752
Silk thread 6/0 HR17	Tagum	SN0713K
Xylacin 20 mg/ml	Laboratorio Centrovet
Ketamine 100 mg/ml	Drag Pharma
Sodium chloride 0.9%	Lab Sanderson S.A.
Dobutamine hydrochloride	Sigma-Aldrich	D0676
Syringe U-100 Insulin 29G x ½"	Terumo Medical Co.
Forceps Dissecting Micro 11.5 cm Style 7	Lawton Medizintechnik	09-0959
Graefe Forceps Cvd 0.7mm 7cm	Lawton Medizintechnik	62-0263
Clamps Dieffenbach bulldog Cl Str 38 mm	Lawton Medizintechnik	60-010
Vannas Scissors 8 cm Str Fh	Lawton Medizintechnik	63-1400
Equipment
SPR-671 MiKro-Tip Pressure catheter	Millar instruments	840-6719
PCU-2000 Pressure Control Unit	Millar instruments	880-0129
PowerLab 4/30	ADinstruments Pty Ltd.	ML866
LabChartPro 7	ADinstruments Pty Ltd.	MLU260/7
Legato200 Infusion Pump	KdScientific	KD-KDS210P
TCAT-2LV Temperature controller and isothermal heating plate	PhysiTemp instruments Inc.
Medical Oxygen supply	Indura
Rectal probe	ADinstruments Pty Ltd.	MLT1404
Trinocular microscope, axial illumination	LW Scientific	Z2B-TRI-ETNE, ILP-1502-LTS1, ILP-1502-DGGF