Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

הקלטות אלקטרוג בעכברים מונערים באמצעות הפניה II

Published: June 20, 2020 doi: 10.3791/61583
* These authors contributed equally

Summary

אנו מציגים פרוטוקול א-א קל, זול, מהיר ובמחיר סביר בעכברים קטנים, וניתן לבצעו ברגישות מוגברת. אנו מציעים שיטה זו כגישה הקרנה עבור לימוד סוכני תרופתי, שינויים גנטיים, מודלים מחלות בעכברים.

Abstract

האלקטרוקרדיולוגית היא כלי רב ערך להערכת מערכת ההולכה הלב. מחקר בעלי חיים עזר ליצור מידע גנטי ותרופתי הרומן לגבי בדיקה חשמלית. עם זאת, הפיכת מדידות אלקטרוג בחיות קטנות בvivo, כגון עכברים, הייתה מאתגרת. למטרה זו, השתמשנו בשיטת הקלטה אלקטרולבית בעכברים מסוערים עם יתרונות רבים: זהו הליך פשוט מבחינה טכנית, הוא זול, יש זמן מדידה קצר, והוא במחיר סביר, אפילו בעכברים צעירים. למרות מגבלות השימוש בהרדמה, ניתן לבצע השוואות בין שליטה לקבוצות נסיוניות ברגישות מוגברת. התייחסו לעכברים עם אגוניסטים ואנטוניסטים של מערכת העצבים האוטונומית כדי לקבוע את תוקפו של פרוטוקול זה ולהשוות את התוצאות שלנו עם דוחות קודמים. פרוטוקול א. א שלנו זיהה שיעורי לב מוגברת ומרווחי QTc על הטיפול עם אטרופין, ירידה בשיעורי הלב ומרווחי QTc לאחר הטיפול carbachol, ושיעורי הלב גבוה יותר מרווחי QTc עם isoprenaline אבל לא לשים לב לשינוי בפרמטרים של א. א. בניהול של propranolol. תוצאות אלה נתמכות על-ידי דוחות קודמים, ומאשרים את האמינות של פרוטוקול זה. לפיכך, ניתן להשתמש בשיטה זו כגישת הקרנה להכנת מדידות אק ג שאחרת לא הייתה מנוסה עקב בעיות בעלות גבוהה ובקשיים טכניים.

Introduction

האלקטרוקרדיולוגית, מבחן המודד את הפעילות החשמלית של פעימות הלב, הוא כלי רב ערך להערכת מערכת ההולכה הלב. הפרמטרים הנמדדים על-ידי ה-אק ג כוללים קצב לב, מרווח זמן יחסי ציבור, משך QRS, ו-QT מרווח. בקצרה, מרווח יחסי ציבור תואם את הזמן הנדרש עבור דחף חשמלי לנוע מן הצומת פרפור באמצעות הצומת מלוח לסיבים Purkinje; QRS משך הוא הזמן של depolarization חדרית להתרחש דרך מערכת Purkinje ושריר הלב החדרית; ו-QT מרווח הוא משך הזמן של repolarization חדרית.

הקלטות אק ג בעכברים סייעו לחוקרים לבחון את תפקוד הלב ולקבוע את המנגנונים הפיסיולוגיים והפתופיזילוגיים של פנוטיפים לב, כגון הפרעה בקצב הלב, פרפור פרוזדורי, ואי ספיקת לב. רוב מחקר לב וכלי דם יש מחקרים מהונדסים גנטית מודלים העכבר. לעתים קרובות הוא מאתגר להשיג נתונים משמעותיים על הקלטות א מ עכברים קטנים כי כבר מניפולציות גנטית.

