用于评估小鼠心力衰竭模型心率依赖性舒张功能的起搏控制程序
Summary
本方案描述了通过经食管起搏获得压力-容积关系，这是评估心力衰竭小鼠模型舒张功能的宝贵工具。
Abstract
射血分数保留型心力衰竭 （HFpEF） 是一种以舒张功能障碍和运动不耐受为特征的疾病。虽然运动应激血流动力学测试或 MRI 可用于检测舒张功能障碍和诊断人类的 HFpEF，但这种方式在使用小鼠模型的基础研究中受到限制。跑步机运动试验通常用于小鼠的此目的，但其结果会受到体重、骨骼肌力量和精神状态的影响。在这里，我们描述了一种心房起搏方案，用于检测舒张性能的心率（HR）依赖性变化，并验证其在HFpEF小鼠模型中的有用性。该方法包括麻醉、插管和进行压力-容积 （PV） 环分析，同时进行心房起搏。在这项工作中， 通过 左心室心尖入路插入电导导管，并在食管中放置心房起搏导管。在用伊伐布雷定减慢心率之前收集基线 PV 环。 通过 心房起搏以 400 bpm 至 700 bpm 的 HR 增量收集和分析 PV 环路。使用该协议，我们在代谢诱导的HFpEF模型中清楚地证明了HR依赖性舒张功能障碍。与对照组小鼠相比，弛豫时间常数（Tau）和舒张末期压力-容积关系（EDPVR）均随着HR的增加而恶化。总之，这种心房起搏控制方案可用于检测 HR 依赖性心功能障碍。它为研究HFpEF小鼠模型中舒张功能障碍的潜在机制提供了一种新方法，并可能有助于开发针对这种情况的新疗法。
Introduction
心力衰竭是全球住院和死亡的主要原因，射血分数保留型心力衰竭 （HFpEF） 约占所有心力衰竭诊断的 50%。HFpEF 的特征是舒张功能障碍和运动耐量受损，相关的血流动力学异常，如舒张功能障碍，可以通过运动应激血流动力学测试或 MRI 扫描 1,2 清楚地检测到。
然而，在实验模型中，用于评估与 HFpEF 相关的生理异常的可用模式是有限的 3,4。跑步机运动试验 （TMT） 用于确定跑步时间和距离，这可能反映运动应激心脏血流动力学;然而，这种方法容易受到体重、骨骼肌力量和精神状态等外来变量的干扰。
为了规避这些限制，我们设计了一种心房起搏方案，该方案根据心率 （HR） 检测舒张性能的细微但关键的变化，并验证了其在 HFpEF5 小鼠模型中的有用性。有几个生理因素会影响与运动相关的心脏功能，包括交感神经和儿茶酚胺反应、外周血管舒张、内皮反应和心率6.然而，其中，心率-压力关系（也称为鲍迪奇效应）被称为心脏生理特征的关键决定因素 7,8,9。
该方案涉及在基线时进行常规压力-容积分析，以评估收缩压和舒张功能，包括压力发展速率 （dp/dt）、收缩末期压力-容积关系 （ESPVR） 和舒张末期压力-容积关系 （EDPVR） 等参数。然而，应该注意的是，这些参数受心率的影响，由于动物的内在心率不同，心率可能因动物而异。此外，还应考虑麻醉对心率的影响。为了解决这个问题，通过与伊伐布雷定同时进行心房起搏来标准化心率，并以增量心率进行心脏参数测量。值得注意的是，HR依赖性心脏反应将HFpEF小鼠与对照组小鼠区分开来，而在基线PV环测量（使用固有心率）中未观察到显着差异5。
虽然这种起搏协议可能看起来相对复杂，但当它被充分理解时，它的成功率超过 90%。该协议将为研究HFpEF小鼠模型中舒张功能障碍的潜在机制提供有用的方法，并有助于开发针对这种情况的新疗法。
Protocol
Representative Results
Discussion
我们提出了一种方法来评估压力-容积与经食管起搏应用的关系。运动不耐受是HFpEF的关键特征之一，但尚无技术可用于评估运动期间小鼠的心脏功能。我们的起搏方案为检测舒张功能障碍提供了有价值的工具，这在静息条件下可能并不明显。
为了获得准确和一致的质量的PV回路，必须仔细执行以下步骤3,4,5,7,8,11,12,13,14：（1）必须小心地<sup cl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了福田医疗技术基金会（ET和GN）和JSPS KAKENHI科学研究资助21K08047（ET）的研究资助。
Materials
| 2-0 silk suture, sterlie | Alfresa Pharma Corporation, Osaka, Japan | 62-9965-57 | Surgical Supplies |
| 2-Fr tetrapolar electrode catheter | Fukuda Denshi, Japan and UNIQUE MEDICAL, Japan | custom-made | Surgical Supplies |
| Albumin Bovine Serum | Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japan | 01859-47 | Miscellaneous |
| C57/BI6J mouse | Jackson Laboratory | animals | |
| Conductance catheter | Millar Instruments, Houston, TX | PVR 1035 | |
| Electrical cautery, Electrocautery Knife Kit | ellman-Japan,Osaka, Japan | 1-1861-21 | Surgical Supplies |
| Etomidate | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | E0897 | Anesthetic |
| Grass Instrument S44G Square Pulse Stimulator | Astro-Med, West Warwick, RI | Pacing equipment | |
| Isoflurane | Viatris Inc., Tokyo, Japan | 8803998 | Anesthetic |
| Ivabradine | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | I0847 | Miscellaneous |
| LabChart software | ADInstruments, Sydney, Australia | LabChart 7 | Hemodynamic equipment |
| MPVS Ultra | Millar Instruments, Houston, TX | PL3516B49 | Hemodynamic equipment |
| Pancronium bromide | Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO | 15500-66-0 | Anesthetic |
| PE10 polyethylene tube | Bio Research Center Co. Ltd., Tokyo, Japan | 62101010 | Surgical Supplies |
| PowerLab 8/35 | ADInstruments, Sydney, Australia | PL3508/P | Hemodynamic equipment |
| PVR 1035 | Millar Instruments, Houston, TX | 842-0002 | Hemodynamic equipment |
| Urethane (Ethyl Carbamate) | Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan | 050-05821 | Anesthetic |
| Vascular Flow Probe | Transonic, Ithaca, NY | MA1PRB | Surgical Supplies |
References
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