Summary
Неинвазивная оценка эндотелиальной функции в организме человека может быть определена с помощью метода растяжением потока опосредованную. Хотя тысячи исследований использовали эту технику, ни одно исследование не выполнил эту технику неинвазивно у крыс. В следующей статье описывается неинвазивного измерения потока опосредованной дилатации в плечевых и поверхностных бедренных артерий крыс.
Introduction
Сосудистый эндотелий является клеточным монослой, что линии просвет артерий и является важным регулятором сосудистой функции. Существуют многочисленные молекулы, освобожденные из эндотелием, которые приводят к модуляции диаметра кровеносного сосуда. Среди этих молекул, оксид азота (NO) , как представляется, основная молекула сосудорасширяющего высвобождается из эндотелия сосудов в ответ на стимуляцию (например, инсулин, ацетилхолин, или изменения в напряжении сдвига) 1. В сосудистом эндотелии, NO производится с помощью фермента эндотелиальной синтазы (Енос) и затем выделяется из эндотелиальных клеток 2. ОТСУТСТВИЕ диффундирует к гладкой мускулатуры сосудов , где он вызывает расслабление и увеличение сосуда диаметром 3.
Эндотелиальная дисфункция может быть оценена неинвазивно у людей , использующих поток опосредованной дилатации (ящур) Метод 4,5. Ящур было предложено представить функциональную биопробы для эндотелиемNO биодоступности в организме человека, а не , как правило , оценивается на плечевой или поверхностной бедренной артерии в ответ на реактивную гиперемию следующего за ~ 5 мин конечностей окклюзии 6. Реактивная гиперемия увеличивает силы ламинарного сдвига, которые трансдуцированных к эндотелиальной клетке 7, сигнализируя высвобождение NO 8. Хотя в последние годы доля вазодилатации инициированный NO релиз был обсужден 9,10, ящур является показателем эндотелий-зависимой дилатации и последовательно было показано , чтобы предсказать сердечно - сосудистых событий 11-13.
На сегодняшний день тысячи исследований использовали технику FMD для неинвазивного измерения эндотелиальной функции в организме человека. Учитывая недавнее смещение акцента на трансляционных исследований, руководящих принципов для неинвазивного измерения ящур у грызунов было бы чрезвычайно ценным. Держа с поступательным подходом, этот протокол был создан для измерения ящуром в плечевых и супермаркеrficial бедренные артерии крыс, так как эти сайты чаще всего измеряется в организме человека. Это приводит протокол в надежной и повторяемой ответ ящуром у крыс, однако, измерение ящур у крыс является технически сложным и может быть трудным для других исследователей повторить без демонстрации видео. Поэтому следующая статья продемонстрирует способ неинвазивного измерения ящуром в плечевых и поверхностных бедренных артерий крыс.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все процедуры на животных соответствовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных 14 и были одобрены в Университете штата Юта и Солт - Лейк - Сити по делам ветеранов медицинский центр по уходу за животными и использованию.
1. Подготовка животных
- Поместите животное в анестезии индукции камеры, содержащей 3% изофлуран в 100% кислорода. Оставьте животное в индукционной камере до тех пор, пока не реагирует на внешние раздражители.
- Удалить животное от индукции камеры и поместить его на экзаменационный стол с подогревом, оборудованного электрокардиограммы (ЭКГ) электродами. Поддержание анестезии на 3% изофлуран в 100% кислорода. Плечевая и поверхностной бедренной артерии ящур не могут быть выполнены одновременно. Таким образом, подготовка инструкций для каждого измерения, перечислены ниже.
2. плечевую артерию Подготовка
- Поместите животное лежа на спине и удержать левую верхнюю конечность, и каждая нижняя конечность АнIMAL к кушетку с хирургической лентой.
- Задержите правой верхней конечности животного, таким образом, что нижняя часть верхней конечности слегка повышен (~ 0,2-0,5 см) над платформой.
- Применяют депиляции агент (например, Nair), расположенный в правой верхней конечности животного, чтобы удалить волосы.
- Поместите окклюзия манжеты (10 мм диаметр просвета сосуда стандартного сосудистого окклюдером) на правой верхней конечности дистальнее до локтя. Не оставляйте окклюдера на платформе, так как инфляция / дефляция будет двигать конечностью и мешать УЗИ изображения.
- Установите машину ультразвука в B-режиме с помощью ультразвука клавиатуры.
- Нанесите небольшое количество геля ультразвука к верхней конечности животного, проксимальнее окклюзия манжеты.
- Вручную выровнять ультравысокой частоты линейный датчик массива, прикрепленный к стереотаксической держателя с верхней конечности. Плечевая артерия должна быть видна на 2-3 мм в глубину.
- Для того, чтобы подтвердить, что плечевая артерия, а не плечевую вену, в настоящее время, изображаемый переключиться на PW-режиме с помощью ультразвука клавиатуры. Артерии будет иметь пульсирующий кровоток в отличие от смежной вены, которая будет иметь непрерывный поток крови.
Артерии Приготовление 3. Поверхностный бедренных
- Поместите животное лежа на спине и ограничивают верхние конечности и левой нижней конечности к кушетку с хирургической лентой.
- Сдерживать правой нижней конечности животного в поднятом положении (~ 0,5-1 см) над платформой с использованием прокладки (например, бумажных полотенец).
- Применяют депиляции агент (например, Nair) справа от животного нижней конечности для удаления волос. После удаления волос бедренной вены должны быть четко видны на верхней внутренней части бедра.
- Поместите окклюзия манжеты (10 мм диаметр просвета сосуда стандартного сосудистого окклюдером) проксимально к правой лодыжки. Не оставляйте окклюдера на платформе, так как инфляция / дефляция будет двигаться нижней конечности и мешать УЗИ изображения.
- Установите машину ультразвука вВ-режиме.
- Нанесите небольшое количество геля ультразвука на нижней конечности животного, проксимальнее окклюзия манжеты.
- Вручную выровнять ультравысокой частоты линейный датчик массива, прикрепленный к стереотаксической держателя с бедренной вены, которая видна через кожу. Поверхностной бедренной артерии должна быть видна <глубиной 1 мм.
- Для того, чтобы подтвердить, что поверхностная бедренная артерия, а не бедренной вены, которая отображается, переключиться на PW-режим. Артерии будет иметь пульсирующий кровоток в отличие от смежной вены, которая будет иметь непрерывный поток крови.
4. Исходная фаза
- Оптимизация B-режим изображения, подобно тому , как это будет сделано в организме человека 15. Убедитесь в том, что наблюдается горизонтальный, продольное изображение сосуда с интимы-медии визуализированных в обеих стенах. Оптимизация изображения слегка регулировать размещение ультразвукового зонда, чтобы гарантировать, что, как большая часть артерии, насколько это возможно можно просматривать в окне захвата.
- Также можно настроить параметры ультразвука для получения лучшего изображения путем изменения яркости / контраста, фокусные зоны, частота, динамический диапазон и плотность линий. Есть и другие способы оптимизации ультразвукового изображения, но подробное описание, которые выходят за рамки этого протокола.
- После оптимизации изображений артерии, включать ЭКГ-стробирования для отображения только изображения, снятые во время R-волны, чтобы гарантировать, что только один диаметр рамы собирают в течение каждого диастолической части сердечного цикла.
Примечание: ЭКГ-стробирования доступно на ультразвуковой машине, используемой в данном протоколе путем выбора ЭКГ-стробирования в опции физиологических параметров, однако, эта функция может быть недоступна на всех ультразвуковых машин. ЭКГ-стробирования должна быть включена после того, как изображение будет оптимизировано, так как трудно получить изображение с пониженной частотой кадров (то есть, один раз в R-волны). Без ЭКГ-гейт, сочетание высокой частоты сердечных сокращений у крыс и требование высокой рамыСкорость захвата диастолическое часть сердечного цикла позволяет только ~ 10-20 секундных клипов. Громоздкое размер и количество данных в каждом клипе увеличивает нагрузку анализа существенно. - Запись 60 секунд исходных данных с использованием B-режима.
Примечание: ультразвуковой аппарат всегда записывает, однако, не все изображения сохраняются на ультразвуковой машины, так как существует ограничение на количество кадров, которые могут быть записаны в ультразвуковом клипа. Длина клипа (то есть, количество кадров) можно регулировать в настройках. Предлагается установить для максимального количества кадров в клипе. Когда запись в конце клипа (то есть максимальное количество кадров, достигло), запись продолжается, но клип накат захвата самых последних кадров. В этом случае, более ранние кадры, которые были захвачены за пределами максимального предела кадра впоследствии удалены. Хотя эти хитросплетения в записи различаются между машинами, регулировка длины записи может быть необходимым. - SwiTCH в PW-режиме. Поместите курсор в середине просвета. Образцы ворота будут размещены автоматически в качестве ссылки на курсор, но можно регулировать по ширине с помощью ультразвука клавиатуры. Поддерживать угол озвучивание ≤60 °.
- Отрегулируйте угол озвучивания путем изменения угла Доплера луча. Выполните точную настройку угла при помощи ультразвука клавиатуры. Если ни один из них обеспечивают угол, подходящий для измерения, вручную настроить ультразвуковой зонд путем наклона артерии к более оптимальным углом. Если какая-либо регулировка угла ультразвука выполняется, отвоевать B-режим изображения.
- Запись 10 секунд данных по скорости.
5. Непроходимость Фаза
- Накачайте сосудистой окклюдера, используя заполненные воздухом шприц объемом 10 мл. Для поддержания давления на постоянном уровне воздуха в сосудистом окклюдером, сложите трубку на себя и поместить связующее клип на свернутой трубки.
- Переключиться на PW-режим для подтверждения манжеты прикус, о чем свидетельствуетзначительное снижение скорости кровотока.
- не Переключитесь данных в В-режиме и записи в 60-секундных клипов, до 4:45 мин окклюзии.
- Переключение на PW-режим. Записывайте частоты сердечных сокращений и время каждого ультразвукового клипа для анализа.
6. гиперемирована Фаза
- Отпустите манжету во время записи в PW-режиме путем удаления связующего клипа из свернутой трубки. Запись 5 секунд до и 5 секунд после освобождения манжеты.
- не Переключитесь на данных B-режима и запись в 60 секунд клипов до 3-х минут после окклюзии. Записывайте частоты сердечных сокращений и время каждого ультразвукового клипа для анализа.
- После завершения ящур удалить животное из таблицы экспертизы и мониторинга, пока он не пришел в сознание достаточное для поддержания грудины лежачее.
7. Анализ
- Для анализа, экспорта ультразвука, как DICOM файлы в автономный компьютер, оснащенный программным обеспечением от края обнаружения, что позволяет сдерживать несмещеннойmination диаметра артерии в каждом кадре. Анализ можно на ультразвуковой машины, однако, это не рекомендуется, так как это чрезвычайно больших затрат времени и при условии предвзятости следователя.
- Анализ данных диаметра артерии в 60 вторых сегментов во время базовой и окклюзия фазы, а в 10 вторых сегментов во время фазы гиперемии.
- Анализ данных скорости кровотока, используя возможности анализа потока автоматизированного программного обеспечения края обнаружения. Определить среднюю скорость кровотока путем измерения 5 или более последовательных форм волны однородны во время базовой линии и окклюзионных фаз. Определить среднюю скорость кровотока во время реактивной гиперемии для скоростей крови сразу после освобождения манжеты. Форма волны с самой высокой скорости кровотока считается пик скорость кровотока.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Поток-опосредованной дилатации проводили на плечевых и поверхностной бедренной артерии 8 крыс линии Wistar. Позиционирование крысы показана на рисунке 1.
Характерные изображения ультразвука поверхностной бедренной артерии показаны на рисунке 2.
Рисунок 1. Крыса и ультразвуковое позиционирование.
Позиционирование крыс для измерения плечевую (А) и поверхностной бедренной (В) артерию FMD. Позиционирование ультразвукового зонда и окклюзионной манжеты для измерения плечевую (С) и поверхностной бедренной (D) артерию ящуром. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Рисунок 2. Представитель ультразвуковых изображений.
Ультразвуковое изображение поверхностной бедренной артерии с использованием передающих изображения В-типа для определения диаметра (А). Скорость крови определяли с помощью PW-режим. Показанный на рисунке, скорость кровотока в исходном состоянии (В), снижение скорости кровотока во время фазы окклюзии (С), а также быстрое увеличение скорости кровотока в манжете высвобождения в течение гиперемии фазы (D). Пожалуйста , нажмите здесь для просмотра большая версия этой фигуры.
Как показано на рисунке 3, существует аналогичный ответ сосудорасширяющее между плечевых и поверхностных бедренных артерий. При выражении в процентах от исходного уровня, ящур был схожим артерий, однако, когда Expressed как абсолютное изменение по сравнению с исходным, ящур был значительно выше в плечевой артерии (р <0,05). Эта разница, вероятно, из-за большего диаметра сосуда в плечевой артерии, чем в поверхностной бедренной артерии (498 ± 28 против прогноза 397 ± 11 мкм, Р <0,05). Аналогично измерения ящур у человека 16, коэффициент вариации межсессионного для плечевых и бедренных поверхностных ящуром были 9 ± 1 и 10 ± 4% соответственно. Несмотря на различия в размерах судна, был сильный линейная зависимость между плечевых и поверхностной ящур бедренной артерии, когда выражается в процентах или абсолютное изменение по сравнению с исходным.
Рисунок 3. Поток-опосредованной дилатации у крыс.
Вазодилатации плечевой и поверхностной femoralartery следующего за 5 мин период ишемии конечности выраженное в процентах (A) и (B абсолютное) Изменение от базовой линии. Ящур был схожим артерий при выраженной в процентах от исходного уровня (C). Однако, когда выражается как абсолютное изменение от базовой линии (D), ящур был значительно выше в плечевую артерию. Является ли выраженное в процентах (E) или абсолютного (F) перехода от базовой линии, существует тесная взаимосвязь между ящуру для плечевых и поверхностных бедренных артерий. * Р <0,05 по сравнению с плечевую артерию. Значения представляют собой среднее ± SEM. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Как показано в таблице 1, сердечно - сосудистые переменные были измерены во время базовой линии, окклюзии и гиперемированной фаз. Диаметр артерии определяли с использованием интиму интимы-к-или медиа-к-медиа расстояние во время диастолической части сердечного цикла. Диаметр артерии измеряли в течение 60 секунд на исходном уровне и непрерывно яп ~ 60 секундными интервалами через окклюзии и гиперемированной фаз. Скорость крови определяли с использованием среднего артериального скорости крови в просвете в течение одного сердечного цикла. Поток крови вычисляли согласно следующему уравнению: поток крови (мкл / мин) = (скорость кровотока (мкм / сек) · π · [диаметр сосуда (мкм) / 2] 2 · 60). Скорость сдвига была рассчитана в соответствии с уравнением: скорость сдвига (с -1) = скорость кровотока · диаметр 8 / сосуд. Ящур рассчитывали по уравнению: FMD = (пиковый диаметр сосуда - диаметр базового судна) / базовый диаметр сосуда.
| Плечевая артерия | Поверхностный бедренной артерии | |
| Исходная фаза | ||
| Частота сердечных сокращений, уд | 367 ± 12 | 368 ± 16 |
| Диаметр, мкм | 498 ± 28 | 397 ± 11 * |
| Кровь Скорость, мкм / сек | 85 ± 8 | 76 ± 11 |
| Поток крови, мкл / мин | 1027 ± 147 | 568 ± 90 * |
| Скорость сдвига, с -1 | 1,4 ± 0,1 | 1,5 ± 0,2 |
| Закупорка Фаза | ||
| Частота сердечных сокращений, уд | 362 ± 12 | 359 ± 14 |
| Диаметр, мкм | 499 ± 32 | 390 ± 11 * † |
| Кровь Скорость, мкм / сек | 63 ± 9 † | 38 ± 8 † |
| Поток крови, мкл / мин | 722 ± 122 † | 272 ± 62 * † |
| Скорость сдвига, с -1 | 1,0 ± 0,2 † | 0,8 ± 0,2 † |
| гиперемичным Фаза | ||
| Частота сердечных сокращений, уд | 363 ± 12 | 357 ± 12 |
| Пик Диаметр, мкм | 586 ± 22 † ‡ | 457 ± 15 * † ‡ |
| Пик скорости кровотока, мкм / сек | 149 ± 11 † ‡ | 205 ± 12 * † ‡ |
| Пик потока крови, мкл / мин | 1778 ± 229 † ‡ | 1495 ± 127 † ‡ |
| Пиковая скорость сдвига, с -1 | 2,5 ± 0,3 † ‡ | 3,7 ± 0,2 * † ‡ |
| * Р <0,05 по сравнению с плечевую артерию. </ TD> | ||
| † P <0,05 по сравнению с базовой фазы. | ||
| ‡ P <0,05 по сравнению с окклюзия фазы. | ||
| Значения представляют собой среднее ± SEM. |
Таблица 1. Сердечно - сосудистые переменные через каждую фазу протокола.
Там не было никаких изменений в частоте сердечных сокращений в течение любого протокола, а также между измерениями артерии (P> 0,05). Диаметр плечевой артерии был значительно больше, чем поверхностной бедренной артерии (р <0,05). Во время фазы прикуса, наблюдалось значительное снижение скорости кровотока, кровотока и скорости сдвига по сравнению с исходным уровнем в обеих артерий (р <0,05). После манжета высвобождения, пик скорость кровотока, кровотока, а скорость сдвига были значительно выше, чем исходных или прикуса фаз в обеих артерий (р <0,05). Аналогично измерения реактивной гиперемии у человека 16, коэффициент вариации межсессионного для плечевых и поверхностной бедренной реактивной гиперемии было 24 ± 9 и 19 ± 5%, соответственно. Были различия в скорости кровотока, кровотока и скорости сдвига между артерий, что в значительной степени, чтобы разница в диаметре артерии.
После нормализации до пика скорости сдвига, вазодилатация была выше в плечевой артерии (рисунок 4). Это также верно для ящур выражается как абсолютное изменение по сравнению с исходным. Тем не менее, несмотря на различия в величине, была сильная линейная зависимость в процентах и абсолютная ящур нормализованы к пику скорости сдвига между плечевых и поверхностной бедренной артерии.
/54762fig4.jpg "/>
Рисунок 4. Поток-опосредованной дилатации нормированы на пиковой скорости сдвига у крыс.
После нормализации до пика скорости сдвига, ящур expressedas определенный процент (А) или абсолютное изменение (B) от исходного уровня была выше в плечевой артерии по сравнению с поверхностной бедренной артерии.
Несмотря на различия между артериями в ящуром нормированных до пика скорости сдвига, существует тесная взаимосвязь между плечевых и поверхностных бедренных артерий, когда была выражена ящур в процентах (С) или абсолютное изменение (D) от исходного уровня. * Р <0,05 по сравнению с плечевую артерию. Значения представляют собой среднее ± SEM. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
В настоящем исследовании, неинвазивным измерение ящур был продемонстрирован в плечевых и поверхностных бедренных артерий крыс. Подобно человека 6, после периода окклюзионного 5 мин, наблюдалось быстрое увеличение скорости кровотока (то есть реактивной гиперемии) тем самым увеличивая скорость сдвига на стенке артерии , что привело к последующей вазодилатации артерии. Ящур наблюдалось в обоих плечевых и поверхностных бедренных артерий. Кроме того, существует тесная взаимосвязь в ящуром между артериями. Хотя пик скорость сдвига была выше в поверхностной бедренной артерии, ящур, нормированная к пику скорости сдвига поддерживали тесную связь между артериями. В совокупности эти результаты указывают на то, что неинвазивное измерение ДФМ могут быть успешно выполнены на крысах.
Хотя измерение ящур проводили на двух разных артерий, величина ящур была похожа, когда выражена как процентное изменение от базовой линии. HoweveR, когда выражается как абсолютное изменение от базовой линии, ящур был выше в плечевую артерию, а что артерии была ~ 25% больший диаметр, чем усмотреть поверхностной бедренной артерии. Эти результаты сходны с теми , о человеческих исследований , в которых ящур измеряли в плечевых и поверхностных бедренных артерий в одних и тех же предметов 17,18. Несмотря на различия в артериальном диаметре, отношения ящур, выраженное в процентах или абсолютное изменение от базовой линии, была чрезвычайно сильна между артериями.
Поток-опосредованной дилатации было предложено представлять собой функциональную биопробы для эндотелием NO биодоступностью в организме человека 6, поскольку расширение кровеносных сосудов происходит через NO высвобождения из эндотелия в ответ на увеличение скорости сдвига 1,3. Таким образом, более высокая ящур нормализованы к пику скорости сдвига представляет собой эндотелий, который повышенную чувствительность данного увеличение скорости сдвига. После нормализации ящуром до пика скорости сдвига, ящур был выше в Brachриала артерии, независимо от того, является ли она выражается в процентах или абсолютное изменение по сравнению с исходным. Несмотря на различия в величине ящур нормализованы до пика скорости сдвига между плечевых и поверхностных бедренных артерий, была сильная линейная зависимость в процентах и абсолютная ящур, нормированная на пиковой скорости сдвига между артериями.
В настоящем исследовании, неинвазивное измерение ящур описана в плечевых и поверхностных бедренных артерий с манжетой прикуса дистальнее ультразвукового зонда. Это размещение манжеты был выбран по нескольким причинам : 1.) в организме человека, это наиболее часто используемый метод для измерения ящур, 2.) вклад NO в ящуром было показано , чтобы быть больше , когда измерение диаметра артерии проксимальнее окклюзия сайта 9 и 3.) была трудность в сохранении ультразвуковое изображение после раздувания манжеты, когда участок измерения был дистально по отношению к окклюзии. Хотя эта процедура представляет собой неинвазивный измерение ящур,другие выполнили FMD в живых крыс с использованием хирургической окклюзия общей подвздошной артерии с использованием ультразвукового измерения дистальной окклюзией в бедренную артерию 19. Ящур реакции с использованием протокола, впервые описанного Хейса и др. ингибируется путем инфузии ингибиторов ENOS. В самом деле, эта процедура использовалась , чтобы продемонстрировать , что фармакологическое увеличение внутриклеточного NO улучшает FMD в двух моделях крыс эндотелиальной дисфункции и артериальной гипертензии 20 и Пассивное приводит дыма в ухудшение ящур у крыс 21,22. Эти исследования показывают, вклад NO в FMD у крыс и установления связи с ящуром к сердечно-сосудистых заболеваний. Тем не менее, поскольку этот метод является инвазивным, он может ограничить возможность измерения FMD в продольном направлении в тех же самых крыс в течение периода от нескольких недель до года. Используя аналогичный метод для настоящего исследования, два последних исследования выполнили неинвазивного измерения ящуром в задней конечности мышей 23,24,но было несколько технических различия между исследованиями (т.е. измерения хода времени и размещения ультразвукового зонда и окклюзионной манжеты). Из-за расхождений между этими исследованиями и трудности в репликации этих результатов, неинвазивное измерение ящур у крыс была предпринята попытка вместо этого, как крысы обычно используются в трансляционных исследований, но имеют больший тела и кровеносных сосудов размер, чем у мышей. В то время как измерение ящуром в бедренную артерию грызунов как правило, не роман, ни одно исследование не проводили измерение ящуром в плечевую артерию любых живых грызунов. Сильное отношение ящур между конечностей в настоящем исследовании, могут проиллюстрировать системный характер эндотелиальной функции, но также предоставляет метод неинвазивного измерения ящуром у животных, которые нарушили кровоток в задних конечностей (например, бедренная артериовенозной фистулы).
Оптимизация и поддержание высокого качества ультразвуковых изображений являются критическими навыки, необходимые для этого процедуры, применяемыеповторно и требует обширной практики. Например, для измерения FMD в организме человека, предполагается , что , по крайней мере в 100 контролируемых сканирование выполняется перед сканированием независимо друг от друга 5. Иногда, изображение может смещаться во время манжеты окклюзии и требуют небольшие корректировки ультразвукового зонда. Важным шагом в этом протоколе является переключение между B-режиме и PW-режиме в определенные моменты времени. Одновременное B-режим и обработки изображений PW-режим не представляется возможным на ультразвуковой машине, используемой в данном протоколе. Поэтому, необходимо быстро переключаться между режимами ультразвука для захвата измерения скорости и диаметра в течение определенных отрезков времени. Имея выписанный протокол и практика выполнения протокола позволит значительно повысить эффективность переключения между режимами ультразвука. Учитывая чувствительный ко времени характер ультразвуковых записей во время этого протокола, возникнут ошибки, так что будьте готовы записать любые отклонения протокола, например, забыв захватить ультразвуковое клип.Отсутствующие ультразвукового клипа во время фазы окклюзии не имеет решающего значения, тем не менее, если запись теряется во время реактивной фазы гиперемии предлагается выполнить процедуру еще раз после того, как по крайней мере , 30 мин прошло 25.
Как и при любом исследовании, существуют ограничения к экспериментальному протоколу. В этом исследовании, наркоз вводили крысам при 100% кислорода, таким образом, измерения ящур может также отражать вазореактивность к гипероксии. Другие формы анестезии, такие как пентобарбитала натрия может быть использован для создания более репрезентативной крови профиль газа для людей и устранить эту проблему. Артериальное давление не контролировали в любой точке этого протокола. Несмотря на то, артериальное давление не изменяется в ответ на острую манжете окклюзии у человека, неизвестно, если преходящее изменение кровяного давления будет происходить у крыс. Кроме того, сжатый воздух используется для заполнения сосудов окклюдера, однако, заполнение водой может привести к тверже окклюзиикровотока, как вода не так сжимаемый как воздух. И, наконец, неинвазивное измерение ДФМ в условиях, в которых Енос тормозится (т.е. L-NMMA, вливание) не была выполнена. Таким образом, вклад NO в ящуру, так как она выполняется в данном протоколе, не была определена.
В заключение, эта статья продемонстрировала протокол для неинвазивного измерения ящуром в плечевых и поверхностных бедренных артерий крыс. В связи с недавним смещением акцента на трансляционных исследований, оценка ящур у крыс может стать ценным инструментом для перевода результатов в организме человека для крыс, а также обеспечивают возможность оценки эндотелиальной функции в нескольких временных точках в продольном исследовании крыс получать различные виды лечения. Действительно, снижение ящур сопровождаются аортальной артериальной жесткости наблюдались после повреждения почек в крысиной модели хронической почечной недостаточности (неопубликованные данные), что свидетельствует приложениекация неинвазивного ящуром в качестве маркера сосудистой функции в продольных исследованиях на животных. Будущие исследования для изучения механизмов ящур у крыс являются оправданными и обеспечит дальнейшее понимание неинвазивного измерения ящуром в организме человека.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 2100 High Resolution Micro-Ultrasound Imaging System | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| MicroScan Ultra-High Frequency Linear Array Transducer - MS-700 30-70 MHz | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 82-03 | Optional |
| Signacreme electrode cream | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 17-05 | |
| Transpore surgical tape | 3M, Maplewood, MN, USA | 1527-1 | |
| Depilatory cream (e.g., Nair) | General supply | ||
| Cotton swabs | General supply | ||
| Ultrasound gel | General supply | ||
| Standard vascular occluder, 10 mm lumen diameter | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | 62-0115 | |
| 10 ml syringe with Luer-Lok tip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Paperclip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Hypodermic needle – 18 gauge | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Medium binder clip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus |
References
- Smits, P., et al. Endothelial release of nitric oxide contributes to the vasodilator effect of adenosine in humans. Circulation. 92, 2135-2141 (1995).
- Forstermann, U., et al. Nitric oxide synthase isozymes. Characterization, purification, molecular cloning, and functions. Hypertension. 23, 1121-1131 (1994).
- Gardiner, S. M., Compton, A. M., Bennett, T., Palmer, R. M., Moncada, S. Control of regional blood flow by endothelium-derived nitric oxide. Hypertension. 15, 486-492 (1990).
- Harris, R. A., Nishiyama, S. K., Wray, D. W., Richardson, R. S. Ultrasound assessment of flow-mediated dilation. Hypertension. 55, 1075-1085 (2010).
- Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: a report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39, 257-265 (2002).
- Celermajer, D. S., et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 340, 1111-1115 (1992).
- Niebauer, J., Cooke, J. P. Cardiovascular effects of exercise: role of endothelial shear stress. J Am Coll Cardiol. 28, 1652-1660 (1996).
- Sessa, W. C. eNOS at a glance. J Cell Sci. 117, 2427-2429 (2004).
- Wray, D. W., et al. Does brachial artery flow-mediated vasodilation provide a bioassay for NO? Hypertension. 62, 345-351 (2013).
- Green, D. J., Dawson, E. A., Groenewoud, H. M., Jones, H., Thijssen, D. H. Is flow-mediated dilation nitric oxide mediated? A meta-analysis. Hypertension. 63, 376-382 (2014).
- Green, D. J., Jones, H., Thijssen, D., Cable, N. T., Atkinson, G. Flow-mediated dilation and cardiovascular event prediction: does nitric oxide matter? Hypertension. 57, 363-369 (2011).
- Brevetti, G., Silvestro, A., Schiano, V., Chiariello, M. Endothelial dysfunction and cardiovascular risk prediction in peripheral arterial disease: additive value of flow-mediated dilation to ankle-brachial pressure index. Circulation. , 2093-2098 (2003).
- Gokce, N., et al. Predictive value of noninvasively determined endothelial dysfunction for long-term cardiovascular events in patients with peripheral vascular disease. J Am Coll Cardiol. 41, 1769-1775 (2003).
- National Research Council (U.S.). Guide for the care and use of laboratory animals. , 8th, National Academies Press. (2011).
- Alley, H., Owens, C. D., Gasper, W. J., Grenon, S. M. Ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery in clinical research. J Vis Exp. , e52070 (2014).
- Ghiadoni, L., et al. Assessment of flow-mediated dilation reproducibility: a nationwide multicenter study. J Hypertension. 30, 1399-1405 (2012).
- Thijssen, D. H., et al. Heterogeneity in conduit artery function in humans: impact of arterial size. Am J Physiol Heart Circ. 295, H1927-H1934 (2008).
- Green, D. J., et al. Why isn't flow-mediated dilation enhanced in athletes? Med Sci Sports. 45, 75-82 (2013).
- Heiss, C., et al. In vivo measurement of flow-mediated vasodilation in living rats using high-resolution ultrasound. Am J Physiol Heart Circ. 294, H1086-H1093 (2008).
- Chen, Q., et al. Pharmacological inhibition of S-nitrosoglutathione reductase improves endothelial vasodilatory function in rats in vivo. J Appl Physiol. 114, 752-760 (2013).
- Pinnamaneni, K., et al. Brief exposure to secondhand smoke reversibly impairs endothelial vasodilatory function. Nicotine Tob Res. 16, 584-590 (2014).
- Liu, J., et al. Impairment of Endothelial Function by Little Cigar Secondhand Smoke. Tob Regul Sci. 2, 56-63 (2016).
- Schuler, D., et al. Measurement of endothelium-dependent vasodilation in mice--brief report. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 34, 2651-2657 (2014).
- Erkens, R., et al. Left ventricular diastolic dysfunction in Nrf2 knock out mice is associated with cardiac hypertrophy, decreased expression of SERCA2a, and preserved endothelial function. Free Radic Biol Med. 89, 906-917 (2015).
- Harris, S. A., Billmeyer, E. R., Robinson, M. A. Evaluation of repeated measurements of radon-222 concentrations in well water sampled from bedrock aquifers of the Piedmont near Richmond, Virginia, USA: : effects of lithology and well characteristics. Environmental research. 101, 323-333 (2006).