קיימות מספר שיטות לביצוע ECGs בעכברים1. מחקרים מראים כי הקלטות א בעלי חיים מודע מעדיפים על בעלי חיים מורדם כאשר הדבר אפשרי מאז השפעות ההרדמה על תפקוד הלב כבר מבוססת היטב2. שני פרוטוקולים שהקליטו את א. ג. בעכברים מודעים הם של הערה1. מערכת רדיוטלמטריה אק היא התקן הזהב לניטור מתמשך לטווח ארוך של א. ב. עכברים מודעים1,3. למרות הכוח שלהם להיות מוקלט במצב מודע, מדידות רדיוטלמטריה ביחד יש מספר מגבלות, כולל הוצאות גבוהות עבור ההתקנה ועל השתל, הדרישה של מפעיל מנוסה מאוד, תקופת ייצוב של מעל 1 שבוע, הצורך בעכברים גדולים (> 20 g), ורכישת רק קצה אחד של הקלטתא 1. מערכת אחרת המשתמשת אלקטרודות מוליך בגודל כפה מוטבע בפלטפורמה מאפשר הקלטות אק בעכברים מודעים ללא הרדמה או שתלים1,4. מערכת זו שאינה פולשנית היא שיטה חלופית במצבים בהם מערכות רדיוטלמטריה אינן זמינות מאז יש לו יתרונות רבים: אין דרישה של טיפול כירורגי, אין צורך של הרדמה, עלות נמוכה לכל עכבר (רק ההתקנה הראשונית היא יקרה), זמן קצר למדידה, ומחיר סביר של neonates1,4. החיסרון העיקרי של מערכת זו הוא כי הוא אינו מתאים ניטור לטווח ארוך מתמשך1.

כאן אנו מציגים עוד שיטה זולה, פשוטה ומהירה של הקלטה בעכברים המדמדגים ומדגימים את תוקפו ורגישותו על ידי ביצוע אק ג לאחר המצור האוטונומי/גירוי של מערכת ההולכה הלב. אנו מציעים את שיטת א. א. לסינון ההשפעות של סוכני תרופתי, שינויים גנטיים ודגמי מחלות בעכברים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל ההליכים בעלי החיים אושרו על ידי הוועדה המקומית לטיפול ושימוש בחיות מעבדה, קיונג הי אוניברסיטת (מספר רשיון: ח'ASP (SE)-18-108) ו-תאמו את ארה ב המכונים הלאומיים של מדריך בריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה.

1. בעלי חיים ניסיוניים

  1. שמור את כל העכברים (39 עכברים, Balb/c, זכר, 7 \ u20129 שבועות בן) במתקן ללא פתוגן לפי המדריך לטיפול ולשימוש של חיות מעבדה.
  2. שמרו על העכברים על מחזור מהיר/כהה בטמפרטורה של 12 שעות, עם גישה חופשית למזון ולמים.

2. הכנת הרדמה

הערה: tribromoethanol משמש על ידי שילובים קטמין ו isofלוריאן, על בסיס היציבות של קצב הלב ואת השגות של אקו קרדיוגרפיה ב tribromoethanol-מורדם בעכברים1,5,6

  1. הפוך פתרון מניות של 2, 2, 2-tribromoethanol בריכוז של 1 גרם לאלכוהול ניטריט שלישוני 1. חם ב 40 \ u201245 ° c עבור 24 שעות ביממה חנות ב 4 ° c עבור 12 חודשים.
  2. עבור פתרון העבודה, לדלל 0.5 mL של פתרון מניות 19.5 mL של תמיסת מלח (0.9% הנאל) ל 25 מ"ג/mL. חמים ב-40 \ u201245 ° c במשך 1 h. חנות ב 4 ° צ' עבור 1 חודש.

3. התקנת מערכת א. א.

