$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
تم إجراء جميع إجراءات الحيوانات وفقا للإرشادات المؤسسية والوطنية لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية، وتمت مراجعتها واعتمادها من قبل لجنة العناية واستخدام الحيوانات المؤسسية في جامعة شيآن جياوتونغ (رقم الموافقة: XJTUAE2022-1441). المواد الاستهلاكية والكواشف والمعدات المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. تأسيس نموذج السمية القلبية الحادة الناتجة عن DOX في فئران C57BL/6
- تحضير الحيوانات: استخدم فئران ذكر عمرها 8-12 أسبوعا C57BL/6 (24-28 جم). الحيوانات المنزلية تحت ظروف قياسية مع دورة ضوء/ظلام لمدة 12 ساعة وإمكانية الوصول إلى الطعام والماء بحرية مفادعة. قم بتعيين الفئران عشوائيا إلى مجموعات تحكم معالجة ب DOX أو مجموعات تحكم ملحية (n = 3 لكل مجموعة).
- إدارة DOX
- حضر محلول DOX جديد بدرجة 1.5 ملغ/مل في محلول ملحي معقم. احم المحلول من الضوء عن طريق لف الحاوية بورق الألمنيوم.
- وزن كل فأر وحساب حجم الحقن لجرعة واحدة داخل الصفاق (i.p.) تبلغ 15 ملغ/كغ13,14.
- قيد الفأر بلطف وأعط محلول الدوكس عبر الحقن داخل الصفاق. أعد الفأر إلى قفصه وتابع الجدول التجريبي.
تحذير: دوكسويل هو عامل سام للخلايا. ارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة (معطف المختبر، القفازات، حماية العين) والتعامل مع المادة الكيميائية في منطقة أمان كيميائية محددة.
- الجدول الزمني والمراقبة: راقب الفئران يوميا للتحقق من صحتها العامة وسلوكها. أسجل وزن الجسم كل يومين. قم بعزل خلايا عضلة القلب بعد 7 أيام من حقن DOX.
2. تحضير المحاليل والأدوات الجراحية لعزل خلايا عضلة القلب
- تحضير المخزن المؤقت: راجع الجدول التكميلي 1 لطرق تحضير هذه المحاليل التفصيلية.
- جهز مخزن التروية ومخزن EDTA. قم بضبط درجة الحموضة لجميع الحلول إلى 7.4 باستخدام NaOH.
- تحضير محلول هضم إنزيمي يحتوي على كولاجنازي النوع الثاني، الكولاجناز النوع الرابع، والبروتياز XIV مع محلول التروية.
- جهز محلول التوقف عن طريق إضافة مصل بقري جنيني بنسبة 5٪ إلى محلول التروية (FBS).
- جهز وسط زراعة كامل بإضافة ألبومين مصل البقري بنسبة 0.1٪ (BSA)، والإنسولين-ترانسفيرين-السيلينيوم (ITS)، و10 مللي مولار 2,3-بوتانيديون مونوكسيم (BDM)، ومركز الدهون، والبنسلين/الستربتوميسين (P/S) إلى وسط M199.
- تحضير عازلات إعادة إدخال الكالسيوم بإضافة وسط زراعة كامل إلى مخزن التروية عند تركيزات كالسيوم النهائية 0.34 ملليمولار، 0.68 ملميول، و1.02 ململر على التوالي.
ملاحظة: جهز جميع المحاليل تحت ظروف معقمة باستخدام ترشيح 0.22 ميكرومتر. احتفظ بالمحاليل عند 4 درجات مئوية، محمية من الضوء، لمدة تصل إلى أسبوعين. لعزل قلب فأر واحد، حضر 50 مل من EDTA، و100 مل لمحلول التروية (60 مل لمحلول الكولاناز، 10 مل لحاجز الإيقاف، والباقي للتروية والترسيب الجاذبي)، 60 مل لمخزن الكولاجنازي، و10 مل لمخزن إيقاف.
- تحضير الأدوات الجراحية: قم بتعقيم جميع الأدوات الجراحية عن طريق التداخل قبل الإجراء. رتب الأدوات التالية بشكل متسلسل في منطقة الجراحة: مقص دقيق، مقص منحني، ملقط، ملقط دموي منحني (الشكل 1A)، ومضخة الحقنة (الشكل 1B).
3. عزل خلايا عضلة القلب من القلوب المعالجة ب DOX
ملاحظة: يظهر الشكل 2 نظرة عامة تخطيطية لإجراء عزل خلايا عضلة القلب. بعد التأكد من جاهزية جميع الأدوات والمعدات والمحاليل الجراحية، ابدأ العزل.
- تثبيت الشريان الأبهر واستئصال القلب
- قم بتخدير الفأر بإيزوفلوران بنسبة 3٪ وتأكد من التخدير بفحص عدم الاستجابة لضغط إصبعالقدم 15.
- ثبت الفأر في وضعية الاستلقاء على لوح التشريح.
- قم بعمل شق في منتصف الجلد وجدار الصدر لكشف القلب، واقطع الشريان الأبهر النازل.
- قم بحقن 7 مل من مخزن EDTA بمعدل ثابت ومتحكم به في قاعدة البطين الأيمن خلال حوالي دقيقة واحدة لإزالة الدم بسرعة من البطينين مع تقليل التعرض للإقفاري والحفاظ على السلامة الهيكلية القلبية، خاصة في القلوب الهشة المصابة ب DOX (الشكل 2A).
- قم بتثبيت الشريان الأبهر الصاعد بسرعة (الشكل 2B)، واستئصال القلب، ثم انقله فورا إلى طبق بحجم 100 مم يحتوي على مخزن EDTA البارد جدا.
ملاحظة: يفضل أن يبقي الوقت الإجمالي من قطع الصدر إلى نقل القلب أقل من دقيقتين لتقليل نقص التروية.
- إعداد التروية
- قم بقص الأنسجة المحيطة بعناية.
- ضع القلب في طبق تشريح يحتوي على محلول تصب بارد جدا.
- ادخل 10 مل من EDTA بانتظام عبر قمة البطين الأيسر باستخدام إبرة ساكنة لمدة 6 دقائق لزعزعة الاتصالات خارج الخلية.
- انقل القلب إلى طبق آخر بحجم 100 مم وأزل بقايا EDTA من غرف القلب عن طريق حقن 3 مل من محلول التروية عبر نفس القسطرة خلال دقيقتين.
ملاحظة: راقب تورم القلب أثناء التروية وثبت الشريان الأبهر بملقط دموي منحني لإنشاء نظام تروية مغلق. تحكم بعناية في معدل التروية والضغط لتجنب القوة الهيدروستاتيكية الزائدة وتقليل خطر تمزق الأذين الأيسر.
- الهضم الإنزيمي
- انقل القلب المستخرج إلى طبق مقاس 100 مم يحتوي على 5 مل من محلول الهضم الإنزيمي.
- قم بتوصيل الإبرة الداخلية بحقنة بسعة 20 مل مملوءة بمحلول الهضم الإنزيمي، وثبت الإبرة بأمان على سطح عمل خزانة السلامة البيولوجية باستخدام شريط مؤشر التعقيم.
- ضع الحقنة في مضخة حقن دقيقة وابدأ التروية بمعدل متحكم فيه 3 دقائق/مل (الشكل 2C).
- قم بإدخال القلب عبر البطين الأيسر باستخدام محلول الإنزيم لمدة 60-90 دقيقة حتى يتم تحقيق الهضم الكامل، ويتضح ذلك بفقدان كامل مرونة الأنسجة ولون سطح البطين شاحب (الشكل 2D). إذا لوحظ هضم غير كامل بعد التروية الأولية، أضف 15-20 مل إضافية من محلول الإنزيم لاستمرار الهضم.
ملاحظة: منع انفصال الإبر أثناء تبديل الحقنة؛ إذا تم إزاحته، أعد إدخاله في موقع البطين الأيسر الأصلي للحفاظ على مسار التروية.
- تفكك الأنسجة
- انقل القلب المهضوم إلى طبق بحجم 60 مم يحتوي على 5 مل من المخزن التوقفي.
- قم بتمزيق نسيج البطين إلى قطع صغيرة باستخدام ملقط دقيق (الشكل 2E).
- قم بعمل تثبيط لتعليق الأنسجة البطينية بلطف باستخدام ماصة بحجم 5 مل لفصل خلايا عضلة القلب الفردية (الشكل 2F).
- قم بترشيح تعليق الخلية عبر مصفاة خلوية بحجم 100 ميكرومتر لإزالة شظايا الأنسجة الكبيرة.
- اشطف المصفاة بإضافة 5 مل إضافية من حاجز التوقف لتعظيم إنتاجية الخلايا.
ملاحظة: قم بجميع خطوات التشفير بلطف وقلل من استخدام الماصات إلى ما لا يزيد عن 50 تكرارا لتجنب الضرر الميكانيكي لخلايا عضلة القلب.
