Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Неинвазивная оценка сердечной патологии в экспериментальном аутоиммунного миокардита при магнитно-резонансной микроскопии изображений в мышь

doi: 10.3791/51654 Published: June 20, 2014
* These authors contributed equally

Abstract

Миокардит это воспаление миокарда, но только ~ 10% из тех, пострадавших шоу клинических проявлений заболевания. Для изучения иммунных события миокарда травм, различные модели мыши миокардита были широко использованы. Это исследование включало экспериментального аутоиммунного миокардита (EAM), индуцированных сердечной тяжелой цепи миозина (MyHC)-α 334-352 в / J мышей; пораженные животные развивать лимфоцитарный миокардит, но без явных клинических признаков. В этой модели, полезность магнитно-резонансной микроскопии (MRM) как неинвазивного модальности определить сердечные структурные и функциональные изменения у животных, иммунизированных MyHC-α 334-352 показана. EAM и здоровые мыши были обследованы с использованием 9,4 T (400 МГц) 89 мм по вертикали ядро ​​отверстие сканера оснащен радиочастотным датчиком изображения 4 см многоножки и 100 г / см тройных градиентов оси. Сердечные изображения были получены с наркозом животных используется последовательность импульсов киношный градиент-эхо на базе, и АнимаLs контролировались дыхания и пульсоксиметрии. Анализ показал увеличение толщины стенки желудочка у мышей EAM, с соответствующим уменьшением внутреннего диаметра желудочков, по сравнению с здоровых мышей. Эти данные свидетельствуют о том, что морфологические и функциональные изменения в воспаленных сердцах может быть неинвазивным контролируется MRM в живых животных. В заключение MRM обеспечивает преимущество оценки прогрессирования и регрессии миокарда травм в заболеваний, вызванных инфекционными агентами, а также ответ на терапию.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Сердечная недостаточность является ведущей причиной смерти и миокардит является одним основной причиной сердечной недостаточности у молодых подростков 1. Большинство пациентов страдают от миокардита, симптомов заболевания болезнь спонтанно решил 2. Тем не менее, 10-20% из них могут развиваться хронические заболевания, что приводит к дилатационной кардиомиопатии (DCM) 3. Различные модели на животных были разработаны для изучения иммунной патогенез миокардита. Заболевание может быть вызвано в миокардит подвержены A / J и линии BALB / C мышей путем иммунизации животных с сердечной тяжелой цепи миозина (MyHC)-α или его пептидные фрагменты иммунодоминантные или заражение патогенами, как Коксаки В3 4-9. Это исследование включает MyHC-α 334-352-индуцированный миокардит в / J мышей. Несмотря на показ миокарда проникновение, миокардит пострадавших животных появляются клинически здоровыми; Диагноз основывается на гистологического исследования сердца для воспаления 7 ай эхокардиография 10.

Магнитно-резонансная микроскопия (MRM) является широко используемым методом получения сердечно-сосудистой визуализации с высоким разрешением трехмерных плоскостей, что позволяет оценку функциональных деталей до уровня мелких кровеносных сосудов (диаметр до 10 мкм), но этот уровень разрешающей способности является недостижимо при рутинной магнитно-резонансной томографии (МРТ) процедуры сканирования, в котором, разрешение, как правило, полученного до 1 мм 11-14. MRM имеет преимущество, так как позволяет приобретение изображений с высоким разрешением, а также для получения параметров производительности в ранние моменты времени процесса болезни 14. Клинически изображений МРМ была широко применяются для изучения функциональных параметров больного сердца, легких или мозга 15-17. В этом исследовании, использование в технике MRM как неинвазивного инструмента для выяснения сердечные аномалии в / J мышей, пораженных аутоиммунного миокардита показано. В частности, тон MRM изображения позволяет количественное функциональных параметров, таких как левого желудочка (ЛЖ) конечно-диастолического объема и фракции выброса (ФВ) с достаточной степенью точности 18. Определения соответствующих параметров: LV конец диастолический объем, объем крови в левом желудочке в конце диастолической цикла и фракции выброса, ударный объем / конечный диастолический объем. Анализ данных выполняется с использованием свободно распространяемого программного обеспечения сегмента, разработанный для обработки DICOM-совместимых сердечно-сосудистых изображений, полученных с помощью магнитных резонансных сканеров 19. Данные показали увеличение толщины стенки ЛЖ в миокардитического животных, что соответствует уменьшению Л.В. конечного диастолического объема, ударного объема и фракции выброса, по сравнению с этими функциональными параметрами у здоровых мышей.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ЭТИКА ЗАЯВЛЕНИЕ:

Все животные процедуры были проведены в соответствии с руководящими принципами для уходу и использованию лабораторных животных и одобрены Университета Небраска-Линкольн, Lincoln, NE.

1. Индукция экспериментального аутоиммунного Миокардит

  1. Готовят раствор пептида путем растворения MyHC-α 334-352 в 1x забуференном фосфатом физиологическом растворе до конечной концентрации 2 mg/1.5 мл.
  2. Подготовьте коклюшный токсин (РТ) путем добавления 1 мл стерильной PBS 1x во флакон, содержащий 50 мкг лиофилизированного PT, чтобы получить концентрацию запас 50 нг / мкл. Возьмем 20 мкл запаса в стерильный 1,5 мл пробирку и добавить 980 мкл стерильной PBS 1x получить рабочую концентрацию 1 нг / мкл.
  3. Подготовка полном адъюванте Фрейнда (CFA), добавив 40 мг микобактерий туберкулеза H37Rv (MTB) экстракт в 10 мл CFA, чтобы получить конечную концентрацию5 мг / мл.
  4. Подготовка эмульсии пептид-CFA. ПРИМЕЧАНИЕ: Для индукции EAM, эмульсия пептид-КФА вводили в 150 мкл, содержащих 100 мкг MyHC-α 334-352 на одно животное. Например, для иммунизации мышей десять используют 1,5 мл пептида-CFA эмульсии, содержащей 1 мг MyHC-α 334-352.
    1. Для подготовки 1,5 мл эмульсии, аликвоту 750 мкл MyHC-α 334-352 раствор пептида в одном 1,5 мл трубки и КФА дополнен MTB в другую 1,5 мл трубки. Использование 3 мл Luer-Lok шприц, нарисуйте раствор пептида первый, а затем экстракта КФА / MTB.
    2. Прикрепите шприц к 3-ходовой кран, а другой выход из крана в пустую 3 мл шприц. Регулировка проходимость крана поэтому смесь пептид-CFA течет из одного шприца в другой с достаточно хорошим сопротивлением.
    3. Смешайте нажав содержимое из одного шприца в другой раз в течение ~ 1 мин, а затем поместите всю сборку на льду в течение ~ 3 мин. Повторите этоПроцедура минимум в 10 раз.
    4. Определите последовательность эмульсии, осторожно поместив крошечный капельку на стоячей воде в 100 мл стеклянный стакан. Капелька не ожидается расходятся в воду. Если это так, продолжить перемешивание до нужной консистенции не будет достигнута.
    5. Передача содержимого эмульсии с 3 мл шприцев в 1 мл Luer-Lok шприцы путем замены одного из двух 3-мл шприцы, прикрепленных к запорным краном с 1-мл шприц, и прикрепить иглу 27 G ½ до 1 мл шприца.
  5. Введите 150 мкл эмульсии пептид-CFA в Сплите доз подкожно в двух паховых областях шесть-восемь недель женщину / J мышей (~ 75 мкл каждой).
  6. Администрирование 100 мкл PT суспензии (100 нг) внутрибрюшинно каждому животному в день 0 и день после иммунизации 2.
  7. Повторите процедуру иммунизации на 7 день путем введения 150 мкл пептид-КФА эмульсии в Сплите дозах подкожно в обе стороны от тон грудины (~ 75 мкл каждой). Подготовка этой эмульсии свежий, как указано выше. Затем, на 21-й день, подвергать животных в визуализации MRM, см. шаг 3.

