Summary
Ultraljudsundersökningar har blivit en gemensam modalitet att bestämma luminala dimensioner av bröst- och bukhåla aortaaneurysm i möss. Det här protokollet beskriver förfarandet för att erhålla tillförlitliga och reproducerbara tvådimensionell ultraljudsbilder av stigande och abdominellt aorta i möss.
Abstract
Samtida högupplösta ultraljud instrument har tillräcklig upplösning för att underlätta mätningen av mus artärer. Dessa instrument har använts att mäta aorta dimensioner i musmodeller av aortaaneurysm. Aortaaneurysm är definierade som permanent utspädningar av aorta, som förekommer oftast i stigande och buken regioner. Sekventiella mätningar av aorta dimensioner av ultraljud är den huvudsakliga metoden för att bedöma utvecklingen och utvecklingen av aortaaneurysm Invivo. Även om många rapporterade studier används ultraljud imaging för att mäta aorta diametrar som primär endpoint, finns det störfaktorer, som sonden position och hjärt cykel, som kan påverka riktigheten i datainsamling, analys och tolkning. Syftet med detta protokoll är att ge en praktisk vägledning om användningen av ultraljud att mäta aorta diameter i ett tillförlitligt och reproducerbart sätt. Detta protokoll inför utarbetandet av möss och instrument, förvärv av lämpliga ultraljudsbilder och dataanalys.
Introduction
Aortaaneurysm är vanliga vaskulära sjukdomar kännetecknas av en permanent dilaterat av bröstkorg eller buk aorta1,2,3,4. Inga farmakologiska terapier har fastställts för att förhindra dilatation och bristning av stora kroppspulsådern, som betonar behovet av insikter patogena mekanismer. För att belysa mekanismerna av aortaaneurysm, har mus-modeller produceras av genetiska eller kemiska manipulationer varit utbredda4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. exakt kvantifiering av aorta diameter hos möss är grunden för aortaaneurysm forskning.
Utvecklingen av högfrekvent ultraljud ökat den rumsliga och temporal upplösningen bilder att upptäcka små skillnader i aorta dimensioner13,14,15. Detta har möjliggjort sekventiell mätning av aorta diametrar i möss, och således har det blivit den föredragna metoden för mätning av aorta diametrar i murina studier av aortaaneurysm. Även om ultraljudsundersökningar är en enkel teknik, krävs kunskap om pulsåderbråck anatomi och fysiologi att förvärva lämpliga bilder för noggranna mätningar, dataanalys och tolkning. Aorta är en pulserande cylindriskt organ med variabel krökningar i proximala bröstkorg regionen16. Detta bidrar till risken för en felaktig bestämning av aorta dimensioner i de vanligaste förvärvade tvådimensionella (2D) bilderna. Noggrannheten av aorta mätningar kunde äventyras ytterligare genom aorta tortuosity i aneurysmatisk staten17. För att erhålla tillförlitliga och reproducerbara mätningar av aorta utspädningar, ger detta protokoll en praktisk vägledning för användning av en högupplöst ultraljud system för att mäta proximala bröstkorg och buk aorta diameter hos möss.
Protocol
Ultraljudsundersökningar i möss utförs med godkännande av University of Kentucky institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC protokollnummer: 2018-2967). Under av imaging bedövas möss med isofluran 1 – 3% vol/vol och placeras på en plattform för värme att minska processuella stress och förhindra hypotermi. Öga smörjmedel används för att förebygga korneal skada på grund av förlusten av blinkreflexen under anestesi.
1. utrustning Setup
- Slå på ultraljudsmaskinen, värme plattform, och gel varmare (figur 1).
- Öppna programmet ultraljud. Ange studieinformation om till exempel studie namn och mus.
- Kontrollera isofluran spridare och O2 tank. Om halten är låg, fyll den isofluran spridare eller byta till en ny O2 tank.
- Anslut det bedövningsmedel som rensning filter till induktion kammaren och näsan konen.
- Öppna grenen för induktion kammaren.
- Slå på O2 tanken.
- Vrid O2 och isofluran rattarna på den anestesi spridare till 1 L/min och 0% vol/vol, respektive, för att fylla kammaren med O2.
2. beredning av musen
- Placera musen i O2-fylld induktion kammare för att minimera oönskade kardiovaskulära förändringar på grund av anestesi.
- Slå på den isofluran spridare (1,5 – 2,5% vol/vol).
- Bekräfta avsaknaden av bakbenen tillbakadragande reflexen.
