هنا، نقدم بروتوكولا لتقييم صلابة جدار الشريان الأبهر الداخلي (معامل المرنة) عبر التصوير العضلي للدبابيس وطرق لاستجواب الدور المحتمل للبيئة الدورية في تعديل صلابة جدار الشريان الأبهري.
مقالة منهجية
هنا، نقدم بروتوكولا لتقييم صلابة جدار الشريان الأبهر الداخلي (معامل المرنة) عبر التصوير العضلي للدبابيس وطرق لاستجواب الدور المحتمل للبيئة الدورية في تعديل صلابة جدار الشريان الأبهري.
تصلب الأبهر هو عامل خطر مستقل لأمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض مزمنة أخرى، بما في ذلك التدهور المعرفي، وضعف الكلى، وضعف الرؤية، وانخفاض وظيفة الجلوكوز-الأنسولين. في الجسم الحي، يتم تقييم تيبس الأبهر عادة باستخدام تقنيات تعتمد على التونومتري أو الموجات فوق الصوتية التي تصور الموجات الشريانية أو الأجزاء الشريانية الطولية على التوالي. ومع ذلك، تتأثر القياسات في الجسم الحي بعوامل متعددة — مثل ضغط الشريان والمدخلات الذاتية — التي تحد من البصيرة الميكانيكية حول كيفية ولماذا يتغير صلابة الأبهر. توفر نماذج الفأر قبل السريرية، التي تسمح بالاقتناء المباشر لنسيج الأبهر، إطارا تجريبيا فريدا لتقييم كل من صلابة الشريان الأبهر في الجسم الحي والخصائص الميكانيكية الجوهرية للشريان الأبهر، خالية من المتغيرات الفسيولوجية المربكة. تمكن هذه النماذج أيضا من الاستجواب المباشر للبيئة الدورية (أي جمع الجزيئات النشطة بيولوجيا في مجرى الدم) ودورها في تعديل صلابة الأبهر عبر طيف الترجمة قبل السريري إلى السريري. ظهرت التغيرات في البيئة المتداولة كأساس ميكانيكي رئيسي لتصلب الأبهر في العديد من الحالات — بما في ذلك الشيخوخة الأولية والشيخوخة المبكرة المرتبطة بالسرطان وعلاجات السرطان — عبر الدراسات ما قبل السريرية والسريرية، وكذلك في التوسط في تأثيرات التدخلات. تقدم هذه المقالة دليلا خطوة بخطوة لتقييم: (1) صلابة الأبهر الداخلي (معامل المرنة) في نماذج الفأر قبل السريرية، و(2) مساهمة البيئة المتداولة (ومكوناتها) في تصلب الأبهر باستخدام العينات الحيوية قبل السريرية والسريرية.
تصلب الأبهر هو عامل خطر مستقل لأمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض مزمنة أخرى1،2. قد يفتقر تقييم صلابة الشريان الأبهر في الجسم الحي إلى الدقة الميكانيكية، نظرا للعمليات الفسيولوجية التكاملية التي تنظم صلابة الشريان الأبهر في الجسم الحي (مثل ضغط الدم والمدخلات الذاتية)2. وبالتالي، يتيح تقييم صلابة الشريان الأبهر (أي صلابة جدار/معامل المرنة) خارج الجسم باستخدام التصوير العضلي للدبوس فرصة لتقييم مباشر لصلابة الشريان الأبهر بغض النظر عن المتغيرات الفسيولوجية المربكة2. علاوة على ذلك، يسمح استخدام النهج التجريبي خارج الجسم بفحص الآليات الجزيئية المحتملة التي قد تتوسط في تصلب جدار الأبهر. على عكس الطرق الأخرى المعتمدة لتقييم صلابة الشرايين خارج الجسم الحي، مثل التصوير العضلي الضغطي، واختبار السطح ثنائي المحور، وأنظمة الميوغراف الدورية/النابضة، التي تعتمد على نمذجة الأنظمة الفسيولوجية (مثل الضغط داخل الضوء والديناميكا الدموية النابضة)، يسمح تصوير الدبوس بتقييم مباشر لصلابة جدار الأبهر عبر القوة الإيزومترية، تحت بيئات محكمة للغاية لا تتطلب نمذجة في الجسم الحي .
البيئة الدورية (أي تجمع الجزيئات الحيوية النشطة في مجرى الدم)، التي تتصل مباشرة ومتكررة بالشريان الأبهري، تتغير عادة في حالات تصلب الأبهر (مثل الشيخوخة الزمنية/الأولية والشيخوخة المبكرة، مثل الناجين من السرطان أو نماذج النجاة من السرطان)3,4. لقد أثبتنا، باستخدام كل من العينات الحيوية ما قبل السريرية (الفأر) والسريرية (البشرية) (البلازما والمصل)، أن البيئة الدورية تساهم مباشرة في تصلب الشريان الأبهر مع كل من السنةالرابعة الأولى والشيخوخةالمبكرة الثالثة. علاوة على ذلك، أنشأنا إطارا تجريبيا لتحديد المساهمة المباشرة لمكونات مختارة ضمن البيئة المتداولة في التوسط في تأثيرها على تصلب الأبهر 3,5,6. هنا، نشرح ونصف الأساليب التجريبية خطوة بخطوة لتقييم صلابة الشريان الأبهر الداخلي ومساهمة البيئة المتداولة (ومكوناتها) في تصلب الأبهر باستخدام التصوير العضلي بالدبوس ونقدم نتائج تمثيلية (مع أشكال واستشهادات).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم استخدام ذكور فئران البالغين الشباب من النوع البري C57BL/6J (عمرهم 4 أشهر) طوال هذه الدراسة. تمت الموافقة على الإسكان والإجراءات المتعلقة بالفئران التجريبية من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوانات في الحرم الطبي بجامعة كولورادو أنشوتز (IACUC).
1. تحضير محلول ملحي فسيولوجي بارد (CPSS)
2. تشريح الشريان الأبهر في الفأر (الشكل 1، الشكل 2، والشكل 3)
3. تجارب الاختصاصية على دبوس الإجهاد والانفعال
ملاحظة: سيتم استخدام نظام التصوير السريري للدبوس لإجراء اختبار في المختبر لصلابة الأبهر (الشكل 4 والشكل 5).
4. تحليل تجارب التصوير الاختصاصي لدبوس الإجهاد والانفعال لتحديد معامل مرونة منطقة الكولاجين والإيلاستين
5. تقييم قطر الشريان الأبهر وسماكة الجدار
6. معامل المرونة الأبهري المحيطي الدوراني
ملاحظة: لتحديد ما إذا كانت العوامل الدورانية أو المركبات المحددة تغير صلابة الشريان الأبهر الداخلي، يمكن حضان حلقات الأبهر الصدري من فئران ساذجة تدخل خارج الجسم تحت ظروف زراعة قياسية محددة (37 درجة مئوية، 5٪ ثاني أكسيد الكربون2، 20٪ أكسجين2، رطبة) (الشكل 9).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تصلب الشريان الأبهر المرتبط بالعمر
بالنسبة للصلابة الميكانيكية الجوهرية، يتم تسجيل القوة المقابلة لكل فترة تمدد واستخدامها في الحسابات. في الحسابات التي نوقشت سابقا، سيتم توليد منحنيات الإجهاد-الانفعال وحساب معامل المرونة ل 1) منطقة الكولاجين و/أو 2) منطقة الإيلاستين في هذه المنحنيات، كما هو موضح أعلاه وأظهره جيوشيا-رايان وآخرون9. يتم تحديد معامل المرونة للمنطقة الأكثر سيطرة على الكولاجين في منحنى الإجهاد-الانفعال كميل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يوفر استخدام تقنية التصوير العضلي للدبوس لتقييم التيبس الداخلي للأبهر الخارجي فرصة لتقييم التيبس الداخلي للأبهر بغض النظر عن المتغيرات الفسيولوجية المحتملة المربكة في الجسم الحي ، مثل ضغط الدم والمدخلات الذاتية2. علاوة على ذلك، يوفر هذا النهج التجريبي خارج الجسم الحيوي فرصة لفحص الآليات الجزيئية المحتملة التي قد تكمن وراء الفروقات في صلابة الشريان الأبهري. هنا، قدمنا دليلا خطوة بخطوة لتقييم تيبس الأبهر الداخلي باستخدام التصوير العضلي للد...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
نود أن نشكر جميع المتدربين والموظفين في مختبر السيلز بجامعة كولورادو بولدر ومختبر كلايتون في جامعة كولورادو أنشوتز الذين ساعدوا في تجارب تخطيط الخطوط الدقيقة على مر السنين.
كانت مصادر التمويل هي المعاهد الوطنية للصحة T32 AGAG000279 (BLN & MNK)، والجمعية الأمريكية للقلب 26POST1556999 (MNK)، والمعاهد الوطنية للصحة R00 HL159241 (ZSC).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2-methylbutane | Fisher Scientific | AA19387AP | |
| BSA | Fisher Bioreagents | BP1600 | |
| Calcium Chloride Dihydrate | Sigma-Aldrich | C7902 | |
| Cryomold | Fisher Scientific | NC9511236 | |
| D-(+)-Glucose (Dextrose) | Sigma-Aldrich | G7021 | |
| DMEM | Fisher Scientific | MT10017CV | |
| EDTA (A.C.S.) | Fisher Chemical | E478 | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P4504 | |
| Magnesium Sulfate Heptahydrate | Sigma-Aldrich | M2773 | |
| MitoQ | Cayman Chemical | 845959-50-4 | |
| Monosodium Phosphate | Sigma-Aldrich | S5011 | |
| MOPS (Na salt) | Sigma-Aldrich | M9024 | |
| Multi Pin Myography System | Danish Myo Technology (DMT) | 620M | |
| NaCl | Fisher Chemical | S271 | |
| Penicillin-streptomycin | Fisher Scientific | 15-140-148 | |
| RAGE antibody | R&D System | AF1145 | |
| Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P2256 | |
| TEMPOL | Sigma-Aldrich | 2226-96-2 | |
| Tissue-tek OCT compound | Sakura | 4583 | |
| Trimethylamine N-oxide (TMAO) | Sigma Aldrich | 317594 |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن