Name: hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension
Uploaded: 2016-04-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 40 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension at JoVE.com

SR is supported by NIH K08HL114643, Gilead Research Scholars in Pulmonary Arterial Hypertension and a Burroughs Wellcome Fund Career Award for Medical Scientists.

açıklanan tüm prosedürler Tıp Duke Üniversitesi Fakültesi hayvan bakım yönergeleri izleyin. 1. öncesinde Prosedürü Başlama Not: herhangi bir hayvan prosedürleri öncesinde, uygun kurumsal izin alınmış olduğundan emin olun. Tüm işlemler olduğu gibi, hiçbir hayvan acı olduğunu sağlamak için uygun ağrı kesiciler kullanın. <ol><li> heparinize steril tuzlu su (100 U / ml) ile yıkayın kateterler açıklığını sağlamak. Mark boyun orta kalpten uzunluğuna kateter eşdeğer ucundan bir nokta (yaklaşık sıçanlar için 4 cm ve fareler için 2 cm). </li><li> fare veya sıçan anestezisi. Anestezik Seçimleri izofluran (indüksiyon% 3-4, bakım% 100 oksijen ile karıştırılmış% 1.5), ketamin / ksilazin (80-120 / 10 mg / kg) ve pentobarbital (40-80 mg / kg) bulunmaktadır 6.. <ol><li> Örneğin, ketamin: ksilazin (80-120 mg / kg: 10-16 fareler için mg / kg IP ve 80-100 mg / kg: 5-10 mg sıçanlar / kg IP) tek doz anestezi 20-50 dakika sürer. ekokardiyografi, izofluran (indüksiyon% 3-4 ve bakım için% 1.5) ile fare veya sıçan uyutmak. Bu çekilme refleksleri bulunmadığına onaylamak için cerrahi alanında kemirgen kısma anestezi derinliği değerlendirin. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın. Not: Farklı anestezik maddeler doğru kullanımı ve optimizasyon ile güvenilir sonuçlar elde etmek için kullanılabilir (6 başka incelenmiştir). ksilizin: kateterizasyon bizim tercih ketamin kullanmaktır. ketamin / ksilazin ile doz aşımı derinden kalp hızı ve kalp fonksiyonlarını azaltabilir, bu nedenle uygun sıcaklık ve solunum kontrolü sağlamak için önemlidir. farelerde kalp hızı (&gt; 400 / dk) korumak için, rutin bilateral vagotomi gerçekleştirin. yeterli burada ketamin / xylazine miktarı olacak tipik son 20-30 dakika, açık-kapalı veya göğüs kalp kateterizasyonu ya takip gerçekleştirmek içinhayvan ötenazi. </li></ol></li><li> Cerrahi işlem (Şekil 1) için sıçan / fare hazırlayın. <ol><li> göğüs kürk tıraş (ekokardiyografi sağlamak için) ve cerrahi bölgeden, sağ boyun. </li><li> dışa betadin kullanarak merkezden dairesel süpürme ile traş cerrahi bölgeleri fırçalayın,% 70 alkollü bez ile temizlik izledi. </li><li> altında bir ısınma pad ile ameliyat işlemine hayvan yerleştirin. 37-37,5 ° C vücut ısısını korumak için ısıtma düzeyini ayarlayın. rektal prob ile vücut sıcaklığını izleyin. Hipotermi önemli taşikardi önemli bradikardi ve hipertermi sonuçlara neden olabilir. </li></ol></li></ol> 2. Ekokardiyografi Not: kemirgen ekokardiyografi tam bir açıklaması başka bir yerde 7 açıklanmıştır. fare için, anestezi öncesinde, görüntüler uyanık, el ölçülü hayvan elde edilebilir. sıçan için,ekokardiyografi öncesinde sıçan olarak tercih edilir anestezi elle) uyanık iken ölçülü için çok büyük. <ol><li> Parasternal uzun eksen (PLAX) Resmi. <ol><li> platform üzerinde yatar pozisyonda hayvan yerleştirin veya elle dizginlemek. </li><li> 2B canlı görüntüyü yansıtmak için B Modu seçin. </li><li> sol parasternal hattına Rats için fare için 40 MHz veya 25 MHz frekans ile ultrason transdüser hizalayın ve ardından dönüştürücü sonda göstergesi kaudal yöne bakacak şekilde saat yönünün tersine 30 ° döndürmek (5 ila 11 saat hat pozisyonu) . Açı hafifçe (aynı tomografik düzlemde dönüştürücünün kısa ekseni boyunca sallanan) dönüştürücü ekranın ortasında tam bir LV odacık görünümü elde etmek. </li><li> Bulun ve bu anatomik yapıların (Şekil 2A) bakın: sol ventrikül (LV) lümen; Septum (IVS); sağ ventrikül (RV) lümen; Çıkan aort (AO); Sol kulakçık (LA). </li> &lt;li&gt; M Modu Switch, bir zamanlar bu yukarıdaki yapıların açıkça görüntülenmiştir. Referans noktası olarak AO kullanarak LV lümen geniş kısmından gösterge hattını yerleştirin ve aynı zamanda LV Odası (Şekil 2B) merkezinde odak derinliği yalan olun. Transdüserin açılanma değişen ve M modu ölçümleri alarak RV benzer ölçümler yapmak. </li><li> çevrimdışı ölçümü (LV odası boyutunda, FS ve sol ventrikül duvar kalınlığı) için veri kaydetmek için bir video döngü oluşturmak için cine mağaza kullanın. </li><li> Aorta PW imleci yerleştirerek ve (Şekil 2C) kaydederek PW Doppler modunda aort çıkış bir doppler izleme edinin. </li></ol></li><li> Aort Düzeyde parasternal kısa eksen View (PSAX). <ol><li> B Moduna. </li><li> Parasternal kısa eksen görünümü (Şekil 3) elde etmek için parasternal uzun eksen görünümü dönüştürücü 90 ° saat yönünde çevirin. id kafatası doğru dönüştürücüyü hareket ettirin ve açıaort kapağı kesit görünümü entify. </li><li> pulmoner kapak broşür ve pulmoner arter ile devam aorta sağ üst lokalize bir hilal biçimli yapı olarak sağ ventrikül çıkış yolunu (RVOT) tanımlayın. </li><li> elle aynı pozisyonda sabit tutun. PW Doppler Modu geçin. Not: kemirgen tutan ve prob dönüştürücü pozisyonunda hareket ve değişim en aza indirmek için kullanılabilir için bir istasyon platformu. </li><li> Sağ ventrikül çıkış yolu merkezinde pulmoner kapak seviyesine örnek hacmi proksimal yerleştirin ve sonra teknenin (Şekil 3B) aracılığıyla kan akımının yönüne imleç paralel yerleştirin. Not: kan akışı yönünde örnekleme açısını ayarlamak veya açı bir değişikliğin düzeltilmesi için ultrason yazılımı kullanmak için önemlidir. düzeltme olmadan, geminin maksimum açı hızı ~% 15 olarak dikkate alınmaması karşılık 30 ° vardır. </li><li> adjbeyaz sınırları ve karanlık bir çukur içinde gösteren laminer kan akımı (Şekil 3C) olan bir &quot;iyi&quot; Doppler zarfı elde etmek gerektiği gibi ust ölçeği (kan akımının hızı). Doppler izleme kaydediniz. Not: Bir &quot;kötü&quot; Doppler zarf yeterli beyaz sınırları ve karanlık bir oyuk uymuyor. </li><li> kateterizasyon bu noktada yapılan değilse, anestezi kullanılması durumunda kemirgen kurtarmak için izin verir. sternal yatma korumak için yeterli kendine geldi ve tamamen iyileşti kadar diğer hayvanların şirkete iade yoktur kadar kemirgen gözetimsiz bırakmayın. kateterizasyon yapılırsa, Bölüm 3&#39;e geçin. </li></ol></li></ol> 3. Sağ Kalp kateterizasyonu <ol><li> RV basıncı ölçümü için kapalı göğüs yaklaşımı <ol><li> Kurmak: <ol><li> basınç ve chann için yazılımında giriş kanalına 1. basınç dönüştürücü, set kanalı 1 bağlayınKalp hızı için el 2. </li><li> mmHg birimleri dönüştürmek için, bazal izleme kaydetmek (kan basınç sensörü ve PE boru kullanıyorsanız) elle basınç göstergesi ile basınç kalibrasyonu yapın. Sonra kanal 1 altında birimler dönüşüm gerçekleştirmek. </li><li> Kanal 2 altında döngüsel ölçümleri seçip ölçümü için kaynak ve oranı kanal 1 seçmek 2. kanalın girişini kapatmak, kalp atış hızını ayarlamak için. </li></ol></li><li> derinlemesine odaklama ve 5x büyütme ile bir diseksiyon mikroskobu altında fare / sıçan yerleştirin. </li><li> Sternum (Şekil 1) mandibulanın cilt İnsizyon. Tamamen servikal bölgeyi ortaya çıkarmak için kesi her tarafına retraktörlerin bir çift koyun. </li><li> Açık açık ince künt ucu forseps (Şekil 4A, B) kullanılarak damar sağ eksternal juguler maruz tükürük bezleri ayırmak için teşrih. </li><li> Dikkatle çevreleyen bağ dokusu sağ eksternal juguler ven izole. </li> &lt;(Sağ eksternal juguler ven altına (mümkün olduğunca alt çeneye yakın) distale ven ligate ve sonra proksimal gevşek bir düğüm; li&gt; ipek sütür iki adet (fareler için 6-0 sıçanlar için 4-0) yerleştirin Şekil 4C). </li><li> Distal bağlı düğüm küçük bir &quot;nick&quot; (cut) proksimal yapmak için iris makas kullanın. </li><li> Bir forseps ile kateter tutun ve ven kesim içine kateter yerleştirin ve sonra proksimal düğüm sıkın. Not: Genellikle polietilen (PE) -10 boru (~ 2 fr) fareler ve kullanmak PE-50 (~ 3 fr), bir 31 g veya 21 G iğne ile normal basınç transdüktörüne bağlı sıçanlarda ve kalibre. uzunluğu kabaca sağ ventrikül ucu yerleştirme tekabül bir kalem ile kateter işaretleyin. PE boru bir alternatif olarak, bir mikromanometre kateteri kullanılır. Yavaşça uzak düğüm çekerek kateter tanıtmak yardımcı olabilir. </li><li> Yavaşça sağ kalp ve monitör içine kateter itmekişaretine göre ilerleme derinliği. RV basıncı kateter yerini doğrulamak ve tanımlamak için yazılımda basınç iz (Şekil 5) izleyin. </li><li> hareketsiz kateter tutun ve veri 2 dakika süreyle (Başlat düğmesinin yanında kayıt geçiş verileri) toplamak. </li><li> toplama (Bölüm 4) örnek geçin. </li></ol></li><li> RV PV Döngü Analizi için açık göğüs Yaklaşım. Not: Sağ ventrikül PV döngü analizi nedeniyle RA SVC geçmemesi iletkenlik kateter, sertliği bir kapalı göğüs yaklaşımla yapılamaz. Ticari olarak mevcut iletkenlik kateterler LV PV döngü analizi için tasarlanmıştır. <ol><li> iletkenlik için Kanal 1 set yazılımda; basınç Kanal 2; kalp hızı ve Kanal 3. </li><li> 16 G teflon tüp ile sıçan entübe ve mekanik ventilatöre tüp bağlayın. Hesaplayın ve takip kullanarak fareler ya da sıçanlar için havalandırma parametrelerini ayarlamaking formüller 6: tidal hacmi (V t, ml) = 6.2 x M 1.01 (M = hayvan kütlesi, kg); solunum sayısı (RR, min -1) = 53.5 x M -0.26 (Şekil 6A). </li><li> Cerrahi alan üzerine kürk yayılmasını azaltmak için kürk üzerine% 70 alkol yayıldı. </li><li> xiphoid süreç altında bir kesi yapın ve bilateral kanadını doğru makas ile cilt incelemek. </li><li> karın duvarı kesti ve diyafram boyunca iki taraflı diseksiyon ile karın boşluğuna açın. </li><li> Kalbin tepe teşhir ve bilateral göğüs kafesi (Şekil 6A) kesmek için diyaframı açın. bir şırınga kullanılarak göğüs ve periton boşlukları içerisine tuzlu püskürtülerek buharlaşma ve doku kurumasını önlemek. Not: Biz genellikle karın boşluğu ve göğüs kafesini açmak için bir diseksiyon makas kullanın. Kanama genellikle önemli değildir, ancak kanama varsa, elektrokoter kullanılabilir. </li><li> Özenle izole edilmesi inciçevreleyen bağ dokusu e inferior vena kava (IVC). </li><li> IVC etrafında; (fareler için 6-0 sıçanlar için 4-0), ve sonra gevşek bir düğüm (veya 16 G teflon tüp aracılığıyla dikiş ipliği) (Şekil 6B) ipek sütür bir parça yerleştirin. </li><li> RV serbest duvara bir 27-30 iğne paralel apikal RV serbest duvarı delmek ve iğneyi çıkartın. 4&#39;ten fazla mm iğne itmek için dikkatli olun. Not: Alternatif olarak, PE-60 tüpü küçük bir parça rv apeksine iletkenlik kateterin ponksiyon yol kullanılabilir. </li><li> Tüm elektrotlar ventrikül (Şekil 6C) içinde olana kadar apikal RV serbest duvar yara bıçak ile iletkenlik kateter ucu takın. </li><li> Yazılımda basınç hacim döngü izlemek ve sonra anlamlı solunum varyasyon (Şekil 7B, C) ​​göstermek değil sürekli şekilli döngüler elde etmek için kateterin konumunu ayarlamak. </li><li> KayıtBazal PV PV bir dizi döngüler elde etmek için en az 10 saniye boyunca (Başlat düğmesinin yanında kayıt geçiş verileri) döngüler. </li><li> ön yük değiştirebilir ve PV döngüler kaydetmek için IVC etrafında yerleştirilmiş dikiş çekin. Off-line verileri analiz ve RV sistolik fonksiyonu (Şekil 7D) çeşitli parametrelerini elde. Bu analiz, daha önce 8 tarif edilmiştir. Not: İVC alternatif forseps ile tıkalı olabilir. ön yük azaltılması onaylamak için RV basıncı iz izleyin. </li><li> Daha önce hacim birimleri 6 iletkenlik birimlerinden bir dönüşümü sağlamak için tarif edildiği gibi tuzlu ve küvet kalibrasyonları gerçekleştirin. </li><li> veri kayıt sonra, yavaşça dışarı kateteri çekin ve hemen tuzlu bir su banyosu içine kateterin ucu yerleştirin. bittikten sonra, üreticinin talimatlarına göre kateter temizleyin. </li></ol></li></ol> Kalp ve Akciğer Örneklerinin 4. Koleksiyonu Not: Burada prosedürler gibiterminal olarak açıklanan yeniden, hayvan kapalı-ya da açık-göğüs sağ kalp kateterizasyonu ya sonra ötenazi gerekir. <ol><li> toraks (bilateral torakotomi) açarak fareler Euthanize kapalı göğüs yaklaşımı kullanılması durumunda, exanguination veya anestezik doz aşımı sonrasında vantilatör kapatarak. Not: servikal dislokasyon tavsiye edilmez. </li><li> Akciğerin enflasyon perfüzyonunu gerçekleştirmek için, 20 bir basınç cmH2O ile akciğer şişirmek için ayarlanmış bir ringstand üzerine enflasyon boru bağlamak (ama akciğerleri şişirmek için henüz vanayı açmayın). </li><li> Açıkça kas ve bağ dokusu çevreleyen trakea teşrih. </li><li> (; Fareler için 6-0 sıçanlar için 4-0) trakea etrafında ve sonra gevşek bir düğüm ipek sütür bir parça yerleştirin. </li><li> Yavaşça başını basarak trakea germek ve alt çeneye yakın bir kesim (çevresinin% 70) yapmak. </li><li> nazik streç tutmak ve trakea (fareler için 20 G ya da sıçanlar için 16 G) kanül yerleştirin.sütür kullanarak kanül sabitleyin. Enflasyon boru üzerine kanül bağlayın ve fiksatif akışı önlemek için kanül etrafında dikiş kravat. </li><li> RV serbest duvar bıçak ve pulmoner arter doğru enjekte etmek için 10 ml şırınga kullanarak PBS ile akciğerler yıkayın. Akciğerler ağartma başladıktan sonra Nick atrium bıraktı. </li><li> aort kökünde keserek kalbi hasat. </li><li> Bir sivrisinek hemostat kullanarak sağ akciğer alt lob Kelepçe ve sağ alt lob kesti. mikrosantrifüj tüpleri içine parçaları yerleştirin ve sıvı azot içinde dondurularak ek. </li><li> trakea bağlanması ve ardından trakea kanülü 5 dakika için% 10 tamponlu nötr formalin ile akciğer şişirme ve çıkarın. </li><li> toraks dışında akciğer teşrih ve% 10 tamponlu nötr formalin ile sabitleyin. Not: Dondurulmuş kesitlerin daha sonra hazırlanması için sulandırılmamış OCT dondurmak: Alternatif olarak, optimum kesim medya ile akciğer şişirmek (PBS ile 1 OCT, 1 seyreltilmiş). </li><li> dikkatliceventriküllerden gelen atrial ayırmak ve interventriküler septum yanında diseksiyon ile sağ ventrikül serbest duvarı izole. </li><li> RV hipertrofisi derecesini rakamlarla bir Fulton indeksi (RV / LV + S) 9, hesaplamak için RV ve LV + septum (LV + S) tartılır. Not: TheFulton Endeksi PH farklı modellerde değişir. Sıçan 10: Kontrol, 0.28 ± 0.01; hipoksi kaynaklı, 0.57 ± 0.02; MCT ile tedavi, 0.51 ± 0.03. C57BL6 / J fare 11: Kontrol, 0.26 ± 0.01; SuHx (14 gün), 0.40 ± 0.02; SuHx (21 gün), 0.43 ± 0.01; SuHx (28 gün), 0.44 ± 0.03. </li><li> Yapış sıvı azot içinde RV ve LV + S dondurmak veya tamponlu nötr formalin% 10 düzeltin. </li></ol>

<ol>
	<li>Gomez-Arroyo, 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=A+brief+overview+of+mouse+models+of+pulmonary+arterial+hypertension:+problems+and+prospects.">A brief overview of mouse models of pulmonary arterial hypertension: problems and prospects.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, 977-991 (2012).</li><li>Ryan, J. J., Marsboom, G., Archer, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+models+of+group+1+pulmonary+hypertension.">Rodent models of group 1 pulmonary hypertension.</a> Handbook of experimental pharmacology. 218, 105-149 (2013).</li><li>Voelkel, N. F., Tuder, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-induced+pulmonary+vascular+remodeling:+a+model+for+what+human+disease.">Hypoxia-induced pulmonary vascular remodeling: a model for what human disease.</a> J Clin Invest. 106, 733-738 (2000).</li><li>Gomez-Arroyo, J. G., 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=The+monocrotaline+model+of+pulmonary+hypertension+in+perspective.">The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302, 363-369 (2012).</li><li>Abe, K., 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=Formation+of+plexiform+lesions+in+experimental+severe+pulmonary+arterial+hypertension.">Formation of plexiform lesions in experimental severe pulmonary arterial hypertension.</a> Circulation. 121, 2747-2754 (2010).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3, 1422-1434 (2008).</li><li>Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+Assessment+of+the+Right+Heart+in+Mice.">Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice.</a> J. Vis. Exp. (81), e50912 (2013).</li><li>Abraham, D. M., Mao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Pressure-Volume+Loop+Analyses+Using+Conductance+Catheters+in+Mice.">Cardiac Pressure-Volume Loop Analyses Using Conductance Catheters in Mice.</a> J Vis Exp. , (2015).</li><li>Vergadi, E., 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=Early+macrophage+recruitment+and+alternative+activation+are+critical+for+the+later+development+of+hypoxia-induced+pulmonary+hypertension.">Early macrophage recruitment and alternative activation are critical for the later development of hypoxia-induced pulmonary hypertension.</a> Circulation. 123, 1986-1995 (2011).</li><li>Mam, V., 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=Impaired+vasoconstriction+and+nitric+oxide-mediated+relaxation+in+pulmonary+arteries+of+hypoxia-+and+monocrotaline-induced+pulmonary+hypertensive+rats.">Impaired vasoconstriction and nitric oxide-mediated relaxation in pulmonary arteries of hypoxia- and monocrotaline-induced pulmonary hypertensive rats.</a> J Pharmacol Exp Ther. 332, 455-462 (2010).</li><li>Wang, Z., Schreier, D. A., Hacker, T. A., Chesler, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+right+ventricular+functional+and+structural+changes+in+a+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">Progressive right ventricular functional and structural changes in a mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Physiol Rep. 1, 00184 (2013).</li><li>Thibault, H. B., 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=Noninvasive+assessment+of+murine+pulmonary+arterial+pressure:+validation+and+application+to+models+of+pulmonary+hypertension.">Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension.</a> Circ Cardiovasc Imaging. 3, 157-163 (2010).</li><li>Abe, K., 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=Long-term+treatment+with+a+Rho-kinase+inhibitor+improves+monocrotaline-induced+fatal+pulmonary+hypertension+in+rats.">Long-term treatment with a Rho-kinase inhibitor improves monocrotaline-induced fatal pulmonary hypertension in rats.</a> Circ Res. 94, 385-393 (2004).</li><li>Ma, 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=hypoxia+chamer+info--Calpain+mediates+pulmonary+vascular+remodeling+in+rodent+models+of+pulmonary+hypertension,+and+its+inhibition+attenuates+pathologic+features+of+disease.">hypoxia chamer info--Calpain mediates pulmonary vascular remodeling in rodent models of pulmonary hypertension, and its inhibition attenuates pathologic features of disease.</a> J Clin Invest. 121, 4548-4566 (2011).</li><li>de Man, F. S., 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=Bisoprolol+delays+progression+towards+right+heart+failure+in+experimental+pulmonary+hypertension.">Bisoprolol delays progression towards right heart failure in experimental pulmonary hypertension.</a> Circ Heart Fail. 5, 97-105 (2012).</li><li>de Man, F. S., 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=Dysregulated+renin-angiotensin-aldosterone+system+contributes+to+pulmonary+arterial+hypertension.">Dysregulated renin-angiotensin-aldosterone system contributes to pulmonary arterial hypertension.</a> Am J Respir Crit Care Med. 186, 780-789 (2012).</li><li>Pritts, C. D., Pearl, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anesthesia+for+patients+with+pulmonary+hypertension.">Anesthesia for patients with pulmonary hypertension.</a> Curr Opin Anaesthesiol. 23, 411-416 (2010).</li><li>Paulin, R., 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=A+miR-208-Mef2+Axis+Drives+the+Decompensation+of+Right+Ventricular+Function+in+Pulmonary+Hypertension.">A miR-208-Mef2 Axis Drives the Decompensation of Right Ventricular Function in Pulmonary Hypertension.</a> Circ Res. 116, 56-69 (2015).</li><li>Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+assessment+of+the+right+heart+in+mice.">Echocardiographic assessment of the right heart in mice.</a> J Vis Exp. , (2013).</li><li>Cheng, H. 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=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.</a> J Vis Exp. , e51041 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

The protocols outlined here describe a comprehensive characterization of hemodynamics and right ventricular function in rodent models of pulmonary hypertension. While right heart catheterization as described here is a terminal procedure, the mortality associated with echocardiography is minimal, which allows for screening and follow-up of disease progression. However, similar to patients with PH having markedly increased mortality with anesthesia17, in our experience, rats with severe PH do not tolerate anesthesia as well, due to decompensated right heart failure, decreased RV preload, and subsequently hypoxia-induced pulmonary vascular constriction. Therefore, slow induction and closely monitoring respiration are essential. 
The video and illustrations demonstrate what our laboratory has found to be successful with regards to these procedures, although alternative approaches can also be utilized (reviewed in Pacher et al.6). In PH research, these techniques are required in order to properly characterize different models of disease and the effects of genetic or pharmacologic manipulations on them. These methods each have their inherent limitations: for echocardiography, views of the right ventricle are limited and are difficult to quantify; for closed-chest catheterization, only an estimate of PA pressure is provided by an RVSP and an assessment of RV function is limited to dP/dt; for open-chest catheterization, the thorax must be opened, which can have effects on venous return and right heart function. 
Experience with these procedures is required to obtain reproducible and consistent results and there are a few critical steps where care is required. Determination of parameters from echocardiography requires standardized views, as small changes in probe angle can result in very different distance and Doppler measurements. During catheterization, introduction of a curve into the catheter can facilitate entry into the right ventricle; with polyethylene tubing, this can be done by heating the tubing gently; for micromanometer catheters, there are specialized catheters designed with a curve for this purpose. Dissection of the RV from the LV+S requires carefully en bloc harvest of the heart and the separation of the ventricles from the atria. As in any experiment, careful attention to detail with all of these procedures is critical for obtaining useful data. It is also important to be aware that animal respiration can affect the signal recording for pressure and PV loops. Identification and quantification of good and uniform pressure traces with consistently shaped loops are important in obtaining reliable data. 
This protocol will be of utility in research with animal models of PH and the right ventricle. Such studies include models of RV pressure overload (pulmonary artery banding) and right heart failure. These different experimental approaches allow quantification of pulmonary hypertension and RV function that are complementary. Cardiac catheterization has been used for the assessment of RV pressures, and recently investigators have reported success in traversing the pulmonic valve in the rat with micromanometer catheters designed for the mouse, allowing a direct measurement of PA pressures18. Open-chest PV loops allow a quantification of RV function; for example, in the rat MCT model, losartan significantly reduced RV afterload, restored ventricular-arterial coupling and improved RV diastolic function16. Noninvasive parameters derived from echocardiography have been used to estimate stroke volume, cardiac output and an estimate of PA pressures19,20. In total, these different techniques allow an assessment of the hemodynamic severity of pulmonary vascular disease and the RV response.

Pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) inflamatuar hücre infiltrasyonu, düz kas proliferasyonu ve endotel hücre apoptosis ile ilişkili pulmoner vasküler bir hastalıktır. Bu değişiklikler daha sonra sağ ventrikül (RV) disfonksiyonu ve kalp yetmezliğine yol açan, pulmoner arteriyollerde oblitere sonuçlanır. PAH PAH ve RV yetersizliğinin altında yatan patofizyoloji anlamak için, bu hastalığı incelemek için genetik ve farmakolojik modelleri dahil olmak üzere farklı modelleri, bir dizi (1,2 başka yerde gözden) geliştirilmiştir. Bu modellerin, en popüler sıçan hipoksi kaynaklı fare (Hx) PAH ve monokrotalin (MCT) ve SU5416-hipoksi (SuHx) modellerdir. Fare Hx modelinde fareler medial çoğalması bileşke gelişimi ile, (0.10 FiO2 ile 18.000 feet irtifada karşılık, Normobarik veya hipobarik ya) hipoksi 4 hafta maruz RV syst arttıolic baskılar ve RV hipertrofisi 3 geliştirilmesi. Daha sonra PAH 4 geliştirilmesi ile sonuçlanan bir açık mekanizma yoluyla pulmoner endotel hücrelerine hasarı 60 mg / kg sonuçlar tek bir dozda, MCT. SU5416 benzer patolojik değişimler ile sürekli pulmoner hipertansiyon 3 hafta sonuçlar için kronik hipoksi ile, ardından, 60 mg / kg&#39;lık bir defalık deri altına enjeksiyon ile vasküler endotelyal büyüme faktörü reseptörleri (VEGFR) 1 ve 2 engelleyici inhibitörü ve tedavi olduğu bu obliteratif vasküler lezyonların 5 oluşumu ile, insan hastalıklarında görüldüğü üzere. Geçmiş yıllarda, pulmoner hipertansiyon için çeşitli transgenik fare modelleri geliştirilmiştir. Bunlar BMPR2 gen mutasyonları PAH hem ailesel ve idiyopatik formlarda bulunurlar olarak, heme oksijenaz-1 nakavt ve IL-6 aşın (başka yerde 1,2 gözden) nakavt ve kemik morfogenetik protein reseptörü 2 (BMPR2) ait mutasyonlar dahildir. PH Bu farklı kemirgen modelleri pulmoner hipertansiyon, RV hipertrofisi ve RV yetersizliği farklı seviyeleri var. Hipoksi ve çeşitli transgenik fare modelleri sıçan modelinde 1 ya daha hafif PAH neden olsa da, farklı genetik mutasyonlar ve bunlarla ilişkili moleküler sinyal yollarının test izin vermiyor. MCT birçok dokuda 4 endotel hücrelerine karşı toksik olduğu görünmektedir, ancak MCT modeli, ciddi PAH neden yoktur. hem farmakolojik manipülasyon ve hipoksi pozlama gerektirmesine rağmen vasküler ile karakterizedir SuHx modeli, insanlarda idiyopatik PAH görülen çok benzer değiştirir. Dahası, bu modellerin tümünde, PAH gelişimi ile ilişkili histopatolojik değişiklikler, pulmoner basınçlar ve rv fonksiyonu arasında bir kopukluk olabilir. Bu histopatolojik değişiklikler arasında orantılı bir ilişki, pulmon şiddeti Genellikle insan hastalığı, aksine birary hipertansiyon ve RV yetersizliği derecesi. Böylece, PH bu kemirgen modellerinde kapsamlı bir karakterizasyonu gereklidir ve (kardiyak kateterizasyon ile) (genellikle ekokardiyografi ile) RV işlevi değerlendirmeler, hemodinami ve kalbin histopatolojik ve (doku hasat) akciğerleri tutar edilir. Bu protokol, biz sıçan ve fare PAH modelleri hemodinamik karakterizasyonu için kullanılan temel teknikleri açıklar. Bu genel teknikler, sağ ventrikül pulmoner damar herhangi bir çalışma uygulanabilir ve PAH modelleri ile sınırlı değildir. ekokardiyografi ile RV görselleştirme sıçanlarda nispeten basittir, fakat nedeniyle büyüklük ve RV karmaşık geometri farelerde daha zordur. Ayrıca, bu gibi TAPSE olarak ölçülmesi RV işlev için kullanılan bazı suretler, pulmoner arter (PA) hızlanma süresi ve PA Doppler dalga çentik, iyi insanlarda geçerliliği ve pu değerlendirmesi ile sadece zayıf korelasyonlmonary hipertansiyon ve invaziv hemodinami ile RV işlev. bir empedans kateter ile açık göğüs kateterizasyonu basınç-hacim (PV) belirlenmesini sağlar döngüler ve daha detaylı bir hemodinamik karakterizasyon rağmen RV hemodinaminin belirlenmesi en ilham ile negatif intratorasik basınç etkisini korumak için, bir kapalı göğüs ile yapılır . herhangi bir işlem olduğu gibi, prosedürlere deneyimi gelişen deneysel başarısı için kritik öneme sahiptir.

<table><tbody><tr><td>Vevo 2100 Imaging System (120V)&amp;nbsp;</td><td>VisualSonics, inc.&amp;nbsp;</td><td>VS-11945</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 Imaging Station&amp;nbsp;</td><td>VisualSonics, inc.&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>High-frequency Mechanical Transducers</td><td>VisualSonics, inc.&amp;nbsp;</td><td>MS250, MS550D, MS400</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasound Gel Parker&amp;nbsp;</td><td>Laboratories Inc.&amp;nbsp;</td><td>01-08</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 4/35</td><td>ADInstruments</td><td>ML765</td><td></td></tr><tr><td>Labchart 8</td><td>ADInstruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>BP transducer with stopcock and cable</td><td>ADInstruments</td><td>MLT1199</td><td></td></tr><tr><td>BP transducer calibration kit</td><td>ADInstruments</td><td>MLA1052</td><td></td></tr><tr><td>Mikro-Tip Pressure Catheter for mouse</td><td>Millar</td><td>SPR-1000</td><td>Alternative catheter available from Scisense FT111B (mouse) and FT211B (rat)</td></tr><tr><td>Mikro-Tip Pressure Catheter for rat</td><td>Millar</td><td>SPR-513</td><td>Alternative catheter available from Scisense FT111B (mouse) and FT211B (rat)</td></tr><tr><td>Millar Mikro-Tip&amp;nbsp;ultra-miniature PV loop catheter for mice</td><td>Millar</td><td>PVR-1035</td><td>Alternative catheter available from Scisense FT112 (mouse)</td></tr><tr><td>Millar Mikro-Tip ultra miniature PV loop catheter for rats</td><td>Millar</td><td>SPR-869</td><td>Alternative catheter available from Scisense FT112 (mouse)</td></tr><tr><td>Millar PV system MPVS-300&amp;nbsp;</td><td>Millar</td><td>MPVS-300</td><td></td></tr><tr><td>4-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool</td><td>Roboz Surgical</td><td>SUT-15-2</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Silk Black Braid 100 Yard Spool</td><td>Roboz Surgical</td><td>SUT-14-1</td><td></td></tr><tr><td>Iris Scissors, Delicate, Integra Miltex</td><td>VWR</td><td>21909-248</td><td></td></tr><tr><td>VWR Dissecting Scissors, Sharp/Blunt Tip</td><td>VWR</td><td>82027-588</td><td></td></tr><tr><td>VWR Delicate Scissors, 4 1/2&quot;</td><td>VWR</td><td>82027-582</td><td></td></tr><tr><td>Two star Hemostats, Excelta</td><td>VWR</td><td>63042-090</td><td></td></tr><tr><td>Neutral-buffered formalin</td><td>VWR</td><td>89370-094</td><td></td></tr><tr><td>Crotaline</td><td>Sigma</td><td>C2401</td><td></td></tr><tr><td>SU5416</td><td>Tocris Biosciences</td><td>3037</td><td></td></tr><tr><td>3.5X-45X Boom Stand Trinocular Zoom Stereo Microscope&amp;nbsp;</td><td>AmScope</td><td>SM-3BX</td><td></td></tr><tr><td>PE (Polyethylene Tubing)-10</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE10 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>PE (Polyethylene Tubing)-50</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE50 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>PE (Polyethylene Tubing)-60</td><td>Braintree Scientific Inc</td><td>PE60 36 FT</td><td></td></tr><tr><td>Tabletop Isoflurane Anesthesia Unit</td><td>Kent Scientific</td><td>ACV-1205S</td><td></td></tr><tr><td>Surgisuite multi-functional surgical platform</td><td>Kent Scientific</td><td>Surgisuite</td><td></td></tr><tr><td>Retractor set</td><td>Kent Scientific</td><td>SURGI-5002</td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia induction chamber</td><td>VetEquip</td><td>941443</td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia Gas filter canister</td><td>Kent Scientific</td><td>ACV-2001</td><td></td></tr><tr><td>Rodent nose cone</td><td>VetEquip</td><td>921431</td><td></td></tr></tbody></table>

hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle proliferation and obliteration of pulmonary arterioles. This in turn results in right ventricular (RV) failure, with significant morbidity and mortality. Rodent models of PAH, in the mouse and the rat, are important for understanding the pathophysiology underlying this rare disease. Notably, different models of PAH may be associated with different degrees of pulmonary hypertension, RV hypertrophy and RV failure. Therefore, a complete hemodynamic characterization of mice and rats with PAH is critical in determining the effects of drugs or genetic modifications on the disease. 
Here we demonstrate standard procedures for assessment of right ventricular function and hemodynamics in both rat and mouse PAH models. Echocardiography is useful in determining RV function in rats, although obtaining standard views of the right ventricle is challenging in the awake mouse. Access for right heart catheterization is obtained by the internal jugular vein in closed-chest mice and rats. Pressures can be measured using polyethylene tubing with a fluid pressure transducer or a miniature micromanometer pressure catheter. Pressure-volume loop analysis can be performed in the open chest. After obtaining hemodynamics, the rodent is euthanized. The heart can be dissected to separate the RV free wall from the left ventricle (LV) and septum, allowing an assessment of RV hypertrophy using the Fulton index (RV/(LV+S)). Then samples can be harvested from the heart, lungs and other tissues as needed.

Kemirgenlerde sağ kalp kateterizasyonu uzunlamasına izlem için geçerli değildir terminal prosedür genellikle olduğu gibi, ekokardiyografi tarama ve takip 12 için mükemmel bir noninvazif bir alternatiftir. ekokardiyografide insan PAH pulmoner arter sistolik basıncı genellikle apikal görünümde elde edilecek genellikle basittir triküspit yetersizliği türetilmiştir edilirken, böyle bir görünüm güvenilir Doppler ile pulmoner arter sistolik basıncı tahmin önlenmesi, kemirgenlerde elde edilmez. Ancak, aort düzeyde PSAX görünümü kolayca kaydedebilir ve pulmoner hipertansiyon 12 derecesi ile ilişkili bulunmuştur şekil olan pulmoner arter Doppler izleme, ölçme sağlayan kemirgenler de görülebilir. Ekokardiyografi çalışmalarının Temsilcisi sonuçları Şekil 3&#39;te gösterilmiştir. Bu protokolde, sonografırların hayvanlar r tedaviler veya prosedürleri bilmeyeneceived. Sonuçlar hattı kapalı analiz edildi. Pulmoner darlık yokluğunda pulmoner arter sistolik basıncı doğruluk tahmini olarak hizmet vermektedir RVSP Sağ kalp kateterizasyonu ve ölçüm, kemirgen modellerinde 13,14 PAH miktarının tayini için altın standarttır. Bu protokolde, RV PV döngü analizi için RV basıncı ölçümü için kapalı göğüs yaklaşımı (Şekil 5) ve açık göğüs yaklaşımı hem (Şekil 6, 7) 15,16 sunulmuştur. Kapalı göğüs yaklaşımın avantajları açık göğüs yaklaşımından daha az invaziv ve hayvanların daha uzun bir süre 6 daha stabildir. Ayrıca, pozitif basınçlı ventilasyon bu yaklaşımla gerekli ne de göğüs nefes ve negatif intratorasik basınç ile ilişkili normal bir sağ taraflı dolum basınçları koruyarak açılmıştır değildir. Açık göğüs yaklaşımı iletkenlik kateter kullanımına izin verir ve PV belirlenmesi dışında, döngülerhangi RV fonksiyonunun önemli parametreler hesaplanabilir. farklı güçlü ve zayıf yönleri var Böylece, bu yaklaşımlar tamamlayıcı niteliktedir. Bir fare Hx modelinden gösterilen kapalı göğüs verilerde, RVSP anlamlı pulmoner hipertansiyon (Şekil 5) ile tutarlı 45 mmHg, en yükselir. Normal bir sıçandan gösterilen açık-göğüs veriler, RVSP 27 mmHg (Şekil 7), önemli ölçüde daha düşüktür. X ekseninin göreceli hacim birimlerini (RVU) nedeniyle kalp duvarına 6,8 iletkenlik bileşeni kaldırmak için tuzlu kalibrasyonu, ardından küvet kalibrasyon sonrasında hacim birimlerine dönüştürülebilir. Bu daha sonra, (diyastol sonu basınç hacim ilişkisinden) diyastolik fonksiyon, arteriyel elastansı (sistol sonu elastansı E es tarafından değerlendirilir genellikle) (E) ve kontraktilite olarak kalp fonksiyonunun önemli parametreler, bir hesaplama sağlar preload-istihdam edilebilir inme çalışmaları, cave lculations başka yerde 6,8 tartışılmıştır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53335/53335fig1.jpg" /> Şekil 1:. Prosedür için kemirgen hazırlanması Sıçanlar anestezi uygulandı ve göğüs ve boyun traş edildi. Kırmızı çizgi çizgi, dış juguler ven sergilemek için kullanılacak kesi gösterir. Siyah çizgiler clavicles ve sternum temsil etmektedir. mavi daire ekokardiyografi için prob yerini gösterir. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53335/53335fig2.jpg" /> Şekil 2:. Farklı anatomik yapıların manzarası Echo Bu temsili görüntüler normal bir fare vardır. (A) Parasternal uzun eksen (PLAX) görünümü. LA: Sol atriyum; AG, sol ventrikül lümeni; IVS: interventriküler septum; RV: Sağ v lümenentricle; AO: Artan aort (AO). (NOT: Plax Farklı görüntüleme yönlendirme görüntüleme sözleşmeler farklı neden olabilir.) (B) M-mod, LV sistolik (karaciğer hacimleri) ile LV diyastolik (LVd) çapları ve anterior (AWT) ve arka duvar kalınlığı (PWT) kaydetti. Fraksiyonel kısalma (LVd-Lys) / LVD olarak hesaplanmıştır. (C) PW Doppler aort çıkış sinyali gösteren aort. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53335/53335fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53335/53335fig3.jpg" /> Şekil 3:. Parasternal kısa eksen (PSAX) ve RVOT görünümleri Bu temsili görüntüler MCT PAH ile sıçan vardır. Sağ ventrikül orta pap düzeyinde (A) PSAX görünümü. Aort düzeyde (B) PSAX görünümü. Sağ ventrikül çıkış yolu: Sağ ventrikül çıkış trhareket. PA: pulmoner arter. Ao: aort. (C) PW Doppler Modu. Örnek hacmi (sarı hat) pulmoner kapak seviyesine sağ ventrikül çıkış yolu proksimal merkezinde yer alıyor. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53335/53335fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53335/53335fig4.jpg" /> Şekil 4:. Bir sıçan kateterizasyon için eksternal juguler venin Pozlama (A) yapıldığı sternum ve retraktörlerin bir çift çeneden alınan bir kesi servikal bölgeyi ortaya çıkarmak için kesi her tarafına yerleştirildi. tükürük bezi (SG) eksternal juguler ven (EJ) örten olmasıdır. (B) Açık açık tükürük bezleri ayırmak ve bağ dokuyu çevreleyen tamamen sağ eksternal juguler ven seferber etmek teşrih. (Cı) Sağ eksternal juguler ven etrafında uzak ve yakın 4-0 ipek sütür yerleştirin. basınç kateteri olarak kullanılan (D) bir PE-50 tüpü doğru EJ sokulmuştur. SG: tükürük bezi; EJ: eksternal juguler ven; DS: Distal sütür; Not: Proksimal sütür; Cath: Kateter. <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53335/53335fig5.jpg" /> Şekil 5: Sağ kalp kateterizasyonu sırasında farklı odalarında Dalgaformları hipoksi kaynaklı PAH ile bir farenin sağ kalp kateterizasyonu sırasında basınç değişikliklerinin Temsilcisi örnek izleri.. Panel, orta ve zamanla doğru göstermek basınç değişiklikleri (mmHg) superior vena kava (venöz) olarak (sn), sağ atrium (RA), sağ ventrikül (RV) bıraktı. <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53335/53335fig6.jpg" /> Şekil 6: RV kateter yerleştirme için Açık-göğüs yaklaşım. </trakea entübasyon sonrası strong&gt; (A) Görünüm, kalbin apeks teşhir ve bilateral göğüs kafesi kesmek için diyaframı açarak, karın duvarından kesim. IVC etrafında sütür bir parça (B) İzolasyon ve yerleştirme .; ve RV apikal serbest duvarından iletkenlik kateterin yerleştirilmesi sonra (C). <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53335/53335fig7.jpg" /> Şekil 7: Sağ ventrikül basınç-hacim döngü analiz yazılımı gösteren iletkenlik (A) Kanallar (RVU - nispi hacim birimleri), RV basıncı (mmHg) ve kalp atım hızı (BPM).. 7-11 atım Pürüzsüzleştirici iyi sinyal elde etmek için gereklidir. Değişkendir PV halkalar solunum sonuçları değişikliklere yatkın bir alandaki iletkenliği kateterin (B) yerleştirilmesi. (C) uygun plac ile Kararlı PV döngüleriletken kateterin ası,. PV (D) Temsilci aile inferior vena kava üzerinde baskı giderici sonra döngüler. (- Kalp kasılmasında bir ölçüsüdür E es) ve vasküler elastans (E - pulmoner vasküler elastansı bir ölçüsü) eğrileri Bu aile sistol sonu elastisite hesaplanmasını sağlar. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53335/53335fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension at JoVE.com

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease of pulmonary arterioles that leads to their obliteration and the development of right ventricular failure. Rodent models of PAH are critical in understanding the pathophysiology of PAH. Here we demonstrate hemodynamic characterization, with right heart catheterization and echocardiography, in the mouse and rat.

Pulmoner Hipertansiyon Kemirgen Modeller Hemodinamik Karakterizasyonu

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

hemodynamic-characterization-rodent-models-pulmonary-arterial

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

20.8K Görüntüleme.  Duke University Medical Center. Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease of pulmonary arterioles that leads to their obliteration and the development of right ventricular failure. Rodent models of PAH are critical in understanding the pathophysiology of PAH. Here we demonstrate hemodynamic characterization, with right heart catheterization and echocardiography, in the mouse and rat.

Video: Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Right Ventricular Systolic Pressure Measurements in Combination with Harvest of Lung and Immune Tissue Samples in Mice

The function of the right heart is to pump blood through the lungs, thus linking right heart physiology and pulmonary vascular physiology. Inflammation is a common modifier of heart and lung function, by elaborating cellular infiltration, production of cytokines and growth factors, and by initiating remodeling processes 1.
Compared to the left ventricle, the right ventricle is a low-pressure pump that operates in a relatively narrow zone of pressure changes. Increased pulmonary artery pressures are associated with increased pressure in the lung vascular bed and pulmonary hypertension 2. Pulmonary hypertension is often associated with inflammatory lung diseases, for example chronic obstructive pulmonary disease, or autoimmune diseases 3. Because pulmonary hypertension confers a bad prognosis for quality of life and life expectancy, much research is directed towards understanding the mechanisms that might be targets for pharmaceutical intervention 4. The main challenge for the development of effective management tools for pulmonary hypertension remains the complexity of the simultaneous understanding of molecular and cellular changes in the right heart, the lungs and the immune system.
Here, we present a procedural workflow for the rapid and precise measurement of pressure changes in the right heart of mice and the simultaneous harvest of samples from heart, lungs and immune tissues. The method is based on the direct catheterization of the right ventricle via the jugular vein in close-chested mice, first developed in the late 1990s as surrogate measure of pressures in the pulmonary artery5-13. The organized team-approach facilitates a very rapid right heart catheterization technique. This makes it possible to perform the measurements in mice that spontaneously breathe room air. The organization of the work-flow in distinct work-areas reduces time delay and opens the possibility to simultaneously perform physiology experiments and harvest immune, heart and lung tissues.
The procedural workflow outlined here can be adapted for a wide variety of laboratory settings and study designs, from small, targeted experiments, to large drug screening assays. The simultaneous acquisition of cardiac physiology data that can be expanded to include echocardiography5,14-17 and harvest of heart, lung and immune tissues reduces the number of animals needed to obtain data that move the scientific knowledge basis forward. The procedural workflow presented here also provides an ideal basis for gaining knowledge of the networks that link immune, lung and heart function. The same principles outlined here can be adapted to study other or additional organs as needed.

A specific and rapid protocol to simultaneously investigate right heart function, lung inflammation, and the immune response is described as a learning tool. Video and figures describe physiology and microdissection techniques in an organized team-approach that is adaptable to be used for small to large sized studies.

Akciğer ve Fareler immün Doku Örneklerinde Hasat ile kombinasyon Sağ Ventrikül Sistolik Basınç Ölçümleri

The function of the right heart is to pump blood through the lungs, thus linking right heart physiology and pulmonary vascular physiology. Inflammation is ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

Farelerde Sağ Kalp Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Tıp

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt (MCT+Flow). The shunt is created by inserting an 18-G needle from the abdominal aorta into the adjacent caval vein. Increased pulmonary flow has been demonstrated as an essential trigger for a severe form of PAH with distinct phases of disease progression, characterized by early medial hypertrophy followed by neointimal lesions and the progressive occlusion of the small pulmonary vessels. To measure the right heart and pulmonary hemodynamics in this model, right heart catheterization is performed by inserting a rigid cannula containing a flexible ball-tip catheter via the right jugular vein into the right ventricle. The catheter is then advanced into the main and the more distal pulmonary arteries. The histopathology of the pulmonary vasculature is assessed qualitatively, by scoring the pre- and intra-acinar vessels on the degree of muscularization and the presence of a neointima, and quantitatively, by measuring the wall thickness, the wall-lumen ratios, and the occlusion score.

This protocol describes a surgical procedure to create a model for flow-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) in rats and the procedures to analyze the principle hemodynamic and histological end-points in this model.

Akış kaynaklı pulmoner hipertansiyon için bir Sıçan Modelinde Şant Cerrahisi, Sağ Kalp kateterizasyonu ve Damar Morfometri

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Invasive Hemodynamic Characterization of the Portal-hypertensive Syndrome in Cirrhotic Rats

This is a detailed protocol describing invasive hemodynamic measurements in cirrhotic rats for the characterization of portal hypertensive syndrome. Portal hypertension (PHT) due to cirrhosis is responsible for the most severe complications in patients with liver disease. The full picture of the portal hypertensive syndrome is characterized by increased portal pressure (PP) due to the increased intrahepatic vascular resistance (IHVR), hyperdynamic circulation, and increased splanchnic blood flow. Progressive splanchnic arterial vasodilation and increased cardiac output with elevated heart rate (HR) but low arterial pressure characterizes the portal hypertensive syndrome.
Novel therapies are currently being developed that aim to decrease PP by either targeting IHVR or increased splanchnic blood flow &#8212; but side effects on systemic hemodynamics may occur. Thus, a detailed characterization of portal venous, splanchnic, and systemic hemodynamic parameters, including measurement of PP, portal venous blood flow (PVBF), mesenteric arterial blood flow, mean arterial pressure (MAP), and HR is needed for preclinical evaluation of the efficacy of novel treatments for PHT. Our video article provides the reader with a structured protocol for performing invasive hemodynamic measurements in cirrhotic rats. In particular, we describe the catheterization of the femoral artery and the portal vein via an ileocolic vein and the measurement of portal venous and splanchnic blood flow via perivascular Doppler-ultrasound flow probes. Representative results of different rat models of PHT are shown.

Here we describe a detailed protocol for invasive measurements of hemodynamic parameters including portal pressure, splanchnic blood flow, and systemic hemodynamics in order to characterize the portal hypertensive syndrome in rats.

Sirozlu fareleri Portal hipertansif sendromunda invaziv hemodinamik karakterizasyonu

This is a detailed protocol describing invasive hemodynamic measurements in cirrhotic rats for the characterization of portal hypertensive syndrome. ...

The Left Pneumonectomy Combined with Monocrotaline or Sugen as a Model of Pulmonary Hypertension in Rats

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats with the additional administration of monocrotaline (MCT) or SU5416 (Sugen). We also compare these two models to other PAH models commonly used in research. In the last few years, the focus of animal PAH models has moved towards studying the mechanism of angioproliferation of plexiform lesions, in which the role of increased pulmonary blood flow is considered as an important trigger in the development of severe pulmonary vascular remodeling. One of the most promising rodent models of increased pulmonary flow is the unilateral left pneumonectomy combined with a "second hit" of MCT or Sugen. The removal of the left lung leads to increased and turbulent pulmonary blood flow and vascular remodeling. Currently, there is no detailed procedure of the pneumonectomy surgery in rats. This article details a step-by-step protocol of the pneumonectomy surgical procedure and post-operative care in male Sprague-Dawley rats. Briefly, the animal is anesthetized and the chest is opened. Once the left pulmonary artery, pulmonary vein, and bronchus are visualized, they are ligated and the left lung is removed. The chest then closed and the animal recovered. Blood is forced to circulate only on the right lung. This increased vascular pressure leads to a progressive remodeling and occlusion of small pulmonary arteries. The second hit of MCT or Sugen is used one week post-surgery to induce endothelial dysfunction. The combination of increased blood flow in the lung and endothelial dysfunction produces severe PAH. The primary limitation of this procedure is that it requires general surgical skills.

The rodent left pneumonectomy is a valuable technique in pulmonary hypertension research. Here, we present a protocol to describe the rat pneumonectomy procedure and postoperative care to ensure minimal morbidity and mortality.

Sıçanlarda pulmoner hipertansiyon bir Model olarak Monocrotaline ya da Sügen ile birlikte sol Pneumonectomy

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats ...

Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by right heart&#160;catheterization. A broad spectrum of diseases can lead to PH, differing in their etiology, histopathology, clinical presentation, prognosis, and response to&#160;treatment. Despite significant progress in the last years, PH remains an uncured disease. Understanding the underlying mechanisms can pave the way for the development of new therapies. Animal models are important research tools to achieve this goal. Currently, there are several models available for recapitulating PH. This protocol describes a two-hit mouse PH model. The stimuli for PH development are hypoxia and the injection of SU5416, a vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor antagonist. Three weeks after initiation of Hypoxia/SU5416, animals develop pulmonary vascular remodeling imitating the histopathological changes observed in human PH (predominantly Group 1). Vascular remodeling in the pulmonary circulation results in the remodeling of the right&#160;ventricle (RV). The procedures for measuring RV pressures (using the open chest method), the morphometrical analyses of the RV (by dissecting and weighing both cardiac ventricles) and the histological assessments of the remodeling (both pulmonary by assessing vascular remodeling and cardiac by assessing RV cardiomyocyte hypertrophy and fibrosis) are described in detail. The advantages of this protocol are the possibility of the application both in wild type and in genetically modified mice, the relatively easy and low-cost implementation, and the quick development of the disease of interest (3 weeks). Limitations of this method are that mice do not develop a severe phenotype and PH is reversible upon return to normoxia. Prevention, as well as therapy studies, can easily be implemented in this model, without the necessity of advanced skills (as opposed to surgical rodent models).

This protocol describes the induction of pulmonary hypertension (PH) in mice based on the exposure to hypoxia and the injection of a VEGF receptor antagonist. The animals develop PH and right ventricular (RV) hypertrophy 3 weeks after the initiation of the protocol. The functional and morphometrical characterization of the model is also presented.

Hipoksi/SU5416 Modeli kullanılarak Farelerde Pulmoner Hipertansiyonun İndüksiyonu ve Karakterizasyonu

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Farelerde Sağ Ventrikül Sistemi ve Hipoksiye Bağlı Pulmoner Arteriyel Hipertansiyon için İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Multiple Intravenous Bolus Dosing and Invasive Hemodynamic Assessment in a Hypoxia-Induced Mouse Pulmonary Artery Hypertension Model

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, there is no cure for PAH. It is important to discover new compounds that can be used to treat PAH. The mouse hypoxia-induced PAH model is a widely used model for PAH research. This model recapitulates human clinical manifestations of PAH Group 3 disease and is an important research tool to evaluate the effectiveness of new experimental therapies for PAH. Research using this model often requires the administration of compounds in mice. For a compound that needs to be given directly into the bloodstream, optimizing intravenous (IV) administration is a key part of the experimental procedures. Ideally, the IV injection system should permit multiple injections over a set time course. Although the mouse hypoxia-induced PAH model is very popular in many laboratories, it is technically challenging to perform multiple IV bolus dosing and invasive hemodynamic assessment in this model. In this protocol, we present step-by-step instructions on how to carry out multiple IV bolus dosing via mouse jugular vein and perform arterial and right ventricle catheterization for hemodynamic assessment in mouse hypoxia-induced PAH model.

This protocol provides a step-by-step procedure for executing multiple intravenous bolus dose administration and invasive hemodynamic monitoring in mice. Investigators can use this protocol for future therapeutic compound screening for pulmonary artery hypertension.

Hipoksi ile İndüklenen Fare Pulmoner Arter Hipertansiyon Modelinde Çoklu İntravenöz Bolus Dozu ve İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, ...

Pulmoner Gövde Bantlama ile RV Hipertrofisi ve Başarısızlığının Murin Modelinin Oluşturulması

A Murine Model of Pressure Overload-Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure by Pulmonary Trunk Banding

Right ventricular (RV) failure caused by pressure overload is strongly associated with morbidity and mortality in a number of cardiovascular and pulmonary diseases. The pathogenesis of RV failure is complex and remains inadequately understood. To identify new therapeutic strategies for the treatment of RV failure, robust and reproducible animal models are essential. Models of pulmonary trunk banding (PTB) have gained popularity, as RV function can be assessed independently of changes in the pulmonary vasculature.
In this paper, we present a murine model of RV pressure overload induced by PTB in 5-week-old mice. The model can be used to induce different degrees of RV pathology, ranging from mild RV hypertrophy to decompensated RV failure. Detailed protocols for intubation, PTB surgery, and phenotyping by echocardiography are included in the paper. Furthermore, instructions for customizing instruments for intubation and PTB surgery are given, enabling fast and inexpensive reproduction of the PTB model.
Titanium ligating clips were used to constrict the pulmonary trunk, ensuring a highly reproducible and operator-independent degree of pulmonary trunk constriction. The severity of PTB was graded by using different inner ligating clip diameters (mild: 450 &#181;m and severe: 250 &#181;m). This resulted in RV pathology ranging from hypertrophy with preserved RV function to decompensated RV failure with reduced cardiac output and extracardiac manifestations. RV function was assessed by echocardiography at 1 week and 3 weeks after surgery. Examples of echocardiographic images and results are presented here. Furthermore, results from right heart catheterization and histological analyses of cardiac tissue are shown.

Yazar Gündemi: Pulmoner Hipertansiyonda Sağ Ventrikül Yetmezliğinin Altında Yatan Mekanizmaların Araştırılması

We describe a murine model of right ventricular pressure overload-induced by pulmonary trunk banding. Detailed protocols for intubation, surgery, and phenotyping by echocardiography are included in the paper. Custom-made instruments are used for intubation and surgery, allowing for fast and inexpensive reproduction of the model.

Aşırı Basınca Bağlı Sağ Ventrikül Hipertrofisi ve Pulmoner Gövde Bantlaması Başarısızlığının Murin Modeli

Right ventricular (RV) failure caused by pressure overload is strongly associated with morbidity and mortality in a number of cardiovascular and pulmonary ...

Pulmoner Hipertansiyon Kemirgen Modeller Hemodinamik Karakterizasyonu

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Akciğer ve Fareler immün Doku Örneklerinde Hasat ile kombinasyon Sağ Ventrikül Sistolik Basınç Ölçümleri

Farelerde Sağ Kalp Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

Akış kaynaklı pulmoner hipertansiyon için bir Sıçan Modelinde Şant Cerrahisi, Sağ Kalp kateterizasyonu ve Damar Morfometri

Sirozlu fareleri Portal hipertansif sendromunda invaziv hemodinamik karakterizasyonu

Sıçanlarda pulmoner hipertansiyon bir Model olarak Monocrotaline ya da Sügen ile birlikte sol Pneumonectomy

Hipoksi/SU5416 Modeli kullanılarak Farelerde Pulmoner Hipertansiyonun İndüksiyonu ve Karakterizasyonu

Farelerde Sağ Ventrikül Sistemi ve Hipoksiye Bağlı Pulmoner Arteriyel Hipertansiyon için İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Hipoksi ile İndüklenen Fare Pulmoner Arter Hipertansiyon Modelinde Çoklu İntravenöz Bolus Dozu ve İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme

Aşırı Basınca Bağlı Sağ Ventrikül Hipertrofisi ve Pulmoner Gövde Bantlaması Başarısızlığının Murin Modeli

Aşırı Basınca Bağlı Sağ Ventrikül Hipertrofisi ve Pulmoner Gövde Bantlaması Başarısızlığının Murin Modeli