يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تسرط الأسلاك للشريان الأبهرية الظهرية وشرايين مقاومة المساريق من الفئران والجرذان

574 مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/70186

⸱

فبراير 27, 2026

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

نقدم بروتوكولا مفصلا لتصوير الأسلاك جنبا إلى جنب لتقييم تفاعل الأوعية الدموية في الشرايين القناة مقابل الشرايين المقاومة المعزولة من الفئران والفئران.

الملخص

تصوير الأسلاك العضلي هو تقنية مستخدمة على نطاق واسع خارج الجسم للتقييم الكمي لوظيفة الأوعية الدموية في الشرايين المعزولة. نظرا لأن الشرايين الكبيرة والمقاومة الصغيرة تختلف جوهريا في البنية والدور الفسيولوجي، فإن تحليل كلا الفئتين الوعائية بالتوازي باستخدام شرايين مأخوذة من نفس الفأر أو الجرذ يمكن من إجراء مقارنات مزدوجة تقلل من التباين بين الحيوانات وتكشف عن تغيرات وظيفية خاصة بالوعاء. تقدم هذه المقالة بروتوكولا خطوة بخطوة لتقييم التفاعل الوعائي في قنوات الفأر المعزولة وشرايين المقاومة باستخدام التصوير الأسلاكي الإيزومتري. نحن نصف تحضير المخزن الفسيولوجي الطازج المؤكسج؛ التشريح الدقيق والتنظيف وتركيب الأجزاء الشريانية؛ وتطبيع الأوعية لوضع الأوعية بالقرب من طولها الأمثل لتوليد القوة النشطة. تم توفير دليل استكشاف الأخطاء وتسلسل تجريبي نموذجي لإنشاء منحنيات تركيز-استجابة تراكمية لتضييق الأوعية الدموية وموسعات الأوعية الوعائية القياسية. يسمح هذا البروتوكول بقياس كمي لكل من وظيفة البطانة والعضلات الملساء ويسهل اكتشاف التغيرات الخاصة بالأوعية الدموية في تفاعل الأوعية الدموية المرتبطة بأمراض الأوعية الدموية، مثل ارتفاع ضغط الدم.

المقدمة

يتميز ارتفاع ضغط الدم بتغيرات في تفاعل الأوعية الدموية، مثل خلل البطانة وفرط تفاعل العضلات الملساء الوعائية تجاه ضيق الأوعيةالدموية 1. تساهم هذه التغيرات الوظيفية، إلى جانب إعادة تشكيل الأوعية الدقيقة وعملية التفتت، في ضعف تدفق الأنسجة واضطراب ضغط الدم 2,3,4. تعد اختبارات الأوعية المعزولة خارج الجسم أدوات قوية لتحليل الآليات الخلوية والجزيئية التي تتحكم في نغمة الأوعية الدموية في الصحة والمرض، حيث تسمح بالتحكم الدقيق في البيئة الوعائية الدقيقة والتلاعب الدوائي الانتقائي بمسارات الإشارات العضلية الملساء وبطانة الجسم.

يتم تقييم تفاعلية الأوعية الدموية في الشرايين المعزولة عادة باستخدام تقنيتين مكملتين خارج الجسم الحي: التصوير السلكي وتصوير الضغط5،6. في تصوير الأسلاك الميغرافي، يتم تركيب حلقات أو أجزاء الأوعية على دبابيس أو أسلاك، وتسجل القوة الإيزومتريةبمقدار 7,8. في تصوير الضغط، يتم تدخيم أجزاء الأوعية السليمة وضغطها إلى ضغط داخل ضوء محدد، ويتم تتبع قطر الأوعية بواسطة المجهر بالفيديو9. على عكس التصوير السريري للأسلاك، يسمح تصوير الضغط بالتحكم في الضغط عبر الجدران والتدفق داخل المضيئة. وبالتالي، فإنه يعيد بشكل أوثق البيئة الديناميكية الدموية داخل الجسم الحي للشرايين المقاومة، ويستخدم عادة لدراسة النغمة العضلية، والاستجابات التي تتدفق، والخصائص الهيكلية أو الميكانيكية الوعائية 9,10. وعلى العكس، فإن التصوير الذاتي السلكي أسهل تقنيا في التنفيذ (بدون قنونة أو مجهر فيديو)، ويدعم إنتاجية أعلى باستخدام أنظمة تجارية متعددة الحجرات، وهو مناسب جدا لتوليد منحنيات تركيز واستجابة دوائية قابلة للتكرار في الشرايين الصغيرة إلى المتوسطة بأقطار تتراوح بين عشرات إلى عدة مئات من الميكرومترات 5,6. وبناء عليه، غالبا ما يفضل التصوير العضلي السلكي للتحليل الدوائي جنبا إلى جنب للتفاعل الوعائي في القنوات والشرايين المقاومة المعزولة من الفئران أو الجرذان.

تختلف الشرايين القنوات (المرنة الكبيرة) والمقاومة (العضلية الصغيرة) بشكل أساسي في البنية والوظيفة، وهذه الاختلافات تحدد اعتبارات ونقاط تجريبية مختلفة. تحتوي الشرايين الموصلية (مثل الشريان الأورطي الصدري النازل) على كميات كبيرة من الأنسجة المرنة وكتلة عضلية ناعمة كبيرة؛ شرايين المقاومة (مثل الشرايين المسريقية) لديها نسبة عضلات ملساء إلى تجويف أعلى نسبيا، وهي عوامل رئيسية لتحديد المقاومة الطرفية والتنظيم الذاتي الموضعي11,12. نظرا لأن نفس المنشط يمكنه تفعيل استجابات جزيئية مختلفة في هذه الأسرة الوعائية، فإن المقارنة جنبا إلى جنب بين القنوات والأوعية المقاومة من نفس الحيوان توفر معلومات مكملة مفيدة. على سبيل المثال، في الشرايين الوسانية، يعد إفراز أكسيد النيتريك المشتق من البطانة هو المسار السائد للاسترخاء الذي يحفز من خلاله الأستيل كولين (ACh) استرخاء الأوعيةالدموية 13,14. على النقيض من ذلك، في الشرايين ذات المقاومة الصغيرة، يحفز ACh الاسترخاء عبر أكسيد النيتريك، البروستاسيكلين، والأهم من ذلك، عوامل الاستقطاب المشتقة من البطانة (EDHF)15,16. وبالتالي، فإن التصوير الأسلاكي جنبا إلى جنب للقنوات والشرايين المقاومة المستخرجة من نفس الفأر أو الفأر يتيح المقارنات المزدوجة التي تسهل اكتشاف التغيرات الوظيفية الخاصة بالوعاء مع تقليل التباين بين الحيوانات.

