تقييم الشريان المقاومة الفئران وظيفة عن طريق الضغط تخطيط العضل
يونيو 7, 2013
في تخطيط العضل الضغط، هي التي شنت على شريحة صغيرة سليمة من سفينة على اثنين قنية صغيرة وضغط لضغط اللمعية مناسبة. هنا، نحن تصف طريقة لقياس استجابة ارتخاء وعائي من الفأرة 3 طريق النظام الشرايين المساريقي في C57 وsGCα 1 - / - الفئران باستخدام تخطيط العضل الضغط.
الهدف العام من التجربة التالية هو تحديد تفاعل الأوعية الدموية في الوقت الفعلي للشريان المقاوم للفأر في المختبر في الظروف الفسيولوجية القريبة. يتم تحقيق ذلك عن طريق تركيب جزء صغير من الوعاء على قنيتين صغيرتين والحفاظ عليه عند الضغط الإلمائي الفسيولوجي. ثم يتم تقييد الوعاء الدموي بمؤثر مستقبلات ألفا واحد فينيليفرين لدراسة قدرة أي دواء على توسيع الوعاء الدموية.
إن تحدي الوعاء الضيق باستخدام الأسيتيل كولين يقيم قدرته على التمدد في الوقت الفعلي عبر آلية تعتمد على البطانة. تظهر النتائج النسبة المئوية للتغير في قطر التجويف استجابة للأستيل كولين والتحقق من أن نقص SGC ألفا واحد يؤدي إلى ضعف توسع الأوعية المعتمدة على البطانة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية مثل التصوير الشعاعي للثدي السلكي ، هي أن التصوير الشعاعي للثدي بالضغط يسمح بتوصيف الأوعية الدقيقة الصغيرة ، والتي تكون أكثر صلة بالحفاظ على توازن ضغط الدم من أوعية التوصيل الأكبر.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال القلب والأوعية الدموية ، مثل ارتفاع ضغط الدم ، حيث تلعب الأوعية المقاومة للماكرو دورا حاسما. ابدأ بالقتل الرحيم للفأر باستخدام البنتوباربيتال. الآن افتح تجويف البطن وابدأ في تشريح الأنسجة المساريقية.
حدد الآن شريانا مساريقيا من الدرجة الثالثة وعزله عن النسيج الضام والدهني. يعد التفريق بين الشرايين والأوردة على مستوى الأوعية الدقيقة مشكلة عندما لا يكون هناك دم في الأوعية. لذا فإن القيام بذلك في السليم هو الأفضل.
بعد ذلك ، قم بقص جزء بطول ملليمترين إلى ثلاثة ملليمترات من الشريان المساريقي من الدرجة الثالثة وضعه في طبق يحتوي على أكوام. المخزن المؤقت PSS. يجب ألا يحتوي الجزء الشرياني على أي تفرع.
قم بإعداد غرفة myo عن طريق ملء القنيات برفق من خلال صمامات المدخل والمخرج بمحلول PSS أكوام من حقنة سعة 10 مليلتر ، اعلم أن الضغط المفرط يمكن أن يتلف محول الطاقة الهش المتصل بالقنيات. بعد ملء القنيات بإحكام ، أغلق كلا الصمامين. الآن انقل الجزء الشرياني المعزول إلى الغرفة وقم بتركيب أحد طرفي الوعاء على القنية اليمنى.
اربطه بعناية بخيط رفيع من خياطة النايلون باستخدام تدفق حقنة واملأ الوعاء بمحلول كومة عبر صمام المدخل. الآن قم بتركيب الطرف الآخر من الوعاء على القنية اليسرى وقم بتأمين القنية في الوعاء باستخدام خياطة النايلون. املأ الغرفة بما يصل إلى 10 مل من محلول الكومة.
تحقق من وجود تسرب عن طريق دفع محلول الكومة برفق عبر صمام المدخل بمساعدة حقنة. الآن ضع الغرفة تحت كاميرا الفيديو. ابدأ الأكسجين وقم بتسخين الغرفة إلى 37 درجة مئوية أثناء إغلاق صمام المدخل ، متصلا بأنبوب P واحد من خزان محلول الكومة الأول.
دع أي فقاعة ومحلول يمر عبر الأنبوب حتى تختفي الفقاعات في الأنبوب. ثم افتح الصمام. قم بتوصيله بالصمام الأيسر للغرفة باستخدام الأنبوب P اثنين.
قادما من منظم الضغط ، تأكد من عدم وجود فقاعات أو تسرب في النظام بأكمله. انتقل إلى قائمة الضغط على لوحة واجهة myo أو في البرنامج وقم بتشغيل المضخة أثناء إيقاف تشغيل التدفق. افتح البرنامج وانقر فوق "تجميع".
