This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.
The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.
ويرتبط الشيخوخة مع الزيادة التدريجية في تكلس القلب والأوعية الدموية 1. يؤثر كبيرا الدورة الدموية الأبهري تضيق الصمام 3٪ من السكان فوق سن 65 2، والمرضى الذين يعانون حتى المعتدلين تضيق الصمام الأبهري (الذروة سرعة 3-4 م / ث) لديها البقاء على قيد الحياة خالية من الحدث لمدة 5 سنوات أقل من 40٪ 3. في الوقت الحاضر، لا توجد علاجات فعالة لإبطاء تطور تكلس الصمام الأبهري، والجراحة استبدال الصمام الأبهري هو العلاج الوحيد المتاح للمتقدم الصمام الأبهري تضيق 4.
الدراسات التي تهدف إلى اكتساب فهم أعمق للآليات التي تساهم في بدء وتطور تكلس الصمام الأبهري هي خطوة أولى أساسية في المضي قدما نحو طرق دوائية وغير الجراحية لإدارة الأبهري تضيق الصمام 5، 6. وراثيوقد لعبت الفئران غيرت لاي-دورا رئيسيا في تطوير فهمنا للآليات التي تسهم في مجموعة متنوعة من الأمراض، وتأتي الآن في صدارة الدراسات الميكانيكية التي تهدف إلى فهم بيولوجيا الصمام الأبهري تضيق 6، 7، 8. وخلافا لأمراض القلب والأوعية الدموية الأخرى مثل تصلب الشرايين وقصور القلب، حيث بروتوكولات موحدة لتقييم الأوعية الدموية والقلب البطيني وظيفة هي في معظمها راسخة، هناك تحديات فريدة من نوعها المرتبطة في الجسم الحي phenotyping وظيفة صمام القلب في الفئران. بينما استعراض الأخيرة وفرت مناقشات مستفيضة بشأن مزايا وعيوب عديدة التصوير وطرائق الغازية المستخدمة لتقييم وظيفة صمام في القوارض 9، 10، 11، إلى الآن، ونحن لسنا على علم منشور يوفر الضواغطهنسف، خطوة بخطوة بروتوكول من أجل وظيفة صمام phenotyping القلب في الفئران.
والغرض من هذا المخطوط هو وصف الطرق والبروتوكولات إلى النمط الظاهري القلب وظيفة صمام في الفئران. وقد تمت الموافقة على جميع الأساليب والإجراءات من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام مايو كلينيك. وتشمل المكونات الرئيسية لهذا البروتوكول عمق التخدير، وتقييم وظيفة القلب، وتقييم وظيفة صمام القلب. نأمل أن هذا التقرير لا تؤدي إلا إلى توجيه المحققين ترغب في متابعة البحث في مجال أمراض صمام القلب، ولكن سوف تبدأ أيضا الحوار الوطني والدولي المتعلقة توحيد بروتوكول لضمان استنساخ البيانات وصحتها في هذا المجال سريع النمو. الأهم من ذلك، تصوير ناجحة باستخدام أنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الدقة يتطلب معرفة العمل من مبادئ التصوير فوق الصوتي (والمصطلحات التي يشيع استخدامها في التصوير فوق الصوتي)، فهم برينسيب الأساسيليه من علم وظائف الأعضاء القلب، وخبرة كبيرة مع بالموجات فوق الصوتية للسماح لتقييم دقيق وفعال الوقت من وظيفة القلب في القوارض.
التخدير
الاستقراء الصحيح وصيانة التخدير هو أمر حاسم لتقييم دقيق للتغيرات في صمام القلب وظيفة القلب في الفئران. ونظرا للتحريض السريع التخدير التي تسببها الأيزوفلورين والوقت غسل خارج طويلة نسبيا من هذه مخدر التالية التخد?…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by NIH grants HL111121 (JDM) and TR000954 (JDM).
High resolution ultrasound machine | VisualSonics, Fujifilm | Vevo 2100 | |
Isoflurane diffuser (capable of delivering 1 % to 1.5 % isoflurane mixed with 1 L/min 100% O2 | VisualSonics, Fujifilm | N/A | |
Transducers for small mice (550D) or larger mice (400) | MicroScan, VisualSonics, Fujifilm | MS 550D, MS 400 | |
Animal platform | VisualSonics, Fujifilm | 11503 | |
Advanced physiological monitoring unit | VisualSonics, Fujifilm | N/A | |
Isoflurane | Terrell | NDC 66794-019-10 | |
Nose cone and tubing connected to isoflurane diffuser and 100% O2 | Custom Engineered in-house | — | |
Hair razor | Andis Super AGR+ vet pack clipper | AD65340 | |
Ultrasound gel | Parker Laboratories | REF 01-08 | |
Electrode gel | Parker Laboratories | REF 15-25 | |
Adhesive tapes | Fisher Laboratories | 1590120B | |
Paper towels |