  1. הקפד להגדיר את המערכת כך שאין רעש או רטט בתוך 2 מ ' מאז אותות אק ג בעכבר רגישים לרעש ותנועה סביבתיים.
  2. הכן את התקנת החומרה: מערכת רכישת נתונים, מגבר ביולוגי ומחשב המותקן עם תוכנה לניתוח נתוני א. א.
    1. חבר את מערכת רכישת הנתונים לרשת החשמל (AC) באמצעות כבל החשמל.
    2. חבר את מערכת רכישת הנתונים למחשב באמצעות כבל USB.
    3. חבר את פלט האות בלוח האחורי של מגבר הביו לקלט אנלוגי בלוח הקדמי של מערכת רכישת הנתונים באמצעות כבל.
    4. חבר את הפלט I2c של מערכת רכישת נתונים לכניסת i2c של מגבר ביולוגי באמצעות כבל i2c.
    5. חבר את כבל מגבר ביולוגי תלת-מוביל לשקע הקלט בן 6 הפינים בלוח הקדמי של מגבר הביו.
    6. הפעל את מערכת רכישת הנתונים באמצעות המתג שבלוח האחורי.
      הערה: בקצרה, האותות מוגברים באמצעות מגבר ביולוגי ונרשמים באמצעות מערכת ממוחשבת לרכישת נתונים וניתוח באמצעות הגדרות הערוץ הבא: קצב דגימה של 2 קאראט/s, טווח של 20 mV והגדרת מסנן של 200 Hz.
  3. פתח את תוכנת הניתוח והגדר אותה לרכישת נתוני אק ג.
    1. עבור לתוכנית ההתקנה | הגדרות הערוץ. הגדר את קצב הדגימה ל-2 ק/s. הגדר את הטווח ל-20 mV. הגדר את מגבר הקלט ל-200 Hz של מעבר נמוך.
    2. עבור לניתוח א | . הגדרותאק ג בחר "עכבר" בהגדרות הקבועות מראש של איתור וניתוח.
    3. בחלונית ' חישוב ממוצע ', בחרו לשרשר N (לדוגמה, 4 פעימות או 60 s) מחזורי לב רצופים לאות ממוצע יחיד עבור חישוב ממוצע של תצוגה ותצוגת טבלה.
    4. בחלונית QTc, בחר בשיטת "בזלת", המוגדרת כערך מתוקן לקצב הלב של מרווח QT: QTc = QT/(RR/100)0.5, RR מרווח = 60/פעימות לב7.

4. מדידת אק ג

  1. הניחו עכבר בקנה מידה מדויק והקליטו את משקלו.
  2. לגרום הרדמה בעכבר על ידי הזרקת הצפק (כיתה) הזרקה של פתרון עובד של triרומטוזיס (18 מ ל של פתרון עבודה למשקל הגוף ק"ג (b.w.)).
  3. מניחים עכבר מורדם במצב פרקדן. ודא שהעכבר מורדם לחלוטין (פחות מ-2 דקות).
  4. הכנס את האלקטרודות עם מחטים אקופונקטורה תת-עורי לימין ושמאל forelimbs שמאל על פי התוכנית המובילה השנייה ג ' אק ולתקן אותם עם קלטת (איור 1). ודא כי העומק והמיקום של האלקטרודות המווספת עקביים במהלך הניסויים.
  5. חבר את הקצוות האחרים של האלקטרודות על-ידי לחיצה עליהם לשלושת מחברי ההצמדה בקצה השני של חוטי העופרת של כבל מגבר ביולוגי תלת-מוביל.
  6. הכנס תרופות (כלפי) 3 דקות לאחר העברת ההרדמה (איור 2).
  7. התחל להקליט את ה -10 דקות לאחר הזרקת הרדמה. לאחר השלמת ההקלטה, השתמש בנתוני ה-א מ-12 עד 17 דקות לאחר הזרקת הרדמה לצורך ניתוח.
  8. בסוף פגישת ההקלטה של א. א., הסר בזהירות את האלקטרודות.