2. Животное Обращение

  1. Место каждого мышь в анестезирующего индукции камеры, содержащей 2% изофлуран-воздушной смеси с грелку помещен под поддерживать тепло, и передать животное специально разработанной держателя животных (рис. 1).
  2. Остановите животное в положении лежа на держателе животного так что его морда вписывается в носовом обтекателе для поддержания анестезии (рис. 1). Закрепите голову мыши с укуса-баром, прикрепленной к передним зубам мыши.
  3. Включите воздуха удар нагревателя с выпускной шланг, вставленный в вертикальный канал сканера для поддержания температуры тела животного во время эксперимента.
  4. Поддержание анестезии у 0,5 до 2% изофлуран при скорости потока 2 мл / мин в течение всего сеанса изображения. Подтверждатьанестезия с использованием метода носок щепотку, никакого движения не ожидал.
  5. Настройка пневматический датчик подушек, мыши хвост / лодыжки датчик оптоволоконный пульсоксиметрии и ректальное датчик температуры для контроля дыхания, частоты сердечных сокращений и температуры тела, соответственно (рис. 1). Примечание: Сердечная стробирования осуществляется через пульсоксиметрии, что позволяет неинвазивный мониторинг насыщения артериальной крови кислородом крови. Датчик оксиметрию импульса должна быть прикреплена к левой лодыжке, и нога должны быть закреплены с резьбой петли и в записи, чтобы поддерживать лодыжку в датчике. Изображений MRM достигается путем стробирования дыхания и сердечных сигналы без использования каких-либо контрастных агентов.

3. Приобретение изображения

  1. После подготовки животного (рис. 1), поместите курсор в центре MRM сканера с сердцем, расположенным в центре поля зрения (FOV), где магнитное поле однородность максимальна. ПРИМЕЧАНИЕ: широким отверстием(89 мм) 9,4 T с вертикальным отверстием магнит снабжен тройной оси градиентов 100 г / см и 4 см радиочастотной (РЧ) изображений катушки должна быть использована для получения высокого разрешения трехмерное (3D) изображения. Примечание: Убедитесь, что немагнитных материалов при использовании сканера МРТ.
  2. Запустить интерфейс визуализации и выберите пункт "новое исследование" из меню "изучение вариантов". Наберите "mtune" в командной строке и запустите его, чтобы подтянуть "Tune GUI". Затем выберите "Пуск Probe Tune" и нажмите на кнопку "AutoScale". Настройтесь GUI изменится, чтобы показать RFsignal. Используйте пульт ручки настройки / матч в конце катушки для настройки РФ катушки к протонной резонансной частоте (400 МГц). На вкладке "Пуск" перейдите на страницу "время предварительного" для запуска калибровки частоты и мощности, нажав на соответствующие кнопки. Нажмите кнопку XYZ (быстро) на "" вкладке "Шим изучения» вкладку, чтобы подтянуть страницу прокладок.Перейти на страницу прокладки, выберите все итераций, и нажмите кнопку прокладок для выполнения автоматического прокладок.
  3. Выберите последовательность разведчик на вкладке "Исследование" интерфейса визуализации локализации сердце мыши. На вкладке "приобрести" изменить FOV до 35 мм 2 и сохранить настройки по умолчанию аппарата. Нажмите кнопку Пуск, чтобы запустить последовательность; отрегулировать положение держателя животного, если сердце не в центре поля зрения, заново настроить РФ катушку и получить разведчиков изображения снова.
  4. Нажмите кнопку "самоцветов" кнопку последовательности на вкладке "Исследование" введите параметры измерения на соответствующей закладке "приобрести" для получения двух ортогональных плоскостях вдоль короткой оси и длинной оси сердца 20,21. ПРИМЕЧАНИЕ: Типичные параметры сбора для градиентной эхо сканирования являются: толщина среза, 1 мм; время повторения (TR), 200 мс; время эхо (TE), 2,67 мс (минимум); флип угол, 25 °; Размер матрицы в одной плоскости, 128 х 128; Поле зрения, 22 мм2; количество приобретений, 4; и ориентировочное время приобретение 1 мин и 30 сек.
  5. На вкладке "АДВ" выберите "CINE" последовательность собрать пульсоксиметрия закрытого короткой оси киношных МРТ для измерения анатомических и функциональных параметров LV. Отрегулируйте положение и угол ломтиков изображений, основанный на перспективе оси сердца при наведении мыши и перетаскивая. Введите следующие параметры изображения на вкладке "приобрести" для получения градиента эхо последовательность киношный: TR, 500 мс; Т.Е., 5 мс; Поле зрения, 22 мм 2; Матрица сбора данных, 256 х 256; толщина среза, 1 мм; количество приобретений, 8; Число кадров, 6; и время приобретение ~ 17 мин. Нажмите кнопку Пуск, чтобы начать приобретение.
  6. Преобразование полученные изображения в формате DICOM, используя клавишу "I / O" в ПО для обработки изображений и передачи соответствующих файлов в центр обработки данных для обработки.
  7. В конце процедуры визуализации, всевл мышей возможность отойти от анестезии в течение фильтр верхних-клетках. Не оставляйте без присмотра мышей, пока они не восстановить достаточную сознание поддерживать грудины лежачее положение и держать их для дальнейших исследований по мере необходимости.

