Method Article
Narkotisierten Mäuse zeigen unphysiologischen systemischen Blutdruck, die aussagekräftige Beurteilung der autonomen Ton gegeben die intime Beziehung zwischen Blutdruck und das vegetative Nervensystem ausschließt. Somit ist eine neuartige Methode zur gleichzeitig aufzeichnen renalen sympathischen Nerven-Aktivität und Blutdruck mit intravenösen Infusion in bewusste Mäuse skizziert.
Renalen sympathische Nerven tragen wesentlich zum physiologische und pathophysiologische Phänomene. Bewertung der renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) ist von großem Interesse in vielen Bereichen der Forschung wie chronische Nierenerkrankungen, Bluthochdruck, Herzinsuffizienz, Diabetes und Fettleibigkeit. Eindeutige Bewertung der Rolle des sympathischen Nervensystems ist daher unerlässlich für die richtige Interpretation der Versuchsergebnisse und Verständnis von Krankheitsprozessen. RSNA wurde traditionell bei anästhesierten Nagetieren, einschließlich Mäusen gemessen. Allerdings zeigen Mäuse in der Regel sehr geringen systemischen Blutdruck und hämodynamische Instabilität für mehrere Stunden während der Anästhesie und Chirurgie. Sinnvolle Interpretation der RSNA ist durch diese unphysiologischen Zustand, da die intime Beziehung zwischen nervös Sympathikotonus und Herz-Kreislauf-Status verwechselt. Um diese Einschränkung der traditionellen Ansätzen zu begegnen, haben wir eine neue Methode zur Messung der RSNA in bewusst, frei beweglichen Mäusen entwickelt. Mäuse wurden mit Radio-Entfernungsmesser für die kontinuierliche Überwachung von Blutdruck und eine Vena venöse Infusion Katheter sowie speziell angefertigte bipolare Elektrode für die direkte Aufnahme der RSNA chronisch instrumentiert. Nach einer Erholungsphase von 48-72 Stunden Überlebensrate lag bei 100 % und alle Mäuse verhielt sich normal. Zu diesem Zeitpunkt verzeichnete RSNA erfolgreich in 80 % der Mäuse, mit lebensfähigen Signale bzw. bis zu 4 und 5 Tage nach der Operation bei 70 % und 50 % der Mäuse, erworben. Physiologische Blutdrücke verzeichneten alle Mäuse (116±2 MmHg; n = 10). Aufgezeichnete RSNA erhöht mit Essen und Pflege, in der Literatur so gut eingerichtet. Darüber hinaus wurde RSNA ganglionic Blockade und Modulation des Blutdrucks mit pharmakologischer Substanzen überprüft. Hier ist eine effektive und handhabbare Methode für klare Aufnahmen der RSNA in bewusst, frei beweglichen Mäuse beschrieben.
Interesse an der Nutzung von Mäusen in mehreren Bereichen der biomedizinischen Forschung weiterhin mit der Entwicklung von unzähligen gentechnisch hergestellten Modelle zu erweitern. Zum größten Teil technischen Fortschritt Schritt gehalten haben, mit dem verstärkten Einsatz von Mäusen in Physiologie und es gibt jetzt eine beeindruckende Auswahl an miniaturisierten Geräten entwickelt speziell für die Messung wichtigen physiologischen Parameter bei Mäusen. Obwohl telemetrische Geräte für die direkte Messung des autonomen nervösen Ton bei der bewussten Ratte wurden für mehr als ein Jahrzehnt, miniaturisierte Geräte für die Beurteilung der Nerven-Aktivität in bewusste Mäuse sind derzeit nicht verfügbar. Ermittler in der Regel umgehen diese Einschränkung durch die Auswertung des Beitrags des vegetativen Nervensystems mit indirekten Methoden (d.h. Plasma oder Urin Katecholamine, pharmakologische Blockade autonomer und spektrale Analyse der Muster des Blutes Druck/Puls)1.
Während diese Ansätze wertvolle Informationen liefern, ist das Ergebnis ein globales Bild der gesamten autonomen Ton, anstatt enthüllt den diskreten Beitrag der isolierten Populationen von Nerven auf das Phänomen untersucht. Alternativ hat direkte Aufnahme der Aktivität von bestimmten Nerven bei narkotisierten Mäusen ausgeführt wurde, stellt eine Vielzahl von Anliegen. Es ist außerordentlich schwierig, stabilen Blutdruck im physiologischen Bereich in einem narkotisierten Maus für mehrere Stunden nach der Operation zu erhalten. In der Tat in diesen Arten von Experimenten, Blutdruck ist oft nicht gemeldete oder präsentiert auf einem extrem niedrigen Niveau (d. h. 60-80 MmHg Vs > 100mmHg in einer bewussten Maus)2. Die Zerbrechlichkeit des Herz-Kreislauf-Systems in einem narkotisierten Maus Vorbereitung oft ausgestellt schließt sinnvolle Beurteilung der vegetativen Nerven-Aktivität, da die Co-abhängige Beziehung zwischen Blutdruck und Sympathikotonus3 4.
Um diese Einschränkung, eine neue Methode für die direkte Aufnahme des renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) in dem Bewusstsein, hemmungslose Mäuse, ungestört in ihrer Heimat Käfige wurde entwickelt. Sowohl die chirurgische und experimentellen Ansatz für eine erfolgreiche Umsetzung dieser Technik wird im Detail beschrieben. Diese Vorbereitung ermöglicht die Ermittler zu arteriellen Drucks über radiotelemetrische neben RSNA, mit der zusätzlichen Möglichkeit intravenös Agenten von Interesse ziehen ohne zu stören die Maus gleichzeitig aufnehmen.
Vierundzwanzig Stunden nach der Operation, Mäuse verhalten sich normal und weisen keine Anzeichen von Schmerzen oder Stress auf. Experimentelle Aufnahmen können dann 48 bis 72 Stunden nach der Operation beginnen, während die Maus bequem in seinem Hause Käfig mit uneingeschränkten Zugang zu Nahrung, Wasser und Umweltanreicherung ruht. Deutliche Spuren der RSNA werden vorgestellt und die charakteristischen Reaktionen dieser Nerv Bevölkerung zur normalen physischen Bewegungen des Tieres (z.B. Essen, Pflege) sind neben pharmakologischen Modulation der systemische Blutdruck unter Beweis gestellt. Die Qualität und Besonderheit der RSNA Signal wird weiter durch ganglionic Blockade validiert. Diese Handschrift enthält die audiovisuelle Ergänzung zu einer zunächst veröffentlichte Beschreibung von dieser Technik5.
Alle experimentellen Verfahren stehen im Einklang mit den nationalen Instituten der Health Guide für die Pflege und Verwendung von Labortieren und wurden durch die institutionelle Animal Care and Use Committee von der University of Mississippi Medical Center genehmigt.
(1) Tiere und Gehäuse
2. maßgeschneiderte Herstellung von implantierbaren RSNA Elektrode
Hinweis: Konstruieren der implantierbaren RSNA Elektrode mindestens ein paar Tage vor dem geplanten chirurgischen Eingriff, Heilung und Sterilisation Zeit (siehe unten) unterzubringen.
3. Aufbau der Elektrodenspitze
4. feine Vorbereitung der Elektrodenspitze Aufnahme
5. Bau von der Verankerung Sockel
6. Sterilisation der abgeschlossenen implantierbare Elektrode
7. Narkose und Vorbereitung für die Operation
8. chirurgische Implantation der RSNA Elektrode
9. die Implantation der Blutdruck Radiotelemeter
10. die Implantation und Exteriorisation von Vena Venenkatheter
11. Sicherung Beispiel Elektrode führt
12. postoperative Erholung
13. Versuchsaufbau für die Aufnahme Blutdruck und RSNA
14. Beispiel experimentelles Protokoll und Validierung der RSNA Signal
15. die Datenanalyse
Im Anschluss an das beschriebene Protokoll wurde Überlebensrate 100 % - alle Mäuse, die in dieser Studie überlebten und erholte sich auch nach dem chirurgischen Eingriff instrumentiert. Innerhalb von 24 Stunden nach der OP Vorbereitung, alle Mäuse normalerweise Verhalten ausstellen, typisches Essen, Pflege und exploratives Verhalten. Keine Tiere zeigten Anzeichen von Schmerzen oder Ängste zu diesem Zeitpunkt. 48 Stunden nach der Operation, verzeichnete eine überprüfbare und klares Signal der RSNA 10 von insgesamt 12 Mäuse. Dieses Signal wurde in diesen Mäusen 72 Stunden nach der Operation beibehalten, aber eine wahre RSNA signal wurde aufgenommen in 7 (70 %) von Mäusen bei Tag 4 und in nur 5 (50 %)-Mäusen durch 5. Tag nach der Operation. Mäuse, die eine qualitativ hochwertige RSNA Signal durch elektrisches Rauschen oder Kontamination von Elektrokardiogramm-Signalen nicht aufweisen waren bis zum Zeitpunkt der Euthanization noch bei guter Gesundheit.
Meine arteriellen Drucks in der bewussten Mäuse 48 Stunden nach der Operation war 116±2 MmHg, mit einer entsprechenden mittlere Herzfrequenz von 596±22 Bpm (n = 10). Gleichzeitige Aufnahme einer repräsentativen Stichprobe von Blutdruck und RSNA zu diesem Zeitpunkt zeigte deutlich sichtbar und charakteristischen rhythmischen platzt der RSNA (Abbildung 2). Die typische erhöht sich der RSNA erwartet mit normalen Aktivitäten wie Essen und Pflege, wie direkt beobachtet und festgestellt durch Personal, waren ebenfalls anwesend (Abbildung 3). Qualitativ hochwertige RSNA wurde auch sequentiell in 50 % der Mäuse untersucht bis zu 5 Tage nach der OP-Vorbereitung (Abbildung 4) notiert. Blutdruck und Herzfrequenz für die 5-tägige Untersuchungszeitraum stabil geblieben und Werte unterschieden sich nicht von denen, die wir verzeichnen nach bis zu 10 Tagen der postoperativen Erholung (Tabelle 1)8.
Um zu überprüfen das RSNA Signal und stellen Sie sicher, dass es in der Tat mit der arterielle Baroreflex mitgerissen wird, wurde Blutdruck pharmakologisch mit eine intravenöse Injektion von Natrium Nitroprusside und Phenylephrin manipuliert. RSNA erhöht charakteristisch als Reaktion auf die Natrium Nitroprusside-induzierte Reduktion des arteriellen Drucks; im Gegensatz dazu war RSNA praktisch mundtot gemacht nach der Phenylephrin-induzierten Anstieg des arteriellen Druck (Abbildung 5). Quantitativ, Natrium Nitroprusside verringert Blutdruck 62±3 MmHg, was zu einer Erhöhung der RSNA 77±9 % über dem Ausgangswert entsprach (n = 5; P < 0,05, Abbildung 6). In ähnlicher Weise nach Phenylephrin Verwaltung, erreichte die arteriellen Druck 137±6 MmHg, die RSNA um 79±2 % unter Grundniveau reduziert (n = 5; P < 0,05, Abbildung 6). Darüber hinaus war RSNA eliminiert ganglionic Blockade mit Hexamethonium (Abbildung 7), nach Festlegung der Post-ganglionic Natur des Signals RSNA.
Abbildung 1: Aufbau und Platzierung der implantierbaren renalen sympathischen Nerven Elektrode. Schematische Darstellung des Entwurfs und empfohlene Platzierung der implantierbaren renalen sympathischen Nerven Elektrode. (A) bipolare führt mit Pin-Anschlüsse und ein Drittel Erdungskabel. (B) Drähte sind Gewinde durch Polyethylen (PE) 90 Schlauch um die exteriorized führt zu schützen. (C) Design der Elektrodenspitze um die Masseleitung die bipolare Kabel trennen. (D) die Elektrodenspitze gebogen ist in einem 90 ° Winkel zur optimalen Position zu erleichtern; die renale Nervenbündel ist senkrecht zu der bipolaren führt und Wachs-basierte Labor Film isoliert die führt von der Masseleitung, die in Kontakt mit dem darunter liegenden Gewebe ist. Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: Vertreter, die Aufnahme des arteriellen Drucks und renalen sympathischen Nerven Aktivität (RSNA). Probe Spuren zeigen gleichzeitige Aufnahme des systemischen arteriellen Blutdrucks, RSNA und integrierte RSNA in einer bewussten, still ruhenden Maus 48 Stunden nach der OP-Vorbereitung. Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3: Reaktion der renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) auf normale körperliche Aktivität. Vertreter verfolgen mit gleichzeitiger Aufnahme des systemischen arteriellen Blutdrucks, RSNA und integrierte RSNA in zwei bewusste Mäuse, 48 und 72 Stunden nach der Operation an der Basislinie und (A) bei Beginn der aktiven Pflege oder (B) ruhig essen. Der große Pfeil kennzeichnet Beginn der körperlichen Aktivität vom Rest. Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4: Langfristige renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) signalisieren Lebensfähigkeit. Sequentielle repräsentative Aufnahmen von Blutdruck und RSNA in einer bewussten, still ruhenden Maus einige Tage nach der OP-Vorbereitung. (A) 2 Tage, (B) 3 Tage, (C) 4 Tage und (D) 5 Tage nach der Operation. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 5: Mitnahme des renalen sympathischen Nerven Aktivität (RSNA) Signals mit der arterielle Baroreflex. Repräsentative Aufnahme des arteriellen Blutdruckes und RSNA in einer bewussten Maus in Ruhe während (A) Grundlinie und nach der anschließenden intravenöse Gabe von Natrium (B) Nitroprusside gefolgt von Phenylephrin (C). Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 6: Quantifizierung der renalen sympathischen Empfindlichkeit auf den arteriellen Blutdruck. Quantitative Reaktion der arterielle Blutdruck und renalen sympathischen Nerven-Aktivität (RSNA) auf pharmakologische Manipulation mit Natrium Nitroprusside und Phenylephrin. (A) bedeuten Sie arteriellen Druck an der Basislinie (schwarzer Balken; 116±2 MmHg) und nach weiteren intravenöse Gabe von Natrium Nitroprusside (grauer Balken; 62±3 MmHg) und Phenylephrin (offene Bar; 137±6 MmHg). (B) entsprechend RSNA Reaktion während Natrium Nitroprusside (grauer Balken; 77±9 %) oder Phenylephrin (offene Bar; -79±2 %). RSNA drückt sich eine prozentuale Veränderung gegenüber dem Ausgangswert, Mittelwert ± SEM * signifikanter Unterschied gegenüber dem Ausgangswert (p < 0,05, n = 5). Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 7: Post-ganglionic Natur der renalen sympathischen Nerven Aktivität (RSNA). Repräsentative Spur des arteriellen Blutdruckes und RSNA bei Studienbeginn (A) (B) unmittelbar nach ganglionic Blockade mit Hexamethonium und (C) Post-Mortem. Reproduziert mit Erlaubnis5. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Tier-ID | 2D | 3D | 4D | 5d | |
A | mmHg | 112 | 110 | 108 | 109 |
BPM | 657 | 551 | 626 | 616 | |
B | mmHg | 115 | 107 | 111 | 110 |
BPM | 582 | 652 | 662 | 668 | |
C | mmHg | 115 | 118 | 113 | 111 |
BPM | 591 | 599 | 689 | 664 | |
D | mmHg | 114 | 115 | 116 | 110 |
BPM | 457 | 513 | 599 | 531 | |
E | mmHg | 109 | 109 | 103 | 105 |
BPM | 632 | 687 | 699 | 689 |
Tabelle 1: Mittlere arterielle Druck und Herzfrequenz Ausgangswerte instrumentierten Mäuse mehr als 5 aufeinander folgenden Tagen nach der Operation. Reproduziert mit Erlaubnis5.
Hierin haben wir beschrieben, gezeigt und validiert eine neuartige Methode zur gezielte Auswertung der RSNA in bewusste Mäuse, frei zu bewegen und ruhen bequem in ihrer Heimat Käfigen. Im Anschluss an chirurgische Implantation einer arteriellen Druck-Radiotelemeter, eine innewohnende intravenöse Infusion Katheter und eine speziell angefertigte bipolare Elektrode RSNA Mäuse von der Operation erholt und 48 bis 72 Stunden lang ungestört gelassen wurden. Mäuse blieben bequem sesshaften in ihrem Hause Käfig zu allen Zeiten (einschließlich experimentellere Perioden) mit uneingeschränkten Zugang zu Nahrung, Wasser und Umweltanreicherung. Alle anschließenden experimentelle Manipulation durch den Prüfarzt war abgelegen und keine Unruhe der Tiere. Bezüglich der Qualität und Auslegung der RSNA Signal entfernt dieser Ansatz vollständig unerwünschten und unvermeidbaren physiologischen Komplikationen der Anästhesie und chirurgische Trauma sowie Zurückhaltung und andere Quellen der physischen und psychischen Stress das Tier. Somit wurden diese schweren Störfaktoren, die unweigerlich Auswirkungen auf die Interpretation der sympathische Aktivität Messungen effektiv eliminiert.
Alle Mäuse gesund waren und bereits 24 Stunden nach der Operation, typische Verhaltensweisen wie Helligkeit, Aktivität, Reaktionsfähigkeit, Essen, trinken, Pflege sowie spielerische und exploratives Verhalten angezeigt. Alle Tiere ausgestellt diese Eigenschaften und aktiv mit den zur Verfügung gestellten Umweltanreicherung unabhängig davon, ob eine tragfähige RSNA Signal aufgezeichnet werden konnte. Obwohl die Recovery-Zeit völlig verpflichtet Wiederherstellung normalen Blutdruck, die folgenden Implantation der Radiotelemetric Sonde angeblich ist solange 4-7 Tage9, arteriellen Druck normal viel früher zurückgibt, wie gezeigt durch die Werte Hier berichtet für Blutdruck und Herzfrequenz. In der Tat sind diese Herz-Kreislauf-Parameter gleichwertig mit den zuvor berichtet in ebenso instrumentierte Tiere die sich durften 10 Tage zu erholen von Chirurgie8,10.
Die Wahl Radiotelemetric Sonden zur Messung des Blutdrucks über eine flüssigkeitsgefüllte Katheter zu verwenden war gewollt, da dies reduziert die Belastung in den Mäusen und auch mehr klare und verlässliche Blut und Drucksignale Puls und Herzfrequenz Werte11 ergibt. Mit telemetrischen Technik zur Aufzeichnung des Blutdrucks stellt einen weiteren Vorteil, da häufig spülen und halten die Flüssigkeit arterielle Katheter mit heparinisierten Kochsalzlösung gefüllt, die unweigerlich das Tier stört, müssen vollständig eliminiert wird. Auch der Ansatz der chirurgisch exteriorizing, Verankerung und die intravenöse Katheter und bipolare Elektrode führt zu schützen ist ideal im Vergleich zu anderen Berichte beschreiben Zwischenlagerung von Leads in einer subkutanen Tasche12, seit unser Ansatz vermeidet sogar kurze Re-Anästhesie und chirurgische Manipulation des Tieres sofort vor der experimentelle Aufnahme, die zweifellos lassen die Maus und beeinträchtigen die Qualität und die Interpretierbarkeit des exquisit sensible Nervensystem Daten.
Diese Methode führt zu wahren RSNA Signale, deren Qualität demonstriert die charakteristischen platzt der elektrischen Aktivität deutlich unterscheidbar von Hintergrundgeräuschen in einer entspannten, leise Maus ruhen. Darüber hinaus zeigte RSNA typische Reaktion auf körperliche Aktivität in das Tier wie Pflege und ruhig essen wie in der Literatur13,14berichtet. Die charakteristischen steigt in RSNA erwartet mit natürlicher Bewegung oder Wachheit des Tieres gegeben, es ist also zwingend zu beachten und diese Zeiträume für die Zwecke der experimentellen Analyse ausschließen und sich auf Segmente der Aufnahme während der die Tier ist still ruhen. Dies hilft, um mögliche Fehlinterpretationen der Daten zu verhindern. Andere Faktoren, die zu Daten Fehlinterpretationen führen können gehören elektrische Störungen oder Interferenzen sowie Signal Kontamination mit ECG Impulse15. Übermäßige Bewegung des exteriorized Teils der Elektrodenkabel kann auch Einfluss auf die Qualität des Signals RSNA und kann als eine instabile oder "schwankenden" Grundlinie erscheinen. Zeitweise diese Quellen Signal Störungen können erscheinen und spontan verschwinden bei einer perfekt klare Aufnahme und Analyse5,15,16ausgeschlossen werden sollte. Eine weitere Überlegung ist der Zeitpunkt, an dem die Aufnahmen erhalten werden. Es ist wichtig zu beachten, dass Blutdruck und RSNA mit den zirkadianen Rhythmus unterscheiden, so ist es ideal für Experimente zur gleichen Zeit des Tages, diese potenziell verwirrende Faktor zu vermeiden. In dieser Studie wir erhebliche Variabilität des Blutdruckes und RSNA wegen zirkadianen Oszillationen nicht beobachten, wie wir alle Parameter zwischen 10:00 und 18:00 - auch innerhalb des Tageslicht-Zyklus der Tierhaltung Anlage aufgezeichnet. Ein weiterer wichtiger Bestandteil dieses Berichts ist die Validierung der RSNA-Signal, wie gezeigt, in der Tat mit der arterielle Baroreflex mitgerissen wird. Angesichts der raschen Reduktion und Höhe der RSNA parallel mit dem pharmakologisch induzierte Drop und Erhöhung in systemischen Blutdruck, arterielle Baroreflex war sicherlich intakt - die selbst zeigt, dass okklusiven Implantation der radiotelemetrische Katheter in einer Halsschlagader beeinträchtigen normale Herz-Kreislauf-Funktion nicht. Das virtuelle Verschwinden der RSNA Signal auf ganglionic Blockade mit Hexamethonium weiter bestätigt Aufnahme des Postganglionäre RSNA.
Es wäre ideal, um eine längere postoperative Erholung der Mäuse bieten aber wir und andere in diesem Bereich erkennen, dass die Aufrechterhaltung der langfristigen Rentabilität der vegetativen Nerven bei chronisch instrumentierten Tieren, vor allem Mäuse, schwierig bleibt. Obwohl die Signalqualität RSNA im Laufe von einigen Tagen nach der Operation verringert, war es noch möglich, zuverlässig wahr RSNA für mindestens 3 aufeinander folgenden Tagen in alle Mäuse und für bis zu 5 Tage in etwa der Hälfte der Tiere aufzunehmen. Diese Leistung an sich bedeutet einen Durchbruch auf dem Gebiet der autonomen Studien an Mäusen. Darüber hinaus maximiert diese Methode die Nutzung wertvoller transgener Tiere, wie es möglich ist, mehrere experimentelle aufzuzeichnen und Studien im gleichen Tier an verschiedenen Tagen, natürlich, zulassend Randomisierung Probeauftrag und ordnungsgemäße Grundlinie Aufnahme zu kontrollieren vor jedem Experiment17. Es ist ermutigend zu sehen, erfolgreiche Berichte der sympathischen Nerven Langzeitaufzeichnungen in bewusste Nagetiere18,19,20 inklusive Zuführungen in telemetrischen Nerv Aufnahme Technologien für Ratten durchgeführt 15,21. Miniaturisierung dieser Technologie für den Einsatz in der bewussten Maus steht und in der Zwischenzeit streben wir nach Verbesserung dieser Technik zur Erhöhung der Langlebigkeit der sympathischen Nervenfasern und verlängern Sie das experimentelle Fenster vielleicht erlauben einen längeren postoperative Erholungszeit. Jedoch bleibt diese Methode nützlich und leicht zugängliche und erschwingliche Alternative/Ergänzung zu jeder zukünftigen Entwicklungen im telemetrischen Nerv Aufnahmetechnik bei Mäusen, die eine Investition in spezielle Ausrüstung und regelmäßige Gerät benötigen Wartung.
Der Bedarf an zuverlässigen Techniken für die Beurteilung der Herz-Kreislauf- und autonome Funktion bei Mäusen war noch nie so groß sein, wenn man bedenkt das wachsende Interesse an transgenen Maus Modelle auf dem Gebiet der biomedizinischen Forschung. Große Fortschritte wurden in vielen Bereichen der Physiologie, aber es ist noch weit zu gehen in Bezug auf die Standardisierung und Optimierung der Ansätze für die Bewertung der autonomen Funktion in der Maus. Bis heute ist ein Bericht beschreibt Messung der sensorischen Nerven-Aktivität in der bewussten Maus12. Dieser Ansatz stellt die Messung der Blase sensorischen Nerven-Aktivität und beinhaltet Anästhesie und chirurgische Manipulation der subkutan platzierten Katheter unmittelbar vor experimentelle Aufnahme sowie physische Zurückhaltung der Mäuse im Laufe der experimentelle Protokoll12. Diese Faktoren sind Stressoren bekannt, die vollständig mit den gegenwärtigen Ansatz vermieden werden, die sicherlich für die Aufnahme einer Vielzahl von Nerven des Interesses neben renal Nerven zugeschnitten werden können. In jüngerer Zeit, sympathische Messungen in bewusste Mäuse gemeldet wurden, jedoch diese Messungen sind weitgehend durchgeführt, chirurgische Vorbereitung, ohne Erwähnung des analgetische Verwaltung22Stunden nach. Abgesehen von diesen Berichten wurde autonome Funktion sonst ausschließlich bei narkotisierten Mäusen bewertet. Eine gründliche Überprüfung der Literatur ergibt sich eine Vielzahl von Ansätzen, stundenlangen experimentelle Dauer, Narkose Kombinationen/Dosen, Beatmung und oft kreative Maßnahmen ergriffen, um die Mäuse in einem Zustand trägt einen Anschein zu stützen die physiologische (z. B. Sauerstoff direkt in Richtung des Tieres Nase geblasen)23,24,25,26,27,28,29, 30,31. Unter diesen Studien liegen Berichte über Blutdruckwerte fehlend oder verschwindend gering - unterhalb des physiologischen Bereichs des systemischen arteriellen Druck2. Dies ist problematisch, auf vielen Ebenen, aber vor allem so wenn es richtige Beurteilung der autonomen Funktion bei diesen Tieren geht, die hergestellte Verbindung zwischen Blutdruck und autonome Ton gegeben. Anästhetika selbst Auswirkungen direkt Sympathikotonus, mit vielen Berichten, was darauf hindeutet, dass die Narkose Aktivität des sympathischen Nervensystems dämpft. In der Tat Beweise zeigen, dass Urethan, das am häufigsten gewählte Anästhetikum für akute Nerv Aufnahme Experimente32, Dosis Abhängigkeit verringert RSNA33 und hemmt die arterielle Baroreflex-34. Dagegen andere Berichte deuten darauf hin, dass Urethan Sympathikotonus35erhöht. Zugegeben, solche Studien in der Regel experimentelle Nerven-Aktivität als ein Wechsel von einer aufgezeichneten Baseline vergleichen, schließt jedoch die veränderte Zustand des vegetativen Nervensystems unter den beschriebenen Bedingungen unbestreitbar Erkennung von diskreten Veränderungen in Nervenzellen Aktivität.
Die Herausforderung dieser Methode liegt hauptsächlich in der chirurgischen Geschick erforderlich für erfolgreiche Vorbereitung der Maus auf bewusste Nerv Aufnahme. Aber die Investition in diese Fähigkeiten durch die Qualität und Zuverlässigkeit der direkten RSNA Daten mehr als ausgeglichen wird produziert. Dieser Ansatz umgeht völlig die Einschränkungen, die durch indirekte Bewertungen der autonome Kontrolle wie Katecholamin-Plasmaspiegel, die ziemlich labile bei Mäusen und sind durch die Menge des Blutes, die menschlich gesammelten36möglicherweise begrenzt. Darüber hinaus Plasma Katecholamin sowie pharmakologischen autonome Blockade Schätzung insgesamt autonome Ton1 im Gegensatz zu der diskreten Beiträge der spezifische Nerv Populationen, die in der Regel von größerem Interesse sind. Mathematische Auswertung der autonomen Ton über macht Spektralanalyse von Blutdruck und Herzfrequenz Spuren eignet sich für die Bewertung der autonomen Funktion an Probanden, aber dieses Verfahren möglicherweise nicht anpassungsfähig für Mäuse36,37. Daher ist direkte Probenahme von Nerven-Aktivität in eine bewusste, bequem ruhen Maus ideal, da sie eng den natürlichen, intakten autonomen Status des Subjekts spiegelt und anspruchsvolle Bewertung des Beitrags der ausgewählten Nerven erleichtert physiologische Phänomene des Interesses.
Die Autoren haben nichts preisgeben.
S.M.H. unterstützte postdoctoral Fellowships der kanadischen Institute für Gesundheit Forschung (CIHR), Herz & Stroke Foundation von Kanada (HSFC) und Alberta innoviert Health Solutions (AiHS); J.E.H. wird durch einen Zuschuss aus dem National Heart, Lungen- und Blut-Institut PO1HL-51971 unterstützt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Teflon-coated stainless steel multiple stranded wire | A-M Systems | 793200 | 0.001in diameter bare; 0.0055in diameter coated |
#11 Scalpel Blade | Fisher Scientific | ALMM9011 | |
Soldering Iron and solder | Any make or model suitable | ||
Male miniature pin connectors | A-M Systems | 520200 | Brass with gold plating |
Female miniature pin connectors | A-M Systems | 520100 | Brass with gold plating |
Heat Shrink tubing | Radio Shack | Model #: 278-1610 | Catalog #: 2781610 | 1.6 mm diameter |
Polyethylene 90 (PE90) tubing | VWR | CA-63018-703 | 0.86mm inner diameter; 1.27mm outer diameter |
Dissecting microscope | Leica Microsystems | Leica M80 | Any make or model also suitable |
Polyethylene 10 (PE10) tubing | Braintree Scientific | PE10 50 FT | 0.28mm inner diameter; 0.61mm outer diameter |
Super Glue Liquid | Loctite | n/a | Liquid Formula; any brand suitable |
Super Glue Gel | Loctite | n/a | Gel Formula; any brand suitable |
Polyethylene tubing | Scientific Commodities | BB31695-PE/13 | For pedestal 2.7mm inner diameter; 4.0mm outer diameter |
Hospital Sterilization Services & Ozone Sterilization packets | Contact local hospital sterilization services | ||
Isoflurane anesthesia | Abbott | 05260-05 | |
Deltaphase isothermal heat pads & surgical table | Braintree Scientific | 39OP | Keep heat pads warm in a 37°C water bath; Corresponding surgical table essential |
Glycopyrrolate | Amdipharm Mercury Company Limited | n/a | |
Isoflurane vaporizer system & flow gauge | Braintree Scientific | VP I | Include medical grade oxygen supply |
Tissue scissors | Fine Science Tools | 14173-12 | |
Fine spring scissors | Fine Science Tools | 15006-09 | |
Small cotton-tipped applicators | Fisher Scientific | 23400100 | |
Fine Straight Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | #5, FST by Dumont Biologie Tip |
Angled Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | #5/45 FST by Dumont |
Small Absorbent Spears | Fine Science Tools | 18105-03 | |
Parafilm | Sigma Aldrich | BR701605 ALDRICH | |
Kwik-Sil 2 component Silicone Polymer | World Precision Instruments (WPI) | KWIK-SIL | Purchase extra specialized tips from WPI |
5-0 Polysorb Suture | Tyco Healthcare | n/a | |
6-0 Silk Suture | Braintree Scientific | SUT-S 104 | Deknatel brand, spool |
Radiotelemetry Probe | Data Sciences International (DSI) | TA11-PAC10 | |
Radiotelemetry Receiver | Data Sciences International (DSI) | PhysioTel RPC-1 | |
Ambient Pressure Reference | Data Sciences International (DSI) | Apr-01 | |
Pressure Output Adapter | Data Sciences International (DSI) | R11CPA | |
Rena Pulse Tubing | Braintree Scientific | RPT-040 | |
Infusion Swivel | Instech Solomon | 375/D/22 | |
Swivel Support Arm & Mount | Instech Solomon | SMCLA | |
Polysulfone button | Instech Solomon | LW62S/6 | |
Stainless steel spring | Instech Solomon | PS62 | |
Vetbond surgical adhesive | 3M | n/a | |
Triple Antibiotic Ointment | Fougera | n/a | |
PowerLab 8 Channel Data Acquisition System & Software | ADInstruments | PowerLab 8/35 | |
PVC Insulated Cable | Belden | PVC Audio Connection Cable 32 AWG | |
Preamplification Headstage | Dagan Corporation | Model 4002 | |
Differential Amplifier | Dagan Corporation | EX4-400 | |
Sodium Nitroprusside | Sigma Aldrich | 71778-25G | |
Phenylephrine | Sigma Aldrich | P6126-5G | |
Sterile Physiological Saline 0.9% NaCl | Beckton Dickinson | Contact local hospital supplier | |
hexamethonium | Sigma Aldrich | H0879-5G | |
Stainless Steel top anti vibration table | n/a | n/a | Custom designed in-house; Solid steel plate on a benchtop is also suitable |
Faraday cage | n/a | n/a | Custom designed and constructed in-house |
Small animal hair trimmer | n/a | n/a | Drugstore, men's beard trimmer suitable |
Dipilatory Cream | n/a | n/a | Veet brand, sensitive skin formula |
10% Povidone Iodine | Purdue Products | Betadiene | |
70% Ethanol | n/a | n/a | |
Steel microretractors | n/a | n/a | Made in-house. Bend a steel paper clip & loop 4-0 silk to form a retractor |
Hemostats | Fine Science Tools | 13011-12 | |
Heat Gun | Fisher Scientific | 09-201-27 |
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