5. בדיקת נתוני א

  1. עבור לניתוח א | חישוב ממוצע של תצוגה ולהבטיח שהתוכנה תזהה כראוי את ההתחלה והסיום של גל ה-P, מתחם QRS ו-T בפעימות בודדות. במידת הצורך, תיקון ידני של גלי ומרווחי זמן אלה אפשרי על-ידי הזזת סמנים שאינם במקומם למיקומים המתאימים.
    הערה: כפי שמתואר באיור 3A, מרווח יחסי הציבור משתרע על תחילתה של גל ה-P של מתחם ה-qrs (החסר ברובו גל Q בעכבר). המשך QRS משתרע מתחילתה של גל Q (בעיקר גל R ב-א עכבר) עד סוף הגל S. מרווח QT כוללת את התחלתה של גל Q (בעיקר גל R ב-א עכבר) עד סוף גל T. שימו לב למשך הזמן הקצר והיעדר גל Q ומקטע ST ב-אק ג ביחס ל-א. ק. האנושי8.
  2. עבור לניתוח א | תצוגת טבלה ובחירה בנתוני ה-א שזוהו כהלכה על-ידי בדיקת פעימות בודדות בחלון ' חישוב בממוצע תצוגה '.
    הערה: איור 3 מראה מספר דוגמאות של אותות העכבר בפועל. איור 3A מייצג אות רגיל מסוג פראי כי זוהה כראוי לגבי גל P, מורכבות qrs, ו T גל. מבחר ממוחשב של גלי PQRS יכול לגרום מוטעה שגוי, כגון באיור 3B אות רגיל סוג פראי כי מניעת התחלתה של הגל P. באיור 3C אות אק ג שעושה בלתי מבוקר את הקצה של מתחם qrs, והתוצאה היא אומדן יתר של משך qrs. באיור 3D אות אק ג שעושה בלתי מבוקר את הקצה של מתחם qrs, וכתוצאה מכך הערכה של מורכבות qrs בשל גל דו-משמעי ואיור 3d אות א עם גל בלתי מזוהים. ללא הוצאה לאור או תיקונים ידניים, ניתן להתגבר על מרווחי PQRS או להמעיט בערכו. הקפד לבחור את אותות ה-א שזוהו כראוי ואת האותות שאינם מפספסים את פסגות היעד. כתוצאה מכך, מקרים כאלה, כולל B, C, D, ו-E (איור 3), אינם נכללים בהערכת הפרמטרים של א. א. באופן מדויק.
  3. בחר את נתוני ה-א של הריבית בתצוגת טבלה והעתק/הדבק אותם לקובץ גיליון אלקטרוני.

6. אנליזה סטטיסטית

  1. בצע את הניתוח הסטטיסטי באמצעות תוכנית סטטיסטיקה. לנתח את הנתונים עם התנאים הניסיוניים עיוור. בצע מבחן t-Test של סטודנט, מאן-ויטני U-מבחן להשוואות 2 קבוצות. המספרים בכל אחד מהספרות מציינים את מספר העכברים המשמשים עבור כל קבוצה. דווח על התוצאות כממוצע ± SEM.
  2. שקול הבדלים עם p < 0.05 על ידי U-test כדי להיות משמעותי סטטיסטית: *, p < 0.05; * *, p < 0.01; ו * * *, p < 0.005 לעומת שולטת בהתאמה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

ניסויים פרמקולוגיים

כדי לקבוע אם מידת ה-א פולשנית שלנו משקפת את השפעת האפנון האוטונומי על מערכת ההולכה הלב, עכברים רגילים של Balb/c היו מאותגרים עם אגוניסטים ואנטוניסטים של מערכת העצבים האוטונומית (ANS). אטרופין ו carbachol שימשו כדי להשפיע המצור האוטונומי הפאראסימפתטית וגירוי, בהתאמה, בעוד פרופראנולול ו isoprenaline היו מנוהלים לעורר המצור אוטונומית האוהדים, בהתאמה9.

