2012년 2월 23일
태아 및 신생아 생쥐의 측정 왼쪽 심실 압력 (LV)이 설명되어 있습니다. 압력은 초음파지도하에 LV로 유체 가득한 변환기에 연결된 바늘을 삽입하여 측정됩니다. 케어는 실험 프로토콜 동안 정상적인 심장 기능을 유지하기 위해 이동해야합니다.
이 절차의 전반적인 목적은 배아 후기 및 신생 마우스의 좌심실(LV) 압력을 측정하는 것입니다. 먼저, 장비를 준비합니다. 압력 트랜스듀서에 연결된 바늘을 초음파 프로브와 정렬시켜야 합니다.
그런 다음 마우스를 준비하고 초음파를 통해 LV를 영상화합니다. 이어서 바늘을 LV 루멘 내부로 삽입하여 박동성 압력을 측정하고 기록합니다. 최종적으로, 이러한 초음파 유도하 액체 충전 카테터 삽입술을 사용하여 배아 후기 및 신생아 초기 마우스의 수축기 압력을 확인합니다.
서보(servo), 무압력 측정 또는 고체 상태 카테터와 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 배아 후기 및 신생 마우스의 압력을 견고하고 반복 가능한 방식으로 측정할 수 있다는 점입니다. 일반적으로 이 기술을 처음 접하는 사용자는 배아가 회전하기 때문에 배아낭 내에서 배아의 방향을 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 초음파 프로브를 적용할 때, 연구 대상 마우스의 단계에 따라 적절한 프로브를 선택하고 증류수를 채웁니다.
초음파 시스템의 조절 가능한 스탠드에 프로브를 배치합니다. 플랫폼에 고정된 마우스의 LV apex(좌심실 첨부)가 주입 암을 향하도록 스탠드를 조절하여 LV long axis view(좌심실 장축 뷰)가 확보되게 합니다. 압력 시스템은 액체가 채워진 압력 트랜스듀서, 브리지 앰플리파이어, 데이터 수집 시스템 및 랩 차트로 구성됩니다.
소프트웨어 패키지와 10% 헤파린 식염수가 채워진 20 milliliter 주사기를 사용하여 튜빙을 세척합니다. 튜빙 내부나 트랜스듀서 위에 기포가 갇히지 않도록 주의하십시오. 트랜스듀서로 연결되는 튜빙은 3방향 스톱콕, 루어 락 및 호스 바브로 연결됩니다.
마노미터를 사용하여 압력 트랜스듀서 시스템을 교정한 후, 니들 튜빙과 케이싱을 주입 암에 장착하십시오. 마노미터를 튜빙을 주입 암에 고정할 수 있는 케이싱으로 교체하십시오. 이 케이싱은 단순히 3 mL 시린지 몸체를 변형한 것입니다.
압력 변환기를 링에 고정합니다. 폐쇄를 방지하기 위해 이미징 플랫폼과 대략 같은 높이에 둡니다. 바늘 튜브에 가능한 가장 큰 크기의 바늘을 부착하고, 몇 방울이 나올 때까지 헤파린 처리된 식염수를 더 주입합니다.
바늘을 다시 뺍니다. 튜브 내부나 트랜스듀서 위에 기포가 갇혀 있지 않은지 확인하십시오. 이제 이미징 플랫폼 위에 초음파 젤을 듬뿍 바릅니다.
3 mL 시린지 본체에서 바늘을 회전시켜 바늘의 경사면이 위를 향하게 합니다. 그런 다음 조절 가능한 스탠드를 사용하여 바늘이 젤 내부로 직접 진입할 수 있도록 프로브의 위치를 조심스럽게 맞춥니다. 이미징 프로브의 중심 아래에서, 바늘은 프로브 커버를 뚫지 않을 만큼 충분히 아래에 위치해야 하지만, 프로브의 초점 거리 내에 들어올 만큼 충분히 가까워야 합니다.
필요한 경우, 바늘이 이동하는 동안 올바른 평면을 유지하도록 손으로 구부릴 수 있습니다. 정렬 상태를 유지하며 바늘을 후퇴시키고 이미징 프로브를 들어 올려 이미징 플랫폼 위에 마우스를 배치합니다. 마우스 마취를 진행하기 전에 바늘을 교체하십시오.
1.5% Isofluorane을 지속적으로 흡입시켜 시기가 맞춘 임신한 어미 쥐 또는 신생 쥐를 마취합니다. 신생 쥐의 작은 머리에 맞추기 위해 표준 노즈콘에 튜브를 삽입할 수 있습니다. 신생 쥐의 경우, LV apex가 주입 암(injection arm)을 향하도록 하여 초음파 시스템의 영상 플랫폼에 배와 등 중 등이 바닥에 닿는 앙와위(dorsal decubitus position)로 고정합니다. 신생 쥐의 경우, 외부 가열 램프를 사용하여 체온을 유지합니다.
임신한 마우스는 더 많은 준비 과정이 필요합니다. 부착된 ECG 검출기와의 결합을 위해 사지에 초음파 젤을 도포하고 심박수를 모니터링합니다. 피드백을 위해 직장 온도계를 삽입합니다.
체온 조절. 제모 크림을 사용하여 복부의 털을 제거하고 물로 헹굽니다. 해부 가위와 곡선 핀셋을 사용하여 복부를 절개합니다.
자궁각 하나를 외부로 노출시켜 따뜻한 식염수를 적신 거즈 패드 위에 놓습니다. 이 절차 전반에 걸쳐 모든 배아와 모체 복부를 습윤하게 유지하십시오. 따뜻한 식염수를 주기적으로 보충하면서, 초음파 프로브를 사용하여 LV의 흉골 옆 장축 뷰(parasternal long axis view)를 얻을 수 있도록 배아를 적절한 위치로 조심스럽게 조작합니다. 이때 거즈 롤을 사용하여 배아의 방향을 유지하는 데 도움을 받을 수 있습니다.
한쪽 자궁각에 있는 모든 배아의 압력 측정을 마친 후, 다른 쪽 자궁각에서 동일한 과정을 반복하십시오. 먼저 미리 데워둔 Degas 초음파 젤을 배아 또는 신생 마우스 위에 도포합니다. 이미징 프로브를 내리고 이미징 플랫폼의 각도를 조절하여 최적의 흉골 옆 좌심실(LV) 장축 뷰를 확보하십시오.
바늘의 정렬이 흐트러질 수 있으므로 프로브의 각도를 조정하지 마십시오. 초음파 화면으로 LV 영상을 모니터링하면서 바늘이 프로브 하단에 가까워질 때까지 천천히 전진시킵니다. 정렬이 어긋난 경우, 필요에 따라 바늘과 프로브의 위치를 조정하여 이를 수정하십시오.
신생 생쥐의 이미지는 배아로는 달성하기 어려운 lv의 이상적인 방향을 보여줍니다. 압력 데이터 기록을 시작하십시오. 바늘을 생리식염수로 부드럽게 세척하고, 20 milliliter 주사기 및 대기로 연결되는 스톱콕을 닫으십시오.
압력을 관찰하십시오. 바늘에 가해지는 압력을 최소화할 수 있도록 프로그램 설정을 높이십시오. 바늘이 초음파 영상의 가장자리에 보이지만, 아직 lv 내에는 들어가지 않을 때까지 천천히 전진시키십시오.
필요한 경우, 바늘의 위치를 조정하여 심첨부(apex)를 통해 LV로 진입하십시오. 바늘의 이미지를 선명하게 유지하기 위해 필요한 경우 프로브의 위치를 조정하십시오. 압력 데이터를 기록하고 초음파 이미지로 바늘의 위치를 모니터링하면서 바늘을 LV 루멘 내부로 전진시키십시오.
압력 변환기에서 박동성 기록이 시작되면 좌심실(LV) 내강 내에 위치했음이 확인됩니다. 바늘이 좌심실 내강에 있는 것으로 보이지만 압력 기록이 박동성으로 나타나지 않는 경우, 압력 증가가 감지될 때까지만 시린지 플런저를 가볍게 두드려 바늘을 세척하십시오. 압력 측정 중 심장의 상태가 변하는 것을 방지하기 위해 액체 세척량은 최소한으로 유지해야 합니다.
압력 측정값이 여전히 맥동성으로 나타나지 않는다면, 바늘이 적절한 평면보다 높거나 낮게 위치하여 LV 루멘 내로 삽입되지 않았을 수 있습니다. 바늘을 후퇴시킨 후 식염수로 세척하고 다시 전진시키십시오.
맥동성 측정값이 여전히 얻어지지 않는 경우, 다음 마우스로 이동하며 매번 새로운 마우스에는 항상 새 바늘을 사용하십시오. 실험 기간 동안 배아와 신생 마우스의 스트레스를 최소화하기 위해 전체 과정은 가능한 한 신속하게 수행해야 합니다. C 57 Black six J 마우스의 심실압은 E 18 마우스에서 측정되었습니다.
예상한 바와 같이, 바늘이 좌심실(LV) 외부에 있을 때는 압력이 0에 가까웠으며, P 14 단계의 고령 마우스의 경우 바늘이 좌심실(LV) 내부에 있을 때 맥동성 압력이 측정되었습니다. 압력 크기가 더 커지고 심박수가 높아짐에 따라 압력 읽기 값이 감쇄되었습니다. 심박수는 E 18에서 P 14 사이의 다양한 연령대에서 측정된 맥동성 압력 읽기의 빈도를 통해 결정되었습니다.
심박수를 측정하고 좌심실(LV) 수축기 혈압을 계산했습니다. 이 과정을 수행하는 동안, 주기적으로 배아에 수분을 공급하고 모체의 상태를 확인하는 것이 중요합니다. 이 기술은 심혈관 생리학 연구자들이 성장 중인 생쥐의 혈압 변화를 탐구할 수 있는 길을 열어줍니다.
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본 논문은 초음파 유도를 통해 배아 후기 및 신생 마우스의 좌심실(LV) 압력을 측정하는 절차를 설명합니다. 이 방법은 정상적인 심장 기능을 유지하면서 압력 트랜스듀서와 연결된 바늘을 좌심실(LV)에 삽입하는 과정을 포함합니다.
후기 배아 및 신생 생쥐의 좌심실 압력을 정량적으로 측정하면 질환 관련 모델에서 심혈관 발달과 기계적 신호전달(mechanotransduction)을 정밀하게 조사할 수 있습니다. 이러한 기능은 특히 기계적 스트레스와 세포외 기질 결함이 연관된 혈관 및 심장 연구에서 표적 검증에 대한 예측 신뢰도를 높여줍니다. 초기 단계 연구에 견고한 압력 측정법을 통합함으로써 심혈관 포트폴리오의 후속 중개 연구 및 전임상 결정에 따른 리스크를 줄일 수 있습니다.
이 방법은 발달 관련 마우스 모델에서 가설 기반의 정량적 심기능 평가를 가능하게 함으로써, 초기 발견 단계와 전임상 연구 사이의 가교 역할을 합니다.