Name: in utero measurement of heart rate in mouse by noninvasive m-mode echocardiography
Uploaded: 2013-11-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography at JoVE.com

Vi tackar Manon Laprise för utbildning inom ekokardiografi och Ann Chamber för att ta de bilder som visas i figurerna 1 och 2. Detta arbete stöddes av kanadensiska Institutes of Health Research bidrag MOP 44363 och Kanada Chair 950-216.684.

Alla förfaranden som visas i detta protokoll har godkänts av IRCM Animal Care kommittén. 1. Ultraljudssystem och Station Förberedelse <ol><li> Starta ultraljudsavbildningssystem och anslut proben samt fysiologin styrenheten i enlighet med tillverkarens instruktioner (Figur 1). Välj Hjärtmätning Program och proben som motsvarar 30 MHz-givare. </li><li> Fyll nosstycket på proben med avjoniserat vatten. Undvik luftbubblor eftersom de stör avbildning upplösning. Plac...

<ol>
	<li>Hoffman, J. I., Kaplan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+incidence+of+congenital+heart+disease.">The incidence of congenital heart disease.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 39, 1890-1900 (2002).</li><li>Miller, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+brain+development+in+newborns+with+congenital+heart+disease.">Abnormal brain development in newborns with congenital heart disease.</a> N. Engl. J. Med. 357, 1928-1938 (2007).</li><li>Bruneau, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+developmental+genetics+of+congenital+heart+disease.">The developmental genetics of congenital heart disease.</a> Nature. 451, 943-948 (2008).</li><li>Wessels, A., Sedmera, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+anatomy+of+the+heart:+a+tale+of+mice+and.">Developmental anatomy of the heart: a tale of mice and.</a> 15, 165-176 (2003).</li><li>Yu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ENU+induced+mutations+causing+congenital+cardiovascular+anomalies.">ENU induced mutations causing congenital cardiovascular anomalies.</a> Development. 131, 6211-6223 (2004).</li><li>Seidah, N. G., Prat, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biology+and+therapeutic+targeting+of+the+proprotein+convertases.">The biology and therapeutic targeting of the proprotein convertases.</a> Nat. Rev. Drug Discov. 11, 367-383 (2012).</li><li>Roebroek, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failure+of+ventral+closure+and+axial+rotation+in+embryos+lacking+the+proprotein+convertase+Furin.">Failure of ventral closure and axial rotation in embryos lacking the proprotein convertase Furin.</a> Development. 125, 4863-4876 (1998).</li><li>Roebroek, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limited+redundancy+of+the+proprotein+convertase+furin+in+mouse+liver.">Limited redundancy of the proprotein convertase furin in mouse liver.</a> J. Biol. Chem. 279, 53442-53450 (2004).</li><li>Kisanuki, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tie2-Cre+transgenic+mice:+a+new+model+for+endothelial+cell-lineage+analysis+in+vivo.">Tie2-Cre transgenic mice: a new model for endothelial cell-lineage analysis in vivo.</a> Dev. Biol. 230, 230-242 (2001).</li><li>Kim, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loss+of+endothelial+furin+leads+to+cardiac+malformation+and+early+postnatal+death.">Loss of endothelial furin leads to cardiac malformation and early postnatal death.</a> Mol. Cell Biol. 32, 3382-3391 (2012).</li></ol>

M-mode ekokardiografi är en effektiv och enkel metod för att mäta in utero hjärtfrekvens av musembryon. Kommersiellt tillgängliga givare ger tillräcklig upplösning för att visualisera små slående hjärtan. Således de tillåter en mycket exakt hjärtfrekvensmätning, jämfört med andra metoder, såsom pulsmätning, och kan ersätta högupplöst video mikroskopi. Däremot behöver de nuvarande verktygen inte tillåter samtidig analys av alla embryon, vilket innebär en omständlig procedur för att vi...

CHD är den vanligaste icke smittsamma dödsorsaken vid födseln 1. Flera operationer är ofta behövs för att rätta till de strukturella brister i patienter vars livskvalitet kan förbli äventyras 1. Barn med CHD utvecklas ofta neurologiska sjukdomar, även om de inte har genomgått kirurgi, vilket indikerar viktiga i livmodern konsekvenser för utvecklings 2,3. Både genetiska faktorer och miljöfaktorer, såsom exponering för virus eller kemikalier (alkohol) under graviditeten, orsakar CHD. Att studera de genetiska bidragsgivarna är fortfarande i ett tidigt skede, men växer snabbt. För att identifiera dessa bidragsgivare och förstå deras roll i hjärtutveckling, fenotypning muterade möss med ett enkelt och kraftfullt verktyg kommer att vara till stor nytta. Musen är verkligen en djurmodell av val att studera CHD, och de flesta av de mänskliga fall kan reproduceras i möss 4,5. Följaktligen har fetal mus cardiac fenotypning bli increasingly viktigt att undersöka etiologin av mänskliga CHD och kräver lämpliga verktyg. Även histologiska studier på fasta prover är ovärderliga, är i realtid avbildning av levande djur viktigt att förstå fysiologi hjärtat. Video mikroskopi erbjuder levande avbildning. Det kräver dock laparotomi att exponera embryon, och därmed äventyra deras fysiologiska och hemodynamiska tillstånd. Nyligen har ekokardiografi blivit standard bildteknik för hjärt bedömningar i kliniken och i möss. Mus foster ekokardiografi utförs med hjälp av vanliga kliniska ultraljudssystem samt extremt högfrekventa ultraljudssystem. De senare ger 30 MHz eller högre frekvensomvandlare som genererar tvådimensionella bilder och möjliggör utvärdering av tidiga embryonala stadier. Dessa givare har en relativt dålig penetrationsdjup (~ 13 mm), vilket är emellertid tillräckligt för att erhålla adekvat avbildningsplan och bestämma grundläggande hjärta paparametrar såsom hjärtfrekvens, vänster och höger kammare inre diameter vid diastole och systole och septum och väggtjocklek, utan att utföra laparotomi. I vår studie har vi använt en ultrahög frekvens ultraljudssystem för att bedöma hjärtfrekvenser från musembryon på embryonala dag E18.5. Vi valde en 30 MHz omvandlare, som ger ett fält vy av 20 mm x 20 mm, vilket är idealiskt med tanke på storleken av fostren, med en brännvidd av 12,7 mm. Dock kan en givare högre frekvens väljas för att analysera tidigare utvecklingsstadier. Det valda M-läge tillåter visualisering av vävnad i rörelse tack vare en hög temporal upplösning på 1000 bilder / sek. Hela proceduren är enkel och bör utföras så snabbt som möjligt för att undvika störning av de fysiologiska och hemodynamiska tillstånd av fostret. Analysen av cirka 8 embryon kräver ungefär en timme.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="591">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:164px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:160px;">Pharmaceutical Partners of Canada Inc.</td>
			<td style="width:104px;">CP0406v2</td>
			<td style="width:163px;">1-chloro-2,2,2-trifluoroethyl difluoromethyl ether</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Ultrasound gel</td>
			<td>Parker Laboratories Inc.</td>
			<td>Aquasonic Clear</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Electrode gel</td>
			<td>Parker Laboratories Inc.</td>
			<td>Spectra 360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Ophthalmic gel</td>
			<td>Novartis</td>
			<td>Tear-Gel</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Depilatory cream</td>
			<td>Church &#38; Dwight Co., Inc.</td>
			<td>Nair</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Hair clipper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Gauze/cotton swap</td>
			<td>Q-tips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Permanent marker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:164px;">High-Resolution In vivo Ultrasound Imaging System</td>
			<td style="width:160px;">Visual Sonics</td>
			<td style="width:104px;">Vevo770</td>
			<td style="width:163px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">30 MHz Transducer</td>
			<td>Visual Sonics</td>
			<td>RMV707B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="44">
			<td height="44" style="height:44px;width:164px;">Imaging platform and physiology controller unit</td>
			<td>Visual Sonics</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Anesthetic System</td>
			<td>Cyprane North America Inc.</td>
			<td>312462</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Infrared heating lamp</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in utero measurement of heart rate in mouse by noninvasive m-mode echocardiography

Medfödd hjärtsjukdom (CHD) är den vanligaste icke smittsamma dödsorsaken vid födseln. Förekomsten av CHD varierar från 4 till 50/1 000 födslar (sjukdomar och skador regionala beräkningar, Världshälsoorganisationen, 2004). Operationer som ofta äventyrar livskvaliteten krävs för att korrigera hjärtfel, påminner oss om hur viktigt det är att finna orsakerna till CHD. Mutant musmodeller och levande bildteknik har blivit viktiga verktyg för att studera etiologin av denna sjukdom. Även om avancerade metoder tillåter live-avbildning av onormala hjärtan i embryon, är de fysiologiska och hemodynamiska tillstånd av den senare ofta nedsatt på grund av kirurgiska och / eller långdragna förfaranden. Noninvasive ultraljudsavbildning, kan dock användas utan kirurgiskt exponera embryon och därigenom bibehålla deras fysiologi. Häri använder vi enkla M-mode ultraljud för att bedöma hjärtfrekvenser av embryon vid E18.5 i livmodern. Registreringen av onormala hjärtfrekvenser är verkligen en bra indicator av dysfunktion av hjärtat och därmed utgör ett första steg i identifieringen av utvecklingsdefekter som kan leda till hjärtsvikt.

Ovanstående metod användes för att bedöma effekten av närvaro eller frånvaro av serin proteas furin i endotelceller på hjärtfrekvens av musembryon vid E18.5 i livmodern. Furin tillhör familjen av proprotein konvertaser (PC) som klyver proteinprekursorer efter basiska rester. Furin och dess substrat är sekretoriska proteiner och spjälkning kan ske i Golgi-apparaten, endosomer eller vid cellytan. Viktiga substrat av furin inkluderar TGFb och TGFb-liknande faktorer, såsom de benmorfogenetiska proteiner...

Watch this Scientific Journal Video about In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography at JoVE.com

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography (Video) | JoVE

Ultra-hög frekvens ultraljud är en kraftfull live-imaging verktyg för att undersöka hjärtfel i små djur. Dess noninvasiveness gör upprätthålla den fysiologiska tillstånd av embryon. Häri visar vi användning av M-mode-ultraljud för att mäta hjärtfrekvenser från embryon vid E18.5 i livmodern.

I livmodern Mätning av hjärtfrekvens i mus genom Noninvasive M-mode ekokardiografi

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Transthoracic Echocardiography in Mice

Transthoracic Echocardiography in Mice (Video) | JoVE

Transtorakal ekokardiografi hos möss

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation (Video) | JoVE

En musmodell av I livmodern Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography (Video) | JoVE

Bedömning av höger kammare struktur och funktion i musmodell av lungartären Förträngning av Transthoracic Ekokardiografi

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse (Video) | JoVE

Noninvasive Bedömning av hjärtbiverkningar i Experimentell Autoimmun Myokardit av Magnetic Resonance Mikroskopi Imaging i musen

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery

Noninvasive Determination of Vortex Formation Time Using Transesophageal Echocardiography During Cardiac Surgery (Video) | JoVE

Icke-invasiv bestämning av Vortex bildandet tid använda Transesophageal ekokardiografi under hjärtkirurgi

Trans-mitral blood flow produces a three-dimensional rotational body of fluid, known as a vortex ring, that enhances the efficiency of left ventricular ...

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mice

Transdermal Measurement of Glomerular Filtration Rate in Mice (Video) | JoVE

Transdermal mätning av glomerulär filtrationshastighet hos möss

Transdermal analysis of glomerular filtration rate (GFR) is an established technique that is used to assess renal function in mouse and rat models of ...

Noninvasive Electrocardiography in the Perinatal Mouse

Noninvasive Electrocardiography in the Perinatal Mouse (Video) | JoVE

Noninvasive Elektrokardiografi i perinatal mus

Electrocardiography (ECG) has long been relied upon as an effective and reliable method of assessing cardiovascular (and cardiopulmonary) function in both ...

Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography

Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography (Video) | JoVE

Morfologisk och funktionell bedömning av höger kammare med hjälp av 3D-ekokardiografi

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ...

Dynamic Measurement and Imaging of Capillaries, Arterioles, and Pericytes in Mouse Heart

Dynamic Measurement and Imaging of Capillaries, Arterioles, and Pericytes in Mouse Heart (Video) | JoVE

Dynamisk mätning och avbildning av kapillärer, arterioler och pericyter i mushjärtat

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion ...

Measurement of Heart Contractility in Isolated Adult Human Primary Cardiomyocytes

Measurement of Heart Contractility in Isolated Adult Human Primary Cardiomyocytes (Video) | JoVE

The evaluation of changes in heart contractility is essential during preclinical development for new cardiac- and non-cardiac-targeted compounds. This ...