أصبح من الممكن الآن مراقبة وتحليل قطر وعاء تجويف السفينة وسماكة الجدار. لرفع الضغط بين اللمعة تدريجيا ، حدد ضغط P واحد وأدخل سلسلة من الضغط التصاعدي. القيم من خمسة إلى 60 ملم من أوعية الزئبق ، أحيانا تلتف أو تلتف أثناء زيادة الضغط ، لذا اضبط التوتر أو الإجهاد وفقا لذلك بمساعدة محدد موضع جزئي رأسي أو طولي.
بمجرد أن يصل الضغط إلى 60 ملم ويكون الحمام عند 37 درجة مئوية ، قم بموازنة الوعاء لمدة 45 دقيقة على الأقل وحتى ساعة واحدة خلال فترة التوازن. قم بتغيير محلول الاستحمام مرة واحدة باستخدام أكوام دافئة. الآن بعد أن أصبح الجزء الشرياني متوازنا ، ضع 10 ملليلتر من محلول إزالة الاستقطاب بكلوريد البوتاسيوم عند 37 درجة مئوية.
سوف تزيل العضلات الملساء استقطاب تماما وتحقق أقصى قدر من الانقباض. بعد الحصول على انقباض مستقر ، اشطف الحمام بمحلول كومة ثلاث مرات كل 10 دقائق. تحقق الآن من صلاحية الوعاء وسلامة البطانة.
أولا ، قم بتضييق الوعاء مسبقا عن طريق إضافة فينيليفرين للميل إلى سالب خمسة مولات لكل لتر. عندما يتم الحصول على انقباض مستقر, أداء تركيز تراكمي تركيز توسع الأوعية منحنى الاستجابة عن طريق إضافة متسلسلة من جرعات متزايدة من أستيل من 10 إلى سلبية, تسعة إلى 10 إلى سالب خمسة مول لكل لتر بعد آخر جرعة أستيل كولين. شطف المستحضر مع أكوام ثلاث مرات على فترات 10 دقائق.
الآن ، حدد قطر التجويف السلبي عن طريق تطبيق PSS الخالي من الكالسيوم الذي يحتوي على ملليمول من EGTA لكل لتر من التتبع المسجل. قم بقياس قطر التجويف لكل استجابة جرعة ، والتي سيتم استخدامها لحساب جميع المعلمات. التعبير عن استجابة استرخاء الأسيتيل كولين كمقارنة بين العلاج مع ناهض ومخزن مؤقت خال من الكالسيوم من حيث مقدار تغيير قطر التجويف من الانقباض الناجم عن الفينيل إيفرين.
تم استخدام تصوير عضل ضغط الحالة لدراسة استرخاء الأوعية الدموية استجابة للأستيل كولين في شرايين مقاومة المساريقية المعزولة من النوع البري والفئران بالضربة القاضية SGC alpha one على خلفيات S ستة والسوداء الستة ومقيدة مسبقا بالفينيليفرين. ارتبط نقص SGC alpha One بانخفاض قدرة الأستيل كولين على إحداث استرخاء الأوعية الدموية بغض النظر عن الخلفية الجينية للفئران المدروسة. ومع ذلك ، كان الاسترخاء المعتمد على البطانة لفئران فارغة واحدة SGC Alpha أكثر ضعفا بشكل ملحوظ في خلفية S ستة من الخلفية الستة السوداء.
تشير هذه النتائج معا إلى أن انخفاض حساسية الأوعية الدموية للاسترخاء المعتمد على البطانة قد يساهم في ارتفاع ضغط الدم الخاص بالإجهاد في الفئران بالضربة القاضية SGC Alpha بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في ساعة أو ساعتين إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. بالإضافة إلى هذا الإجراء ، يمكن إجراء طرق أخرى مثل الفحص المجهري متحد البؤر بشكل متزامن على الأوعية الدموية للحياة. سيسمح هذا ، على سبيل المثال ، بقياس تركيزات الحديد داخل الخلايا التي يمكن أن تساعد في تحديد آليات الإشارات الأساسية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تصف هذه المقالة طريقة لقياس استجابات استرخاء الأوعية الدموية في الشرايين المساريقية للفأر باستخدام تصوير الأوعية بالضغط. تتيح هذه التقنية تقييمًا في الوقت الحقيقي لتفاعل الأوعية الدموية في ظل ظروف قريبة من الفسيولوجية.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- بيولوجيا الأوعية الدموية
- علم وظائف الأعضاء
- نماذج الفأر
الخلفية
- تصوير الأوعية بالضغط هي تقنية تستخدم لدراسة الأوعية الدموية الصغيرة.
- تتيح تصوير الأوعية بالضغط توصيف الأوعية الدموية الصغيرة ذات الصلة بتنظيم ضغط الدم.
- تركز الدراسة على الشرايين المساريقية من الدرجة الثالثة للفئران.
- توسع الأوعية الدموية المعتمدة على البطانة مهم لصحة الأوعية الدموية.
هدف الدراسة
- تحديد تفاعل الأوعية الدموية في الوقت الحقيقي للأوعية المقاومة للفئران.
- تقييم تأثير نقص sGCα1 على توسع الأوعية الدموية.
- تقييم فعالية الأدوية في تحفيز استرخاء الأوعية الدموية.
الطرق المستخدمة
- تثبيت جزء صغير من الوعاء على قنية دقيقة.
- الحفاظ على الضغط داخلي الوعاء الفسيولوجي.
- انقباض الوعاء باستخدام الفينيل إيفرين.
- تقييم استجابة التوسع للاسيتيل كولين.
النتائج الرئيسية
- تم قياس نسبة التغيير في قطر التجويف استجابة للأسيتيل كولين.
- أدى نقص SGC alpha one إلى ضعف توسع الأوعية الدموية المعتمدة على البطانة.
- توفر الطريقة رؤى حول وظيفة الأوعية الدموية في الأوعية الصغيرة.
- تصوير الأوعية بالضغط أكثر فائدة من تصوير الأوعية السلكية التقليدي.
الاستنتاجات
- تصوير الأوعية بالضغط فعال لدراسة تفاعل الأوعية الدموية الصغيرة.
- يمكن أن يساهم التقييم في الوقت الحقيقي لتوسع الأوعية الدموية في استراتيجيات العلاج.
- فهم استجابات الأوعية الدموية مهم لأبحاث القلب والأوعية الدموية.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Pressure myography enables functional assessment of small resistance arteries under near-physiological conditions, providing mechanistic insights into vascular reactivity relevant to hypertension and endothelial dysfunction. This approach supports target validation by quantifying endothelium-dependent vasorelaxation in disease models, aiding preclinical de-risking of vascular therapies. The technique bridges in vitro findings with in vivo vascular behavior, informing portfolio decisions in cardiovascular discovery programs.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by measuring endothelium-dependent vasodilation in response to acetylcholine.
- Operational Value: Enables functional target validation of vascular pathways using phenylephrine preconstriction and agonist challenge.
- Predictive Value: Supports mechanistic de-risking by linking sGCα1 deficiency to impaired vasorelaxation in hypertension models.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for compound evaluation via real-time lumen diameter quantification.
- Reproducibility: Standardizes measurements of vasoconstriction and vasorelaxation under controlled intraluminal pressure (60 mmHg).
- Scalability: Supports platform reuse for assessing drug effects on small resistance arteries across genetic backgrounds.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models endothelium-dependent dysfunction in murine hypertension, aligning with clinical vascular phenotypes.
- Translational Continuity: Connects discovery-phase vascular responses to preclinical advancement decisions in sGC pathways.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions by quantifying strain-specific differences in vascular function (S6 vs B6 backgrounds).
Pipeline & Workflow Integration
Positioned in early discovery, pressure myography supports hypothesis testing in vascular biology and feeds into lead identification by providing quantitative reactivity data for compound screening.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification by isolating endothelium-dependent mechanisms via acetylcholine-induced dilation.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized pressure control and real-time video-based diameter tracking.
- Analytics: Enables comparison of conditions via percentage change in lumen diameter from phenylephrine-induced constriction.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by modeling hypertension-related endothelial dysfunction in mice.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability for evaluating vascular effects of diverse compounds in small resistance arteries.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in vascular signaling pathways.
- Operational Value: Ensures standardization and reproducibility through controlled pressure, temperature, and equilibration protocols.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by delivering quantitative vascular reactivity data that reduces late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization by identifying strain-specific differences in drug response relevant to hypertension therapeutics.
Implementation Considerations
- Requires expertise in vascular dissection, cannulation, and myograph setup for small artery mounting.
- Depends on pressure regulation systems, video microscopy, and temperature-controlled chambers for physiological conditions.
- Necessitates cross-team standardization of vessel preparation, equilibration, and agonist dosing protocols.
- Involves adaptation considerations when applying the method to different vascular beds or species beyond murine mesenteric arteries.
- Limited by vessel fragility and the need for careful tension adjustment during pressure increases to avoid artifacts.