- Ta bort musen från kammaren och placera en droppe steril oftalmologiska smörjmedel i varje öga.
- Omdirigera till anestesi till näsan konen och stänga flödet till induktion kammaren.
- Lägga musen dorsalt på värme-plattformen med nosen i anestesi näsan konen.
- Tillämpa hårborttagningsprodukter kräm på bröstet eller buken, med hjälp av en bomullspinne. Minimera mängden av hårborttagningsprodukter kräm används för att undvika irritation.
- Vänta i 1 min och sedan försiktigt torka bort all grädde och hår.
- Vattna området med varmt vatten och torka torrt att helt ta bort grädden.
- Dot gel på var och en av fyra koppar leder på plattformen.
- Tejpa varje tass madrassera ner (handflatorna nedåt) till leder elektrokardiogram (EKG) mätvärden. Detta kommer att ge de EKG och respirationsfysiologi musen medan bedövas.
- Kontrollera att pulsen är mellan 450 – 550 slag/min. Eftersom anestesi påverkar hjärtats funktion, som kan förändra aorta diameter, justera leverans av anestesi så att pulsen är i ett relevant område.
- Gälla den förberedda platsen förvärmd ultraljud gel.
- Fäst sonden till innehavaren.
- Rotera plattformen för optimal skanning och lägre sonden tills den är i kontakt med ultraljud gelen.
3. avbildning av aortan
- Vinkla ner plattformen på vänster sida av musen.
- Placera sonden på den högra kanten av musens bröstbenet (figur 2A). Orient referens markör på sonden caudally.
Obs: Referens markör på sonden anger sonden riktningen och är förenlig med maker på monitor ultraljud systemet (figur 2A-D). Form av markör varierar i varje ultraljud system. - Använd färg Doppler på aortan för att bekräfta blodflödet.
- Justera scenen och sond vinkel för att tydligt Visa aorta (figur 3A, B).
Obs: De aortaklaffen och innominate och pulmonell artärer kan användas för anatomiska landmärken för vyn höger parasternal längdriktning. Därför kan aorta bilder från denna vy innehålla aortaklaffen och innominate och pulmonell artärer i en ram (figur 3A). Om det är svårt att fånga hela ascendens i en scan, på grund av aorta patologier som dilatation av aorta och tortuosity, bör bilderna fångas separat. Eftersom separerade bilder har potential att orsaka en underskattning av aorta mätningarna, krävs finjustera placeringen av scenen och sonden. Vyn höger parasternal långa axeln är optimal för imaging hela ascendens (figur 3C). Det är dock ofta svårt att fånga den aorta sinus i den här vyn, särskilt i aneurysmatisk artärer. Vyn vänster parasternal långa axeln möjliggör en fånga från aortaroten till proximala ascendens som ett alternativ, även om den här vyn inte kan fånga aortabågen i en ram (figur 3C). För den vänstra parasternal långa axel Visa, lägga sonden på den vänstra kanten av bröstbenet (figur 2B). Scenen är platt eller något lutande till musens höger. Utför andra steg av förfarandet på samma sätt som den högra parasternal långa axel Visa. Fördelar och nackdelar med dessa sonden positioner beskrivs i tabell 2. Aorta bilder måste fångas konsekvent i utsikt för långa axeln antingen höger eller vänster parasternal. - Gröda ultraljudsbilden att öka bildrutehastigheten, med hjälp av rattarna för djup och bredd.
- Ändra fokus djup på ryggsidan av aorta ascendens, med vredet för focal djup.
- Verifiera parametrarna ultraljud. Ultraljud inställningarna för detta protokoll beskrivs i tabell 1.
- Flytta sonden försiktigt, med hjälp av X - och Y - axeln scenen vredet, längsgående aorta avbildningen med den största möjliga diametern.
- Lagra en cine slinga.
4. imaging av bukaorta
- Placera sonden tvären, strax under bröstbenet och xiphoid process (figur 2C). Referens markör på sonden bör möta musens högra sida. Bukaorta ska placeras bredvid den sämre vena cava eller portalen ven (figur 3D).
- Visualisera bukaorta med färg Doppler bekräfta pulserande flöde.
Obs: Om Doppler vinkeln är vinkelrät mot blodflödet, visas inte en färg Doppler signal i aorta. Utöver färg Doppler imaging, kan bukaorta skiljas från vena cava och portalen ven något trycka ner sonden. De vena cava och portvenen är komprimerbar, medan aorta bibehåller dess patency. - Gröda ultraljudsbilden att öka bildfrekvensen.