קצב הלב עלה באופן משמעותי ב אטרופין-(p < 0.05) ו isoprenaline לין התייחסו עכברים (p < 0.05) ונפל עם carbachol (p < 0.005) לעומת רכב (רכב, 391 ± 13 bpm לעומת אטרופין, 487 ± 15 bpm לעומת carbachol, 158 ± 7 bpm; הרכב, 382 ± 14 bpm לעומת isoprenaline, 548 ± 8 bpm; רכב, 404 ± 25 bpm לעומת propranolol, 303 ± 16 bpm) (איור 4). בנוסף, מרווח QTc עלה אטרופין-(p < 0.05) ו isoprenaline לין התייחסו עכברים (p < 0.05) וירד בתוך carbachol מטופלים עכברים (p < 0.005) לעומת הרכב (רכב, 46.5 ± 0.6 ms לעומת אטרופין, 51.1 ± 1.3 ms לעומת carbachol, 29.4 ± 1.0 ms; רכב, 41.8 ± 1.2 ms לעומת isoprenaline, 57.5 ± 3.5 ms) (איור 4). איור 5 מציג תצוגות תרשים מייצגות וממוצע צפיות עבור אותות ה-אק ב אטרופין-, carbachol-, ועכברים שטופלו ברכב.

Figure 1
איור 1: הצבת מוביל.
אלקטרודות מחטים אקופונקטורה מוכנסים תת-עורי על פי התוכנית המובילה ג ' אק השני (ימין ושמאל forelimbs ואת הרגל השמאלית) ותוקנו עם קלטת. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: ערכת הרדמה וטיפול תרופתי.
שלוש דקות לאחר הזרקה של הרדמה (למשל, triרומטוזיס), מנהל תרופות (למשל, האטרופין, carbachol, isoprenaline, ו propranolol; כיתה). עשר דקות לאחר העברת ההרדמה, התחילו להקליט את ה-אק ג. לאסוף נתוני א מ 12 \ u201217 min לאחר ההזרקה של הרדמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: דוגמאות של אותות א העכבר.
(א) אות רגיל מסוג פראי המזוהה כראוי לגבי גל P, מתחם qrs, ו-T גל. (ב) אות רגיל מסוג פראי שאינו מאשר שרוכים בתחילתה של גל ה-P. (ג) אות א שאינו מוצא את סופו של מתחם qrs. (ד) אות אק ג שאינו מאשר שרוכים בסופו של מתחם qrs עקב גל T רב-משמעי. (ה) אות א. עם גל לא מזוהים אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: מדידות אק ג בעכברים שטופלו באגוניסטים ובאנטוניסטים של מערכת העצבים האוטונומית.
(א) מנהל של אטרופין (1 מ"ג/ק"ג) מגביר את קצב הלב ואת מרווח qtc. (ב) carbachol (0.5 מ"ג/ק"ג) מקטין קצב לב ומרווח qtc. (ג) isoprenaline (1 מ"ג/ק"ג) מגביר את קצב הלב ואת מרווח qtc. (ד) propranolol (1 מ"ג/ק"ג) אינו משנה שום פרמטרים א. ג. *, p < 0.05; , p < 0.005. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: אותות ה-אק ג של עכברים שטופלו באגוניסטים ובאנטוניסטים של מערכת העצבים הפאראסימפתטית.
(א) אות א של עכבר מטופל ברכב שנרכש מתצוגות תרשים וממוצע תצוגות (תוכנית ניתוח נתונים). (ב) אותות של עכבר שטופלו באטרופין. (C) אותות של העכבר מטופל carbachol. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

קיימים מספר שלבים קריטיים בפרוטוקול. הסביבה המקיפה צריכה להיות חופשית מרעש ורטט. יש להוסיף את אלקטרודות ה-אק ע מתחת לעור באופן עקבי ובעקביות, ששלב הכניסה דורש ניסויים ראשוניים עד שהחוקר מנוסה באופן טכני. עוד, הרדמה צריך להיות מוכן ומאוחסן כראוי ומשמש במינון הנכון. לבסוף, הגלים של PQRS צריכים להיות ממוקמים כראוי בפעימות אק ג בודדים בחלון ממוצע תצוגה.

