This work was supported by a National Heart, Lung, and Blood Institute grant 1RO1-HL-105296-01 (to D.E. Berkowitz) and an Australian Research Council Grant DP110101134 (to A. Avolio).

이 프로토콜은 존스 홉킨스 대학의 기관 동물 케어 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 솔루션, 재료, 동물의 1. 준비 <ol><li> 페닐에 (PE) 0.9 % 식염수 나트륨 니트 로프 루시드 (SNP)의 300 ㎍ / ㎖의 용액의 300 ㎍ / ㎖의 솔루션을 준비합니다. 10 ml의 0.9 %의 식염수에 ml의 헤파린 1000 U / 1 ㎖를 혼합하여 별도의 헤파린 식염수를 준비합니다. 참고 : 마약 사용하기 전에 실온에 있어야합니다. </li><li> 두 30 G X ½ &quot;피하 주사 바늘과 PE 10 폴리에틸렌 튜브에서 정맥 내 약물 주입 용 카테터를 확인합니다. , 카테터을 튜브의 한쪽 끝으로 하나의 바늘을 삽입합니다. 다른 피하 주사 바늘의 바늘 부분을 제거하고 튜브의 다른 쪽 끝으로 무딘 끝을 연결합니다. 1 ML의 주사기에 카테터를 연결하고 헤파린 식염수 용액으로 카테터를 입력합니다. </li><li> 마취 유도 챔버 (C)에 넣어 마우스100 % 산소에 2-2.5 %의 이소 플루 란을 ontaining. 그것은 외부 자극에 응답하지 않는 때까지 유도 챔버에 마우스를 둡니다. </li><li> 유도 챔버에서 마우스를 제거하고 가열 된 심전도 (ECG) 패드에 놓습니다. 2 % 이소 플루 란에서 동물을 유지한다. </li><li> 절차를 수행하는 동안 건조를 방지하기 위해 동물의 눈에 수의사 연고 또는 식염수를 적용합니다. </li></ol> 꼬리 정맥에 카테터를 삽입 2. <ol><li> 꼬리 정맥 꼬리의 양쪽에 횡 방향으로 배치되기 때문에, 더 나은 액세스쪽으로 동물을 놓는다. 테이프로 ECG 패드에 마우스를 고정합니다. 동물이 꼬리 정맥의 혈관 확장을 촉진하기 위해 따뜻한 유지되어 있는지 확인합니다. </li><li> 지혈대로 실라 스​​틱 튜브의 조각을 사용하여, 꼬리의 기지 주변에 지혈대를 묶어. 혈관을 축소 할만큼 꽉하지만 동맥 순환을 차단하는 것만으로는 충분하지 지혈대를 묶어. 2-3 분 후, 정맥 팽출 더욱 볼 수있게해야. </li><li> 조심스럽게 팽팽 꼬리를 잡아 당깁니다. 한 손으로 각도로 꼬리를 구부리고 다른와 꼬리에 바늘 평행을 유지. 피어스 꼬리 정맥에 피부를 통해 구부러진 바늘. 바늘이 혈관에 삽입하는 경우 혈액이 카테터에 다시 밀어 버린다. </li><li> 바늘이 카테터를 확보하기 위해 삽입 조직 접착제 한 방울을 놓습니다. 지혈대를 제거하고 작은 저항 식염수를 주입하여 개통을 확인합니다. </li></ol> 대퇴 동맥을 통해 혈액의 압력 카테터 3. 삽입 <ol><li> 증류수로 채워진 30 ㎖ 주사기로 압력 카테터를 삽입하고, 압력 제어 유닛에 카테터를 연결한다. 물에 카테터를 적시, 설정 및 수술 과정에서 30 ~ 45 분에 연결. </li><li> 동물 부정사를 놓고 ECG 패드에 그것의 발을 붙입니다. 대퇴 동맥을 통해 가슴과 지역에 제모 크림을 적용합니다. <ol><li> 3-5 분 정도 기다렸다가 크림과 머리를 제거합니다. 목oroughly 초음파 동안 유물을 방지하기 위해 가슴에서 머리를 제거합니다. 초과 제모 크림을 제거하기 위해 적신 솜으로 가슴과 뒷다리 지역 모두를 닦습니다. </li></ol></li><li> 미세 가위를 사용하여, 대퇴 동맥의 위치에서 상기 피부 절개. 대퇴 동맥을 나타 내기 위해 피하 지방 조직을 해부하다. 대퇴 동맥 복부 부분적으로 덮여있다. 복부를 멀리 이동하는 지혈제를 사용합니다. 촉촉한 거즈로 덮고 또는 대안 마르지 조직을 방지하기 위해 정기적으로 그 위에 식염수 떨어지는하여 촉촉한 조직을 유지합니다. </li><li> 미세 집게를 사용하여, 동맥 - 정맥 번들 거리에 신경을 분리합니다. 조심스럽게 정맥에서 동맥을 분리 동맥 - 정맥 번들 주위에 칼집을 관통. 기단부에서 동맥 주위에 하나의 봉합사를 전달하고 말단에 두 봉합을 배치합니다. </li><li> 안전하게 말초 혈액의 흐름을 중지 가장 말단 봉합 매듭. 페이지를 끌어 지혈제를 사용하여roximal 봉합 일시적으로 대퇴 동맥으로 혈액의 흐름을 중지합니다. 대퇴 동맥에 작은 절개를 만들기 위해 microscissors를 사용합니다. 말초 매듭 근처의 절개를합니다. </li><li> 압력 제어 유닛에 교정 설정을 사용하여 카테터로 데이터 수집 소프트웨어를 보정. 변환기를 읽고 다시 압력 제어 수단을 전환하고 압력 카테터 균형되도록 물로 채워진 주사기 카테터 출력 0mm 수은. </li><li> 대퇴 동맥에 카테터를 삽입합니다. 한 손으로 미세 집게로 절개를 열고 다른 손으로 동맥에 카테터 헤드를 삽입합니다. <ol><li> 동맥에 카테터를 확보하기 위해 카테터 와이어 주위의 중간 봉합 매듭. 근위 봉합을 휴식과 복부 대동맥으로 앞으로 카테터를 진행합니다. 근위 봉합사는 상기 카테터를 고정 및 출혈을 방지 매듭. </li></ol></li><li> 조심스럽게 마우스, 압력 카테터들과 식염수로 ECG 패드를 이동초음파 촬상 스테이지 yringe. 압력 제어 유닛에 혈압 카테터를 연결한다. 주사기 펌프의 식염수 주사기를 놓습니다. 동물과 카테터가 20 분 동안 평형을 허용합니다. </li></ol> 4. 혈압 범위 대동맥 직경 측정 <ol><li> 1.5 %로 이소 플루 란을 줄일 수 있습니다. 장축 뷰를 이용하여 B 모드에 종 대동맥 시각화. 동일한 뷰가 실험 기간 동안 유지 될 수 있도록 레일 시스템 상에 변환기를 탑재. </li><li> 초음파 메인 프레임에서 대동맥의 섹션을 통해 M 모드 커서를 추적 할 놓습니다. M 모드를 사용하여 심장주기 위에 대동맥 직경 변화를 추적. </li><li> PE 솔루션 주사기에 식염수를 변경하고 주사기 펌프에 주사기를 놓습니다. <ol><li> 기준 대동맥 압력에서 녹음 M 모드. 360 ㎍ / kg / min으로 주입을 시작하여 고원에 도달하는 대동맥 압력 1 분 동안 달이다. 25g 마우스의 경우, 이것은 수행SE는 30 μL / 분 동일합니다. </li><li> 다음 주입을 중지, M 모드를 기록하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li></ol></li><li> 240 ㎍ / kg / 분으로 낮은 주입 속도. 25g 마우스의 경우,이 용량은 20 μL / 분 동일합니다. 고원에 혈압, 기록 M 모드 1 분 동안 주입, 주입을 시작합니다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li><li> 120 ㎍ / kg 단계를 반복 4.4 / 분 PE (25g 마우스 10 μL / 분). </li><li> 식염수로 PE를 교체하고 360 ㎍ / kg / 분의 주입에 사용되는 속도로 식염수를 주입 (30 μL / 분 25g 마우스의 경우). 상기 주입 대동맥 압력 및 압력이 기준 복귀된다의 증가를 생성하지 않을 때까지 2-3 분 동안 주입한다. 베이스 라인에서 안정 될 때 혈압을 위해 5 분을 기다립니다. </li><li> SNP와 식염수를 교체합니다. <ol><li> 기준 대동맥 압력에서 녹음 M 모드. 240 ㎍ / kg / min으로 주입을 시작 (20 μL / 분 25g 마우스 용)1 분 동안 달이다. 동맥압이 정체기에 도달 할 때, M 모드를 기록한다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li></ol></li><li> 120 ㎍ / kg / 분 (25g 마우스 10 μL / 분)에 대한 낮은 주입 속도. 고원에 혈압, 기록 M 모드 1 분 동안 주입, 주입을 시작합니다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li><li> 60 ㎍ / kg 단계를 반복 4.8 / 분 SNP (25g 마우스 5 μL / 분). </li></ol> 5. 실험 종료 <ol><li> 동물을 안락사하려면 4 %에 이소 플루 란을 증가시킨다. 일반적으로 1 ~ 2 분에, 둔화 호흡 할 때, 흉강을 열고 심장을 노출 가위로 흉골을 통해 절단. </li><li> 매체 집게로 마음을 잡고 가위로 상행 대동맥에서 절단하여 몸에서 절제. </li></ol>

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저자가 공개하는 게 없다.

압력 값의 넓은 범위에 걸쳐 여러 압력 증가에 직경 측정을 수행하는 것은 압력 경부 관계의 정확한 특성화를 위해 필요하다. 약리학 적으로 유도 할 수있는 상부 및 하부 압력 제한은 실험 집단에 따라 다를 수 있지만, 이상적인 범위는 약 12​​5mm 수은 이완기 200 mmHg로 수축기 50 mmHg에서 25 mmHg 이상이다. 360 ㎍ / kg / 분 PE 및 240 ㎍ / kg의 투여 량 / min의 SNP는 일반적으로 압력 범위의 제한을 유도. 그러나 PE의 용량은 360 ㎍ / kg / min으로는 한계에 도달했는지 확인하기 위해 480 ㎍ / kg / 분 SNP로 증가 할 수 있습니다. PE와 SNP의 작업 농도 미세한 압력 증가를 달성하도록 감소 될 수있다. 직경이 동물 실험 그룹 간의 동일한 압력 값을 유도 대동맥 압력으로 변하게 될 것은 중요하지 않다. 정맥 및 동맥 삽관 동일한 OU와 다른 위치에서 수행 될 수있다tcomes. 꼬리 정맥 삽관 때문에 꼬리 정맥의 작은 크기의 문제가 될 수있다. 또한, 꼬리 정맥은 어두운 색의 생쥐에서 쉽게 볼 수 없습니다. 대퇴 정맥 캐 뉼러로 대체 될 수있다. 대퇴 정맥이 더 접근하기 때문에이 경로는 쉽게 할 수있다. 압력 카테터를 삽입하는 대퇴 동맥 게다가, 경동맥 카테터를 통하여 삽입 될 수있다. 가슴 영역은 초음파 촬상 용 그대로 남아 있으므로 대퇴 동맥 그러나 경동맥 위에 바람직하다. 대퇴 동맥 삽관은 대퇴 동맥이 작기 때문에 더 어려울 수 있습니다. F 1.2 카테터를 사용하여 캐뉼 프로세스를 용이하게 복강 아래 근위 대퇴 동맥 카테터를 도입. 대퇴 동맥에 혈관 확장 리도카인 등 화제의 몇 방울 넣거나 또한 카테터의 삽입을 용이하게 용기를 확대 할 수 있습니다 카테터 도입기를 사용. 압력 카테터 취급 표기제조업체의 지시에 따라. 대동맥 내의 압력 강하가 미미로 대동맥 내의 카테터의 위치 동물 간의 일치 할 필요는 없다. 그러나 복부 대동맥에 카테터를 배치하면 흉부 대동맥의 초음파 영상과 간섭을 최소화하는 것이 더있을 수 있습니다. 일부 초음파 메인 프레임함으로써 M 모드에서 측정마다 직경 압력 측정을주는 M-모드 추적과 함께 압력을 실시간으로 녹화 할 수있다. 직경이 측정되는 위치는 압력이 기록되는 위치와 같은 위치가 아니기 때문에 불행히도, 래그는 카테터 기록 압력 및 대동맥에서 실제 압력 사이에 존재한다. 따라서, 단지 최대 및 최소 직경 측정은 데이터 분석을 위해 사용될 수있다. 이 방법의 주요 제한 및 오 밖으로 이동 대동맥에 의해 도입 된 측정의 불확실성이다심장주기 동안 초음파 평면 F. 모션 도입 오류가 MRI와 CT를 포함한 모든 영상 기반의 연구에 일반적입니다. 보상 전략은 움직임 (18)의 참조 프레임을 이동시키고, 데이터 처리시 구현되는 해부학 적 특징을 이용하여 포함한다. 움직임 보상 소프트웨어가 준비되지 않은 것처럼, 조사관, 혈압 상승 등의 대동맥에서의 위치 변화를 추적하고 감소하는 프로브의 위치를​​ 조절을주의 깊게 모니터링되어야한다. 직경 측정은 대동맥의 중심을주의해야한다. 그러나, M 모드 촬영 위치는 중심을 통과되는지를 결정하는 것은 특히 대동맥 시프트 위치와, 초음파 이미지에 판단하기 어려울 수있다. 도 6에서 명백한 바와 같이, 데이터의 분산의 정도에 매니페스트 이러한 한계에 의해 도입 불확도. ascendi의 세로축 대신 단면의 ​​화상을 얻기NG 대동맥이 해결책이 될 수 있습니다. 그러나, 이러한 뷰를 획득하는 때로는 더 어려울 수 있으며, 그 결과 M-모드 추적은 불명확 할 수있다. B 모드 영상의 단면 둘레 대신 M 모드 영상에서 직경을 측정 할 수있다. 최대 및 최소 원주 B-모드의 프레임 레이트에 의해 제한 될 것이다 달성되었으며 M 모드보다는 더 판단하기 어려울 수있다 그러나, 결정. 압력 경부 플롯의 다수 측정을 수행하고, 데이터의 정확성을 향상시킬 수 실험군 크기를 증가시킨다. 감압 직경 데이터는 가슴을 따라 여러 위치에서 수집 될 수있다. 이 프로토콜은 먼저 가슴에 한 위치에 배치 된 프로브로 수행 될 것이다. 대동맥이어서 다른 위치와 반복 프로토콜에 배치 프로브 가시화 될 것이다. 혈압을 조절하기 위해 사용되는 제제는 잠재적 혈관 작용 대동맥 매끄러운 영향을 미칠 수 musc다시 강성에 영향을 미칠 르 톤. 그러나, 정맥 반환에 의한 대동맥 압력의 조작 쥐에 약물 조작과 같은 침습적 측정 한 PWV 유사한 변화를 생산하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과들은 혈관 작용 약제의 투여는 말초 동맥의 저항에 주로 작용하여 상당히 대동맥 평활근 (19)에 영향을주지 않는다는 것을 증명한다. 이 프로토콜은 별다른 변경 래트에서 수행 될 수있다. 가슴 제모 크림을 적용하기 전에 면도있다. 시판 27 G X ½ &quot;카테터 약물 주입을 위해 사용된다. 동맥압을 변조하는데 사용되는 투여 량은 약 40, 80, 및 PE 및 40, 80, 120 ㎍ / kg / 분이며, 120 ㎍ / kg / min의 SNP. 대동맥 외에도 대동맥 강성 지역적 차이 프로토콜이 결정될 수있다. 측정 아칸소으​​로이 방법에 의해 측정 지역 강성 PWV에 의해보다 더 정확한 것PWV 두 위치에 반대로 전자는 한 위치에서 촬영. 그러나,이 기술로 측정 할 수있다 대동맥을 따라 영역을 초음파에 의해 가시화 될 수있는 것에 한정된다. 탄성률 또한 두께 측정이 획득 될 수 있으면,이 방법에 의해 수집 된 데이터로부터 계산 될 수있다. 마우스의 대동맥 생체 측정 정확한 전류 초음파 기술의 해상도 한계에 의해 제한된다. 초음파 기술의 향상은 더 미래 가능한 생체 두께 측정에서 만들 수 있었다. 대안으로, 막 두께 측정은 생체 외 수행 될 수있다. 두께는 각각의 압력 증가로 측정 될 수 있기 때문에 압력 myography은 가장 정확한 측정을 제공 할 것이다.

