Method Article

マウスにおける心房細動感受性評価のための経食道心房ペーシングの最適化

DOI:

10.3791/64168

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June 29th, 2022

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1Departments of Medicine, Pediatrics and Pharmacology, Vanderbilt University School of Medicine

In This Article

Summary

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本プロトコルは、マウスにおける心房細動感受性を評価するために経食道心房ペーシングを使用する場合の実験パラメータの最適化を記載する。

Abstract

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心房細動(AF)の遺伝的および後天的危険因子のマウスモデルは、AFの分子決定要因の研究において価値があることが証明されています。プログラムされた電気刺激は、生存手順として経食道心房ペーシングを使用して実行できるため、同じ動物での連続試験が可能になります。ただし、ペーシングプロトコルが多数存在するため、再現性が複雑になります。本プロトコルは、研究間の再現性を向上させるためにモデル固有の実験パラメータを開発するための標準化された戦略を提供することを目的としています。予備研究は、研究時の年齢、性別、およびペーシングプロトコルのパラメーター(例えば、ペーシングのモードおよびAF感受性の定義)を含む、調査中の特定のモデルの実験方法を最適化するために実施される。重要なことに、これは不注意な副交感神経叢の活性化を伴う神経節神経叢の刺激を引き起こす可能性があり、ペーシング中の誇張された房室(AV)ブロックによって現れ、しばしば人工的なAF誘導に関連するため、高い刺激エネルギーを避けるように注意が払われます。この合併症を示す動物は分析から除外する必要があります。

Introduction

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心房細動(AF)は、複数の後天性および遺伝的危険因子の最終的な共通経路を表します。AF基質の病態生理学的メカニズムを調査する研究では、マウスモデルは、遺伝子操作の容易さおよび一般に、異なる臨床表現型についてヒトで観察されるAF感受性を再現するという事実を考えると有利である1,2,3。しかし、マウスが自発的なAF4を発症することはめったになく、挑発的な心房ペーシング研究の使用が必要です。

プログラムされた電気刺激(PES)を実行して、心臓内5または経食道6ペーシングのいずれかを使用して、マウス心房電気生理学およびAF感受性を評価することができます。経食道アプローチは生存手順として特に有利であるが、その使用は、多数の公開された実験プロトコル7,8および再現性を妨げる可能性のある変動性の原因9によって複雑である。さらに、報告されたプロトコルの比較が限られているため、適切なペーシングプロトコルを....

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Protocol

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この手順は、ヴァンダービルト施設動物管理および使用委員会によって承認され、実験動物の世話と使用に関するガイドと一致しています。このプロトコルは、遺伝的9 と取得したAF感受性の10 (例えば、高血圧)マウスモデルの両方を使用して開発されました。オペレーターは、研究中のマウスの表現型を知らされていませんでした。

1.動物の選択

  1. 遺伝子モデルの場合、マウスを隔週(すなわち、隔週)に供し、以下に述べるような心房ペーシング(ステップ6を参照されたい)して、AF感受性の最適な期間を決定する。
    1. 8週齢で隔週のペーシングを開始します。野生型の同腹仔を対照として使用して、変動性を減らします。AF表現型9を発症しない可能性があるため、男女ともに研究してください。
  2. 獲得モデルでは、マウスが身体的成熟(~12週齢)に達した後にペーシングを実施します10。上記のように、男女両方を研究してください。
  3. これらの予備調査では、バーストペーシング8 (固定ペーシングサイクル長[CL]を使用)とデクリメンタルペーシング

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Results

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経食道心房ペーシング研究では、SNRTとAVERP、およびAF感受性6を決定することにより、SAおよびAVノードの電気生理学的特性を評価します(図1)。ECG記録により、P波持続時間、PR間隔、QRS期間、およびQT/QTc間隔の測定が可能になります。急速な心房ペーシング中のECGの継続的な記録は、AFの脆弱性の次の測定値を提供できます:研究中に誘発されたエピソードの数、エピソードの累積および平均期間、および持続的なAFエピソードの数。ペーシング中の過剰なAVブロックのエピソードは、ペーシング誘発副交感神経刺激の期間を示すことができ(図3)、関連するAFがモデル自体の病態生理学ではなく、この現象のアーティファクトであることを示しています9。

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Discussion

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経食道心房ペーシングは、同じ動物での連続研究を可能にするだけでなく、その期間は通常、心臓内研究よりも短い(~20分)ため、麻酔薬の使用と電気生理学的パラメーターへの影響を最小限に抑えます。

個々のマウスモデルごとに最初に方法を最適化することが重要です。加齢は正常マウスにおけるAF誘導能を増加させ18,19、そして個々の遺伝子モデルは限られた期間にわたってAF誘導能を実証し得る。隔週でパイロット研究を実施することで、AF表現型マウスが誘導可能であるが対照マウスが誘導できない年齢ウィンドウを決定できます。一方または両方の性別が誘導可能なAF9を表示できるため、性別が決定因子となり得る。さらに、特定のマウスは、1つのタイプのペーシングモードのみに応答してAF感受性を示すことができるが、他のマウスは、異なるモードまたは複数のモードに対するAF感受性を示す9。

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Disclosures

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著者は開示するものは何もありません。

Acknowledgements

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図 2 は BioRender.com で作成されました。この研究は、国立衛生研究所の国立心臓、肺、血液研究所(HL096844およびHL133127)からの助成金によってサポートされました。アメリカ心臓協会(2160035、18SFRN34230125および903918 [MBM]);国立衛生研究所のトランスレーショナルサイエンス推進センター(UL1 TR000445)。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
27 G ECG電極ADInstrumentsMLA1204
2-F 八極極電極カテーテルNuMEDCIBercath
活性炭キャニスターVetEquip931401
分析ソフトウェアADInstrumentsLabChart v8.1.13
生体増幅器ADInstrumentsFE231
データ取得ハードウェアADInstrumentsPowerLab 26T
眼軟膏MWI 獣医NC1886507
加熱パッドBraintree ScientificDPIP
イソフルランPiramal66794-017-25
刺激装置ブルームアソシエイツDTU-210
刺激アイソレーター世界精密機器モデルA365

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sumitomo, N., et al. Association of atrial arrhythmia and sinus node dysfunction in patients with catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia. Circulation Journal. 71 (10), 1606-1609 (2007).
  2. Fukui, A., et al.

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