המחקרים שלנו כללו בדיקות של סמים. עם זאת, אם משמיטים בדיקות פרמקולוגית, השלב 4.7 יכול להיות משתנה על-ידי התחלת ההקלטה 5 דקות לאחר הזרקת ההרדמה, וניתן להשתמש בנתוני ה-א בין 10 ל -15 דקות. הערכים של א. ג. ו.5

המצור האוטונומי וגירוי על ידי הסמים מעורר תגובות דיפרנציאליות לגבי קצב הלב. מספר פרוטוקולים שימשו במחקרי א. א. בהתבסס על הקלטות, הטלפון בעכברים אטרופין, isoprenaline, ו פרופראנולול לא לשנות את קצב הלב באופן משמעותי, ואילו carbachol באופן משמעותי ירד אותו (פראי סוג, 739 ± 33 bpm; אטרופין, 726 ± 5 bpm; carbachol, 205 ± 54 bpm; isoprenaline, 722 ± 32 bpm)9. שמשתמשת באלקטרודות מוליך. בגודל כף-יד מוטבע בפלטפורמה אטרופין ו isoprenaline באופן משמעותי מוגבר קצב הלב בעכברים (p < 0.05), ואילו פרופראנולול לא לשנות אותו (p = NS) (פראי סוג, 706 ± 13 bpm; אטרופין, 727 ± 12 bpm; isoprenaline, 12 ± 2% להגדיללעומתשליטה; פרופראנולול, 584 ± 53 bpm)4 , עם מערכת הג הפולשנית הזו. התוצאה היא דיכאון מקטע4

משטח אותות א (להוביל II באמצעות אלקטרודות האיבר) נרכשים תחת הרדמה isof, במהלך ברזולוציה גבוהה החזה התיכון (TTE) עם מערכת אולטרסאונד11. הקלטות אק ג על ידי TTE הציע כי קצב הלב גדל 15 דקות לאחר הממשל של אטרופין11. בדומה לפרוטוקול שלנו, 6-להוביל הקלטות אק מ עם הרדמה עם triרומטוזיס שימוש באלקטרודות 5-מחט (1 אלקטרודה מושתל תת-עורי בכל איבר ו 1 ממוקם במצב precordial בביים) כי הם מחוברים למערכת רכישת נתונים עם ערכת מגבר12. עם שיטה זו, שימוש 6-מוביל א, carbachol הוריד באופן משמעותי את קצב הלב (p < 0.001) ו QT מרווח מוגבר (p < 0.001), אבל פרופראנולול לא לשנות באופן משמעותי את הפרמטר (פראי סוג, 395 ± 65 bpm; carbachol, 177 ± 36 bpm)12. דו ח נוסף שעשה 3-עופרת מדידות אק מ תחת הרדמה עם triרומטוזיס הראה כי isoprenaline באופן משמעותי מוגבר קצב הלב בעכברים מסוג פראי (p < 0.01) (פראי סוג, 422 ± 17 bpm; isoprenaline, 503 ± 27 bpm)13. 14 בסך הכל, קצב הלב נמוך יותר במידות אק ג בהרדמה מאשר באלה שבעכבר מודע. הבדלים בין השליטה לבין קבוצות שטופלו בסמים משתקפים היטב הקלטות אק מ תחת הרדמה ועל ידי המערכת המשתמשת אלקטרודות מוליך בגודל כפה מוטבע פלטפורמה, בעכבר מודע, כי שינויים בקצב הלב ו QT מרווח מזוהים על הטיפול עם אטרופין, carbachol, ו isoprenaline אבל לא פרופראנולול לבד10,11,12,13 לעומת זאת, הקלטות אק ג לזהות רק שינויים בקצב הלב על ידי carbachol9.

