周産期マウスにおける非侵襲性心電図
Summary
ここでは、麻酔薬の使用を必要としない、早期出生後マウス用に最適化された非侵襲的心電図(ECG)プロトコルを提示する。
Abstract
心電図(ECG)は、長い間、疾患の人間と動物の両方のモデルで心血管(および心肺)機能を評価する効果的かつ信頼性の高い方法として頼られています。個々の心拍数、リズム、および規則性は、ECGから収集された定量的パラメータと組み合わせて、心臓伝導系の完全性ならびに心周期の統合された生理学を評価するのに役立つ。 本稿では、麻酔薬を使用することなく、出生後の最初の日の早い時期に周産期および新生児マウスの子犬に非侵襲的な心電図を実行するために使用される方法と技術の包括的な説明を提供する。このプロトコルは、新生児マウスでECGを得るための標準化された反復可能な方法の必要性に直接対処するように設計された。トランスジェニックマウスラインを用いて発生する先天性心肺欠損の特徴付け、特に出生後の最初の日に致死性を引き起こす欠陥の解析に対して、このプロトコルは完全に有効であることが証明されています。このプロトコルはまた、初期の出生後心伝導系の成熟に関連する規範的なデータを特徴付け、提供するために、科学文献のギャップに直接対処することを目的としています。この方法は、特定の出生後の時点に限定されるものではなく、出生から出生後10日目(P10)までの新生児マウスのECGデータ収集を可能にする。
Introduction
心臓機能は、心臓を通して電流の伝導を分析する心電図(ECG)の使用、ならびにその全体的な心周期および機能1を含む、さまざまな方法で測定することができる。心電図は、疾患1,2のヒトおよび動物モデルの心臓異常を同定し、特徴付けるための有用な診断ツールであり続けている。心電図の読み取りの不規則性は、異常な心臓の発達(すなわち、先天性心疾患(CHD))に見られ、心拍数の変化として現れる不整脈(例えば、徐脈)、およびリズム(例えば、「心臓ブロック」)、基底心心筋の完全性および/または機能の欠陥を示唆する。このような変化は、患者が生命を脅かす心機能障害(例えば、うっ血性心不全および/または心停止)にかかり、死亡率が3、4に増加する可能性がある。重度および未治療のCHDによる死亡率が高いことを考えると、この出生後初期の間に心電図を収集するための標準化された反復可能な方法を開発することが重要である。
我々はこの問題に対処する最初のものではありませんが、マウスの子犬にECGを収集する以前の方法は、伝統的に侵襲的な手順(皮下針またはワイヤー電極)および/または麻酔薬5、6、7の使用を含んでいた。非侵襲的なECG分析を行う利点は、痛みを最小限に抑え、動物のストレスを取り消すことを含む。実験者はまだ子犬のストレスを引き起こすことについて慎重でなければならないが、デバイスは正確なデータを生成するために一般的なストレーターを避けるように設計されている。心機能を評価する文脈では、心肺異常を有する可能性のある動物に麻酔を導入すると、潜在的にマスクまたは基礎的な状態を悪化させる可能性があります。麻酔薬は、細胞の脱分極および/または再分極化を変化させることによって電気伝導に影響を与える可能性があります。最後に、麻酔の使用は、新生児の子犬を低体温症のリスクを高めることができ、固有の病理をさらに混乱させる可能性があります。以下のプロトコルは、麻酔薬、侵襲的な手順、または子犬に顕著な不快感を導入しません。機器のセットアップが完了すると、デバイスのセットアップと動物を含むデータ収集を効率的に完了することができ、その後、子犬は母親に返すことができます。また、このシステムは、繰り返しおよび/またはシリアル分析を実行することができ、これは時間の経過とともに分析を必要とする実験、薬理療法の導入などに最適です。
Protocol
Representative Results
Discussion
周産期1日目のマウスの子犬で収集されたデータポイントは、成体マウスの平均予想値(毎分500〜700拍)をわずかに下回っています。8マウスの年齢が高齢化するにつれて心拍数が増加し、期待値に対してより多くの値が下がります(表1)。しかし、新生児の値がこの範囲の下端にあったことを強調することが重要であり、規範的価値は年齢固有の方法で文書化される?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者らは、セービング・ディ・タイ・ハーツ・ソサエティ(KLT)、UNE COBREプログラム(NIGMS助成金番号P20GM103643)からの寛大な支援を認めている。LAF)、ニューイングランド大学(VLB)のSUREフェローシッププログラム、およびアシシュモア(iWorx、ドーバー、NH)からの患者技術サポート。図 3、図 4、図 S1 は、Biorender ソフトウェアを使用して作成されています。
Materials
| LabScribe4 | iWorx | LabScribe4 | Software used to record ECG | https://www.iworx.com/users/teaching.php |
| Neonatal Mouse ECG & Respiration System | iWorx | RS-NMECG : Neonatal Mouse ECG | ECG device | https://www.iworx.com/research/cardiac-function/rs-nmecg/ |
| Tensive Conductive Adhesive Gel | Parker Laboratories, Inc | 22-60 | Tac-gel used as conductive gel for ECG | https://www.parkerlabs.com/tensive.asp |
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