تمت الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية من قبل مجلس مراجعة الحيوانات في ولاية سكسونيا السفلى (LAVES ، AZ-18/2900) وتم إجراؤها وفقا لجميع الإرشادات المؤسسية والوطنية والدولية لرعاية الحيوان.
1. الترتيبات المسبقة
- تحضير 1 لتر من 10x عازلة التروية (الجدول 1) ، 500 مل من 1x عازلة التروية (الجدول 2) ، 50 مل من مخزن الهضم (الجدول 3) ، 10 مل من المخزن المؤقت للتوقف (الجدول 4) ، 1 لتر من محلول Tyrode (الجدول 5) ، 10 مل من كل محلول خطوة الكالسيوم (محلول Tyrode مع الجلوكوز وكمية الكالسيوم ذات الصلة كما هو موضح) ، 1 لتر من محلول 4-AP (الجدول 5) ، 100 مل من محلول ماصة (الجدول 6) و 5 مل من حمض البلورونيك وفقا للوصفات المقدمة.
ملاحظة: يمكن تحضير محاليل الاستحمام (محلول Tyrode و 4-AP) (بدون جلوكوز) مسبقا وتخزينها عند +4 درجة مئوية ، ويضاف الجلوكوز في اليوم التجريبي. يمكن تخزين محلول الماصة عند -20 درجة مئوية ، ويضاف مؤشر الكالسيوم في اليوم التجريبي ثم يخزن المحلول على الثلج حتى استخدامه مرة أخرى. يمكن تخزين 10x عازلة للتروية في درجة حرارة الغرفة ، ويجب تحضير 1x عازل للتروية ومخزن مؤقت للهضم ومخزن مؤقت للتوقف طازجا في اليوم التجريبي.
- قم بتشغيل حمام الماء ومضخة الأسطوانة.
- ملء جهاز Langendorff مع عازلة التروية ؛ تأكد من أنها خالية من الهواء.
- تحضير قنية الأبهر عن طريق تثبيته تحت المجهر تشريح ، والاتصال مع حقنة 1 مل مليئة عازلة التروية والهواء الصافي عن طريق شطف القنية.
ملاحظة: من الضروري تجنب أي هواء داخل نظام التروية ، لأن هذا سيؤثر بشكل مباشر على التروية التاجية وبالتالي فعالية الهضم. يمكن إضافة مصيدة الفقاعات إلى الإعداد إذا لزم الأمر ، لتجنب أي محاصرة للهواء بأمان.
- قم بإعداد أطباق بتري مع ما يكفي من المخزن المؤقت للتروية لجمع الأعضاء والفحص المجهري (يجب أن يغطي المخزن المؤقت العضو بالكامل بشكل آمن ، ويجب أن تكون بضعة ملليلتر - اعتمادا على حجم طبق بتري المستخدم - كافية).
- قم بإعداد 3 أطباق بتري مع مخزن هضمي لتفكك الأنسجة والفحص المجهري ، ويجب أن يغطي المخزن المؤقت العضو للتشريح تحت المجهر داخل طبق بتري المعني ، ويعتمد المبلغ على حجم طبق بتري المستخدم. للتفكك استخدام 3 مل للأنسجة البطينية و 1.5 مل للأنسجة الأذينية.
2. حصاد الجهاز
- حقن الماوس مع 0.1 مل من الهيبارين (1000 وحدة / مل) i.p. باستخدام حقنة 1 مل مع قنية 27 غرام وانتظر لمدة 5-10 دقائق.
- ضع الماوس في غرفة الحث جنبا إلى جنب مع نسيج صغير غارقة في حوالي 500 ميكرولتر من الأيزوفلوران. لا ينبغي أن يكون الحيوان على اتصال مع الأنسجة. لتجنب ذلك ، يمكن للمرء استخدام شريط تضمين خزعة بلاستيكي لتغطية الأنسجة. بمجرد تخدير الحيوان بالكامل ، تحقق من منعكس قرصة إصبع القدم وبمجرد عدم وجوده بعد الآن ، قم بالقتل الرحيم للفأر بسرعة عن طريق خلع عنق الرحم.
- ضع الماوس على منصة على ظهره (على سبيل المثال ، على الستايروفوم المغطى بمنشفة ورقية) وقم بتثبيت الكفوف لأسفل باستخدام القنية لتثبيتها في مكانها.
- قم بإزالة الفراء والجلد الذي يغطي الصدر وجزء من البطن بقطع واضح من الغولوم باتجاه الارتفاق وافتح البطن مباشرة تحت الخنجري دون إصابة أي بنية عضو باستخدام المقص. ارفع القص بالملقط الجراحي واقطع الحجاب الحاجز بالمقص على طول حافة الأضلاع ، ثم اقطع الأضلاع في الخط الإبطي الإنسي وأزل القفص الصدري لكشف القلب.
- قم بإزالة التامور بعناية باستخدام ملقط حاد وإزالة القلب بسرعة عن طريق رفعه بالملقط الحاد من الأسفل وقطع الأوعية الكبيرة بقطع واحد باستخدام المقص.