זו שיטת א ' ו תחת הרדמה עם triרומטוזיס מציין גם הבדלים בקצב הלב ומרווח QTc על ניהול עם אטרופין, carbachol, ו isoprenaline אבל לא propranolol, רומז רגישות גבוהה שלה. כאן עם הפרעות אוטונומיות, הצגנו שינויים בקצב הלב ומרווח QTc. עוד פרסמנו כתב יד עם שיטת הג שלנו המתארת שינוי במרווח יחסי הציבור ועוד אחד שמטפל בשינויים במשך הזמן qrs ובמרווח qrs, התומך באופן חלקי ברגישות בכל הגלים של pqrs15,16.

לפרוטוקול יש יתרונות רבים הדומים לשיטה הלא פולשנית המאפשרת הקלטת אק ג בעכבר מודע עם אלקטרודות בגודל כף יד מוטבע בפלטפורמה. עם זאת, המגבלה העיקרית של הפרוטוקול שלנו היא השימוש בהרדמה כגון triרומטוזיס. בטריברואואתנול משתמשים בצירופי קטמין בהתבסס על היציבות של קצב הלב והעדר הנתונים של האקו בטריברואואתנול מורדם1,5,6 למרות הקלטות אק ח בעלי חיים מודע העדיפו לאלה תחת הרדמה, וריאציות בטון סימפטי ופתטי, ושיעור לב גבוה יחסית לפעמים לעשות מדידות עכברים מודעים פחות אידיאלי עבור כל היישומים שלאקו-ל

באופן כללי, למרות מגבלותיו (למשל, השימוש בהרדמה), שיטת ה-א שלנו יש יתרונות רבים: (i) זה הליך פשוט מבחינה טכנית רק דורש החדרת יציבה של אלקטרודות אק מ מתחת לעור, (ii) יש עלויות ניסיוני נמוך-שקעה היא בעיקר עבור ההתקנה חומרה הראשונית; (iii) יש זמני מדידה קצרים של פחות מ 20 דקות לכל עכבר, והוא יכול להיות מתנהל על עכברים צעירים (> 15 גרם משקל הגוף, בניסיון שלנו)16 ואפילו neonates (יום אחרי הלידה 2 \ u20124)17. לפיכך, הקרנת ניסויים לתרופות ולסוגים שונים של עכברים (למשל, שונה גנטית, דגמי מחלות) ניתן לבצע במהירות וללא עלות רבה לכל עכבר, המהווים ניתוח אמין ורגיש וניתן להשתמש בהם כנתונים נוספים התומכים מעבר להקלטות הקלטה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

אין קונפליקטים של עניין, פיננסיים או אחרים, מוצהר על ידי המחברים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכת על ידי תוכניות מחקר בסיסיות המדע המנוהלים על ידי הקרן הלאומית למחקר של קוריאה (NRF) (2015R1C1A2A01052419 ו 2018R1D1A1B07042484).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
2,2,2-tribromoethanol Sigma-Aldrich T48402-25G anesthetics, Avertin
Animal Japan SLC, Inc., Shizuoka, Japan Balb/c mice, male, aged 7-9 weeks
Atropine Sigma-Aldrich A0123 parasympathetic antagonist
BioAmp AD Instruments, Bella Vista, Australia ML132 bio amplifier
Carbachol Sigma-Aldrich C4382 parasympathetic agonist
Electrodes with acupuncture needles DongBang Acupuncture Inc., Sungnam, Korea DB106 0.20 x 15 mm
Isoprenaline Sigma-Aldrich I2760 sympathetic agonist
LabChart 8 AD Instruments, Bella Vista, Australia data analysis software
Mouse food LabDiet, St. Louis, MO, USA 5L79 Mouse diet
PowerLab 2/28 AD Instruments, Bella Vista, Australia data acquisition system
Propranolol Sigma-Aldrich P0884 sympathetic antagonist
SPSS Statistics program SPSS SPSS 25.0 statistics program