증가 대동맥 강성은 심혈관 질환의 특징이다. 1 4 2 에이징 고지혈증, 당뇨병 3, 흡연, 심혈관 질환의 위험 인자는 대동맥 강성을 증가시키는 것으로 나타났다. 역학 조사는 또한 관상 동맥 질환 및 뇌졸중의 발병 강력한 독립 예측뿐만 아니라 심혈관 질환 및 사망률 5-8의 발생을 대동맥 강성을 증명하고있다. 증가 된 강성 때문에 대동맥의 임상 및 보건 의의, 현재의 연구는 혈관 강성의 발생 및 진행을 기본 메커니즘을 이해하는데 초점을 맞추고있다. 큰 관심을 따라서 심혈관 질환의 실험 모델에서 혈관 강성의 정확한 조치를 개발에 있습니다. 재료의 강성은의 응력 - 변형 관계 특징과 탄성 모드로 정량화 할 수있다ulus. 선형 탄성 재료는 가역적 변형과 응력 변형에 비례하여 증가한다. 대동맥 및 큰 동맥 비선형 탄성체이다 : 연신 할 때, 동맥의 강성은 일정하게 유지되지만, 팽창의 정도에 따라 증가하지 않는다. 큰 동맥의 기계적 특성이 비선​​형 혈관 벽을 구성 내력벽, 즉 콜라겐과 엘라스틴, 다른 강성의 특성에 기인한다. 엘라스틴은 0.6 MPa로의 탄성 계수와 높은 확장 할 수 있습니다. 이에 비해 콜라겐이 1 GPa의 탄성 계수를 가진 9 매우 뻣뻣. 높은 변형률 값에 전시 된 고 강성 콜라겐에 의한 동안 낮은 변형 값에서 대동맥에 의해 전시 초기 강성은 엘라스틴에 기인한다. 선박이 distends로로드 콜라겐 엘라스틴에서 전송되고 혈관 시스템이 작동 위치 전송 부하의이 지역이다. 따라서, 생리 학적 압력에서, 동맥 강성엘라스틴과 콜라겐 10 두의 기여도에 따라 달라집니다. 유통 및 엘라스틴과 콜라겐의 방향은 동맥 벽 내에서 층에 따라 다릅니다. 미디어에서, 엘라스틴, 콜라겐, 평활근 세포는 동심으로 적층 꽉 나선으로 제공됩니다. 이러한 배열은 동맥이 원주 방향으로 높은 부하에 저항하도록 허용한다. 외막은 작은 엘라스틴과 주로 콜라겐과 콜라겐 섬유는 그물 같은 방식으로 구성되어 있습니다. 이러한 콜라겐 섬유가 강세 상태에서 물결 모양이며, 부하가 증가함에 따라 평탄. 콜라겐 섬유와 같은 강성이 증가하여 overstretching 및 파열에서 동맥을 방지, 똑 바르게. 때문에 콜라겐 섬유의 구조적 조직과 변화 방향의, 동맥 이방성 : 선박 길이 방향 또는 원주 11 뻗어 경우 전시 된 강성에 따라 생체 내 stiffnes는.따라서 S 대동맥의 길이 방향과 원주 방향 강성의 복합체이다. 동맥 강성은 일반적으로 준수 또는 펄스 파 속도 (PWV)와 같은 생체 내에서 정량화 하였다. Δd 및 직경의 변화이고, ΔP는 압력에 상응하는 변화입니다 동맥 준수는 C = Δd 및 / ΔP로 정의된다. 준수의 값이 작을수록 더 엄격한 선박을 나타냅니다. 적합성은 동맥 압력 차원 관계로부터 산출 때문에 강성의 직접적인 척도이다. 강성 혈관 (12)에 균일하게 비를 보급됨에 따라, 준수는 실험 집단 간의 의미있는 비교를 위해 각 주제에 같은 / 비슷한 위치에서 측정되어야한다. 컴플라이언스 및 탄성률의 차이는 탄성률 물질의 치수로 규격화되어​​있다. 준수 따라서 탄성 계수 심판 반면 구조적 강성을 반영재료 강성을 lects. 노화, 동맥 벽의 두께 증가와 함께 엘라스틴 / 콜라겐 비율이 감소하기 때문에 구조적 강성 및 강성 재료 모두 크다. 컴플라이언스에 비해, PWV는 동맥 경화의 간접 측정치이다. PWV는 압력 펄스는 동맥의 길이를 따라 이동하고 용기 벽의 특성에 의해 영향을 받는다되는 속도이다. MOENS-Korteweg 방정식 PWV와 탄성 계수 사이의 관계를 모델링하는데 사용된다 :, ρ는 혈액 점도는 PWV는, h는 두께 E 증분 탄성율 = E (H) / (2 ρ의 R) 2이고, R은 용기 반경 . 높은 PWV 값은 따라서 엄격한 선박을 제안한다. 준수 및 탄성률 용기의 절제 세그먼트 실험적 생체 측정 될 수있다. 적합성을 결정하기 위해, 용기 세그먼트 압력 myograph 13,14에 장착된다. 용기 내 압력을 단계적와 일을 증가직경의 변화를 결과 전자는 비디오 현미경을 사용하여 추적됩니다. 적합성은 압력 경부 데이터로부터 결정된다. 증분 탄성율 인장 시험에 의해 측정 할 수있다. 이 실험에서, 상기 용기가 선정한 당겨질 단계적 및 힘 - 변위 데이터는 링 용기 나누기까지 수집된다. 과 응력 값을 산출 및 증분 탄성률을 결정하는 플롯 될 수있다. 이러한 생체 외 접근법 강성에 영향을 미치는 수동적 특성의 변화를 평가할 수있다. 생체 내에서, 부가 컨텐츠를 벽에, 강성은 혈관 평활근 혈압 13,15,16 의해 동적으로 영향을 받는다. PWV는 생체 내 실험 모델 대동맥 강성 측정하기위한 가장 널리 사용되는 방법이다. PWV는 도플러 초음파 또는 안압 17 안압계를 이용하여 간접적으로 결정될 수있다. 압력 맥동은 두 개의 위치에서 측정하고, 시간이 필요거리를 횡단하는 펄스는 펄스 파 속도이다. PWV는 대동맥의 길이에 대해 측정되기 때문에 강성의 평균 값이다. PWV는 동맥 압력에 따라 달라집니다 강성 있도록하기 때문에 큰 동맥 탄성 비선형이다. 높은 PWV 값은 따라서 강성이 증가 또는 상승 된 압력에서 발생할 수 있습니다. PWV 값 따라서 용기의 강성에 대한 결론을 도출하도록 혈압로 정규화되어야한다. 혈관 벽의 패시브 특성 및 톤 동맥 경화의 생리 학적으로 관련된 인덱스를 변경할 것이다 수득 혈관 활성 매개체의 효과와 혈압의 영향을 통합 측정 방법. 이 방법은 침습적으로 고정 된 거리 (13)에서 분리 된 두 개의 압력 센서로 카테터를 사용하여 PWV를 측정함으로써 구현된다. 이러한 이중 압력 카테터, 예컨대 페닐에 또는 니트 로프 루시드 나트륨 등의 대동맥 및 혈관 활성 약물, 삽입을 통해 정맥 내로 주입되고정맥 카테터를 인상하고 낮은 동맥압합니다. 이 프로토콜은 마우스 모델에서의 감압 차원 관계로부터 생체의 대동맥 강성을 결정하는 방법을 설명한다. 이 접근 방법은 침습적 PWV 측정에 비해 여러 장점을 제공한다. 이러한 컴플라이언스 같은 강성 지수는이 절차에 의해 수집 감압 차원 데이터로부터 계산 될 수있다. 강성도가 단일 위치에서 측정되기 때문에 더욱이,이 기술은 로컬 대동맥 강성의 측정을 허용한다. 이 접근법은이 영역의 짧은 길이를 얻기 PWV 측정 어렵게로 대동맥 강성 오름차순 측정에 특히 유용하다. 기계적 특성은 관상 동맥의 관류 및 혈관 장애로 심장 응답에 영향을하기 때문에 연구의 관심은 상행 대동맥에 구체적으로 존재한다. 생체의 대동맥 압력 경부 관계를 측정하려면 </em은&gt;, 대동맥 가시화되고 그 직경은 초음파 영상에 의해 측정된다. 대동맥 혈압 압력 카테터 침습적으로 측정된다. 혈압은 혈관 작용 약물의 정맥 내 주입에 의해 점진적으로 변화한다. 페닐에 혈관을 수축 및 대동맥 압력을 발생하는 데 사용됩니다. 니트 로프 루시드 나트륨은 혈관을 팽창 시키는데 대동맥 압력을 낮추기 위해 사용됩니다. 수축기 및 확장기 대동맥 직경 및 해당 대동맥 압력은 각각의 압력 증가를 측정한다. 적합성은 수집 감압 직경 데이터로부터 계산 될 수있다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="878">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:197px;">Company</td>
			<td style="width:141px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:239px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Equipment</td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">High-resolution ultrasound machine</td>
			<td style="width:197px;">Visual Sonics</td>
			<td style="width:141px;">Vevo2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">13-24 MHz transducer</td>
			<td style="width:197px;">Visual Sonics</td>
			<td style="width:141px;">MS250</td>
			<td>Used for imaging rats</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">22-55 MHz transducer</td>
			<td style="width:197px;">Visual Sonics</td>
			<td style="width:141px;">MS550D</td>
			<td>Used for imaging mice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Imaging Station</td>
			<td style="width:197px;">Visual Sonics</td>
			<td style="width:141px;">Imagine Station 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">1.2F Pressure catheter</td>
			<td style="width:197px;">Transonic</td>
			<td style="width:141px;">FTH-1211B-0018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">SP200 pressure control unit</td>
			<td style="width:197px;">Transonic</td>
			<td style="width:141px;">FFS-095-DP01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:303px;">Standard Infusion Only Harvard Pump 11 Plus syringe pump</td>
			<td style="width:197px;">Harvard Apparatus</td>
			<td align="right" style="width:141px;">702208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:197px;">VetEquip</td>
			<td align="right" style="width:141px;">911103</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Induction chamber</td>
			<td style="width:197px;">VetEquip</td>
			<td align="right" style="width:141px;">941443</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">100% O2</td>
			<td style="width:197px;">Airgas</td>
			<td style="width:141px;">OX USP200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:303px;">Single Stage Brass 0-50 psi General Purpose Cylinder Regulator CGA540</td>
			<td style="width:197px;">Airgas</td>
			<td style="width:141px;">Y11215B540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Stereo Boom Stand Microscope</td>
			<td style="width:197px;">National Optical</td>
			<td style="width:141px;">420-BMSQ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Fiber optic illuminator &#38; light pipe</td>
			<td style="width:197px;">Cole Palmer</td>
			<td style="width:141px;">EW-41500-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Supplies</td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">30G x 1/2&#34; BD PrecisionGlide Needle</td>
			<td style="width:197px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:141px;">305106</td>
			<td>For tail vein cannulation in mice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Polyethylene Tubing PE10</td>
			<td style="width:197px;">Becton Dickinson</td>
			<td align="right" style="width:141px;">427401</td>
			<td>For tail vein cannulation in mice</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">27Gx1/2&#34; Surfloe winged infusion set</td>
			<td style="width:197px;">Terumo</td>
			<td style="width:141px;">SV*27EL</td>
			<td>For tail vein cannulation in rats</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Signa Gel Electrode Gel</td>
			<td style="width:197px;">Parker</td>
			<td style="width:141px;">15-25</td>
			<td>Use for ECG recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Aquasonic Clear Ultrasound Gel</td>
			<td style="width:197px;">Parker</td>
			<td style="width:141px;">03-08</td>
			<td>Use for ultrasound</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">1mL Sub-Q Syringes, 26G x 5/8&#34;</td>
			<td style="width:197px;">BD</td>
			<td align="right" style="width:141px;">309597</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Nair</td>
			<td style="width:197px;">Nair</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td>Depilatory cream</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Histoacryl</td>
			<td style="width:197px;">TissueSeal</td>
			<td style="width:141px;">TS1050071FP</td>
			<td>Tissue glue</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Braided Silk Suture 6-0</td>
			<td style="width:197px;">Teleflex</td>
			<td style="width:141px;">104-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Dumostar P55 fine forceps</td>
			<td style="width:197px;">Roboz</td>
			<td style="width:141px;">RS-4984</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Microscissors</td>
			<td style="width:197px;">WPI</td>
			<td style="width:141px;">501839</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Fine scissors</td>
			<td style="width:197px;">FST</td>
			<td style="width:141px;">14060-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Medium forceps</td>
			<td style="width:197px;">Ted Pella</td>
			<td align="right" style="width:141px;">5665</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Hemostatic forceps</td>
			<td style="width:197px;">Roboz</td>
			<td style="width:141px;">RS-7131</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Non-sterile cotton gauze sponge</td>
			<td style="width:197px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:141px;">22-362-178</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Cotton tipped applicators</td>
			<td style="width:197px;">Oritan</td>
			<td style="width:141px;">803-WC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Label tape</td>
			<td style="width:197px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:141px;">15-901-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Drugs</td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Sodium chloride</td>
			<td style="width:197px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:141px;">S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">R-Phenylephrine hydrochloride</td>
			<td style="width:197px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:141px;">P6126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Sodium nitroprusside dihydrate</td>
			<td style="width:197px;">Sigma Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:141px;">71778</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;"></td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Software</td>
			<td style="width:197px;"></td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
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		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Prism</td>
			<td style="width:197px;">GraphPad</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:303px;">Excel</td>
			<td style="width:197px;">Microsoft</td>
			<td style="width:141px;"></td>
			<td></td>
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measuring ascending aortic stiffness in vivo in mice using ultrasound

