マウスにおけるプログラム電気刺激

麻酔をかけたマウスを仰向けにHeating boardにテープで固定します。右頸静脈を剥離し、静脈の近位端を結紮します。1.1 French OC Apolarカテーテルを静脈に挿入し、その後、カテーテルを右心房および右心室まで進めます。

最後に、カテーテルの位置を固定し出血を防ぐため、静脈の遠位端を結紮します。こんにちは。私はベイラー医科大学分子生理学・生物物理学部のZver博士の研究室に所属するNaaliです。本日は、マウスにおける電気刺激のプログラミング手順について解説します。

当研究室では、マウスにおける誘発性不整脈の研究にこの手順を用いています。それでは、始めていきましょう。カニューレ挿入およびカテーテル留置の手術を行う前に、麻酔をかけたマウスの首のラインから胸の中央までをバリカンで除毛します。

10%ポビドンヨードで手術部位を消毒します。マウスを仰臥位にし、四肢をECG electrodes Incorporated社のECG電極にテープで固定します。加温ボードについては、熱分析システムで制御されるヒーティングパッドに接続された直腸温度プローブを含むシステムを推奨し、体温を37±1 °Cに維持します。

つまみによる刺激でマウスが完全に麻酔されていることを確認した後、鎖骨の高さで正中線から右側に0.5インチの切開を加えます。鈍的剥離により、皮下組織、唾液腺、およびリンパ組織を分離します。右頸静脈を視認させるため、静脈の近位端を6-0縫合糸で結紮します。

可視化されたセグメントの末梢端にある静脈の下に、もう一つの縫合糸を配置します。次に、表面心電図を記録するために、コンピュータベースのデータ収集を開始します。カテーテルを記録モードの外部刺激装置に接続します。

次に、近位側の結紮糸をそっと牽引しながら、マイクロシザーを用いて静脈の長軸方向に小さな切開を加えます。静脈を直線に保つため、1.1 French Octo プラーカテターを静脈経由で右心房および右心室へと挿入します。カテーテルの適切な位置は、右心室尖部、右心室基部、房室結節、および右心房の4つの心腔内電位の波形を確認することで検証します。最後に、カテーテルの位置を固定し、心房ペーシング時の出血を防ぐため、遠位側の結紮糸を縛ります。

心房内に配置された電極対を記録モードから刺激モードに切り替え、他の電極対は記録モードのままにします。マウスが心房性不整脈に対して脆弱性が増しているかを確認するため、右心房にプログラム電気刺激を行います。まず、刺激キャプチャの整合性を検証するため、異なる基本サイクル長（BCL）で少なくとも 52 millisecond の電流パルスを印加し、心房ペーシング閾値を決定します。

初期パルス列のBCLは、固有のBCLよりもわずかに短く、10 milliseconds減少させます。刺激キャプチャに必要な一般的な電流振幅は100 to 200 microampsです。BC 100 millisecondsで15秒間の心房ペーシング列を適用した後、洞結節回復時間（SNRT）を測定します。SNRTは、ペーシング列の最後の刺激から最初の自発的な洞拍動の開始までの間隔と定義されます。

心房有効不응期（A ERP）を測定するには、一定のBCLSで心房ペーシング列を適用し、S1刺激の後に、より短い早いため刺激S2を加えて行います。S1-S2間隔は、各ペーシング列において70 msから20 msまで2 msずつ段階的に短縮させ、各刺激プロトコルの間には少なくとも30秒の回復時間を設けます。A ERPは、S2によって伝導した拍動が生成されなかった心房における、最長のS1-S2カップリング間隔として定義されます。

心房ペーシングトレインと期前刺激を用いた同様の手法により、房室結節の有効不応期（AV NERP）を決定します。AV NERPは、心房に送られた期前刺激の後にhis電位は認められるが、QRS波は認められない最大（最長）のS1-S2カップリング間隔として定義されます。心房細動を含む心房不整脈の誘発性は、一連の2秒間のバースト刺激を適用するバーストペーシングプロトコルを用いて検証することが可能です。

最初の2秒間のバーストのサイクル長（CL）は40ミリ秒であり、その後、最終的なCLが20ミリ秒になるまで、各2秒間のバーストのCLを前のバーストよりも2ミリ秒ずつ短くします。すべてのペースメーカープロトコルが完了した後、データ収集を停止します。終末電生理学的（EP）研究の場合、結び目をゆっくりと緩めてカテーテルを外します。

ここでは、マウスにおける代表的な体表面心電図（ECG）および心腔内電位図を示します。この体表面心電図は、約 540 beats per minute の周波数で規則的な洞調律を示しています。続く4つの電位図は、右心房レベルでの双極心腔内電位図記録です。

房室結節、右室底および右室心尖部。右心房レベルの心内電図記録における心房a波は、体表面心電図のP波に対応します。心室電図のV波は、体表面心電図のQRS波に対応します。

次に、代表的な体表CCGおよび心腔内電図と、体表からの心房バーストペーシング後に心房細動を発症したマウスを示します。CCGでは、RR間隔が不規則であり、明らかなP波は認められません。一方で、心房電図では、心房細動に一致する不規則で速い心房信号が認められます。

心室電図は、体表誘導のRR間隔と同様に、より低い周波数を示します。マウスにおける電気刺激のプログラミング方法について説明しましたが、この処置を行う際は、過度な出血を避け、体温を36から37°Cの正常範囲内に維持することが重要です。さらに、イソフルランへの曝露を最小限にするようにしてください。2時間を超える曝露や高濃度での曝露は、マウスの心機能および呼吸機能を抑制する可能性があります。

したがって、すべての開始操作は2時間以内に完了させることを推奨します。以上です。ご視聴ありがとうございました。皆様の実験の成功を願っております。