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ho, D., et al. Heart rate and electrocardiography monitoring in mice. Current Protocols in Mouse Biology. 1, 123-139 (2011).
  2. Vatner, S. F., Takagi, G., Asai, K., Shannon, R. P. Cardiovascular physiology in mice: Conscious measurements and effects of anesthesia. Cardiovascular Physiology in the Genetically Engineered Mouse. , 257-275 (2002).
  3. Cesarovic, N., Jirkof, P., Rettich, A., Arras, M. Implantation of radiotelemetry transmitters yielding data on ecg, heart rate, core body temperature and activity in free-moving laboratory mice. Journal of visualized experiments : JoVE. (57), (2011).
  4. Chu, V., et al. Method for non-invasively recording electrocardiograms in conscious mice. BMC Physiology. 1, 6 (2001).
  5. Kim, M. J., Lim, J. E., Oh, B. Validation of non-invasive method for electrocardiogram recording in mouse using lead ii. Biomedical Science Letters. 21, 135-143 (2015).
  6. Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D., Gilpin, E. A., Ross, J. Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 282 (6), 2134-2140 (2002).
  7. Mitchell, G. F., Jeron, A., Koren, G. Measurement of heart rate and q-t interval in the conscious mouse. The American Journal of Physiology. 274 (3), 747-751 (1998).
  8. Farraj, A. K., Hazari, M. S., Cascio, W. E. The utility of the small rodent electrocardiogram in toxicology. Toxicological sciences : an official journal of the Society of Toxicology. 121 (1), 11-30 (2011).
  9. Gehrmann, J., et al. Impaired parasympathetic heart rate control in mice with a reduction of functional g protein betagamma-subunits. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 282 (2), 445-456 (2002).
  10. Chu, V., et al. Electrocardiographic findings in mdx mice: A cardiac phenotype of duchenne muscular dystrophy. Muscle & Nerve. 26 (4), 513-519 (2002).
  11. Merentie, M., et al. Mouse ecg findings in aging, with conduction system affecting drugs and in cardiac pathologies: Development and validation of ecg analysis algorithm in mice. Physiological Reports. 3 (12), (2015).
  12. Calvillo, L., et al. Propranolol prevents life-threatening arrhythmias in lqt3 transgenic mice: Implications for the clinical management of lqt3 patients. Heart Rhythm : the Official Journal of the Heart Rhythm Society. 11 (1), 126-132 (2014).
  13. Zhang, Y., et al. Acute atrial arrhythmogenicity and altered ca(2+) homeostasis in murine ryr2-p2328s hearts. Cardiovascular Research. 89 (4), 794-804 (2011).
  14. Kmecova, J., Klimas, J. Heart rate correction of the qt duration in rats. European Journal of Pharmacology. 641 (2-3), 187-192 (2010).
  15. Kim, H. O., et al. Garem1 regulates the pr interval on electrocardiograms. Journal of Human Genetics. 63 (3), 297-307 (2018).
  16. Nam, J. M., Lim, J. E., Ha, T. W., Oh, B., Kang, J. O. Cardiac-specific inactivation of prdm16 effects cardiac conduction abnormalities and cardiomyopathy-associated phenotypes. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 318 (4), 764-777 (2020).
  17. Knollmann, B. C., et al. Isoproterenol exacerbates a long qt phenotype in kcnq1-deficient neonatal mice: Possible roles for human-like kcnq1 isoform 1 and slow delayed rectifier k+ current. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 310 (1), 311-318 (2004).

Tags

רפואה סוגיה 160 אלקטרוג שיטה לא פולשנית הרדמה טריברואואתנול מערכת העצבים האוטונומית
הקלטות אלקטרוג בעכברים מונערים באמצעות הפניה II
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ha, T. W., Oh, B., Kang, J. O.More

Ha, T. W., Oh, B., Kang, J. O. Electrocardiogram Recordings in Anesthetized Mice using Lead II. J. Vis. Exp. (160), e61583, doi:10.3791/61583 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter