心率在小鼠中通过无创M型超声心动图测量子宫内

摘要

超高频超声是一个功能强大的实时成像工具，研究在小动物心脏异常。其无创允许维持胚胎的生理状态。在这里，我们将展示采用M型超声测量胚胎的心脏率E18.5 在子宫内 。

摘要

先天性心脏疾病（CHD）死亡是出生时最常见的非感染性原因。冠心病的发病率介乎4至50/1，000胞胎（疾病和损伤区域的估计，世界卫生组织，2004年）。手术，往往危及生命的质量需要纠正心脏缺陷，提醒发现冠心病的原因的重要性。突变小鼠模型和实时成像技术已成为必不可少的工具来研究这种疾病的病因。虽然先进的方法让心中异常胚胎的实时成像，后者的生理和血流动力学状态往往是由于手术和/或冗长的程序损害。非侵入性超声成像，但是，可以使用，不用手术暴露的胚胎，从而保持它们的生理机能。在此，我们用简单的M型超声在子宫内评估在E18.5胚胎的心脏速率。心脏异常率的检测的确是一个不错的籼对心脏功能障碍的器，从而构成，可能导致心脏衰竭发育缺陷的识别的第一步。

引言

冠心病是死亡在出生¹最常见的非感染性原因。通常需要多次手术，以纠正其科目的生活质量可能会保持¹受损的结构性缺陷。冠心病的孩子经常发生，即使他们没有经历手术神经系统紊乱，说明在发展^2,3 宫内的后果非常重要。遗传和环境因素，如接触到病毒或化学品（酒精）怀孕期间，引起冠心病。研究遗传贡献者仍然处于早期阶段，但发展迅速。为了找出这些贡献者和了解他们在心脏发育的作用，表型分型突变小鼠用一个简单而强大的工具将是非常有益的。

鼠标确实是选择冠心病研究的动物模型，和大多数人的情况下，可以在小鼠^4,5重现。因此，胎鼠心脏表型已成为INCreasingly重要的是要研究人类冠心病的病因，需要足够的工具。虽然固定的标本组织学研究是非常宝贵的，活的动物的实时成像关键的是要了解心脏的生理机能。视频显微镜提供实时成像。但是，它需要剖腹暴露的胚胎，从而危及到他们的生理和血流动力学状态。最近，超声心动图已成为在诊所以及在​​小鼠心脏评估的标准成像技术。

小鼠胎儿超声心动图是使用标准的临床超声诊断系统，以及超高频超声系统进行。后者提供30 MHz或产生二维图像，并允许早期胚胎阶段的评价较高频率换能器。这些传感器具有相对较差的穿透深度（〜13毫米）的，这一点，然而，足以获得足够的成像平面，并确定基本心脏每年rameters，如心脏速....

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研究方案

在这个协议中显示的所有程序已批准红外对抗动物保护委员会。

1。超声系统和终端准备

1. 启动超声成像系统，并根据制造商的指示（ 图1）连接的扫描头以及生理学控制器单元。选择心脏测量程序和相对应的30兆赫传感器的扫描头。
2. 填用离子交换水的扫描头的物镜转换器。避免产生气泡，因为他们与成像分辨率干涉。将扫描头与手柄侧面上的保持器附近的成像平台（ 图1A）。
3. 消毒成像平台和工作区。
4. 完全填充瓶超声波凝胶，避免泡沫的形成，并把它倒挂在其prewarming容器设置为37°C（ 图1B）。
5. 验证氧基的含量根和异氟醚和管道系统进行麻醉。一个实验〜8胚胎会使用约15-20 L氧气。
6. 将眼科唇膏，脱毛霜及附近的成像平台（ 图1B）电极凝胶的瓶子。
7. 确认红外线烤灯功能。在训练过程中，设置热级中，灯的位置和使灯泡的​​小鼠以维持恒定的体温和心脏速率之间的距离。
   注意：适当准备的系统和材料是至关重要的。冗长的程序，可能会影响胎儿的生理和血流动力学特征，只要麻醉通过降低心脏心率，血压和血液氧合水平踩下心脏功能。的处理时间〜8胎（平均产仔数的C57BL / 6）应为大约1小时。其他小鼠品系可以提供一些胎儿较高，可能与较大的女性的大小。训练....

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结果

上述方法被用于评估在子宫内对小鼠胚胎的心脏速率存在或不存在的丝氨酸蛋白酶弗林蛋白酶的内皮细胞在E18.5的影响。弗林属于前蛋白转化酶（个人电脑）的切割蛋白前体的碱性氨基酸残基后的家庭。弗林蛋白酶和它的底物是分泌蛋白和裂解可以发生在高尔基体，内体或在细胞表面。弗林蛋白酶的关键底物包括TGFB，以及TGFB样因子，如骨形态发生蛋白（BMPs）中发挥心脏发育中起重要作用?.......

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讨论

M型超声心动图是在小鼠胚胎的子宫内心脏率来衡量一种有效而简单的方法。市售的转换器提供足够的分辨率以可视化的小跳动的心。因此，它们允许一个高度精确的心脏速率测量时，相对于其他方法，如脉冲的测量，并且可以替换高分辨率视频显微镜。然而，目前的工具不允许所有胚胎的同时分析，这意味着一个繁琐的过程可视化每个胚胎。此外，鉴于相当窄的领域和不存在字段?.......

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材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Isoflurane	Pharmaceutical Partners of Canada Inc.	CP0406v2	1-chloro-2,2,2-trifluoroethyl difluoromethyl ether
Ultrasound gel	Parker Laboratories Inc.	Aquasonic Clear
Electrode gel	Parker Laboratories Inc.	Spectra 360
Ophthalmic gel	Novartis	Tear-Gel
Depilatory cream	Church Dwight Co., Inc.	Nair
Hair clipper
Gauze/cotton swap	Q-tips
Permanent marker
High-Resolution In vivo Ultrasound Imaging System	Visual Sonics	Vevo770
30 MHz Transducer	Visual Sonics	RMV707B
Imaging platform and physiology controller unit	Visual Sonics
Anesthetic System	Cyprane North America Inc.	312462
Infrared heating lamp