- إعادة إدخال الكالسيوم
ملاحظة: اسمح لخلايا عضلة القلب بالمرور ب 3-4 فترات متتالية مدتها 15 دقيقة من الترسيب الجاذبي في أنابيب الطرد المركزي بحجم 15 مل (الشكل 2G). بعد كل ترسب، قم بإزالة 80٪ من المادة الفائقة بعناية وأعد تعليق الحبيبات في 3 مل من محلول إعادة إدخال الكالسيوم اللاحق. زد تدريجيا تركيز الكالسيوم باستخدام المحاليل التدرجية المحضرة في كل خطوة16.
- عد الخلايا وطلاء الطلاء
- قم بقياس كثافة الخلايا باستخدام جهاز قياس الدم وحساب نسبة خلايا عضلة القلب ذات الشكل العصبي مقابل المستديرة 1,9 (الشكل 2H).
- الألواح من 1 إلى 5 × 10خلايا 5 في وسط الطلاء إلى صفائح ذات 6 آبار مغطاة مسبقا باللامينين (10 ميكروغرام/مل) لمدة ساعة واحدة عند 37 درجة مئوية وغسلها بمحلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS). جهز الصحون قبل يوم واحد وخزنها عند 4 درجات مئوية إذا لزم الأمر. غير الوسائط إلى وسط الزراعة الطازجة المسخنة مسبقا بعد ساعة واحدة وكل 48 ساعة بعد ذلك.
ملاحظة: يمكن إيقاف البروتوكول مؤقتا بعد الخطوة 3.6. يمكن الحفاظ على الخلايا في زراعة قصيرة الأمد لمدة تصل إلى 6 ساعات للتجارب الفورية.
4. تقييم سلامة هيكلية خلايا عضلة القلب من خلال صبغ المناعة
- ثبت الخلايا ب 4٪ بارافورمالديهيد لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
- اغسل الخلايا ثلاث مرات باستخدام PBS، كل مرة 5 دقائق.
- نفخ الخلايا بنسبة 0.1٪ ترايتون X-100 في PBS لمدة 10 دقائق واغسل ثلاث مرات ب PBS، كل مرة 5 دقائق.
- حجب الربط غير المحدد مع 1٪ BSA في PBS لمدة ساعة واحدة.
- حضن الخلايا التي تحتوي على جسم مضاد أولي ضد α الأكتينين الساركومري طوال الليل عند 4 درجات مئوية.
- اغسله بلطف ثلاث مرات باستخدام PBS، ثم حضن الجسم المضاد الثانوي الفلوري المناسب لمدة ساعة في درجة حرارة الغرفة.
- اغسلي بلطف ثلاث مرات باستخدام PBS، ثم صبغ النوى ب DAPI لمدة 5 دقائق.
- تركيب أغطية الألواح على شرائح زجاجية باستخدام وسط تثبيت مضاد للتلاشي.
- التقط صورا باستخدام مجهر فلوري لرؤية أنماط التلوين.
5. تحليل إشارات الاستماتة في خلايا عضلة القلب المعزولة
- استخراج البروتين وقياسه
- خلايا القلب الليز في المحلول المؤقت القائم على RIPA مع مكمل بمثبطات البروتياز والفوسفاتاز.
- يقوم الطرد المركزي بالتجانس عند 12,000 × جرام لمدة 15 دقيقة عند 4 درجات مئوية. اجمع المادة الفائقة للتحليل لاحقا.
- حدد تركيز البروتين باستخدام اختبار الصبغي بحمض البيسينشونيك.
- تحليل البقع الغربية
- افصل 30 ميكروغرام من البروتين على هلام SDS-بولي أكريلاميد وانقل البروتينات المحلولة إلى أغشية PVDF.
- حجب الأغشية بحليب 5٪ خالي من الدهون في TBS يحتوي على 1٪ Tween-20، ثم حضنها طوال الليل عند 4 درجات مئوية مع الأجسام المضادة الأولية ضد Bax وBcl-2 والكاسباز-3 المشقوق، وهي علامات بروتين رئيسية تم تقييمها عادة في دراسات DOX-cariomediasity17.
- حضن الأجسام المضادة الثانوية المتوافقة مع بيروكسيداز الفجل الحار المناسب. اكتشاف الإشارات باستخدام كاشف الإضاءة الكيميائي المحسن والتقاط الصور باستخدام نظام تصوير رقمي18.
- تحليل البيانات
- قدم البيانات الكمية كمتوسط ± SEM من ثلاثة نسخ بيولوجية مستقلة.
- إجراء تحليلات إحصائية باستخدام منشور GraphPad، وتطبيق تحليل النوفاع ثنائي الاتجاه للمقارنات عبر مجموعات ونقاط زمنية متعددة، أو اختبار t ثنائي الاتجاه غير مزدوج للمقارنات بين مجموعتين. تم اعتبار قيمة p < 0.05 ذات دلالة إحصائية.