نمط البرية 10 أسابيع من العمر C57b6/ ي القلب الماوس عادة ما يؤدي إلى ما بين 75،000-150،000 myocytes الأذيني و 1.0-1.5 × 106 6 myocytes البطيني، يعادل العائد التقريبي من 30٪ −50٪ للعضاليات الأذينية والبطينية18,19. أثناء وبعد العزل مباشرة, يجب أن تظهر myocytes القلب قابلة للحياة على شكل قضيب وعدم التعاقد. وينبغي أن غالبية myocytes القلب المعزولة التكيف هذا مورفولوجيا، وهو مؤشر على الضخ الفعال. يمكن أن يكون مورفولوجيا شكل القضيب أيضًا مؤشرًا على الجدوى. يهدف البروتوكول إلى تعزيز العائد وقابلية صلاحية الخلايا myocytes وغير myocytes المعزولة من قلب الماوس المريض. وعلاوة على ذلك، فقد تم اختباره في نموذج للضغط الزائد الناجم عن فشل القلب (البيانات غير مبينة).
لتأكيد عزل كافية وقابلة للتكرار من myocytes وغير myocytes من الأنسجة الأذينية والبطين، وقد لوحظت الخلايا وتصويرها في أيام مختلفة في الثقافة (الشكل 2). بالإضافة إلى ذلك، تم تنفيذ تفاعل سلسلة البوليمرات العكسية الكمية (qRT-PCR) لقياس مستويات النصوص التي كانت محددة بنوع الخلية. القلب عضلة تروبونين T (Tnnt2) هو علامة من myocytes القلب وأعرب بقوة في كل من الأذيني والبطين الثقافات myocyte القلب (الشكل 3A). في المقابل، الببتيد الأذيني الناتريوري(Nppa، والذي يعبر عنه عادة بشكل حصري في myocytes القلب الأذيني البالغين تحت الظروف الفسيولوجية) وسلسلة الضوء myosin 2 (Myl2، وهو جين ميثي البطينية محددة) كانت قوية وتحديدا في الأذينة والبطين الثقافات العضلية القلبية ، على التوالي (الشكل 3B، C).
علامات الخلايا الليفية، عامل النسخ 21 (Tcf21، مستقبلات عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية A (Pdgfra) ، ومجموعة علامات الخلايا المشتقة من أحادية الخلايا من التمايز 68 (Cd68) تم التعبير عنها حصريًا في الثقافات غير العضلية المعزولة عن كل من الغرف الأذينية والبينية (الشكل 3D−F). ويقدر أن غير myocytes تسوية ~ 65 ٪ من جميع خلايا القلب ، وأن غالبية هذه تنشأ من الليفية أو monocyte مشتقة النسب18،19،23،24. وهكذا، تم اختيار علامات لهذين النسب ليكون تمثيليا، نظرا للاهتمام في هذه المجموعات الخلوية في دراسات من مختلف النماذج و etiologies من أمراض القلب.
مناعة من AMAMs وAMVMs لعلامة تي-أنبوب ديهي دروبريدين (DHPR، وهو يعتمد على الجهد (L) من نوع قناة الكالسيوم) وكذلك مستقبلات RYR2 اليود أظهرت سليمة t-tubules طوال العزلة والثقافة على المدى الطويل(الشكل 4A, B). وفرة DHPR والتوطين التي كانت مميزة وفريدة من نوعها لالعضيات العضلية الأذينية والبطينية تشير إلى وجود تي-أنابيب. وعلاوة على ذلك، كان التكلس من DHPR مع RYR2 المثبطة للمناعة مؤشرا على هياكل دياد سليمة. أدى الكبت المناعي للبروتين الساركميري ألفا أكتينين في الخلايا العضلية القلبية الأذينية والبطينية إلى نمط التصدع الساركميرتي المتوقع. تم استخدام نمط التصدع الساركميري لتقييم نقاء وقابلية البقاء من الخلايا الميوسيولوجية المعزولة القلبية بالتزامن مع شكل شكل شكل قضيب وصبغ نووي مع TOPRO-3(الشكل 4C, D; الأرجواني والأحمر). كما هو متوقع، كانت الخلايا العضلية القلبية البطينية كبيرة، وعرض متوسط طول ~ 150 ملم، في حين أن العضلة العضلية القلبية الأذينية متوسط ~ 75 ملم. وعلاوة على ذلك، عند تحليل المناعة، أظهر myocytes القلبية الأذينية (ولكن ليس myocytes القلبية البطينية) التعبير القوي عن الببتيد الأذيني النتري يوريك (ANP) في نمط تلطيخ التي كانت سمة من سمات التوطين إلى التشنج endoplasmic والحبيبات إفرازية(الشكل 4C, D; الأخضر).