يعتمد التفسير الدقيق لبيانات التصوير السريري السلكي على الانتباه الدقيق لمجموعة من المتغيرات التقنية: تركيب وأكسجة محلول الملح الفسيولوجي (PSS)، معالجة وتشريح الأنسجة، تقنية التركيب، التمدد الأمثل للراحة (التطبيع)، درجة حرارة الحمام، واختيار أدوات التحكم الدوائية المناسبة6. يشير التطبيع إلى الإجراء الفني لضبط نقطة التشغيل الميكانيكية للوعاء بحيث يتم تحسين تطور القوة النشطة وتقريب الظروف الفسيولوجيةالتشغيلية 5. عمليا، بالنسبة لحلقات الأبهر، من الشائع استخدام شد ثابت، غالبا ما يتم تحديده تجريبيا لتجنب التمدد الزائد مع إعطاء استجابات مستقرة. بالنسبة للشرايين ذات المقاومة الصغيرة، يتم إجراء التطبيع أولا عن طريق تحديد المحيط الداخلي المقابل لضغط متناظر للجدران الجانبي 100 ملم زئبق (IC100). ثم يتم تعيين الوعاء على جزء محدد من هذه القيمة لتحديد المحيط الداخلي المعياري (IC1). عمليا، تحدد العديد من البروتوكولات IC1 بالقرب من 0.9 × IC100 لMRA الفئران وحوالي 1.0 × IC100 لMRA للفئران، رغم أنه يمكن تعديل هذه القيم بناء على نوع الأوعية والنوع والأهداف التجريبية 5,17.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

البروتوكول التالي يلتزم بالإرشادات الموضوعة وقد تمت الموافقة عليه من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات في حرم جامعة توليدو للعلوم الصحية.

تحذير: قبل أن تبدأ، يرجى اتباع إرشادات لجنة رعاية واستخدام الحيوانات المؤسسية (IACUC) ولجنة السلامة الحيوية المؤسسية (IBC) في جميع الأوقات؛ استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE)؛ العناية الرياضية عند استخدام الأدوات الجراحية أو الأدوات الحادة الأخرى؛ استشارة والامتثال لأوراق بيانات السلامة ذات الصلة عند التعامل مع المواد الكيميائية والأنسجة البيولوجية؛ يتعامل مع الكربوجين كأسطوانة غاز مضغوطة باستخدام منظمات معتمدة وتخزين آمن؛ والتخلص من النفايات البيولوجية والكيميائية وفقا للإجراءات المؤسسية.

1. تحضير عازل بيكربونات كريبس (كريبس) المعدل من PSS/

ملاحظة: تركيب مخزن كريبس (التركيزات النهائية، الرقم الهيدروجيني 7.4): 130 ملليمولار NaCl، 4.7 ملليمولار KCl، 1.17 ملليمولار ملغيوم SO4، 1.18 ملليمولار KH2PO4، 1.6 ملليمولار CaCl2، 25 ملليمول NaHCO3، 5.5 ملليمول جلوكوز، و0.03 ملليمول EDTA.

  1. حضر مخزونا بكميات كبيرة: قم بإذابة جميع المكونات ما عدا NaHCO3، والجلوكوز ، وCaCl2 في ماء مقطر مزدوج لصنع مرق. خزن هذا المخزون عند 4 درجات مئوية.
  2. في يوم التجربة، قم بتقسيم الحجم المطلوب من المخزون (مثلا 1 لتر)، وأضف NaHCO3، والجلوكوز، وCaCl2 بشكل متسلسل، وقم بأكسجين الكربوجين باستمرار (95٪ O2/5٪CO2).
    ملاحظة: لتقليل ترسيب ملح الكالسيوم، حضر وتخزين مرق CaCl2 بسعة 1 متر عند 4 درجات مئوية وأضف الحجم المطلوب ببطء إلى المخزن فقط بعد أن يذوب NaHCO3 بالكامل، مع التحريك المستمر. حافظ على فقاعات الكربوجين أثناء إضافة CaCl2 (انظر الخطوة 1.3) لتقليل تكوين كربونات الكالسيوم. إذا حدث هطول مرئي، قم بالتخلص من المخزون وتحضير المخزن الجديد.
  3. لتوازن الرقم الهيدروجيني، قم بوضع فقاعة على المخزن بالكربوجين لمدة لا تقل عن 20 دقيقة، ثم قس الرقم الهيدروجيني وضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7.4 إذا لزم الأمر.
    ملاحظة: درجة الحموضة النموذجية للفقاعات المسبقة ≈ 7.7؛ يؤدي الفقاعات المستمرة إلى خفض الرقم الهيدروجيني إلى ≈7.4 الفسيولوجي.
  4. جهز غرف المايوغراف عن طريق ملئها بمحلول كريبس طازج وابدأ بالفقاعات اللطيفة بالكربوجين. اضبط معدل الفقاعات لضمان تبادل الغاز بشكل كاف دون تحريك شديد.
  5. احتفظ بكمية من محلول كريبس الطازج المعد بالأكسجين وبردها على الثلج لتشريح الأنسجة. سخن المخزن المؤكسج المتبقي إلى 37 درجة مئوية (مع فقاعات كربوجين مستمرة) لاستخدامه أثناء التجارب.

2. تشريح الشريان الأبهر الصدري النازل والأروكة المسارقيوية

  1. قم بقتل الحيوان وفقا لإرشادات IACUC. توحيد توقيت القتل الرحيم الحيواني وحصاد الأنسجة خلال نافذة ساعتين لتقليل التأثيرات اليومية المحتملة.
  2. افتح تجاويف الصدر والبطن فورا عبر شق في منتصف الصدر وعكس جدار الصدر جانبيا لكشف القلب والأوعية الدموية الكبيرة.
    ملاحظة: لا تقم بإجراء التروية الجهازية في الظروف القياسية، لأن ذلك قد يسبب ضررا بطانيا عن غير قصد. علاوة على ذلك، يعزز احتباس الدم في الأوعية المسارقيوية التمييز البصري بين الشرايين والأوردة ويسهل تقييم سلامة الشرايين. ومع ذلك، في بعض النماذج المرضية (مثل اضطرابات التخثر)، قد يكون من المفيد استخدام تروية خفيفة منخفضة الضغط مع حاجز فسيولوجي بارد ومتجذر لإزالة الجلطات المسدودة مع تقليل إصابة البطانة.
  3. قم بإزالة الشريان الأبهر الصدري النازل. لتسهيل التشريح، قم بإزالة الرئتين والمريء لتحسين الرؤية. لا تمسك الشريان الأبهر الصدري النازل مباشرة؛ بدلا من ذلك، امسك قوس الأبهر أو الدهون حول الشريان بلطف في فترة ما قبل الشقيان، وارفع قليلا، واقطع بعناية الأوعية الفرعية بين الأورط من أسفل الشريان الأبهري. قم بإزالة الشريان الأبهر الصدري النازل عن طريق القطع قبل أن يمر عبر الحجاب الحاجز وضعه في طبق بتري مغطى بسيلغارد يحتوي على مخزن كريبس المؤكسج البارد جدا.
    ملاحظة: حافظ على درجة الحرارة الباردة لتقليل النغمة العفوية والحفاظ على الصلاحية. يزيد سيلغارد الأسود من التباين لتشريح الأوعية.
  4. قم بإزالة صالة الألعاب الأرضية بالكامل. ارفع قوس المساريق بلطف لتحديد موقع الشريان المسارقي العلوي المتفرع من الشريان الأبهر البطني الذيلي إلى الحجاب الحاجز. اقطع الشريان المسارقي العلوي بالقرب من الغرفة وحرر قوس المسارقي من النسيج الضام المحيط دون التلاعب المباشر بالوعاء. ضع الأروقة المسرقيقة في طبق بتري منفصل مغطى بسيلغارد يحتوي على مخزن كريبس مؤكسج بارد كالثلج.

3. عزل وتركيب حلقات الشريان الأبهر على مخططات العضلات الدبابيسية

  1. ثبت الأطراف القريبة والبعيدة من الشريان الأورطي الصدري النازل بدبابيس تشريح لتقويم الوعاء. تجنب التمدد الزائد لمنع تلف ميكانيكي.
    ملاحظة: ضع دبابيس في الدهون المحيطة بالصدمة النفسية بدلا من جدار الوعاء لتقليل الضرر.
  2. تحت المجهر المجسم مع مصدر ضوء خارجي، قم بإزالة الدهون والأنسجة الضامة حول الظهير بعناية باستخدام مقص فاناس الدقيق والملاقط. تجنب تلف جدار الوعاء.
    ملاحظة: من الممارسات الشائعة إزالة الدهون المحيطة بالأوعية الدماغية ما لم يكن الهدف دراسة دور الأنسجة الشقية حول الأوعية الدموية في تنظيم النغمة الوعائية.
  3. اقطع حلقات الأبهر بحجم 2 مم، مع عمل قطع نظيفة وعمودية. تخلص من الحلقات التي تم ثقبها أو تعرضت لأضرار واضحة. كلما أمكن، قم بأخذ عينات من مواقع مماثلة بين الحيوانات لتقليل التباين.
  4. افصل إحدى الحجرات التي تحتوي على مخزن كريبس المؤكسج عن آلة التصوير المجسمي وانقلها بعناية إلى المجهر المجسم.
    ملاحظة: اهتزاز الحجرة قد يؤثر على المحول وقد يغير النتائج، لذا أمسك الحجرة بحذر وضعها برفق.
  5. تحت المجهر المجسم، استخدم الميكرومتر لجمع دبابيس الميوجراف معا ووضع حلقة الأبهر على الدبابيس، مما يقلل من التلاعب بسطح الإضاءة المضيئة.
  6. لاحظ قراءة الميكرومتر مع الحلقة مسترخية تماما؛ ضع تمددا بسيطا لتثبيت الأنسجة للنقل.
  7. وصل الحجرة بالجهاز وأعد الوعاء إلى قراءة الميكرومتر الأصلية.
  8. بعد تركيب جميع الحلقات، سخن الغرف إلى 37 درجة مئوية وراقب درجة الحرارة باستخدام المجس المرفق (عادة 20-30 دقيقة للوصول إلى 37 درجة مئوية).
  9. قم بصفر قراءات القوة على واجهة المستخدم، وتشغيل برنامج جمع البيانات، وابدأ التسجيل.
  10. تطبيق التمدد التدريجي على حلقات الأبهر إلى قيمة ثابتة مناسبة للوعاء باستخدام الميكرومتر.
    ملاحظة: قيمة التمدد النموذجية لحلقات الأبهر في الفأر هي 5 ملي نيوتن (mN)5. بينما تختلف قيم الشد المسبق المبلغ عنها لحلقات الأبهر في الفئران بين الدراسات، فإن التحسين المسبق يدعم شد مسبق قدره 10 مللي نيوتن في هذا البروتوكول18.
  11. توازن حلقات الأبهر لمدة 45-60 دقيقة عند الشد المسبق المختار، مع تغييرات متكررة في المخزن باستخدام كريبس 37 درجة مئوية.
    ملاحظة: من الشائع أن تفقد حلقات الأبهر بعض التوتر الجزئي، وبالتالي تتطلب إعادة ضبط دقيقة للشد المسبق عدة مرات باستخدام الميكرومتر قبل أن يستقر التوتر.
  12. قم بصفر قراءات القوة على واجهة المستخدم قبل بدء البروتوكولات التجريبية.

4. عزل وتركيب MRA على أجهزة الميوغراف السلكية

  1. ثبت القوس المسناريكي بنمط عقارب الساعة لتقويم فروع المساريقاري. ابدأ بتثبيت الأمثال، ثم ثبت امتدادات متتالية من الأمعاء الدقيقة باتجاه عقارب الساعة لشد الأوعية الوعائية المسريقية بلطف دون الحاجة إلى التمدد الزائد. استبدل المخزن بكربس طازج حسب الحاجة لإزالة الدم أو الحطام.
  2. حدد شريان الميزيريقا العلوي في مركز الطبق حيث تشع الأروقة.
  3. اختر MRA مناسب للعزل؛ الأهداف النموذجية: القطر الداخلي 200-250 ميكرومتر (يتم تحديده لاحقا أثناء التطبيع).
    ملاحظة: في الحيوانات التجريبية البالغة، يتوافق هذا عادة مع فرعين من الدرجةالثانية في الفئران و3 فروع من الدرجة الرابعة في الفئران. يتم تحديد ترتيب الفروع من خلال تفرعات متتالية من الشريان المسيرقي العلوي. تنشأ فروع الرتبة الأولى مباشرة من الشريان المسارقيقي العلوي، وفرعان من الدرجةالثانية تنشأ من فروع من الدرجة الأولى، وهكذا.
  4. تحت المجهر المجسم، قم بفصل الوريد المرافق وإزالة الدهون والأنسجة الضامة خلال فترة ما قبل التهيئة باستخدام مقص فاناس وملقط دقيق.
    ملاحظة: يمكن تمييز MRAs عن الأوردة بجدرانها السميكة وأقل تلومينات، والتي يمكن رؤيتها بسهولة من خلال وجود دم داخل اللمعة المتبقي.
  5. قم باسترخاء دبوس الأمعاء القريب الذي يمدد جدار الأمعاء المجاور للوعاء المختار قبل استئصال الشريان لمنع ارتداد الوعاء.
  6. قم بإزالة الطول الكامل لمنطقة MRA المختارة (يجب أن يكون طوله >2 مم)، مما يصنع قطعات نظيفة وعمودية. باستخدام ملقط دقيق، تمسك أحد طرفي الشريان وتنقله إلى طبق بتري نظيف يحتوي على مخزن كريبس البارد (الأطباق العادية غير المغطاة بالسيلغارد تسهل التركيب لاحقا). فحص الشريان بحثا عن ضرر؛ وجود دم داخل اللمعان يسهل التقييم البصري للسلامة.
  7. قم بإزالة جزء بحجم حوالي 2 مم من منطقة غير متضررة. تخلص من أي مناطق تم التعامل معها أثناء النقل أو تظهر عليها أضرارا واضحة.
    ملاحظة: استخدام أطباق شفافة غير مغطاة بالسيلغارد يسمح بوضع مسطرة تحت الطبق لقياس طول الوعاء بدقة.
  8. جهز سلكين من الفولاذ المقاوم للصدأ بطول 2.5 سم بطول 40 ميكرومتر للتركيب.
  9. باستخدام ملقط دقيق، مرر الأسلاك بحذر واحدا تلو الآخر عبر التلومين حتى يكون هناك ما يكفي من الأسلاك بارزة من كلا الطرفين للتركيب. تقليل إصابات البطانة. بعد إدخال كلا السلكين، سجل الطول الدقيق باستخدام مسطرة لاستخدامه في عملية التطبيع (انظر الخطوة 5.2).
    ملاحظة: هذه واحدة من أكثر الخطوات تحديا تقنيا واستهلاكا للوقت في البروتوكول وتتطلب الصبر وتكرار الممارسة لتقليل تلف البطانة. بعد إدخال السلك الأول، غالبا ما يكون من الأسهل تثبيت السلكين معا ودفعهما عبر الوعاء.
  10. افصل إحدى الحجرات التي تحتوي على مخزن كريبس المؤكسج عن آلة التصوير المجسمي وانقلها بعناية إلى المجهر المجسم.
  11. تحت المجهر المجسم، انقل جهاز MRA (الذي يثبت الأسلاك في كلا الطرفين) إلى غرفة الميكروغراف. باستخدام الميكرومتر، اجمع فكوك الميوجراف معا لتثبيت نهايات الأسلاك بين الفكين بحيث يعلق الشريان بحرية بينهما.
    ملاحظة: في هذه المرحلة، ينصح بتثبيت الأسلاك بحيث تستلقي فوق بعضها البعض. هذا يثبت الأسلاك في مكانها ويمنع التواءها.
  12. ثبت السلك العلوي تحت براغي التثبيت على جانب الميكرومتر القريب عن طريق لف الأطراف باتجاه عقارب الساعة؛ كرر ذلك للسلك الثاني على جانب المحول.
    ملاحظة: شد البراغي بلطف ولكن بحزم. إذا كانت البراغي مرتخية جدا، قد ينزلق الوعاء؛ إذا تم شد السلك أو المحول بشكل مفرط، قد يتضرر. بعد تثبيت الطرف الأول، افتح الفجوة بين فكوك المايوغراف قليلا قبل تثبيت الطرف المقابل لضمان شد السلك بشكل متساو.
  13. حرك الفكين قليلا ومحاذاة الأسلاك لتكون متوازية ومستوية، تكاد تلامس بعضهما.
    ملاحظة: قم بجميع تعديلات الأسلاك بعيدا عن الوعاء المثبت لتقليل الضرر.
  14. كرر التركيب لجميع الرجاليات الرجبية.
  15. قم بتسخين الغرف إلى 37 درجة مئوية ودرجة حرارة المراقبة (عادة 20-30 دقيقة).
  16. قم بصفر قراءات القوة على واجهة المستخدم قبل بدء إجراء التطبيع.

5. إجراء التطبيع لعملية MRA

ملاحظة: يتم تركيب حلقات الأبهر عند شد ثابت ومحدد مسبقا. لذلك، لا يتم تنفيذ خطوة تطبيع منفصلة.

  1. تعيين معلمات التطبيع في برنامج جمع البيانات: معايرة العدسة = 1؛ الضغط المستهدف = 13.3 كيلو باسكال (≈ 100 ملم زئبق)؛ المحيط الداخلي المطبع (IC1) = 0.9 لمحايرات MRA للفئران و1.0 لمحايرات الفأر؛ متوسط الوقت = 2 ثانية؛ التأخير = 60 ثانية.
  2. أدخل المعاملات الخاصة بالوعاء في وحدة التطبيع كما يلي:
    1. بالنسبة لنقاط نهاية الأنسجة (مم): اضبط a1 = 0 و a2 = الطول المقاس للحنجرة بالمليمترات (الطول الدقيق المسجل أثناء الاستئصال).
    2. أدخل قطر السلك: 40 ميكرومتر.
    3. قراءة الميكرومتر: أدخل قيمة الميكرومتر الأساسية المسجلة مع الوعاء مركب ومسترخي تماما.
  3. ابدأ عملية التطبيع بتمديد ال MRA المثبت تدريجيا بزيادات 50 ميكرومتر. بعد كل تمدد، أدخل قراءة الميكرومتر الجديدة في وحدة التطبيع وانتظر 60 ثانية بين الزيادات.
    ملاحظة: الانخفاض المفاجئ في التوتر بعد تعديل الميكرومتر عادة ما يشير إلى انزلاق الوعاء. يجب شد براغي التثبيت بلطف ولكن بثبات.
  4. انتظر حتى تقوم وحدة التطبيع برسم توتر الجدار الساكن (mN/mm) مقابل المحيط الداخلي (μm) وتركيب منحنى أسي. باستخدام الميكرومتر، استمر في التمدد خطوة تدريجيا حتى يتقاطع منحنى الشد والمحيط مع إيزوبار 100 ملم زئبق. عند الاقتراب من التقاطع، قلل حجم الخطوة إلى 10-30 ميكرومتر لتجنب تمدد الوعاء بشكل زائد.
  5. عندما يتقاطع المنحنى مع متساوي الذراع 100 ملم زئبق، لاحظ المحيط الداخلي المحسوب برمجيا واضبط الميكرومتر على القيمة المقابلة المحسوبة بواسطة الوحدة بحيث يستقر التحضير عند المحيط الداخلي المعياري المستهدف (IC₁).
    ملاحظة: عادة ما يشير سوء ملاءمة المنحنى إلى معاملات غير صحيحة تم إدخالها في البرنامج، مثل طول الأنسجة، قطر السلك، أو قراءات الميكرومتر.
  6. كرر إجراء التطبيع لجميع الطائرات المركبة المركبة، ثم اترك الأوعية بالتوازن لمدة 30-45 دقيقة مع تغييرات متكررة في المخزن باستخدام كربس بدرجة 37 درجة مئوية.
  7. قم بصفر قراءات القوة على واجهة المستخدم مباشرة قبل بدء التجارب.
    ملاحظة: يتم تلخيص الفروق الرئيسية في المعلمات بين الفئران والجرذان في الجدول 1.
المعلمةفأرجرذ
قيمة التمدد لحلقات الأبهر5 مللي نيوتن10 مللي نيوتن
نسبة ICالمستهدف 1 لMRA10.9
الطلب النموذجي لفرع MRA بقطر داخلي 200-250 ميكرومترالثانيالجولة الثالثة - الرابعة

الجدول 1: الفروقات الرئيسية في المعاملات بين الفئران والفئران.

6. بروتوكول تجريبي (مثال على التسلسل)

  1. فحص القابلية: استثار استجابة انقباضية مع تحدي K⁺ عالي إزالة الاستقطاب (مثل 120 مللي مولار KCl).
    ملاحظة: يتم تحضير المخزن عالي ال K⁺ (KPSS) عن طريق استبدال الحمض المتساوي الأضرار ل NaCl ب KCl من مخزن كريبس القياسي للحفاظ على الأسمولية ويتم تزويده بالأكسجين المستمر بنسبة 95٪ من الأكسجين2/5٪ ثاني أكسيد الكربون. لتجنب الصدمة الباردة، قم بتسخين KPSS إلى 37 درجة مئوية قبل الاستخدام. تركيب المخزن KPSS (التركيزات النهائية، الرقم الهيدروجيني 7.4): 120 ملليمولار KCl، 14.7 ملليمولار NaCl، 1.17 ملليمولار MgSO4، 1.18 ملليمولار KH2PO₄، 1.6 ملليمول CaCl2، 25 ملليمول NaHCO3، 5.5 ملليمول جلوكوز، و0.03 ملليمول EDTA.
  2. قم بإجراء ثلاث غسلات متتالية على الأقل باستخدام مخزن كريبس مؤكسج طازج بدرجة حرارة 37 درجة مئوية حتى يتم استعادة توتر قاعدة سلبي مستقر.
    ملاحظة: تتم جميع خطوات الغسيل عن طريق إزالة محلول الاستحمام بالكامل واستبداله بمحلول كريبس مؤكسج طازج بحرارة 37 درجة مئوية. عادة ما تحتوي الميكروغرافات التجارية على وظيفة غسيل مدمجة تقوم بتصريف غرف الميوغرافيا.
  3. توليد منحنى تركيز-استجابة تراكمية (CRC) إلى فينيل إفرين (PE)، مع إضافة تركيزات متزايدة (مثال النطاق من 10⁻9 إلى 10⁻4 M). اترك كل تركيز يصل إلى هضبة قبل إضافة التركيز التالي حتى يتم الوصول إلى هضبة عظمى مستقرة.
  4. قم بإجراء ثلاث غسلات متتالية على الأقل باستخدام مخزن كريبس مؤكسج طازج بدرجة حرارة 37 درجة مئوية حتى يتم استعادة توتر قاعدة سلبي مستقر.
  5. تقييم وظيفة البطانة: قم بالتقلص المسبق بتركيز أقل من الحد الأقصى من PE، السماح باستقرار الاستجابة، ثم تقييم الاسترخاء المعتمد على البطانة باستخدام ACh (مثال النطاق من 10⁻⁹ إلى 10⁻⁵ M). اترك كل تركيز يستقر قبل إضافة التركيز التالي حتى يتم تحقيق أقصى استرخاء مستقر. نسبة الاسترخاء القياسية بالنسبة للنغمة المقيدة مسبقا (انظر الخطوة 7.4). يتم استبعاد التحضيرات التي تظهر <70٪ استرخاء.
    ملاحظة: أمراض جدار الأوعية الدموية، مثل ارتفاع ضغط الدم، ترتبط عادة بخلل البطانة، مما يؤدي غالبا إلى ضعف استجابة استرخاء الأوعية المعتمدة على البطانة السطحية لعلاجACh 19. في هذه الظروف، لا ينبغي استبعاد التحضيرات التي تظهر استرخاء بنسبة <70٪ تلقائيا، لأن ذلك قد يمثل خللا حقيقيا في البطانة الخلفية المرضية وليس فشلا تقنيا.
  6. قم بإجراء ثلاث غسلات متتالية على الأقل باستخدام مخزن كريبس مؤكسج طازج بدرجة حرارة 37 درجة مئوية حتى يتم استعادة توتر قاعدة سلبي مستقر.
  7. اختبر عوامل أخرى نشطة للأوعية، مع وبدون مثبطات خاصة بالمسار، حسب متطلبات السؤال التجريبي.
  8. في نهاية التجربة، أزل جميع الأوعية المثبتة، ونظف جميع الغرف بحمض الخليك بنسبة 8٪، ثم ثلاث مرات غسل للماء، وأخيرا أغلق خزان الوقود والآلة.
  9. التخلص من النفايات البيولوجية والكيميائية وفقا للإجراءات المؤسسية.

7. تحليل البيانات والتقارير

  1. التعريف الأساسي والتسجيل. سجل الشد الأساسي مباشرة قبل بدء أي تحدي تضيق الأوعية الدموية (أي تحدي K⁺ العالي، CRC التضيق الوعائي، أو ما قبل الانقباض قبل CRC موسع الأوعية).
    ملاحظة: للتحليل اللاحق، من الأسهل عمليا تصفير قراءات القوة على واجهة المستخدم بعد غسل كاف لأي تحفيز سابق، مباشرة قبل بدء أي تحدي لتضييق الأوعية الدموية (أي إظهار الشد الأساسي = 0).
  2. تحدي هاي-كي⁺. احسب القوة النشطة كالتالي: القوة النشطة = أقصى نغمة بعد KCl - الشد الأساسي (الوحدات: mN). عبر عن القوة النشطة الموحدة إلى طول الوحدة (mN/mm) أو مساحة المقطع العرضي (mN/mm2) للجزء الشرياني المثبت. يتطلب قياس مساحة المقطع العرضي تحليلا نسيجيا لاحقا لمقاطع الشرايين المثبتة لتحديد سمك الجدار.
    ملاحظة: نظرا لأن حلقات الأبهر غالبا ما تنتج استجابة غير ثابتة، قم بقياس أقصى استجابة عالية ل K⁺ خلال وقت محدد مسبقا (مثل 10 دقائق) عبر جميع التحضيرات، لتقليل التباين. في العلاجات المرنة، عادة ما يتم تحقيق أقصى استجابة عالية ل K⁺ خلال ثوان بعد التحفيز.
  3. CRCs الانكماضية. لكل تركيز في CRC التراكمي الانقباضي (مثل PE)، احسب القوة النشطة كما يلي. عبر عن القوة النشطة عند كل تركيز كنسبة مئوية من الاستجابة التي يثيرها تحدي ال High-K⁺. استخدم هذه القيم المئوية لتركيب CRCs الانكماضية (انظر الخطوة 7.5).
    القوة النشطة = أقصى نغمة بعد استخدام الدواء - الشد الأساسي (الوحدات: ملنيوتن)
    ملاحظة: قد تسبب بعض الحالات تغيرا في أقصى استجابات عالية ل K⁺ عبر التحضيرات (مثل التغيرات في كتلة العضلات الملساء أو حالة التمايز الناتجة عن الأمراض). في هذه الظروف، التعبير عن القوة النشطة عند كل تركيز معاد إلى إما طول الوحدة (mN/mm) أو مساحة المقطع العرضي (mN/mm2) للجزء الشرياني المثبت.
  4. CRCs المرخيات. بالنسبة لمراكز الاسترخاء بعد التضيق المسبق دون الحد الأقصى (نغمة ما قبل الانقباض)، احسب نسبة الاسترخاء عند كل تركيز كما يلي. استخدم هذه القيم المئوية لتركيب CRCs الاسترخاء (انظر الخطوة 7.5).
    الاسترخاء = (نغمة ما قبل التضيق - نغمة بعد وضع الدواء) / (نغمة ما قبل التضيق - التوتر الأساسي) × 100.
  5. تركيب المنحنيات. بالنسبة لمراكز CRC التراكمية الانقباضة أو المرخية، قم برسم لوغاريتمية [تركيز المنشطات] على المحور x مقابل الاستجابة المطبعة على المحور y. ملاءمة المنحنى المرسوم مع نموذج لوجستي مكون من أربعة معلمات باستخدام الانحدار غير الخطي. استخرج Emax (التأثير الأقصى) وpEC50 (−logEC50) للمقارنات الإحصائية، حيث EC50 هو تركيز النشط الذي ينتج 50٪ من Emax.
  6. عرض البيانات: قدم الشهادات المعتمدة من الأبحاث الطبيعية. لكل نقطة بيانات على المنحنى، استخدم متوسط المجموعة ± الخطأ المعياري للمتوسط (SEM) أو الانحراف المعياري (SD). تضمين الآثار الأصلية التمثيلية وتوفير جدول معلمات يلخص قيم Emax وpEC50 (المتوسط ± SEM أو SD).
  7. التحليل الإحصائي:
    1. قارن مراكز التباين التاريخية بين مجموعات تجريبية باستخدام تحليل التباين المتكرر ثنائي الاتجاه (ANOVA) مع اختبار ما بعد الحدث المناسب (مثل بونفيروني). ومع ذلك، تحقق من الافتراضات (الكروي، الطبيعية) واستخدام طرق بديلة (مثل نماذج التأثيرات المختلطة) عندما تكون البيانات مفقودة أو غير متوازنة.
    2. قارن بين pEC50 وEmax بين مجموعتين تجريبيين باستخدام اختبار t غير مقترن، أو ANOVA أحادي الاتجاه إذا قارنت أكثر من مجموعتين تجريبيين. بدلا من ذلك، استخدم اختبارات غير معلمية عندما يتم انتهاك افتراضات التجانس والتجانس الطبيعي. اضبط الدلالة الإحصائية عند p < 0.05.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

يظهر مخطط يوضح سير العمل العام لتصوير الأسلاك في القنوات والشرايين المقاومة المعزولة من الفئران أو الفئران في الشكل 1. تظهر صور تمثيلية لعزل وتركيب حلقة الأبهر الصدري للفأر وMRA من الدرجة الثانية في الشكل 2 والشكل 3 على التوالي. تظهر لقطات شاشة برمجية توضح إجراءات التمدد المسبق والتطبيع باستخدام حلقة الأبهر للجرذ وMRA في الشكل 4A,B على التوال...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تظل التخمير السلكي نهجا قويا وعالي الدقة لفحص وظائف الأوعية الدموية خارج الجسم الحي. عند تنفيذها بعناية، توفر هذه الطريقة نقاط نهايات كمية موثوقة تعالج أسئلة بيولوجية مميزة مع السماح بمقارنة دقيقة بين طبقات الأوعية الدموية الكبيرة والميكروية داخل نفس الحيوان. تكشف دراسات الشرايين القنابة عن تغيرات في ميكانيكا الشرايين العالمية وتفاعل الأوعية الكبيرة ذات صلة بضغط النبض وتيبس الأبهر، بينما تستكشف تجارب الشرايين المقاومة نغمة الأوعية الدقيقة والآليات التي تتحكم مباشرة في المقاومة ا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لا يوجد لدى المؤلفين تضارب مصالح للكشف عنها.

شكر وتقدير

وقد دعم العمل بجائزة NHLBI (R00 HL153896 إلى I.O.) وصناديق للشركات الناشئة من جامعة توليدو.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أنابيب الطرد المركزي المخروطية بسعة 15 ملثيرمو فيشر العلمي14-959-70C
أنابيب الطرد المركزي المخروطية بسعة 50 ملثيرمو فيشر العلمي14-959-49A
حمض الخليكثيرمو فيشر العلميA490-212
أستيل كولينميليبور سيغماA6625-100G
التوازن التحليليميتلر توليدوMX304
CaCl2ثيرمو فيشر العلميC79-500
الكربوجين (95٪ أكسجين<تحت>2/5٪ ثاني أكسيد الكربون<تحت >2)إيرغازCD USP50
مجهر التشريح زايسزيس ستيمي 305
طبق التشريح البتيريأجهزة أنظمة العيشDD-90-S-BLK
دبابيس التشريحتقنية ميو الدنماركية400626
مجموعة أدوات التشريحتقنية ميو الدنماركية101017يتكون الطقم من مقص تشريح (1)، مقص متعدد الأغراض (1)، أطباق بتري (5)، ملقط (3) ودبابيس تشريح.
دومونت #5 - ملقط ناعمأدوات العلوم الدقيقة11254-20
EDTAثيرمو فيشر العلميBP2482-500
الفريزر (-20 & درجة؛ C)ثيرمو فيشر العلميTSG2325FA
صناديق المفصل المجمديو إس إيه ساينتيفك2310-5848
قفازات (كبيرة)ثيرمو فيشر العلمي19-041-171D
قفازات (متوسطة)ثيرمو فيشر العلمي19-041-171C
قفازات (صغيرة)ثيرمو فيشر العلمي19-041-171B
الجلوكوزثيرمو فيشر العلميD16-500
الأسطوانة المتدرجةثيرمو فيشر العلمي08-572G
منشور جراف بادبرنامج جراف بادلا يوجدتحليل البيانات والعرض الرسومي
محلول حمض الهيدروكلوريكثيرمو فيشر العلميSA48-1
دلو الثلجثيرمو فيشر العلمي03-395-156
KClثيرمو فيشر العلميP217-500
KH2PO4ثيرمو فيشر العلميP380-500
برنامج لاب تشارت 8آلات ADلا يوجدبرنامج التقاط البيانات
ثلاجة مختبرثيرمو فيشر العلميFBG49RPGA
مصدر ضوء LEDثيرمو فيشر العلميAMPSILED21
المحرك المغناطيسيثيرمو فيشر العلميFB30786159
قضبان التحريك المغناطيسي (كبيرة)ثيرمو فيشر العلمي14-513-68
قضبان التحريك المغناطيسي (متوسطة)ثيرمو فيشر العلمي14-513-61
MgSO4ثيرمو فيشر العلميM63-500
مجموعة عينات الملاعق والملعقة الصغيرةثيرمو فيشر العلميS43322
أنابيب الطرد المركزي الدقيقيو إس إيه ساينتيفك1615-5510
جهاز الطرد المركزي الدقيق الصغيرثيرمو فيشر العلمي07-203-954
مفك براغي صغيرثيرمو فيشر العلميNC1349489
نظام الميكروغراف متعدد الأسلاكتقنية ميو الدنماركيةDMT 620M
NaCl ثيرمو فيشر العلميS271-3
NaHCO3ثيرمو فيشر العلميS233-500
مقياس الرقم الهيدروجينيثيرمو فيشر العلمي01-912-351يتضمن مقياس pH، وحساس LE420، ودليل سريع للتركيب، وحزمة بدء مخزن pH
فينيل إفرين  ميليبور سيغماP6126-5G
وحدة تحكم البيبتثيرمو فيشر العلمي01-001-023
رؤوس البيبيت في الرفوف (10 وميكرو؛ L)يو إس إيه ساينتيفك1111-3810
رؤوس الماصي في الرفوف (1000 وميكرو؛ L)يو إس إيه ساينتيفك1111-2830
أطراف البيبيت في الرفوف (200 وميكرو؛ L)يو إس إيه ساينتيفك1111-1810
زجاجات تخزين الوسائط القابلة لإعادة الاستخدام من PYREXثيرمو فيشر العلمي06-414-1D
الماصيبات المصلية (10 مل)ثيرمو فيشر العلمي02-923-204
المباطات المصلية (25 مل)ثيرمو فيشر العلمي02-923-205
حزمة متعددة الميكروبايبت أحادية القناةثيرمو فيشر العلمي13-684-2503x ماصات (0.5-10 &mu؛ L، 10-100 & mu; L، 100-1000 μ L)
سلك من الفولاذ المقاوم للصدأ (40 وميكرو؛ m)تقنية ميو الدنماركية400447
المؤقتثيرمو فيشر العلمي02-261-840
نظام المياه فائقة النقيةسارتوريوسH2O-MM-UV-SET-US
مقص فاناس الربيعيأدوات العلوم الدقيقة15000-00
قارورة حجميةثيرمو فيشر العلمي13-756-400
خلط الدوامةثيرمو فيشر العلمي10-320-807
حمام مائيثيرمو فيشر العلمي07-202-155
وزن الصحونثيرمو فيشر العلمي02-202-101