우리는 높은 해상도의 초음파 영상을 이용하여 마우스 생체 내에서 대동맥 강성 측정 프로토콜을 제시한다. 대동맥 직경을 초음파에 의해 측정되고 대동맥 혈압 고체 압력 카테터 침습적으로 측정된다. 혈압은 다음 혈관에 작용하는 약물 페닐에 나트륨 니트 로프 루시드의 정맥 주입에 의해 점진적으로 저하 발생합니다. 대동맥 직경은 대동맥의 압력 경부 관계의 특성을 각각의 단계에 대한 압력을 측정한다. 압력 경부 관계로부터 유도 강성 지수는 수집 된 데이터로부터 계산 될 수있다. 동맥 준수의 계산이 프로토콜에 설명되어 있습니다. 이 기술은 심혈관 질환 및 노화와 관련된 증가 대동맥 강성 기전을 조사하기 위해 사용될 수있다. 기술은 pH가 접근하기 때문에 생체에 비해 강성의 중요한 생리 학적 측정 값을 생성대동맥 강성에 ysiological 영향은 측정에 포함된다. 이 기술의 주요 제한은 심장주기 동안 대동맥 이동로부터 도입 측정 오차이다. 이러한 운동은 운동 대동맥 프로브의 위치를​​ 조절뿐만 아니라 동맥압 경부 관계의 다수 측정을 실험군의 크기를 확장함으로써 보상 될 수있다.

도 1에 도시 된 바와 같이 좌심실 및 상행 대동맥 길이 이미지, B 모드에 포착된다. 대안 적으로, 만 대동맥 길이 화상이 얻어 질 수 있고,도 2에서와 같이. 동맥벽의 움직임을 심장 중 그림 3과 같이주기, M 모드에 두 개의 흰색 선으로 표시됩니다. 대동맥 내강 라인 사이의 지역이다. 동맥압은 혈관 작용 약제의 주입에 의해 변조된다. 도 4a에 도시 된 바와 같이, PE는 동맥압을 제기하고,도 4b에 도시 된 바와 같이, SNP는 압력을 낮춘다. M 모드가 기록되는 경우 혈압 고원의 주입 시작 후 1 분. 도 5에 도시 된 바와 같이 동맥압은 투여 약물의 투여 량을 점진적으로 변화를 통해 변화한다. 약물의 투여 량의 주입 속도를 통해 제어된다. 모든 약물 복용 ㎍ / kg / 분에 있습니다. 최대 직경과 최소 직경을 측정한다 t에서도 3에 도시 된 그 M 모드.이 지름 수축기 및 압력에 의해 기록 카테터 이완기 대동맥 압력에 대응한다. 세 개의 심장주기의 수축기 및 이완기 직경 및 압력 값은베이스 라인에서 각각의 PE 및 SNP 투여 량을 측정한다. 약물 투여 한 세 경부 측정 사이의 표준 편차는 0.01 mm 내지 0.04 mm 범위이다. 도 6a에 도시 된 바와 같이 직경이 대동맥 압력 직경의 관계를 설명하는 대응 동맥압에 대해 도시 될 수있다. 이러한 압력 경부 대동맥 컴플라이언스 값을 계산하는 데 사용된다. 동맥 준수는 계산한다 C = (D의 SYS - D 직경) / (P의 SYS - P 직경) (1) D의 SYS 및 D 직경은 수축기 및 이완기 직경 및 P ​​SYS와 P 직경 곳수축기 및 이완기 압력이다. 규정 준수 및 동맥압 (MAP)을 의미는베이스 라인에서 각각의 PE 및 SNP 용량에 대해 계산된다. 준수는 강성의 압력 의존성을 보여 MAP에 그려집니다. 때문에 대동맥의 비선형 탄성 거동의 적합성은도 6b에 도시 된 바와 같이, MAP 증가함에 따라 감소한다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig1highres.jpg" /> 그림 1 :. B 모드에서 상행 대동맥의 세로보기 지름 측정은 좌심실을 떠나는 상행 대동맥의 길이 이미지에서 가져옵니다. LV : 좌심실; PA : 폐동맥; AA : 대동맥을 오름차순. 폐동맥의 시각화가 프로브의 위치에 따라 달라집니다. 대동맥 직경은 대동맥 판막에 말초 측정한다. 이 이미지를 캡처하는 데 사용 프로브의 주파수는 40 메가 헤르츠이다. 그림 2 :. B 모드에서 상행 대동맥의 대체보기 상행 대동맥 더 띄게되고, 좌심실과 심장 벽이 뚜렷하다. AA : 오름차순 대동맥; LV : 좌심실. 이 이미지를 기록하는 데 사용되는 프로브의 주파수는 40 MHz의입니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig3highres.jpg" /> 그림 3 :. M 모드로 시각화 대동맥 대동맥 직경은 M 모드 이미지에서 측정된다. 대동맥 벽의 움직임은 두 개의 물결 모양의 선으로 나타납니다. 두 라인 사이의 공간은 대동맥 루멘이다. 세 개의 심장주기의 수축기 및 확장기 대동맥 직경은 M 모드에서 측정된다. 이 이미지에서, 압력 카테터, ECG 신호,​​ 호흡주기에 의해 기록 된 동맥압은 M 모드에서 적색, 녹색 및 노란색으로 표시된다. 프로브 frequencY는이 이미지는 40 메가 헤르츠하고 수집 스위프 속도는 1,200 Hz에서 기록하는 데 사용. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig4highres.jpg" /> 그림 4 :. 점진적으로 대동맥 압력을 변경하면 대동맥 압력이 주입 된 약물의 투여에 의해 점진적으로 변경됩니다. 약물 투여 량은 주입 속도에 의해 조절된다. 모든 용량은 ㎍ / kg / 분에 있습니다. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig5highres.jpg" /> 그림 5 :. 혈관 작용 약물과 대동맥 압력을 변조하는 대동맥 압력은 혈관 수축 페닐에 (PE)의 주입 증가와 혈관 확장 나트륨 니트 로프 루시드 (SNP)의 주입으로 감소한다. 1 분 약물 주입 개시 후 동맥압 고원. 대동맥 직경의 M-모드 (A). 고원에 기록 대동맥 압력의 상승을 보여줍니다360 ㎍ / kg / 분 PE 주입과 함께. (B) 240 ㎍ / kg / 분 SNP 주입과 대동맥 압력의 감소를 보여줍니다. 시간은 주입이 시작되고, M 모드가 기록 된 시간 추적에 표시된다. &#160; 대동맥 압력이 주입 된 약물의 투여에 의해 점진적으로 변경됩니다. 약물 투여 량은 주입 속도에 의해 조절된다. 모든 용량은 ㎍ / kg / 분에 있습니다. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig6highres.jpg" /> 그림 6 : 압력과 준수 대 대 직경 대동맥 압력 플롯을 의미 대동맥 직경이 압력 직경의 관계 (A)를 보여 해당 동맥압 역모를 꾸몄다 수 있습니다.. 준수는 각 압력 증가에 대해 계산 및 대동맥 강성 (B)의 압력 의존성을 보여 평균 동맥압 (MAP)에 대해 도시 될 수있다.

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Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

We describe a technique for measuring aortic stiffness from its pressure-diameter relationship in vivo in mice. Aortic diameter is recorded by ultrasound and aortic pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is changed incrementally and the resulting diameter is measured.

오름차순 대동맥 강성 측정<em&gt; 생체</em&gt; 초음파를 사용하여 마우스의

We present a protocol for measuring in vivo aortic stiffness in mice using high-resolution ultrasound imaging. Aortic diameter is measured by ultrasound ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

15.9K 조회수.  Johns Hopkins University. We describe a technique for measuring aortic stiffness from its pressure-diameter relationship in vivo in mice. Aortic diameter is recorded by ultrasound and aortic pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is changed incrementally and the resulting diameter is measured.

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Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

자기 공명 영상, 체적 계산의 Tomography 및 초음파를 이용한 유방암의 뼈 전이의 누드 쥐 모델에서 Angiogenesis의 멀티 모달 이미징

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

연구

의학

Orthotopic Aortic Transplantation in Mice for the Study of Vascular Disease

Vascular procedures involving anastomoses in the mouse are generally thought to be difficult and highly dependent on the skill of the individual surgeon. This is largely true, but there are a number of important principles that can reduce the difficulty of these procedures and enhance reproducibility. Orthotopic aortic transplantation is an excellent procedure in which to learn these principles because it involves only two end-to-end anastomoses, but requires good suturing technique and handling of the vessels for consistent success. This procedure begins with the procurement of a length of abdominal aorta from a donor animal, followed by division of the native aorta in the recipient. The procured aorta is then placed between the divided ends of the recipient aorta and sutured into place using end-to-end anastomoses. To accomplish this objective successfully requires a high degree of concentration, good tools, a steady hand, and an appreciation of how easily the vasculature of a mouse can be damaged, resulting in thrombosis. Learning these important principles is what occupies most of the beginner's time when learning microsurgery in small rodents. Throughout this protocol, we refer to these important points. This model can be used to study vascular disease in a variety of different experimental systems1-8. In the context shown here, it is most often used for the study of post-transplant vascular disease, a common long-term complication of solid organ transplantation in which intimal hyperplasia occurs within the allograft. The primary advantage of the model is that it facilitates quantitative morphometric analyses and the transplanted vessel lies contiguous to the endogenous vessel, which can serve as an additional control9. The technique shown here is most often used for mice weighing 18-25 grams. We have accumulated most of our experience using the C57BL/6J, BALB/cJ, and C3H/HeJ strains.

We describe a technique in which a section of the abdominal aorta from a mouse is transplanted orthotopically to just below the renal arteries in an allogeneic or syngeneic recipient. This technique can be useful in studies in which transplantation of large arteries of uniform size is deemed advantageous.

혈관 질병의 연구에 대한 마우스의 Orthotopic 대동맥 이식

Vascular procedures involving anastomoses in the mouse are generally thought to be difficult and highly dependent on the skill of the individual surgeon. ...

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. Here, we describe a general protocol for cell labeling, imaging, and image processing. The technique is applicable to various cell types and animal models, although here we focus on a typical mouse model for tracking murine immune cells. The most important issues for cell labeling are described, as these are relevant to all models. Similarly, key imaging parameters are listed, although the details will vary depending on the MRI system and the individual setup. Finally, we include an image processing protocol for quantification. Variations for this, and other parts of the protocol, are assessed in the Discussion section. Based on the detailed procedure described here, the user will need to adapt the protocol for each specific cell type, cell label, animal model, and imaging setup. Note that the protocol can also be adapted for human use, as long as clinical restrictions are met.

In vivo 19F MRI for Cell Tracking

We describe a general protocol for in vivo cell tracking using MRI in a mouse model with ex vivo labeled cells. A typical protocol for cell labeling, image acquisition processing and quantification is included.

세포 추적을위한 생체 19 F MRI에서

In vivo 19F MRI allows quantitative cell tracking without the use of ionizing radiation. It is a noninvasive technique that can be applied to humans. ...

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

압력 과부하 심장 비대 모델의 창조를위한 쥐의 대동맥 수축 오름차순

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. Experiments involving myocardial injection are currently performed by direct surgical access through a thoracotomy. While convenient when performed at the time of another experimental manipulation such as coronary artery ligation, the need for an invasive procedure for intramyocardial delivery limits potential experimental designs. With ever improving ultrasound resolution and advanced noninvasive imaging modalities, it is now feasible to routinely perform ultrasound-guided, percutaneous intramyocardial injection. This modality efficiently and reliably delivers agents to a targeted region of myocardium. Advantages of this technique include the avoidance of surgical morbidity, the facility to target regions of myocardium selectively under ultrasound guidance, and the opportunity to deliver injectate to the myocardium at multiple, predetermined time intervals. With practiced technique, complications from intramyocardial injection are rare, and mice quickly return to normal activity on recovery from anesthetic. Following the steps outlined in this protocol, the operator with basic echocardiography experience can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

Echocardiography-guided percutaneous intramyocardial injection represents an efficient, reliable, and targetable modality for the delivery of gene transfer agents or cells into the murine heart. Following the steps outlined in this protocol, the operator can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

마우스의 초음파 유도 경 흉부 심근 내 주입

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Validation of Nanobody and Antibody Based In Vivo Tumor Xenograft NIRF-imaging Experiments in Mice Using Ex Vivo Flow Cytometry and Microscopy

This protocol outlines the steps required to perform ex vivo validation of in vivo near-infrared fluorescence (NIRF) xenograft imaging experiments in mice using fluorophore labelled nanobodies and conventional antibodies.
First we describe how to generate subcutaneous tumors in mice, using antigen-negative cell lines as negative controls and antigen-positive cells as positive controls in the same mice for intraindividual comparison. We outline how to administer intravenously near-infrared fluorophore labelled (AlexaFluor680) antigen-specific nanobodies and conventional antibodies. In vivo imaging was performed with a small-animal NIRF-Imaging system. After the in vivo imaging experiments the mice were sacrificed. We then describe how to prepare the tumors for parallel ex vivo analyses by flow cytometry and fluorescence microscopy to validate in vivo imaging results.
The use of the near-infrared fluorophore labelled nanobodies allows for non-invasive same day imaging in vivo. Our protocols describe the ex vivo quantification of the specific labeling efficiency of tumor cells by flow cytometry and analysis of the distribution of the antibody constructs within the tumors by fluorescence microscopy. Using near-infrared fluorophore labelled probes allows for non-invasive, economical in vivo imaging with the unique ability to exploit the same probe without further secondary labelling for ex vivo validation experiments using flow cytometry and fluorescence microscopy.