- Ändra fokus djup till den bakre väggen i bukaorta.
- Flytta sonden caudally att visualisera gren pekar av celiaki och överlägsen mesenterica artärerna.
- Leta upp rätt Tumblety och använda den som ett landmärke.
Obs: Eftersom bukaortaaneurysm kan leda till aorta tortuosity, justera sond vinkel för att bilden bukaorta vinkelrätt. För intern kontroll, bör en bild av just nedsatt gren punkten fångas. - Fånga en cine loop av regionen av intresse som visar maximal dilatation i bukaorta (figur 3D, E).
Obs: Localizationen av aortaaneurysm varierar i varje djurmodell. Aorta dilatation i angiotensin II-inducerad möss uppstår huvudsakligen i suprarenal aorta, medan CaCl2 eller elastase inducerar aortaaneurysm i infrarenala aorta i möss.
5. efterskanning mus vård och rengöring
- Torka av den ultraljud gel, vattna i bröstet eller buken med varmt vatten och försiktigt torka musen.
- Återgå musen till sin bur, som placeras på en värmedyna.
- Stäng av isofluran spridare och O2 tank. Påfyllning av spridare om isofluran är låg.
- Ren ultraljudsmaskinen, sond och plattform med en mjuk trasa och isopropylalkohol eller glutaraldehyd våtservetter.
- Ladda ner alla filer som samlats in under genomsökningen.
- Stäng av ultraljudsmaskinen.
- Tillbaka möss till djurstallar rum när de har återhämtat sig från anestesi.
6. analys
-
Analys av torakala aorta bilder
- Starta programvaran analys och öppna ultraljud data. En exempel-bild av analysprogram (Vevo LAB 3.0.0) visas i kompletterande figur1.
- Välj en aorta ultraljudsbilden för mätningar från cine slingan (figur 4A, C, E, G och kompletterande figur1).
Obs: Detta protokoll upptäcker vanligtvis sex till sju hjärtslag i en cine slinga. Eftersom aorta diameter är olika mellan systole och diastole (figur 4A-G), måste mätningarna behandlas vid en konsekvent fasen av hjärt cykeln. Systole definieras från R-vågen i slutet av den T-våg. T-vågor är i allmänhet svårt att identifiera i musen ECG. Aorta diameter i systole bör därför mätas vid fysiologiska systole, definieras av okulärbesiktning (figur 4jag). Den kardiella fasen när aorta är maximalt expanderad bör vara midsystole. Slutet-diastole definieras enkelt på R-vågen av EKG (figur 4jag). Aorta mätningar i slutet-diastole är enklare än i midsystole när det gäller skilja hjärt cykeln. - Rita en linje i mitten av aorta lumen. Detta centrera fodrar används för att säkerställa att mätningen raderna är vinkelrät mot aorta (figur 4B, D och kompletterande figur1).
- Dra vinkelräta linjer genom mittlinjen från luminala innerkanten till innerkanten på aorta bihålorna och maximal stigande aorta nivåer (figur 4B, D och kompletterande figur1).
- Mät aorta diameter i minst tre separata hjärtslag och beräkna medelvärdet av mätningarna.
Obs: Vevo2100 systemet använder Vevo LAB analys för mätningar av aorta dimension. Kortfattade förklaringar till varje knapp är följande. Mätning läge (kompletterande figur 1A): detta läge måste väljas för aorta mätningar. Skjutreglaget för en cine loop (kompletterande figur 1B): ultraljud ramen markeras med hjälp av skjutreglaget. Spåras avstånd (kompletterande figur 1 c): centrera fodrar dras med denna funktion. Linjärt avstånd (kompletterande figur 1 d): aorta dimensionen mäts med hjälp av denna funktion.
-
Analys av buken aorta bilder
- Starta programvaran analys och öppna ultraljud data.
- Välj en aorta bild för analys från cine slingan (figur 4E, G).
Obs: Liknar torakala aorta mätningar, hjärt cykeln kan påverka buk aorta diameter och område. Mätningar bör fastställas på en konsekvent fasen av hjärt cykeln. - Dra en linje över den största luminala diametern, från den inre kanten till den inre kanten av fartyget lumen (figur 4F, H).
- Spåra den inre kanten av aorta lumen för luminala området (figur 4F, H).
- Förvärva aorta mätningar på ett minimum av tre separata hjärtslag och beräkna medelvärdet av data.
Representative Results
Representativa ultraljudsbilder av nonaneurysmal proximala bröst- och bukhåla aorta visas i figur 3A och figur 3C, respektive. Aorta ascendens ligger intill lungartären och bildar en krökt rör med tre grenar i hålfoten regionen: innominate artären, vänster gemensamma halspulsådern och vänster subclavia (figur 3A). Bukaorta upptäcks dorsalt till den sämre vena cava (figur 3D). Representativa bilder av bröst- och bukhåla aortaaneurysm med djupgående utspädningar, jämfört med normala diametrar i figur 3A och figur 3D, visas i figur 3B och figur 3 H, respektive. Alla ultraljudsbilder fångades på slutet-diastole.
Representativa bröst- och bukhåla aorta ultraljudsbilder fångades vid midsystole och slut-diastole (figur 4A, C, E, G). Representativa bilder visar mätningarna presenteras i figur 4B, D, F, H. Den gröna linjen i mitten av aorta ascendens användes för standardisering i aorta sinus och stigande aorta diameter (figur 4B, D). Linjerna dras vinkelrätt till den gröna linjen mellan de två inre kanterna av lumen på aorta sinus (gula linjen) och maximal ascending aorta diameter (röda linjen). Luminala diametrarna på de bröst- och bukhåla artärer skilde mellan systole och diastole (figur 4A-H). För bukaorta, maximal aorta diameter (röd) och luminala område (grön) var mätt (figur 4F, H). En representativ bild av monitor ELECTROCARDIOGRAMEN visas i figur 4jag. Hjärt cykeln behöver övervägas för noggranna mätningar. Den slut-diastole och systole indikeras av de vita prickade och rosa linjerna, respektive.
För att validera noggrannheten och reproducerbarheten i detta protokoll, genomförde vi en pilotstudie. Representativa torakala aorta ultraljud och ex vivo bilder visas i figur 5A. Det var ingen större skillnad i diametrar mäts mellan dessa bilder för ascending aorta diameter (ultraljud: 1,67 mm jämfört med ex vivo: 1.65 mm). Eftersom den aorta sinus var svårt att se i ex vivo bild, aorta bihålorna diameter mättes inte ex vivo. Inter- och intraobserver reproducerbarheten av detta protokoll visas i figur 5B, C. För att bestämma potentiella variabilitet, utfördes ultraljudsundersökningar av två observatörer självständigt, nämligen av en erfaren kardiolog och en nonexperienced grundutbildningsprogram student som lär denna teknik, på två olika dagar, med hjälp av samma möss ( n = 5). Alla prickar var belägna mellan medelvärde ± 1.96 SD i figur 5B, C, vilket indikerar inga stora inter- eller intraobserver variabilitet för detta protokoll.
Figur 1 : Inställningar för arbetsstation. Arbetsstationen inkluderar induktion kammaren för anestesi, smärtlindring rensning filter, uppvärmd plattformen, ultraljud gel och gelen varmare. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2 : Exempel på sonden placering för proximala aorta avbildning av bröst- och bukhåla. Probe placering för (A), rätten och (B) vyn vänster parasternal långa axeln av aortaroten, stigande och arch regioner, och (C), vyn kort axis bukaorta. (D) ett representativt bildskärm bilden av ultraljud systemet. De svarta pilarna visar referens markör på sonden. Den gula pilen anger sidan av referens markör. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3 : Representativa ultraljudsbilder av bröst- och bukhåla aorta. (A) Nonaneurysmal och (B) aneurysmatisk ascendens, från vyn höger parasternal längdriktning. (C) Nonaneurysmal stigande aorta, från vyn vänster parasternal längdriktning. (D) Nonaneurysmal och (E) aneurysmatisk bukaorta. ASC Ao = ascendens, IA = innominate artär, LCA = vänster gemensamma halspulsådern, LSA = vänster subclavia, PA = lungartären, Sinus = aorta bihålorna, IVC = sämre vena cava och Abd Ao = bukaorta. De gula trianglarna indikerar en aortaaneurysm. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4 : Mätningar av aorta bilder. Bilder av den aorta tillfångatogs vid(A) av midsystole och (C), i slutet-diastole. Bilder visar mätningar av aorta diametrar i regionen för proximala torakala aorta under (B) midsystole och (D) diastole. Den gröna linjen anger mitten av aorta ascendens. De gula och röda linjerna indikerar diametrar av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Siffrorna i gula och röda färger anger faktiska diametrar av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Bilder av bukaorta fångat på (E) den midsystole och (G), i slutet-diastole. Bilder visar mätningar av suprarenal aorta under (F) midsystole och (H) slut-diastole. De röda och gröna linjerna anger diametern och luminala område av bukaorta, respektive. Siffror i röda och gröna färger anger den faktiska diametern och är av bukaorta, respektive. (jag) Monitor elektrokardiogram (EKG) inspelade under bilden förvärven. De gröna och gula linjerna anger de EKG och andningscykeln, respektive. Den vita streckade linjen visar den slut-diastole, och lila linjen visar systole. P = P våg och R = R-vågen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5 : Precision och reproducerbarhet av ultraljudsundersökningar. (A) representativa bilder av torakala aorta ultraljud och ex vivo bilder i C57BL/6J hanmöss (10-12 veckor gamla). Bland-Altman tomter Visa (B) inter- och (C) intraobserver variabilitet i detta protokoll. ASC Ao = ascendens, IA = innominate artär, LCA = vänster gemensamma halspulsådern, LSA = vänster subclavia, PA = lungartären och Sinus = aorta bihålorna. Den gröna linjen anger mitten av aorta ascendens. De gula och röda linjerna indikerar diametrarna av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Siffror i röda färger betecknar de faktiska diametrarna av aorta ascendens mätt i ultraljud och ex vivo bilder. De svarta streckade linjerna anger den genomsnittliga och medelvärdet ± 1,96 SD. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.
Kompletterande figur1: exempel-bild av ultraljud analysprogram. Ultraljud dataanalys måste utföras i läget för mätning av (A). En aorta ultraljudsbilden är markerad för analys från cine slingan med (B) i reglaget i en cine loop. Centrera fodrar dras med (C), kalkerad avståndet-funktionen. Aorta dimensionen mäts av (D) det rätlinjiga avståndet funktion. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Discussion
Detta protokoll ger en teknisk guide för bild förvärv av bröst- och bukhåla aorta i möss, med ett högfrekvent ultraljud system. Aorta ultraljudsundersökningar har potentiella confounders, såsom sondens position och hjärt cykel, som kan äventyra riktigheten av aorta mätningar, särskilt i den proximala aortan. Det här protokollet beskriver detaljerade instruktioner och strategier för förvärv, mätning och data bildanalys, för att noggrant mäta aorta dimensioner.
För imaging den proximala aortan, finns det flera tillvägagångssätt sond placering. Rätt parasternal långa axeln vyn visas i figur 2A användes för ultraljud imaging i detta protokoll. Detta underlättar förvärv av högkvalitativa bilder från aorta sinus i aortabågen delen. Det är inte optimalt för fallande aorta på grund av störningar av det ultraljuds-vinkar. Detta protokoll är tillämpligt på de flesta mus-modeller av torakala aortaaneurysm eftersom de uppvisar dilaterat huvudsakligen i aortaroten till aorta ascendens. Detta inkluderar kronisk angiotensin II-infusion som orsakar bildandet av aneurysm i aorta ascendens möss18,19,20,21,22,23. Mus modeller av Marfans syndrom (fibrillin 1C1041G / + och fibrillin 1mgR/mgR möss) Visa både aortaroten och stigande dilatation av aorta23,24,25. Loeys-Dietz syndrom musmodeller (postnatal borttagande av TGF-β receptor 1 eller 2 i glatta muskelceller) också utveckla aneurysm i aortaroten och stigande aorta18,26,27,28 . Vyn höger parasternal långa axeln är därför lämpligt för aorta imaging i dessa mus-modeller av torakala aortaaneurysm. Däremot, har vyn höger parasternal kort axel potential att fånga aorta bilder diagonalt eftersom aneurysm försvåras ofta av aorta tortuosity, vilket kan leda till en överskattning av diametrar. Till skillnad från aortan användes vyn kort axel för bildtagning av bukaorta i detta protokoll. Eftersom aorta krökning och tortuosity är blygsam i bukaorta jämfört med aortan, mildrar förvärvet av bilder i vyn kort axel underestimations av aorta diameter. Det är viktigt för att notera att olika sonden positioner ger olika visningsvinklar och aorta diameter kan vara olika i varje bildvinkel. Därför förbättras tillförlitliga aorta diameter mätningar genom att tillämpa samma sond position för alla bilder i en studie. Intressant, rapporterade tredimensionella (3D) ultraljud bilder av hjärtat och aorta har varit nyligen29,30,31,32. Dessutom kan aktuella ultraljud system få 3D-bilder över tiden som fyrdimensionell bilder33. Således har dessa 3D avbildningstekniker potential att demonstrera aorta strukturen mer exakt, som kan lösa problemet med sonden positionering.
Ultraljudsbilder kan fångas i antingen 2D ljusstyrka läge (B-läge) eller endimensionell motion läge (M-läge). Även om vissa artiklar har använt M-läge för mätning av aorta diameter, är B-läge att föredra15,34,35,36. M-läge har kapacitet att bilden i två dimensioner att öka temporal och spatial upplösning. Detta läge bygger dock på antagandet att aorta är en koncentrisk cylinder som avbildas vinkelrätt till det ultraljuds-vinkar. Detta antagande kan inte hålla sann i en aneurysmal stat och krökning av aorta ascendens är det svårt, även i nonaneurysmal stater. Dessutom kvar aorta inte i en fast position under hela de kardiella cykel37. M-läge kan därför orsaka mätfel, inklusive över- och underestimations.
Det är också viktigt att notera att hjärt cykeln påverkar luminala diameter i aorta. Som förväntat, är aorta diameter i systole större än i diastole (figur 4A-H), som är associerad med aortaväggen elasticitet och stam. Aortaväggen elasticitet och stam kan beräknas utifrån skillnaden mellan aorta diametrar mellan systole och diastole. Elasticitet och stam är minskade aneurysmatisk artärer jämfört med normala artärer31,34,35,38,39,40. Aorta stelhet kan inte mätas direkt med ultraljud. Mäta puls våg hastighet kan (PWV) utvärdera dess styvhet som en proxy, vilket redovisas ökas i aneurysmatisk artärer31,35,41,42. PWV beräknas genom transitering tiden mellan två arteriell webbplatser, använda pulse wave Doppler bilder och deras motsvarande avstånd. För att jämföra aorta diametrar, till skillnad från klinisk undersökning, finns det ingen rigorös standardisering när det gäller hjärt fas för aorta mätningar i möss. Därför är det fortfarande oklart vilken hjärt fas är lämpligt för aorta mätningar. För att säkerställa tillförlitliga och reproducerbara jämförelser, bör dock aorta diameter mätas i en definierad fas av hjärt cykeln.
Detta protokoll ger detaljerade anvisningar för aorta imaging och dataanalys för att mäta aorta mått exakt. Aorta måttet, i detta protokoll, överensstämde med den faktiska ex vivo aorta diameter (figur 5A). Vi bekräftade också konsistenser av inter- och intraobserver reproducerbarhet (figur 5B, C). Alla steg i detta protokoll, särskilt sondens position och hjärt cykel, är nödvändiga för noggranna mätningar. Men även när du använder lämpliga förfaranden, är artefakter under ultraljudsundersökningar oundvikliga. Placeringen av revben och lungor, och andning samt hjärt pulsering, kan påverka bildkvaliteten på aortan. Tarmluft kan också orsaka artefakter i buken imaging. Därför föreslår vi att definiera kriterier för uteslutning när efter detta protokoll vid dålig aorta bilder.
Med tillkomsten av högupplösta ultraljud system, kan aorta strukturen hos möss undersökas i utsökt detalj, både seriellt och konventionellt, därmed kraftigt bidra till förståelsen av aortaaneurysm. Ultraljudsundersökningar, med protokoll som beskrivs ovan, är en tillförlitliga och reproducerbara noninvasiv metod för att kvantifiera aortaaneurysm i möss.
Disclosures
Författarna har ingenting att utlämnande.
Acknowledgments
Författarnas forskningsarbete stöddes av den nationella hjärta, lunga, och blod Institute of National Institutes of Health under award nummer R01HL133723 och R01HL139748 och den amerikanska hjärtat Association SFRN i vaskulär sjukdom (18SFRN33960001). H.S. stöds av en AHA Postdoktorsstipendium (18POST33990468). J.C. stöds av NCATS UL1TR001998. Innehållet i detta manuskript ansvarar enbart för författarna och representerar inte nödvändigtvis officiella ståndpunkter av National Institutes of Health.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Name of Reagent | |||
| Isothesia (Isoflurane) | Henry Schin | NDC11695-6776-2 | Anesthetic Agent |
| Omnicon F/Air Anesthesia Gas Filter Canister | A.M. Bickford Inc. | 80120 | Scavenging System for Anesthesia |
| Puralube Vet Ointment | Dechra | NDC17033-211-38 | Lubricating Eye Drops |
| Aquasonic | Parker Laboratories | 01-08 | Ultrasound Gel |
| Nair | Nair | Depilliating Cream | |
| Transeptic Transducer Cleaning Solution | Parker Laboratories | 341-09-25 | Cleaning spray for probes |
| Name of Equipment | |||
| Vevo 2100 | VisualSonics | Vevo 2100 | Ultrasound Machine |
| Vevo LAB 3.0.0 | VisualSonics | Vevo LAB 3.0.0 | Ultrasound Analysis Software |
| MS-550D | VisualSonics | MS-550D | Ultrasound Probe |
| EX3 Vaporizer | Patterson Veterinary | EX 3 | Analogue Anestheic Vaporizer |
| Heating Pad | Sunbeam | E12107 | Heating Pad |
References
- Hiratzka, L. F., et al. 2010 ACCF/AHA/AATS/ACR/ASA/SCA/SCAI/SIR/STS/SVM guidelines for the diagnosis and management of patients with Thoracic Aortic Disease: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines, American Association for Thoracic Surgery, American College of Radiology, American Stroke Association, Society of Cardiovascular Anesthesiologists, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Interventional Radiology, Society of Thoracic Surgeons, and Society for Vascular Medicine. Circulation. 121 (13), 266-369 (2010).
- Robinet, P., et al. Consideration of Sex Differences in Design and Reporting of Experimental Arterial Pathology Studies-Statement From ATVB Council. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (2), 292-303 (2018).
- Wanhainen, A., Mani, K., Golledge, J. Surrogate Markers of Abdominal Aortic Aneurysm Progression. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (2), 236-244 (2016).
- Lu, H., Daugherty, A. Aortic Aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (6), 59-65 (2017).
- Angelov, S. N., Zhu, J., Dichek, D. A. New Mouse Model of Abdominal Aortic Aneurysm: Put Out to Expand. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 1990-1993 (2017).
- Daugherty, A., Manning, M. W., Cassis, L. A. Angiotensin II promotes atherosclerotic lesions and aneurysms in apolipoprotein E-deficient mice. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1605-1612 (2000).
- Kanematsu, Y., et al. Pharmacologically induced thoracic and abdominal aortic aneurysms in mice. Hypertension. 55 (5), 1267-1274 (2010).
- Longo, G. M., et al. Matrix metalloproteinases 2 and 9 work in concert to produce aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 110 (5), 625-632 (2002).
- Pyo, R., et al. Targeted gene disruption of matrix metalloproteinase-9 (gelatinase B) suppresses development of experimental abdominal aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1641-1649 (2000).
- Raffort, J., et al. Monocytes and macrophages in abdominal aortic aneurysm. Nature Reviews Cardiology. 14 (8), 457-471 (2017).
- Senemaud, J., et al. Translational Relevance and Recent Advances of Animal Models of Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (3), 401-410 (2017).
- Wilson, N. K., Gould, R. A., Gallo MacFarlane, E., Consortium, M. L. Pathophysiology of aortic aneurysm: insights from human genetics and mouse models. Pharmacogenomics. 17 (18), 2071-2080 (2016).
- Adam, M., et al. Systemic Upregulation of IL-10 (Interleukin-10) Using a Nonimmunogenic Vector Reduces Growth and Rate of Dissecting Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (8), 1796-1805 (2018).
- Barisione, C., et al. Rapid dilation of the abdominal aorta during infusion of angiotensin II detected by noninvasive high-frequency ultrasonography. Journal of Vascular Surgery. 44 (2), 372-376 (2006).
- Trachet, B., et al. Ascending Aortic Aneurysm in Angiotensin II-Infused Mice: Formation, Progression, and the Role of Focal Dissections. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (4), 673-681 (2016).
- Sawada, H., et al. Heterogeneity of aortic smooth muscle cells: A determinant for regional characteristics of thoracic aortic aneurysms. Journal of Translational Internal Medicine. 6 (3), 93-96 (2018).
- Davis, F. M., et al. Smooth muscle cell deletion of low-density lipoprotein receptor-related protein 1 augments angiotensin II-induced superior mesenteric arterial and ascending aortic aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (1), 155-162 (2015).
- Angelov, S. N., et al. TGF-beta (Transforming Growth Factor-beta) Signaling Protects the Thoracic and Abdominal Aorta From Angiotensin II-Induced Pathology by Distinct Mechanisms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 2102-2113 (2017).
- Daugherty, A., et al. Angiotensin II infusion promotes ascending aortic aneurysms: attenuation by CCR2 deficiency in apoE-/- mice. Clinical Science. 118 (11), 681-689 (2010).