المراجع

  1. De Oliveira, M. G., Nadruz, W. Jr, Mónica, F. Z. Endothelial and vascular smooth muscle dysfunction in hypertension. Biochem Pharmacol. 205, 115263(2022).
  2. Gallo, G., Volpe, M., Savoia, C. Endothelial dysfunction in hypertension: current concepts and clinical implications. Front Med. 8, (2022).
  3. Touyz, R. M., et al. Vascular smooth muscle contraction in hypertension. Cardiovasc Res. 114 (4), 529-539 (2018).
  4. Serné, E. H., de Jongh, R. T., Eringa, E. C., Ijzerman, R. G., Stehouwer, C. D. A. Microvascular dysfunction. Hypertension. 50 (1), 204-211 (2007).
  5. Wenceslau, C. F., et al. Guidelines for the measurement of vascular function and structure in isolated arteries and veins. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 321 (1), H77-H111 (2021).
  6. Del Campo, L., Ferrer, M. Wire myography to study vascular tone and vascular structure of isolated mouse arteries. Methods Mol Biol. 1339, 255-276 (2015).
  7. Mulvany, M. J., Halpern, W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells in situ. Nature. 260 (5552), 617-619 (1976).
  8. Sun, J., et al. Isometric contractility measurement of the mouse mesenteric artery using wire myography. J Vis Exp. (138), e58064(2018).
  9. Halpern, W., Osol, G., Coy, G. S. Mechanical behavior of pressurized in vitro prearteriolar vessels determined with a video system. Ann Biomed Eng. 12 (5), 463-479 (1984).
  10. Jadeja, R. N., Rachakonda, V., Bagi, Z., Khurana, S. Intravital assessment of vascular function. J Vis Exp. (101), e50997(2015).
  11. Intengan, H. D., Schiffrin, E. L. Structure and mechanical properties of resistance arteries in hypertension. Hypertension. 36 (3), 312-318 (2000).
  12. Lee, R. M. K. W., Dickhout, J. G., Sandow, S. L. Vascular structural and functional changes in hypertension: models, remodeling and relevance. Hypertens Res. 40 (4), 311-323 (2017).
  13. Furchgott, R. F., Zawadzki, J. V. The obligatory role of endothelial cells in arterial smooth muscle relaxation. Nature. 288 (5789), 373-376 (1980).
  14. Palmer, R. M., Ferrige, A. G., Moncada, S. Nitric oxide release accounts for endothelium-derived relaxing factor activity. Nature. 327 (6122), 524-526 (1987).
  15. Brandes, R. P., et al. An endothelium-derived hyperpolarizing factor distinct from nitric oxide and prostacyclin. Proc Natl Acad Sci U S A. 97 (17), 9747-9752 (2000).
  16. Garland, C. J., Hiley, C. R., Dora, K. A. EDHF: spreading the influence of the endothelium. Br J Pharmacol. 164 (3), 839-852 (2011).
  17. Mulvany, M. J., Halpern, W. Contractile properties of resistance vessels in hypertensive rats. Circ Res. 41 (1), 19-26 (1977).
  18. Grano De Oro, A., et al. Spontaneous vascular dysfunction in Dahl salt-sensitive rats without high-salt diet. Physiol Rep. 12 (14), e16165(2024).
  19. Deanfield, J. E., Halcox, J. P., Rabelink, T. J. Endothelial function and dysfunction: testing and clinical relevance. Circulation. 115 (10), 1285-1295 (2007).
  20. Mulvany, M. J. Structure and function of small arteries in hypertension. J Hypertens Suppl. 8 (7), S225-S232 (1990).
  21. Huda, K., Lawrence, D. J., Thompson, W., Lindsey, S. H., Bayer, C. L. In vivo noninvasive systemic myography in pregnant mice. Nat Commun. 14 (1), (2023).
  22. Choi, R., et al. Optimization of resting tension for wire myography in rat pulmonary arteries. Physiol Rep. 12 (1), e15911(2024).
  23. Lu, X., Kassab, G. S. Assessment of endothelial function across vessel sizes using a unified myograph. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H94-H100 (2011).
  24. Hou, T., Guo, Z., Gong, M. C. Circadian variations of vasoconstriction and blood pressure. Curr Opin Pharmacol. 57, 125-131 (2021).
  25. Li, T., et al. sex-dependent vascular responsiveness mediated by estrogen receptor pathways. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306 (8), H1105-H1115 (2014).
  26. Schubert, R., Gaynullina, D., Shvetsova, A., Tarasova, O. S. Myography of isolated blood vessels. Front Physiol. 14, 1176748(2023).
  27. Ruddy, J. M., Jones, J. A., Spinale, F. G., Ikonomidis, J. S. Regional heterogeneity within the aorta. J Thorac Cardiovasc Surg. 136 (5), 1123-1130 (2008).
  28. Ameer, O. Z., et al. Regional abnormalities within the aorta in metabolic syndrome. Exp Physiol. 106 (3), 771-788 (2021).
  29. Mezhenskyi, O. R., Philyppov, I. B. Regional differences in endothelium-dependent relaxation of rat thoracic aorta. Physiol Rep. 12 (6), (2024).
  30. Zhang, L., Rong, S., Dong, H. Functional heterogeneity of endothelium-dependent vasorelaxation in mesenteric arteries. Microvasc Res. 158, 104777(2025).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

التفاعلية الوعائيةالشرايين المساريقيةتخطيط العضلات المتساوي القياستسلخ الشرايينالوظيفة الوعائيةالوظيفة البطانيةوظيفة العضلات الملساء

تم نشر هذه المقالة

الفيديو قريباً