Validation of Nanobody and Antibody Based In Vivo Tumor Xenograft NIRF-imaging Experiments in Mice Using Ex Vivo Flow Cytometry and Microscopy

This protocol outlines the steps required to perform ex vivo validation of in vivo near-infrared fluorescence xenograft imaging experiments in mice using fluorophore labelled nanobodies and conventional antibodies.

나노 바디 및 항체 기반의 검증<em&gt; 생체</em마우스에서&gt; 종양 이종 이식 NIRF 이미징 실험 사용<em&gt; 전의 VIVO</em&gt; 유동 세포 계측법 및 현미경

This protocol outlines the steps required to perform ex vivo validation of in vivo near-infrared fluorescence (NIRF) xenograft imaging experiments in mice ...

Subcutaneous Angiotensin II Infusion using Osmotic Pumps Induces Aortic Aneurysms in Mice

Osmotic pumps continuously deliver compounds at a constant rate into small animals. This article introduces a standard protocol used to induce aortic aneurysms via subcutaneous infusion of angiotensin II (AngII) from implanted osmotic pumps. This protocol includes calculation of AngII amount and dissolution, osmotic pump filling, implantation of osmotic pumps subcutaneously, observation after pump implantation, and harvest of aortas to visualize aortic aneurysms in mice. Subcutaneous infusion of AngII through osmotic pumps following this protocol is a reliable and reproducible technique to induce both abdominal and thoracic aortic aneurysms in mice. Infusion durations range from a few days to several months based on the purpose of the study. AngII 1,000 ng/kg/min is sufficient to provide maximal effects on abdominal aortic aneurysmal formation in male hypercholesterolemic mouse models such as apolipoprotein E deficient or low-density lipoprotein receptor deficient mice. Incidence of abdominal aortic aneurysms induced by AngII infusion via osmotic pumps is 5 - 10 times lower in female hypercholesterolemic mice and also lower in both genders of normocholesterolemic mice. In contrast, AngII-induced thoracic aortic aneurysms in mice are not hypercholesterolemia or gender-dependent. Importantly, multiple features of this mouse model recapitulate those of human aortic aneurysms.

Subcutaneous implantation of osmotic pumps provides a convenient approach for prolonged and consistent delivery of compounds. This approach has been used extensively to study both abdominal and thoracic aortic aneurysms in mice.

삼투압을 이용하여 피하 안지오텐신 II 주입 쥐에서 유도 대동맥 동맥류 펌프

Osmotic pumps continuously deliver compounds at a constant rate into small animals.  This article introduces a standard protocol used to induce aortic ...

Depletion of Mouse Cells from Human Tumor Xenografts Significantly Improves Downstream Analysis of Target Cells

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic patient tumors in different assays1. Human tumor xenografts represent the gold standard with respect to tumor biology, drug discovery, and metastasis research 2-4. Tumor xenografts can be derived from different types of material like tumor cell lines, tumor tissue from primary patient tumors4 or serially transplanted tumors. When propagated in vivo, xenografted tissue is infiltrated and vascularized by cells of mouse origin. Multiple factors such as the tumor entity, the origin of xenografted material, growth rate and region of transplantation influence the composition and the amount of mouse cells present in tumor xenografts. However, even when these factors are kept constant, the degree of mouse cell contamination is highly variable.
Contaminating mouse cells significantly impair downstream analyses of human tumor xenografts. As mouse fibroblasts show high plating efficacies and proliferation rates, they tend to overgrow cultures of human tumor cells, especially slowly proliferating subpopulations. Mouse cell derived DNA, mRNA, and protein components can bias downstream gene expression analysis, next-generation sequencing, as well as proteome analysis 5. To overcome these limitations, we have developed a fast and easy method to isolate untouched human tumor cells from xenografted tumor tissue. This procedure is based on the comprehensive depletion of cells of mouse origin by combining automated tissue dissociation with the benchtop tissue dissociator and magnetic cell sorting. Here, we demonstrate that human target cells can be can be obtained with purities higher than 96% within less than 20 min independent of the tumor type.

Human tumor xenografts are vascularized and infiltrated by cells of mouse origin during the growth phase in vivo. To circumvent the bias caused by these contaminating cells during downstream analysis, we developed a method allowing for comprehensive depletion of all mouse cells by magnetic cell sorting.

인간 종양 이종 이식에서 마우스 세포의 고갈은 크게 대상 세포의 다운 스트림 분석을 향상

The use of in vitro cell line models for cancer research has been a useful tool. However, it has been shown that these models fail to reliably mimic ...

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This parameter is being increasingly investigated in small rodent models in which it is used for assessing alterations in vascular function related to particular genotypes/treatments or for characterizing cardiovascular disease progression. This protocol describes an image processing algorithm which leads to non-invasive arterial PWV measurement in mice using ultrasound (US) images only. The proposed technique has been used to assess abdominal aorta PWV in mice and evaluate its age-associated changes.
Abdominal aorta US scans are obtained from mice under gaseous anesthesia using a specific US device equipped with high-frequency US probes. B-mode and Pulse-Wave Doppler (PW-Doppler) images are analyzed in order to obtain diameter and mean velocity instantaneous values, respectively. For this purpose, edge detection and contour tracking techniques are employed. The single-beat mean diameter and velocity waveforms are time aligned and combined in order to achieve the diameter-velocity (lnD-V) loop. PWV values are obtained from the slope of the linear part of the loop, which corresponds to the early systolic phase.
With the present approach, anatomical and functional information about the mouse abdominal aorta can be non-invasively achieved. Requiring the processing of US images only, it may represent a useful tool for the non-invasive characterization of different arterial sites in the mouse in terms of elastic properties. The application of the present technique can be easily extended to other vascular districts, such as the carotid artery, thus providing the possibility to obtain a multi-site arterial stiffness assessment.

Arterial stiffness represents a key factor in cardiovascular disease and pulse wave velocity (PWV) can be considered as a surrogate index for arterial stiffness. This protocol describes an image processing algorithm for calculating PWV in mice based on ultrasound image processing that is applicable at different arterial sites.

마우스에 맥파 속도 평가 초음파 기반

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...