4. Анализ данных Сердечной Magnetic Resonance микроскопии изображений

  1. Использование программного обеспечения Segment проанализировать анатомические и функциональные параметры LV 19. По загрузке DICOM формата киношных образов в программное обеспечение с помощью "Открыть файл (ы) изображения" подменю из меню «Файл». На GUI выберите 'MRGE' в качестве метода визуализации, «Cine» как тип изображения и «короткой оси середине желудочка» как вид изображения плоскости.
  2. Укажите сроки, которые будут использоваться на конец диастолы и конечного систолы через "Установить текущий таймфрейм покончим диастолы" и "Установить текущий таймфрейм покончим систолы" подменю в меню "Правка" соответственно.
  3. Во-первых нажмите кнопку команды "LV", а затем "ENDO" и "EPI" команда кнопки на правом нижнем панели вручную рисовать левого желудочка эндокард и эпикарда соответственно. Удалить папиллярных мышц, нажав на соответствующую кнопку команды для того, чтобы повысить точность расчетов.
  4. Прочитайте количественных параметров LV такие как диастолического объема, объема систолического, ударного объема и фракции выброса на правом верхнем панели. Щелкните левой кнопкой мыши "Разное", а затем кнопку команды "Измерение суппорт" для измерения параметров LV такие как толщины стенок и диаметра желудочка 22.
  5. Нажмите "Сохранить Оба стеки и сегментация" подменю в меню "Файл" для сохранения изображений, в том числе сегментации, в формате '. Мат' переработать изображения по мере необходимости.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

В этом докладе, полезность MRM технику как неинвазивного модальности, чтобы определить структурные и функциональные изменения в сердцах животных, пораженных EAM показано. Миокардит вызывали в / J мышей путем иммунизации животных с MyHC-α 334-352 в CFA 7, и животные были подвергнуты MRM экспериментов на 21-й день после иммунизации. Изображений MRM проводили на живых животных под наркозом изофлуран на 9,4 Т (400 МГц для протонов) с использованием 89 мм вертикального вала магнит, оборудованный тройных градиентов оси (максимальная сила 100 г / см). Разведчик снимок был получен, чтобы найти и расположите сердце мыши в центре поля зрения, а затем осевых изображений для получения длинномерной вид 4-камерный. Угол, под которым сердце отображаемого для представления 2-камерной показано на фиг.2А. Сердечные изображения были получены с использованием 4 см многоножка зонд изображений РФ с импульсной последовательности киношного градиент-эхо основе. Сердечной функции измеurements (изображений: LV толщина стенки; выходные: LV конечный диастолический объем и фракция выброса) были затем проанализированы с помощью программного обеспечения сегмента. Структурные дефекты в сердцах EAM пострадавших мышей свидетельствует увеличение толщины Л.В. примерно в 1,5 раза (р = 0,018) (рис. 2В и в таблице 1), с соответствующим уменьшением Л.В. конечного диастолического объема [18,0 ± 4,2 мкл против . 37,5 ± 3,5 мкл, фиг.2С (I); р = 0,002] и фракции выброса [49,4 ± 2,3% против 71,5 ± 6,0%, р = 0,00066; фиг.2С (II)], по сравнению с здоровых мышей. Как и ожидалось, гистологическое исследование сердца с миокардитического, но не здорово, мыши показали многоочаговые инфильтраты лимфоцитов, как мы показали ранее 7; Рисунок 2D). Эти данные свидетельствуют о том, что морфологические и функциональные изменения в воспаленных сердцах может быть неинвазивным контролируется MRM Iн живых животных.

Рисунок 1
Рисунок 1. Подготовка животных и позиционирование зондов на приобретение MRM изображений от сердца мыши. Чтобы получать изображения с сердца, под наркозом Мышь помещают в держатель животного специально разработанной для работы с изображениями MRM и подключен к воздушной удар нагревателя для поддержания температура тела. При непрерывном анестезии, животное будет обездвижен в положении лежа. Пневматическая подушка, волоконно-оптический датчик оксиметрии и датчик температуры устанавливаются для контроля дыхания, пульс и температуру тела, соответственно, до приобретения MRM сердечных изображений не будет завершена. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.


Рисунок 2. MRM изображений мышей, пораженных аутоиммунного миокардита показывает нарушения сердечной. Миокардит вызывали в / J мышей путем иммунизации животных с MyHC-α 334-352 в CFA. Животных подвергали визуализации MRM на день 21 после иммунизации для оценки нарушения сердечной деятельности. (A) Положение MRM нарезки. Угол, при котором сердце было нарезано для получения изображения показано. (B) MRM изображений. Короткие оси ломтики сердца были получены с помощью эхо-основе последовательности кино импульса в восьми временных рамок с TR 500 мс (TE, 5 мс; угол флип, 20 °; число поглощений, 4; матрица приобретение, 256 х 256) .. [стрелки: LV толщина стенки] (С) Сердечный выброс Сердечный выброс был измерен на основе (I) ЛЖ конечного диастолического объема и (II) фракции выброса в здоровой и миокардитического мышей упеть количественный медицинской анализ изображения с программным обеспечением сегмента. Средние значения SEM для группы мышей показаны (п = 2 до 5 в группе). (D) гистологии. Сердца из вышеуказанных групп лечения были оценены для воспаления гематоксилином и окрашивания эозином. Круги:. Мультифокальные лимфоцитарные инфильтратов Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Животные Здоровый (п = 3) EAM (п = 5)
Мышь 1 1.03 1.48
Мышь 2 1.3 1.59
Мышь 3 0.94 1.44
Мышь 4 2.11
Мышь 5 1.92
Среднее ± SEM 1,71 ± 0,1

