마우스에 프로그램된 전기 자극을

마취된 마우스는 가열판 위에 등을 대고 눕힌 자세(supine position)로 테이프로 고정합니다. 우측 경정맥을 분리하고 정맥의 근위단을 결찰합니다. 1.1 French OC Apolar 카테터를 정맥에 삽입한 후, 카테터를 우심방과 우심실까지 진입시킵니다.

마지막으로, 카테터의 위치를 고정하고 출혈을 방지하기 위해 정맥의 원위단을 묶어줍니다. 안녕하세요, Baylor College of Medicine 분자 생리학 및 생물 물리학과의 Dr.Zver 연구실 소속 Naali입니다. 오늘은 마우스의 전기 자극을 프로그래밍하는 절차를 보여드리겠습니다.

본 실험실에서는 생쥐의 유도성 부정맥을 연구하기 위해 이 절차를 사용합니다. 이제 시작해 보겠습니다. 캐뉼라 삽입 및 카테터 삽입 수술 전, 마취된 생쥐의 목선부터 가슴 중앙 높이까지 털 제거기로 제모합니다.

10% 포비돈 요오드로 수술 부위를 소독합니다. 마우스를 앙와위로 배치하고 사지를 ECG electrodes Incorporated 전극에 테이프로 고정합니다. 가열 보드의 경우, 열 분석 시스템으로 제어되는 가열 패드에 직장 온도 프로브가 연결된 시스템을 권장하며, 이를 통해 체온을 37 ± 1 °C로 유지합니다.

발가락 꼬집기(toe pinch)를 통해 마우스가 완전히 마취되었음을 확인한 후, 쇄골 높이에서 정중선 오른쪽으로 0.5인치 길이의 절개를 가합니다. 둔성 박리(blunt dissection)를 통해 피하 조직, 타액선 및 림프 조직을 분리합니다. 우측 경정맥을 시각화하기 위해, 정맥의 근위단(proximal end)을 6-0 봉합사로 묶습니다.

시각화된 세그먼트의 원위단 정맥 아래에 또 다른 봉합사를 배치합니다. 이제 표면 ECG를 기록하기 위해 컴퓨터 기반 데이터 수집을 시작합니다. 카테터를 기록 모드의 외부 자극기에 연결합니다.

다음으로, 근위부 봉합사를 부드럽게 당기면서 미세 가위를 사용하여 정맥의 세로 방향으로 작은 절개를 가합니다. 정맥이 직선 형태를 유지하도록 1.1 French Octo puller 카테터를 정맥을 통해 우심방과 우심실로 삽입합니다. 카테터가 적절한 위치에 있는지 확인하기 위해 우심실 첨부, 우심실 기저부, 방실결절 및 우심방 수준에서 4개의 심내 전기도 파형을 시각적으로 확인합니다. 마지막으로 원위부 봉합사를 묶어 카테터 위치를 고정하고 심방 페이싱 시 발생할 수 있는 출혈을 방지합니다.

심방 내부에 위치한 전극 쌍을 기록 모드에서 자극 모드로 전환하며, 다른 전극 쌍들은 기록 모드를 유지합니다. 마우스의 심방 부정맥 취약성 증가 여부를 판단하기 위해 우심방에 프로그래밍된 전기 자극을 수행합니다. 먼저, 자극 캡처의 일관성을 테스트하기 위해 서로 다른 기본 주기 길이(BCL)에서 최소 52 millisecond의 전류 펄스를 인가하여 심방 페이싱 임계값을 결정합니다.

초기 펄스 열의 BCL은 고유 BCL보다 약간 낮으며, 10 milliseconds만큼 감소시킵니다. 자극 포획에 필요한 전형적인 전류 진폭은 100에서 200 microamps입니다. 100 milliseconds의 BC로 15초 동안 심방 페이싱 열을 적용한 후, 페이싱 열의 마지막 자극과 첫 번째 자발적 동결절 박동의 시작 사이의 간격으로 정의되는 동결절 회복 시간(SNRT)을 측정합니다.

심방 유효 불응기(A ERP)를 결정하려면, 고정된 BCLS의 심방 페이싱 트레인 시리즈를 적용하며, 여기서 S1은 한 쌍의 짧은 조기 자극 S2를 포함합니다. S1-S2 간격은 페이싱 트레인마다 70 ms에서 20 ms까지 2 ms씩 점진적으로 감소시키며, 각 자극 프로토콜 사이에는 최소 30 s의 회복 기간을 둡니다. A ERP는 S2로 전도된 박동을 생성하지 못한 심방의 가장 긴 S1-S2 결합 간격으로 정의됩니다.

심방 페이싱 트레인과 조기 자극을 유사하게 적용하여 방실결절의 유효 불응기(AV NERP)를 측정합니다. AV NERP는 심방에 전달된 조기 자극 이후에 His 전위는 나타나지만 QRS 군은 나타나지 않는 가장 긴 S1-S2 결합 간격으로 정의됩니다. 심방세동을 포함한 심방 부정맥의 유발 가능성은 일련의 2초 버스트를 적용하는 버스트 페이싱 프로토콜을 사용하여 테스트할 수 있습니다.

처음 두 번의 2초 버스트는 주기 길이(CL)가 40 milliseconds이며, 이후 각 2초 버스트의 CL은 최종 CL인 20 milliseconds에 도달할 때까지 이전 버스트보다 2 milliseconds씩 짧아집니다. 모든 페이싱 프로토콜이 완료되면 데이터 수집을 중단합니다. 종말 전생리학(EP) 연구의 경우, 매듭을 부드럽게 풀어 카테터를 분리합니다.

여기 마우스의 대표적인 표면 심전도(ECG)와 심내 전기도를 보여드립니다. 이 표면 심전도는 분당 약 540회의 빈도를 가진 규칙적인 동결절 리듬을 보여줍니다. 다음 네 개의 전기도는 우심방 수준에서 기록된 이극 심내 전기도 기록입니다.

심방심실결절, 우심실 기저부 및 우심실 첨부. 우심방 수준의 전기도 기록에서 나타나는 심내 a파는 표면 CCG의 P파에 해당합니다. 심실 전기도의 V파는 표면 CCG의 QRS파에 해당합니다.

다음으로 대표적인 표면 CCG 및 심장 내 전위도, 그리고 표면 심방 버스트 페이싱 후 심방세동이 발생한 생쥐를 보여드리겠습니다. CCG에서 RR 간격은 불규칙하며 뚜렷한 P파가 관찰되지 않습니다. 반면, 심방 전위도에서는 심방세동과 일치하는 불규칙하고 빠른 심방 신호가 나타납니다.

심실 전위도는 표면 리드 RR 간격과 유사하게 더 느린 빈도를 보입니다. 지금까지 생쥐에서 전기 자극을 프로그램하는 방법을 보여드렸으며, 이 절차를 수행할 때 과도한 출혈을 피하고 체온을 36에서 37°C의 정상 범위 내로 유지하는 것이 중요함을 기억하십시오. 또한, Isoflurane 노출을 최소화하십시오. 2시간 이상의 장시간 노출이나 고농도 노출은 생쥐의 심장 및 호흡 기능을 억제할 수 있기 때문입니다.

따라서 모든 과정은 2시간 이내에 완료하는 것을 권장합니다. 이것으로 모든 설명을 마칩니다. 시청해주셔서 감사드리며, 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.