该协议可用于测量小鼠的呼吸模式。重要的是,它可以最大限度地减少转基因菌株中活性行为的影响,从而混淆结果。这种技术的主要优点是,它是无创的,它不要求使用麻醉或压力诱导约束。
首先确保所有软管和管连接到气压表室,并直接将气体流入管和真空流出管连接到气压表扫描室。要校准进入腔室的低流量,请将流入和流出室的流量设置为零,然后拆入腔室的流量管。关闭真空,在低单元中输入零,以记录气压多张计软件的 7700 放大器设置中的零流量。
然后重新连接进气管并打开真空流量以校准高流量,并允许 20.93% 氧平衡氮气从气体混合器流经气压表扫描室。接下来,将流量计中测得的流量值从每分钟升数转换为千分之一秒,然后单击高单位单元以毫秒为单位输入值。双击高 cal,将时间更改为三秒,然后单击"测量"。
然后将 7700 放大器设置选项卡保持打开状态,以校准代谢分析仪到气压多光成像软件。为了校准代谢分析仪,在气体混合器程序中,将气体混合器设置为20.93%氧和79.07%氮气。在代谢分析仪上,将氧气校准水平设置为 20.93%,将二氧化碳设置为 0%,一旦气体分析仪上输入了适当的值,将表盘转回样品,以设置高氧和低二氧化碳百分比。
单击气压多光成像软件的 ABCD 4 选项卡,在 C2 线的高单位下输入 20.93 进行氧气。在高 cal 下,将时间更改为三秒,然后单击"测量"。在 C3 线的低热量下输入零,以表示二氧化碳。
然后将时间更改为三秒,然后单击"低卡路里下的测量"。在气体混合器程序中,将氧气值更改为 10%,将二氧化碳值更改为 5%,并等待几分钟,使气体流量调整到这些值。在代谢分析仪上,将调节旋钮调入 5%以将二氧化碳校准为 5%,注意在校准值后将表盘转回样品。
检查分析仪读数是否稳定后,单击 C3 下的高单位并输入五个二氧化碳。然后将高分更改为三秒,然后单击"测量"。单击 C2 选项下的"低单位",然后输入 10 表示氧气,然后单击"低热量",输入三秒钟,然后单击"测量"。
将气体混合器变回 20.93% 氧气和 79.07% 氮气,等待几分钟,让腔室调整到这些值。使用经过认证的储气罐定期运行附加校准,以确认流量混合器和氧气-二氧化碳分析仪的正常工作。校准代谢分析仪后,重新检查连接到气压表室的流量计,并调整进入和流出腔室的空气流量,以符合实验的速率。
当所有设置都应用于气压多版扫描软件时,单击"获取"选项卡中的"关闭"。点击"开始获取",为文件命名,然后单击"确定"以开始录制。对于无节制的气压多测,请记录鼠标的重量和初始体温,然后再将鼠标返回到其家庭笼子。
等待 10 分钟,从空室收集背景氧气和二氧化碳数据,然后再将鼠标放入腔室。在第一个小时中,记录动物的行为,记录详细的笔记,包括腔室的输入和流出的具体值。在室习惯结束时,使用植入式设备时,请观察接下来 60 分钟的安静呼吸片段,每 10 分钟进行一次体温测量。
注意熟悉一般小鼠行为,以便可以适当识别平静呼吸、无嗅觉、梳理或探索的实例。实验结束时,将鼠标返回到其保持架,彻底清洁并擦拭设备。对于代谢分析,打开软件中的代谢面板,从腔室空时开始,获得前 10 分钟氧气和二氧化碳水平的平均值。
查看气压学多光成像软件的流面板,右键单击"分析属性"以设置适当的参数。对于呼吸分析的模式,使用有关动物行为的注释以及流板跟踪来确认 15 秒安静呼吸的时间。然后从数据解析器选项卡输入打开解析器对话下的时间,然后单击"解析器视图模式",仅显示感兴趣的特定 15 秒段。
要分析呼吸暂停和增强呼吸,请在打开的审阅文件中退出解析器视图模式,然后单击"设置 P3 设置"和"图形设置"以选择页面视图作为类型,五个作为窗格数。在标有"低"的框中输入减二,在标有"高"的框中输入减二,以毫秒为单位,应用更改。然后滚动到流量跟踪面板上的 30 分钟标记,并手动计算呼吸暂停和增强呼吸 30 到 60 分钟后,鼠标被放置在腔室。
对于此分析,暂停呼吸持续超过或等于 0.5 秒的暂停时间表示呼吸暂停。增强的呼吸表明,呼吸轨迹急剧上升,超过1.25毫升/秒,然后急剧下降低于负0.75毫升/秒。这种代表性的流跟踪安静呼吸在22个月大的老鼠是典型的模式,其中呼吸是一致的,没有活跃的呼吸行为。
这种呼吸模式来自一个更活跃的部分,在此期间,小鼠正在探索腔室嗅探和/或梳妆,不理想的呼吸收集类型用于这种方法。为评估两个时间点之间可能的呼吸差异模式而选择的参数是呼吸频率、潮汐体积、分钟通风、潮汐体积吸入时间比和分钟通气排出二氧化碳比。对频率、潮汐体积、分钟通风、潮汐体积吸入时间比和分钟通风排出二氧化碳比的四个15秒基线段进行了进一步分析。
任何时间点之间没有显著差异,任何呼吸测量模式的四个时间段中的任何一个之间没有差异。在30至60分钟的无节制气压测测方案中,对每只动物观察到的呼吸暂停和增强呼吸数进行量化,发现老年动物在30分钟内展示了大量呼吸暂停和增强呼吸的存在。研究人员还可以利用气能挑战,如缺氧或高帽,记录任何变化的呼吸模式产生的干预或治疗。
这项技术为小啮齿动物和转基因动物菌株的呼吸模式提供了一种特征,这些动物株可能表现出明显的行为差异。