- Fava, M., et al. Role of ADAMTS-5 in Aortic Dilatation and Extracellular Matrix Remodeling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (7), 1537-1548 (2018).
- Rateri, D. L., et al. Angiotensin II induces region-specific medial disruption during evolution of ascending aortic aneurysms. The American Journal of Pathology. 184 (9), 2586-2595 (2014).
- Huang, X., et al. MicroRNA-21 Knockout Exacerbates Angiotensin II-Induced Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection in Mice With Abnormal Transforming Growth Factor-beta-SMAD3 Signaling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (5), 1086-1101 (2018).
- Galatioto, J., et al. Cell Type-Specific Contributions of the Angiotensin II Type 1a Receptor to Aorta Homeostasis and Aneurysmal Disease-Brief Report. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (3), 588-591 (2018).
- Habashi, J. P., et al. Losartan, an AT1 antagonist, prevents aortic aneurysm in a mouse model of Marfan syndrome. Science. 312 (5770), 117-121 (2006).
- Hibender, S., et al. Resveratrol Inhibits Aortic Root Dilatation in the Fbn1C1039G/+ Marfan Mouse Model. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (8), 1618-1626 (2016).
- Hu, J. H., et al. Postnatal Deletion of the Type II Transforming Growth Factor-beta Receptor in Smooth Muscle Cells Causes Severe Aortopathy in Mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (12), 2647-2656 (2015).
- Li, W., et al. Tgfbr2 disruption in postnatal smooth muscle impairs aortic wall homeostasis. The Journal of Clinical Investigation. 124 (2), 755-767 (2014).
- Yang, P., et al. Smooth muscle cell-specific Tgfbr1 deficiency promotes aortic aneurysm formation by stimulating multiple signaling events. Scientific Reports. 6, 35444 (2016).
- Dawson, D., et al. Quantitative 3-dimensional echocardiography for accurate and rapid cardiac phenotype characterization in mice. Circulation. 110 (12), 1632-1637 (2004).
- Grune, J., et al. Evaluation of a commercial multi-dimensional echocardiography technique for ventricular volumetry in small animals. Cardiovascular Ultrasound. 16 (1), 10 (2018).
- Phillips, E. H., Di Achille, P., Bersi, M. R., Humphrey, J. D., Goergen, C. J. Multi-Modality Imaging Enables Detailed Hemodynamic Simulations in Dissecting Aneurysms in Mice. IEEE Transactions on Medical Imaging. 36 (6), 1297-1305 (2017).
- Soepriatna, A. H., Damen, F. W., Vlachos, P. P., Goergen, C. J. Cardiac and respiratory-gated volumetric murine ultrasound. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 34 (5), 713-724 (2018).
- Vevo3100 - the ultimate preclinical imaging experience. FUJIFILM VisualSonic Inc. , Available from: https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-3100 (2018).
- Shen, M., et al. Divergent roles of matrix metalloproteinase 2 in pathogenesis of thoracic aortic aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (4), 888-898 (2015).
- Trachet, B., et al. Performance comparison of ultrasound-based methods to assess aortic diameter and stiffness in normal and aneurysmal mice. PLoS One. 10 (5), 0129007 (2015).
- Wang, Y., et al. TGF-beta activity protects against inflammatory aortic aneurysm progression and complications in angiotensin II-infused mice. The Journal of Clinical Investigation. 120 (2), 422-432 (2010).
- Goergen, C. J., et al. In vivo quantification of murine aortic cyclic strain, motion, and curvature: implications for abdominal aortic aneurysm growth. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 32 (4), 847-858 (2010).
- Ben-Zvi, D., et al. Local Application of Leptin Antagonist Attenuates Angiotensin II-Induced Ascending Aortic Aneurysm and Cardiac Remodeling. Journal of the American Heart Association. 5 (5), (2016).
- Goergen, C. J., et al. Influences of aortic motion and curvature on vessel expansion in murine experimental aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 31 (2), 270-279 (2011).
- Phillips, E. H., et al. Morphological and Biomechanical Differences in the Elastase and AngII apoE(-/-) Rodent Models of Abdominal Aortic Aneurysms. BioMed Research International. 2015, 413189 (2015).
- Di Lascio, N., Kusmic, C., Stea, F., Faita, F. Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (120), e54362 (2017).
- Lee, L., et al. Aortic and Cardiac Structure and Function Using High-Resolution Echocardiography and Optical Coherence Tomography in a Mouse Model of Marfan Syndrome. PLoS One. 11 (11), 0164778 (2016).