سمة فريدة من نوعها ل myocytes القلبية الأذينية هو تصنيفها كخلية الغدد الصماء بالإضافة إلى خلية انكماشية. بينما يفرز myocytes الأذيني ANP في ظل الظروف القاعدية ، يزيد الإفراز استجابة للسراغوجيات (أي ، ناهض ألفا -adrenergic ، فينيليفرين [PE]). وعلاوة على ذلك، الأذينيات القلبية myocytes تفرز ANP وco-إفراز عملية جزء من هرمون من حالته السلائف (برو ANP، 15 KD) إلى ببتيد المنتج (ANP 3kD)16،17. ويمكن تحديد هذه القدرة على إفرازية عن طريق الكشف المناعي من ANP في وسائل الإعلام من myocytes القلبية الأذيناة المعزولة استجابة لعلاج PE الحاد(الشكل 4E). تم العثور على هذه القدرة على إفراز ومعالجة myocyte القلب الأذيني لتكون حساسة لظروف الاستزراع. وبالتالي، فمن الضروري أن يتم استكمال الأذيني الأذينية الاسطونية المتوسطة مع dexamethasone، الأنسولين، transferrin، والسيلينيوم.

الشكل 1: نظرة عامة تخطيطية للقلب الرجعي، والهضم، وعزل الخلية. تظهر هي الخطوات الرئيسية التي ينطوي عليها عزل الخلية عن كل من الغرف الأذينية والبطينية في وقت واحد من قلب فأر واحد. (A) يتم قذف قلب فأر واحد بسرعة عبر الشريان الأورطي الصاعد و perfused بطريقة رجعية. (B) يتم فصل القلب إلى أنسجة الأذينية والفينية لمزيد من الهضم والفصل الجسدي. (C)بعد الهضم الكافي، يتم فصل الخلايا عن طريق الترشيح الجاذبية إلى ما مجموعه أربعة كسور الخلوية التي يتم استزراعها للتجريب اللاحقة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: التحليل المورفولوجي للأوعية القلبية الأذينية والبطينية المعزولة وغير myocytes في الثقافة. (A) الماوس البالغ المعزولة الأذينية myocytes (AMAMs)،(ب)الكبار الماوس الأذيني غير myocytes (AMANMs)، (C) الكبار الماوس myocytes البطينية (AMVMs)، أو (D)الكبار الماوس بطين غير myocytes (AMVNMs) مطلية في 5 × 105 الخلايا / الغرفة على أربع غرف (1.7 سم2) الشرائح الزجاجية في وسائط مطلية على التوالي. تم الحصول على صور المرحلة في الأيام المشار إليها في الثقافة باستخدام هدف 10x تحت مجهر epifluorescence. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: تحليل تمثيلي لـ qRT-PCR لثقافات الخلايا المعزولة. تم استخراج الحمض النووي الريبي من الخلايا القلبية المعزولة حديثا وغير myocytes، وتم تحديد مستويات مرنا لعلامات الجينات الخلية محددة من قبل qRT-PCR4. (A) Tnnt2, القلب العضلات تروبونين تي (القلب علامة myocyte); (B) Nppa، الببتيد الأذيني الناتري يوريك (علامة الأذينية الفلورية) ؛ (C) Myl2، سلسلة ضوء myosin 2 (علامة myocyte البطين) ؛ (D) Tcf21، عامل النسخ 21 (علامة الخلايا الليفية) ؛ (E) Pdgfra, الصفائح الدموية المشتقة مستقبلات عامل النمو A (علامة الخلايا الليفية); (F) Cd68، مجموعة من التمايز 68 (علامة الخلية المشتقة من أحادية الخلية). تمثل البيانات ± SEM (* p ≤ 0.05 مختلفة عن جميع القيم الأخرى، كما تحددها ANOVA متبوعة بتحليل نيومان كيلو بعد المخصص). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: التحليل المورفولوجي والوظيفي للمناظير المعزولة والبطينية القلبية. (أ)AMAMs أو (B) AMVMs مطلية في 5 × 105 الخلايا / الغرفة على أربع غرف (1.7 سم2) الشرائح الزجاجية في وسائل الاعلام الطلاء على التوالي لمدة 1 ساعة للسماح للالتصاق. وأعقب ذلك إما إعادة تغذية الأذينية myocyte وسائل الاعلام الطلاء أو تغيير إلى myocyte البطينية الحفاظ على وسائل الإعلام تكمل مع blebbistatin لمدة 16 ساعة إضافية. تم تثبيت الثقافات في وقت لاحق ثم المثبطة للمناعة RYR2 (الأرجواني)، DHPR (الأخضر)، واللطخة النووية TOPRO-3 (الأحمر). (C)AMAMs أو (D) AMVMs كانت معزولة ومطلية ، ثم مناعة لـ a-actinin (الأرجواني) ، ANP (الأخضر) ، و TOPRO-3 (أحمر). تظهر صورتان تمثيليتان لكل نوع خلية. (E)مطلية AMAMs في 5 × 105 الخلايا / جيدا على 12 طبق ثقافة جيدة لمدة 16 ساعة في الأذينية وسائط طلاء. وعولجت الأمهات في وقت لاحق ل0.5 ساعة مع السيارة أو إفراز ANP (فينيليفرين، 50 مللي أم) قبل أن يتم جمع وسائل الإعلام وإخضاعها لتحليل مناعي ل ANP. وقبل تحليل النبع المناعي، كانت عينات الوسائط تُجرى بالطرد المركزي عند 500 x غم لمدة 5 دقائق لإزالة الحطام الخلوي وضمان أن يكون عنصر ANP المرصود نتيجة للإفراز النشط من المركبات AMAMs. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.