- ضع القلب في مخزن التروية في درجة حرارة الغرفة وقم بقنية الشريان الأورطي بإبرة نهاية حادة تحت المجهر في أسرع وقت ممكن.
ملاحظة: قم بإزالة أي أنسجة رئوية وأنسجة دهنية متصلة بالعضو دون إضاعة الكثير من الوقت عليه. أثناء القنية ، تأكد من أن نهاية الإبرة لا تمتد عبر الصمام الأبهري ، لأن هذا سيضعف النتائج عن طريق منع المخازن المؤقتة من دخول الشرايين التاجية.
- اربط القلب بقطعة من الحرير الخيطي بإحكام بالإبرة وافصلها عن المحقنة.
ملاحظة: يجب أن يستغرق الإجراء بأكمله من الحصول على القلب (اللحظة التي يتم فيها قطع الأوعية الكبيرة) حتى خياطة الشريان الأورطي إلى الإبرة أقل وقت ممكن. يوصى بعدم أخذ أكثر من 90-180 ثانية من إزالة القلب حتى بداية التروية.
3. الهضم الأنزيمي
- بعد القنية الأبهرية ، قم بتوصيل القلب المقن على الفور بجهاز Langendorff لتجنب دخول أي هواء إلى النظام.
ملاحظة: يمكن أن يساعد في الحصول على قطرة معلقة من محلول التروية في الجزء السفلي من جهاز Langendorff بالإضافة إلى قطرة من محلول التروية الموجود أعلى الإبرة لتجنب دخول أي هواء إلى النظام.
- قم بتغذية القلب بمحلول التروية لمدة 1 دقيقة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية بالضبط ومعدل تروية 4 مل / دقيقة بالضبط.
ملاحظة: من أجل الحصول على درجة حرارة 37 درجة مئوية عند طرف إبرة التروية ، يجب ضبط درجة حرارة حمام الماء أعلى قليلا عند حوالي 40 درجة مئوية. يجب اختبار ذلك بانتظام عن طريق قياس درجة الحرارة عند طرف التروية.
- قم بتبديل التروية إلى مخزن الهضم والتعطير لمدة 9 دقائق بالضبط عند درجة حرارة 37 درجة مئوية بالضبط ومعدل تروية 4 مل / دقيقة بالضبط.
- انقل القلب المهضوم إلى طبق بتري مع ما يكفي من محلول الهضم لإبقائه مغطى بالكامل. ثم تشريح بعناية الأذينين والبطينين تحت المجهر.
- انقل الأذينين إلى طبق بتري يحتوي على 1.5 مل من محلول الهضم والبطينين إلى طبق بتري آخر به 3 مل من محلول الهضم.
- التسلخ الأذيني
- بعناية ، ولكن دون ضياع الوقت ، اسحب الأذينين إلى قطع صغيرة باستخدام ملقط حاد.
- قم بإذابة الأنسجة عن طريق السحب بعناية لأعلى ولأسفل باستخدام طرف ماصة سعة 1000 ميكرولتر ، والذي تم قطعه مسبقا لتوسيع فتحة الطرف.
- انقل المحلول إلى أنبوب طرد مركزي سعة 15 مل وأضف كمية مكافئة من المخزن المؤقت (1.5 مل) عن طريق السحب بعناية لأسفل على جانب الأنبوب لإنهاء التفاعل.
- مرر بعناية كل 3 مل من محاليل الخلايا / الأنسجة من خلال شبكة نايلون 200 ميكرومتر لإزالة قطع الأنسجة الكبيرة المتبقية التي لم يتم هضمها بالكامل.
ملاحظة: الهضم الناجح لن يترك أي قطع صلبة تقريبا.
- تشريح البطين
- قم بتقطيع أنسجة البطين بسرعة إلى قطع صغيرة باستخدام مقص التشريح والماصة لأعلى ولأسفل حتى تذوب. استخدم طرف ماصة آخر سعة 1000 ميكرولتر للسحب لأعلى ولأسفل ، وقد يتم تقصيره لتوسيع الفتحة.
- انقل محلول الخلية / الأنسجة إلى أنبوب طرد مركزي سعة 15 مل وأضف كمية مكافئة من المخزن المؤقت (3 مل) عن طريق السحب بعناية لأسفل على جانب الأنبوب لإنهاء التفاعل.
- مرر بعناية كل 6 مل من محلول الخلايا / الأنسجة من خلال شبكة نايلون 200 ميكرومتر لإزالة قطع الأنسجة الكبيرة التي لم يتم هضمها بالكامل.
ملاحظة: الهضم الناجح لن يترك أي قطع صلبة تقريبا.
- اترك كلا الأنبوبين (تعليق الخلايا الأذينية والبطينية) على المقعد في درجة حرارة الغرفة لمدة 6 دقائق حتى يستقر.
- أجهزة الطرد المركزي على حد سواء أنابيب 15 مل في 5 × ز لمدة 2 دقيقة.
4. إعادة إدخال الكالسيوم
ملاحظة: الخطوات التالية متطابقة لكل من الخلايا الأذينية والبطينية (ما لم يذكر خلاف ذلك) ويتم تنفيذها في درجة حرارة الغرفة.
- تخلص من المادة الطافية باستخدام ماصة باستور بلاستيكية وأعد تعليق الحبيبات بعناية في 10 مل من محلول تيرود الخالي من الكالسيوم.
- اترك الخلايا لمدة 8 دقائق للترسيب.
- أجهزة الطرد المركزي في 5 × غرام لمدة 1 دقيقة (الخلايا الأذينية فقط ، الترسيب يكفي للخلايا البطينية).
- تخلص من المادة الطافية وأعد تعليق الحبيبات بعناية في 10 مل من محلول Tyrode بتركيز 100 ميكرومتر من الكالسيوم.
- اترك الخلايا لمدة 8 دقائق للترسيب.
- أجهزة الطرد المركزي في 5 × غرام لمدة 1 دقيقة (الخلايا الأذينية فقط ، الترسيب يكفي للخلايا البطينية).
- تخلص من المادة الطافية وأعد تعليق الحبيبات بعناية في 10 مل من محلول Tyrode بتركيز 400 ميكرومتر من الكالسيوم.
- اترك الخلايا لمدة 8 دقائق للترسيب.
- أجهزة الطرد المركزي في 5 × غرام لمدة 1 دقيقة (الخلايا الأذينية فقط ، الترسيب يكفي للخلايا البطينية).
- تخلص من المادة الطافية وأعد تعليق الحبيبات بعناية في 1 مل (الأذيني) / 5 مل (البطين) من محلول تيرود بتركيز 1 مللي مول من الكالسيوم.
5. تحميل الخلايا العضلية مع مؤشر الكالسيوم الفلوري Fluo-3 AM
ملاحظة: نظرا لحساسية مؤشر الكالسيوم الفلوري للضوء ، يجب تنفيذ الخطوات التالية محمية من الضوء (على سبيل المثال ، عن طريق تغطية الأنابيب بورق الألمنيوم).
- قم بإعداد محلول مخزون Fluo-3 AM عن طريق إضافة 44 ميكرولتر من 20٪ pluronic F-127 في DMSO اللامائي إلى 50 ميكروغرام من Fluo-3AM (يمكن تخزينه في -20 درجة مئوية محمية من الضوء).
- أضف 10 ميكرولتر من محلول مخزون Fluo-3 AM إلى 1 مل من تعليق الخلية واحتضانها لمدة 10 دقائق في درجة حرارة الغرفة محمية من الضوء.
- أجهزة الطرد المركزي في 5 × ز لمدة 1 دقيقة.
- تخلص من المادة الطافية باستخدام ماصة باستور بلاستيكية وأعد تعليق الحبيبات في كمية معقولة من محلول الاستحمام للحصول على تركيز عمل جيد (1-5 مل من محلول الاستحمام حسب كثافة الخلية).
- اتركيه لمدة 30 دقيقة لإزالة الأسترة قبل البدء بالتجارب.
6. القياسات المتزامنة لمشبك التصحيح و epifluorescent Ca2+ - عابرة كما هو موضح سابقا16
ملاحظة: قياسات مشبك التصحيح ليست موضوع هذه المقالة ، يمكن إحالة القارئ المهتم إلى المنشورات الرئيسية التي تقدم أوصافا متعمقة لهذه الطريقة17،18،19،20،21،22. ومع ذلك ، من أجل فهم عام أفضل ، يتم تقديم ملخص عن بروتوكول لقياس تيارات الكالسيوم من النوع L جنبا إلى جنب مع عابرات الكالسيوم المستحثة الحالية.
- نقل الخلايا العضلية إلى غرفة الخلية ودمجها بمحلول الاستحمام عند 37 درجة مئوية.
- منع تيارات البوتاسيوم عن طريق إضافة 4-أمينوبيريدين وكلوريد الباريوم إلى محلول الاستحمام كما هو موضح في الجدول 5.
- تأكد من أن الأقطاب الكهربائية الدقيقة البورسليكات لديها مقاومة طرف من 2-5 MΩ مملوءة بمحلول ماصة (الجدول 6).
- إعداد القياسات للسماح بالتسجيل المتزامن لكل من الإشارات الكهربائية والتألق في نفس الوقت. يستخدم وضع مشبك الجهد لقياس تيار L-type Ca2+ مع بروتوكول يحمل الخلية عند -80 مللي فولت ونبضة منحدر 600 مللي ثانية إلى -40 مللي فولت لتعطيل تيار Na + السريع ، متبوعا بنبضة اختبار 100 مللي ثانية إلى +10 مللي فولت عند 0.5 هرتز (الشكل 2).
- استخدم الإثارة عند 488 نانومتر ، والضوء المنبعث عند <520 نانومتر للكشف والتحويل إلى [Ca2+] بافتراض

حيث kd = ثابت تفكك Fluo-3 (864 نانومتر) ، F = مضان Fluo-3 ؛ Fmax = Ca2+ - مضان مشبع تم الحصول عليه في نهاية كل تجربة19.