Таблица 1. Сравнение левого желудочка (ЛЖ) с толщиной стенки между здоровой и экспериментального аутоиммунного миокардита (EAM) мышей. Три здоровым и пять EAM-индуцированные мышей подвергали магнитно-резонансной микроскопии (MRM) визуализации на день 21 после иммунизации. После получения сердечные изображения, MRM, толщина стенки ЛЖ измер ли с использованием программного обеспечения сегмента, как описано в протоколе. Отображаемые в таблице значения представляют толщину стенки ЛЖ в мм.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Это исследование описывает процедуру MRM и его полезность в качестве неинвазивного инструмента для установления нарушения сердечной у мышей, пораженных аутоиммунного миокардита. С гистологические особенности EAM напоминают Постинфекционный миокардит из людей, мышиные модели обычно используются, чтобы очертить иммунные механизмы миокарда травм 23-25. Тем не менее, животные страдают от миокардита появляются клинически здоровыми, и диагноз поставлен на основании гистологии при прекращении опытов 7. Животные, как правило, принесены в жертву на день 21 после иммунизации. Оценивая процесс болезни в этом случае в одном времени указывает пределы использовать эти модели, особенно в фармацевтических исследованиях, где мониторинг прогрессирования заболевания в ответ на лечения является критически важным требованием.

Для выяснения нарушения сердечной в живых животных, использование неинвазивных методов как MRM полезно. Техника MRM, что описано здесьпредлагает преимущество получения структурные и функциональные характеристики сердца без необходимости использования контрастных агентов. Однако этот метод требует получения высокого разрешения 3D анатомические изображения в сильных магнитных полях. Тем не менее, после того, как изображения приобретаются, функциональные параметры, такие как LV конечного диастолического объемов и фракции выброса могут быть проанализированы позже с помощью имеющихся в продаже программных без необходимости дальнейшего Соберите MRM аппарат. Как показано на рисунке 2, МРМ осмотр животных, иммунизированных MyHC-α 334-352 выявлено толщину стенки ЛЖ быть больше, чем в здоровых мышей (рис. 2В), с соответствующим уменьшением функциональных выходах (конечного диастолического объемов ЛЖ и фракцией выброса ; фиг.2С). Как и ожидалось, сердца из прививки, но не здорово, животные имели воспалительные инфильтраты (рис. 2D). Таким образом, выводы из техники MRM и гистологии корroborate друг с другом.

Тем не менее, для получения воспроизводимых результатов по MRM, следующие три фактора должны быть решены. (А) Животные должны быть помещены в MRM сканера, так сердца расположены в центре магнита подвергать их магнитного поля с максимальной однородности. (Б) Движение артефакт является проблемой в живых экспериментов на животных. Для уменьшения смазывания изображения из-за дыхания и сердечных движений, пульсоксиметрия и респирометрии были использованы для ворот MRM приобретение-то есть, чтобы приобрести дискретных сигналов изображения на определенные моменты времени в дыхательных и сердечных циклов-которые требовали использование системы мониторинга животных . (В) Приобретение высоким разрешением 3D сердечных изображений является критически важным требованием для включения подробный анализ сердечной патологии. Для получения изображения во всех трех измерениях, а также увеличить отношение сигнал-шум, важно для разработки более чувствительных изображений катушки, специфичные для MRM, которые позволяют точной и комplete захвата изображений в сильных магнитных полях в короткой оси ориентации в сканеров животных.

В заключение, разработка методики MRM для оценки сердечной патологии в живых животных является сложной задачей. Это особенно верно для мышей, из-за их небольших размеров сердца (~ 1/2, 000 масса человеческого сердца) и более высокий уровень сердца (~ 600 ударов в минуту) по сравнению с людьми 26. Тем не менее, как только разработаны и утверждены, техника MRM может быть использован для сравнения анатомические и функциональные изменения сердца между здоровыми и больными животными. Таким образом, методика MRM может служить ценным, неинвазивного инструмента для оценки продольную прогрессирование воспалительных сердечных патологий, связанных как с острой и хронической природы патологического процесса, и мониторинга ответов на терапии в живых животных.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Myhc-a 334-352 (DSAFDVLSFTAEEKAGVYK) Neopeptide, Cambridge, MA Store at 4 °C
CFA Sigma Aldrich, St Louis, MO 5881 Store at 4 °C
MTB H37Rv extract Difco Laboratories, Detroit, MI 231141 Store at 4 °C
PT List Biologicals Laboratories, Campbell, CA 181 Store at 4 °C
1x PBS Corning, Manassas, VA 21-040-CV Store at 4 °C
Isoflurane Piramal Healthcare, Mumbai, India NDC66794-013-25
Female A/J mice Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME 646
Luer-lok sterile 1 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309628
Luer-lok sterile 3 ml syrringe BD, Franklin Lakes, NJ 309657
Sterile needle, 18 G BD, Franklin Lakes, NJ 305195
Sterile needle, 27 1/2 G BD, Franklin Lakes, NJ 305109
3-way stopcock Smiths Medical ASD, Inc. Dublin, OH MX5311L
Kerlix gauze bandage rolls Covidien, Mansfield, MA 6720
Kimwipes Kimberly-Clark Professional, Roswell, GA 34155
Protouch Stockinette Medline Industries, Mundelein, IL 30-1001
Sterile surgical scissors and forceps INOX tool Corporation
Micro oven GE Healthcare, 
ThermiPAQ hot and cold therapy system  Theramics Corporation, Springfield, IL
Reptile heating lamp Energy Savers Unlimited, Inc. Carson, CA
3M Transpore tapes Target Corporation, MN
Up and Up Polymyxin B sulfate/Bacitracin/Neomycin sulfate antibiotic ointment Target Corporation, MN
North Safety DeciDamp-2PVC foam ear plugs North Safety Products, Smithfield, RI
Cotton tipped applicator, 6’’ wooden stem  Jorgensen Laboratories, Inc. Loveland, CO
Anesthesia induction chamber  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Summit Anesthesia Support system for regulating flow of anesthesia  Summit Anesthesia Solutions, Ann Harbor, MI
Specially designed animal holder Agilent Technologies, Santa Clara, CA
Bickford Omnicon F/Air anesthesia gas filter unit  A.M. Bickford, Inc. Wales Center, NY
Pulse-oximeter module, MR compatible small animal monitoring and gating system  Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Oxygen cylinder  Matheson-Tri Gas, North-Central Zone, Lincoln, NE
Gas regulator  Western Medica, West Lake, OH
Signal breaking module, MR compatible small animal monitoring and gating system Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
9.4 T (400 MHz) 89 mm vertical core bore MR scanner Agilent Technologies, Santa Clara, CA
4 cm millipede micro-imaging RF coil Agilent Technologies, Santa Clara, CA
SAM PC monitor Small Animal Instruments, Inc. Stony Brook, NY
Quantitative Medical Image analysis software http://segment.heiberg.se;  Segment v1.8 R1430,  Medviso, Oresunds region, Sweden
Matlab software The Mathworks, Inc.  Natick, MA
Computer-Unix operating system

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Heidenreich, P. A., et al. Forecasting the future of cardiovascular disease in the United States: a policy statement from the American Heart Association. Circulation. 123, (8), 933-944 (2011).
  2. Fujinami, R. S., et al. Molecular mimicry, bystander activation, or viral persistence: infections and autoimmune disease. Clin Microbiol Rev. 19, (1), 80-94 (2006).
  3. Cihakova, D., Rose, N. R. Pathogenesis of myocarditis and dilated cardiomyopathy. Adv Immunol. 99, 95-114 (2008).
  4. Donermeyer, D. L., et al. Myocarditis-inducing epitope of myosin binds constitutively and stably to I-Ak on antigen-presenting cells in the heart. J Exp Med. 182, (5), 1291-1300 (1995).
  5. Gangaplara, A., et al. Coxsackievirus B3 infection leads to the generation of cardiac myosin heavy chain-alpha-reactive CD4 T cells in A/J mice. Clin Immunol. 144, (3), 237-249 (2012).
  6. Huber, S. A., Lodge, P. A. Coxsackievirus B-3 myocarditis in Balb/c mice. Evidence for autoimmunity to myocyte antigens. Am J Pathol. 116, (1), 21-29 (1984).
  7. Massilamany, C., et al. Identification of novel mimicry epitopes for cardiac myosin heavy chain-alpha that induce autoimmune myocarditis in A/J mice. Cell Immunol. 271, 438-449 (2011).
  8. Pummerer, C. L., et al. Identification of cardiac myosin peptides capable of inducing autoimmune myocarditis in BALB/c mice. J Clin Invest. 97, (9), 2057-2062 (1996).
  9. Rose, N. R., Hill, S. L. The pathogenesis of postinfectious myocarditis. Clin Immunol Immunopathol. 80, (1996).
  10. Saraste, A., et al. Coronary flow reserve and heart failure in experimental coxsackievirus myocarditis. A transthoracic Doppler echocardiography study. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291, (2006).
  11. Altes, T. A., et al. Hyperpolarized 3He MR lung ventilation imaging in asthmatics: preliminary findings. J Magn Reson Imaging. 13, (3), 378-384 (2001).
  12. Driehuys, B., et al. Small animal imaging with magnetic resonance microscopy. ILAR J. 49, (1), 35-53 (2008).
  13. Smith, B. R. Magnetic resonance microscopy with cardiovascular applications. Trends Cardiovasc Med. 6, (8), 247-254 (1996).
  14. Potter, K. Magnetic resonance microscopy approaches to molecular imaging: sensitivity vs specificity. J Cell Biochem Suppl. 39, 147-153 (2002).
  15. Benveniste, H., Blackband, S. MR microscopy and high resolution small animal MRI: applications in neuroscience research. Prog Neurobiol. 67, 393-420 (2002).
  16. Epstein, F. H., et al. MR tagging early after myocardial infarction in mice demonstrates contractile dysfunction in adjacent and remote regions. Magn Reson Med. 48, (2), 399-403 (2002).
  17. Gewalt, S. L., et al. MR microscopy of the rat lung using projection reconstruction. Magn Reson Med. 29, (1), 99-106 (1993).
  18. Kern, M. J. The cardiac catheterization handbook., Edn 5th. (2011).
  19. Heiberg, E., et al. Design and validation of Segment--freely available software for cardiovascular image analysis. BMC Med Imaging. 10, (2010).
  20. Cranney, G. B., et al. Left ventricular volume measurement using cardiac axis nuclear magnetic resonance imaging. Validation by calibrated ventricular angiography. Circulation. 82, (1), 154-163 (1990).
  21. Hiba, B., et al. Cardiac and respiratory double self-gated cine MRI in the mouse at 7 T. Magn Reson Med. 55, (3), 506-513 (2006).
  22. Bryant, D., et al. Cardiac failure in transgenic mice with myocardial expression of tumor necrosis factor-alpha. Circulation. 97, (14), 1375-1381 (1998).
  23. Neu, N., et al. Cardiac myosin-induced myocarditis as a model of postinfectious autoimmunity. Eur Heart J. 12 Suppl D, 117-120 (1991).
  24. Neumann, D. A., et al. Induction of multiple heart autoantibodies in mice with coxsackievirus B3- and cardiac myosin-induced autoimmune myocarditis. J Immunol. 152, (1), 343-350 (1994).
  25. Rose, N. R., et al. Postinfectious autoimmunity: two distinct phases of coxsackievirus B3-induced myocarditis. Ann N Y Acad Sci. 475, 146-156 (1986).
  26. Farmer, J. B., Levy, G. P. A simple method for recording the electrocardiogram and heart rate from conscious animals. Br J Pharmacol Chemother. 32, (1), 193-200 (1968).
Неинвазивная оценка сердечной патологии в экспериментальном аутоиммунного миокардита при магнитно-резонансной микроскопии изображений в мышь
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).More

Massilamany, C., Khalilzad-Sharghi, V., Gangaplara, A., Steffen, D., Othman, S. F., Reddy, J. Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse. J. Vis. Exp. (88), e51654, doi:10.3791/51654 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter