마우스의 심장 판막 질환의 종합 표현형 특성에 대한 심 초음파 접근 및 프로토콜
Summary
This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.
Abstract
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.
Introduction
노화는 심장 혈관 석회화 1 점진적 증가와 연관되어있다. 혈역학 적으로 유의 한 대동맥 판막 협착 (65) 2 세 이상 인구의 3 %에 영향을 미치는, 심지어 중간 대동맥 판막 협착 (3~4m / s의 피크 속도)을 가진 환자는 40 % 미만의 5 년 무 사건 생존율이 3. 현재,이 대동맥 판막의 석회화의 진행을 느리게 할 효과적인 치료법은 없으며, 수술 대동맥 판막 치환술 고급 대동맥 판막 협착증 4 사용할 수있는 유일한 치료입니다.
개시 및 대동맥 판막의 석회화의 진행에 기여하는 메커니즘의 깊은 이해를 확보하기위한 연구는 대동맥 판막 협착 (5), (6)을 관리하는 약물과 비 수술 방법으로 이동에서 중요한 첫 번째 단계입니다. 유전학적인LY-변경 마우스는 다양한 질병에 기여 이제 대동맥 판막 협착 6, 7, 8의 생물학을 이해하기위한 역학적 연구의 최전선에 오는 메커니즘에 대한 우리의 이해를 개발에 중요한 역할을했다. 같은 다른 심혈 관계 질환과는 달리 죽상 동맥 경화증과 심장 장애 혈관과 심실 기능을 평가하기위한 표준 프로토콜이 잘 확립-이 생쥐의 심장 판막 기능의 생체 표현형과 관련된 고유 한 문제가 대부분입니다. 최근 리뷰 많은 이미징 및 설치류 9, 10, 11 밸브 기능을 평가하는 데 사용 침습적 양식의 장점과 단점에 대한 철저한 토론을 제공하고 있지만, 지금까지, 우리는 COMPRE을 제공하는 출판물을 인식하지 못합니다를 면밀히는 단계별 생쥐의 표현형의 심장 판막 기능을위한 프로토콜을.
이 논문의 목적은 쥐 심장 판막 기능 표현형 방법 및 프로토콜을 설명한다. 모든 방법과 절차는 메이요 클리닉 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 이 프로토콜의 핵심 요소는 마취 깊이 심장 기능의 평가 및 심장 판막 기능의 평가를 포함한다. 우리는이 보고서는 심장 판막 질환의 분야에서 연구를 추구에 관심 수사관을 안내하는 역할을하지 않지만이 빠르게 성장하는 분야에서 데이터의 재현성 및 유효성을 보장하기 위해 프로토콜 표준화에 관련된 국내 및 국제 대화를 시작하기를 바랍니다. 중요한 것은, 고해상도 초음파 시스템을 이용하여 성공적으로 이미징 (일반적으로 초음파 검사에 사용되는 용어) 초음파의 원리 작동 지식 프린 기본적인 이해를 필요심장 생리학 및 초음파 검사와 유의 한 경험 레는 설치류에서 심장 기능의 정확하고 시간을 효율적으로 평가를 허용합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
마취의 유도
적절한 유도 및 마취의 유지 보수는 쥐의 심장 판막의 변화의 정확한 평가와 심장 기능에 중요합니다. 이소 플루 란과 깊은 마취 다음이 마취의 비교적 긴 워시 아웃 시간에 의해 유도 마취의 급속한 유도 감안할 때, 우리는 유도를위한 독립형 마취 실을 사용하지 마십시오. 위의 세부 사항에서 언급 한 바와 같이 대신, 동물은 마취의 비교적 낮은 농도…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by NIH grants HL111121 (JDM) and TR000954 (JDM).
Materials
| 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 |
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