Neuer Ansatz zur gleichzeitigen Erfassung von renalen sympathischen Nerven-Aktivität und Blutdruck mit intravenösen Infusion in dem Bewusstsein, hemmungslose Mäuse.
Summary
Narkotisierten Mäuse zeigen unphysiologischen systemischen Blutdruck, die aussagekräftige Beurteilung der autonomen Ton gegeben die intime Beziehung zwischen Blutdruck und das vegetative Nervensystem ausschließt. Somit ist eine neuartige Methode zur gleichzeitig aufzeichnen renalen sympathischen Nerven-Aktivität und Blutdruck mit intravenösen Infusion in bewusste Mäuse skizziert.
Abstract
Renalen sympathische Nerven tragen wesentlich zum physiologische und pathophysiologische Phänomene. Bewertung der renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) ist von großem Interesse in vielen Bereichen der Forschung wie chronische Nierenerkrankungen, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Diabetes und Fettleibigkeit. Eindeutige Bewertung der Rolle des sympathischen Nervensystems ist daher unerlässlich für die richtige Interpretation der Versuchsergebnisse und Verständnis von Krankheitsprozessen. RSNA wurde traditionell bei anästhesierten Nagetieren, einschließlich Mäusen gemessen. Allerdings zeigen Mäuse in der Regel sehr geringen systemischen Blutdruck und hämodynamische Instabilität für mehrere Stunden während der Anästhesie und Chirurgie. Sinnvolle Interpretation der RSNA ist durch diese unphysiologischen Zustand, da die intime Beziehung zwischen nervös Sympathikotonus und Herz-Kreislauf-Status verwechselt. Um diese Einschränkung der traditionellen Ansätzen zu begegnen, haben wir eine neue Methode zur Messung der RSNA in bewusst, frei beweglichen Mäusen entwickelt. Mäuse wurden mit Radio-Entfernungsmesser für die kontinuierliche Überwachung von Blutdruck und eine Vena venöse Infusion Katheter sowie speziell angefertigte bipolare Elektrode für die direkte Aufnahme der RSNA chronisch instrumentiert. Nach einer Erholungsphase von 48-72 Stunden Überlebensrate lag bei 100 % und alle Mäuse verhielt sich normal. Zu diesem Zeitpunkt verzeichnete RSNA erfolgreich in 80 % der Mäuse, mit lebensfähigen Signale bzw. bis zu 4 und 5 Tage nach der Operation bei 70 % und 50 % der Mäuse, erworben. Physiologische Blutdrücke verzeichneten alle Mäuse (116±2 MmHg; n = 10). Aufgezeichnete RSNA erhöht mit Essen und Pflege, in der Literatur so gut eingerichtet. Darüber hinaus wurde RSNA ganglionic Blockade und Modulation des Blutdrucks mit pharmakologischer Substanzen überprüft. Hier ist eine effektive und handhabbare Methode für klare Aufnahmen der RSNA in bewusst, frei beweglichen Mäuse beschrieben.
Introduction
Interesse an der Nutzung von Mäusen in mehreren Bereichen der biomedizinischen Forschung weiterhin mit der Entwicklung von unzähligen gentechnisch hergestellten Modelle zu erweitern. Zum größten Teil technischen Fortschritt Schritt gehalten haben, mit dem verstärkten Einsatz von Mäusen in Physiologie und es gibt jetzt eine beeindruckende Auswahl an miniaturisierten Geräten entwickelt speziell für die Messung wichtigen physiologischen Parameter bei Mäusen. Obwohl telemetrische Geräte für die direkte Messung des autonomen nervösen Ton bei der bewussten Ratte wurden für mehr als ein Jahrzehnt, miniaturisierte Geräte für die Beurteilung der Nerven-Aktivität in bewusste Mäuse sind derzeit nicht verfügbar. Ermittler in der Regel umgehen diese Einschränkung durch die Auswertung des Beitrags des vegetativen Nervensystems mit indirekten Methoden (d.h. Plasma oder Urin Katecholamine, pharmakologische Blockade autonomer und spektrale Analyse der Muster des Blutes Druck/Puls)1.
Während diese Ansätze wertvolle Informationen liefern, ist das Ergebnis ein globales Bild der gesamten autonomen Ton, anstatt enthüllt den diskreten Beitrag der isolierten Populationen von Nerven auf das Phänomen untersucht. Alternativ hat direkte Aufnahme der Aktivität von bestimmten Nerven bei narkotisierten Mäusen ausgeführt wurde, stellt eine Vielzahl von Anliegen. Es ist außerordentlich schwierig, stabilen Blutdruck im physiologischen Bereich in einem narkotisierten Maus für mehrere Stunden nach der Operation zu erhalten. In der Tat in diesen Arten von Experimenten, Blutdruck ist oft nicht gemeldete oder präsentiert auf einem extrem niedrigen Niveau (d. h. 60-80 MmHg Vs > 100mmHg in einer bewussten Maus)2. Die Zerbrechlichkeit des Herz-Kreislauf-Systems in einem narkotisierten Maus Vorbereitung oft ausgestellt schließt sinnvolle Beurteilung der vegetativen Nerven-Aktivität, da die Co-abhängige Beziehung zwischen Blutdruck und Sympathikotonus3 4.
Um diese Einschränkung, eine neue Methode für die direkte Aufnahme des renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) in dem Bewusstsein, hemmungslose Mäuse, ungestört in ihrer Heimat Käfige wurde entwickelt. Sowohl die chirurgische und experimentellen Ansatz für eine erfolgreiche Umsetzung dieser Technik wird im Detail beschrieben. Diese Vorbereitung ermöglicht die Ermittler zu arteriellen Drucks über radiotelemetrische neben RSNA, mit der zusätzlichen Möglichkeit intravenös Agenten von Interesse ziehen ohne zu stören die Maus gleichzeitig aufnehmen.
Vierundzwanzig Stunden nach der Operation, Mäuse verhalten sich normal und weisen keine Anzeichen von Schmerzen oder Stress auf. Experimentelle Aufnahmen können dann 48 bis 72 Stunden nach der Operation beginnen, während die Maus bequem in seinem Hause Käfig mit uneingeschränkten Zugang zu Nahrung, Wasser und Umweltanreicherung ruht. Deutliche Spuren der RSNA werden vorgestellt und die charakteristischen Reaktionen dieser Nerv Bevölkerung zur normalen physischen Bewegungen des Tieres (z.B. Essen, Pflege) sind neben pharmakologischen Modulation der systemische Blutdruck unter Beweis gestellt. Die Qualität und Besonderheit der RSNA Signal wird weiter durch ganglionic Blockade validiert. Diese Handschrift enthält die audiovisuelle Ergänzung zu einer zunächst veröffentlichte Beschreibung von dieser Technik5.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hierin haben wir beschrieben, gezeigt und validiert eine neuartige Methode zur gezielte Auswertung der RSNA in bewusste Mäuse, frei zu bewegen und ruhen bequem in ihrer Heimat Käfigen. Im Anschluss an chirurgische Implantation einer arteriellen Druck-Radiotelemeter, eine innewohnende intravenöse Infusion Katheter und eine speziell angefertigte bipolare Elektrode RSNA Mäuse von der Operation erholt und 48 bis 72 Stunden lang ungestört gelassen wurden. Mäuse blieben bequem sesshaften in ihrem Hause Käfig zu allen Ze…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
S.M.H. unterstützte postdoctoral Fellowships der kanadischen Institute für Gesundheit Forschung (CIHR), Herz & Stroke Foundation von Kanada (HSFC) und Alberta innoviert Health Solutions (AiHS); J.E.H. wird durch einen Zuschuss aus dem National Heart, Lungen- und Blut-Institut PO1HL-51971 unterstützt.
Materials
| Teflon-coated stainless steel multiple stranded wire | A-M Systems | 793200 | 0.001in diameter bare; 0.0055in diameter coated |
| #11 Scalpel Blade | Fisher Scientific | ALMM9011 | |
| Soldering Iron and solder | Any make or model suitable | ||
| Male miniature pin connectors | A-M Systems | 520200 | Brass with gold plating |
| Female miniature pin connectors | A-M Systems | 520100 | Brass with gold plating |
| Heat Shrink tubing | Radio Shack | Model #: 278-1610 | Catalog #: 2781610 | 1.6 mm diameter |
| Polyethylene 90 (PE90) tubing | VWR | CA-63018-703 | 0.86mm inner diameter; 1.27mm outer diameter |
| Dissecting microscope | Leica Microsystems | Leica M80 | Any make or model also suitable |
| Polyethylene 10 (PE10) tubing | Braintree Scientific | PE10 50 FT | 0.28mm inner diameter; 0.61mm outer diameter |
| Super Glue Liquid | Loctite | n/a | Liquid Formula; any brand suitable |
| Super Glue Gel | Loctite | n/a | Gel Formula; any brand suitable |
| Polyethylene tubing | Scientific Commodities | BB31695-PE/13 | For pedestal 2.7mm inner diameter; 4.0mm outer diameter |
| Hospital Sterilization Services & Ozone Sterilization packets | Contact local hospital sterilization services | ||
| Isoflurane anesthesia | Abbott | 05260-05 | |
| Deltaphase isothermal heat pads & surgical table | Braintree Scientific | 39OP | Keep heat pads warm in a 37°C water bath; Corresponding surgical table essential |
| Glycopyrrolate | Amdipharm Mercury Company Limited | n/a | |
| Isoflurane vaporizer system & flow gauge | Braintree Scientific | VP I | Include medical grade oxygen supply |
| Tissue scissors | Fine Science Tools | 14173-12 | |
| Fine spring scissors | Fine Science Tools | 15006-09 | |
| Small cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 23400100 | |
| Fine Straight Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | #5, FST by Dumont Biologie Tip |
| Angled Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | #5/45 FST by Dumont |
| Small Absorbent Spears | Fine Science Tools | 18105-03 | |
| Parafilm | Sigma Aldrich | BR701605 ALDRICH | |
| Kwik-Sil 2 component Silicone Polymer | World Precision Instruments (WPI) | KWIK-SIL | Purchase extra specialized tips from WPI |
| 5-0 Polysorb Suture | Tyco Healthcare | n/a | |
| 6-0 Silk Suture | Braintree Scientific | SUT-S 104 | Deknatel brand, spool |
| Radiotelemetry Probe | Data Sciences International (DSI) | TA11-PAC10 | |
| Radiotelemetry Receiver | Data Sciences International (DSI) | PhysioTel RPC-1 | |
| Ambient Pressure Reference | Data Sciences International (DSI) | Apr-01 | |
| Pressure Output Adapter | Data Sciences International (DSI) | R11CPA | |
| Rena Pulse Tubing | Braintree Scientific | RPT-040 | |
| Infusion Swivel | Instech Solomon | 375/D/22 | |
| Swivel Support Arm & Mount | Instech Solomon | SMCLA | |
| Polysulfone button | Instech Solomon | LW62S/6 | |
| Stainless steel spring | Instech Solomon | PS62 | |
| Vetbond surgical adhesive | 3M | n/a | |
| Triple Antibiotic Ointment | Fougera | n/a | |
| PowerLab 8 Channel Data Acquisition System & Software | ADInstruments | PowerLab 8/35 | |
| PVC Insulated Cable | Belden | PVC Audio Connection Cable 32 AWG | |
| Preamplification Headstage | Dagan Corporation | Model 4002 | |
| Differential Amplifier | Dagan Corporation | EX4-400 | |
| Sodium Nitroprusside | Sigma Aldrich | 71778-25G | |
| Phenylephrine | Sigma Aldrich | P6126-5G | |
| Sterile Physiological Saline 0.9% NaCl | Beckton Dickinson | Contact local hospital supplier | |
| hexamethonium | Sigma Aldrich | H0879-5G | |
| Stainless Steel top anti vibration table | n/a | n/a | Custom designed in-house; Solid steel plate on a benchtop is also suitable |
| Faraday cage | n/a | n/a | Custom designed and constructed in-house |
| Small animal hair trimmer | n/a | n/a | Drugstore, men's beard trimmer suitable |
| Dipilatory Cream | n/a | n/a | Veet brand, sensitive skin formula |
| 10% Povidone Iodine | Purdue Products | Betadiene | |
| 70% Ethanol | n/a | n/a | |
| Steel microretractors | n/a | n/a | Made in-house. Bend a steel paper clip & loop 4-0 silk to form a retractor |
| Hemostats | Fine Science Tools | 13011-12 | |
| Heat Gun | Fisher Scientific | 09-201-27 |
References
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