2014年8月18日
此稿件提出了一个简单但功能强大, 体外方法应对药物制剂或神经刺激评估平滑肌收缩。主要应用于药物筛选和理解组织生理学,药理学,病理检查。
该程序的总体目标是评估膀胱平滑肌组织的生理和药理学特性。这是通过解剖大鼠膀胱,将其打开成一张平片并切割包含尿路上皮平滑肌和神经的条带来实现的。在第二步中,将组织连接到连接到放大器和刺激器的力传感器上,以测量肌肉收缩力。
在下一步中,建立基线张力和组织活力,然后将条带暴露于药理学和/或电刺激下。最终,可以测量刺激对膀胱平滑肌组织收缩力的影响。该方法用于表征病理和药理化合物对整个膀胱以及特定膀胱组织成分(如尿路上皮、人类和动物中的平滑肌神经)的影响。
该技术在各种膀胱功能障碍的疗法开发过程中得到了广泛应用,因为它代表了在定义明确和受控的环境中对药物进行快速、简单且可重复的筛选方法。通过失去后肢确认麻醉后,撤回反射,刮掉动物的腹部,然后通过腹部中线切口暴露盆腔器官。接下来,确定膀胱和尿道,然后在靠近近端尿道的膀胱颈处切开。
要去除膀胱,请立即将组织放入装有充气 Creb 溶液的门槛护罩涂层培养皿中。然后在牺牲动物后,通过膀胱圆顶颈部和输尿管插入组织解剖针,以稳定组织以进行进一步解剖,而无需拉伸组织。修剪膀胱中的外来组织,然后从底部到圆顶打开组织,形成一个扁平的肝硬化面朝下和管腔面朝上。
在组织的每个角落放置解剖针,然后去除膀胱、颈部和圆顶组织。接下来,将组织从基部到圆顶纵向切成约 2 x 8 毫米的条带,将组织夹连接到每条条带的两端。将试纸转移到实验室中,将每个试纸的一端连接到力传感器,另一端连接到固定杆。
现在,轻轻拉伸组织,直到基线张力达到 1 克。最初,组织趋于松弛,这被记录为基线张力的降低。大约每 15 分钟用温暖的充气可丽饼清洗一次条带,并将基线张力调整为 1 克。
每次洗涤后,让组织平衡约 1 到 2 小时,直到它们不再松弛。一旦基线张力稳定,将氯化钾直接加入浴中 5 分钟或直到达到平台反应以测试组织活力。然后用温暖的充气 crebs 清洗组织 3 到 5 次,让组织恢复到处理前的状态。
对于药物平滑肌刺激,将浓缩溶液中的药物直接加入浴中。例如,对于 carbahol 刺激,向每 10 毫升组织浴中加入 10 微升每种浓度的刺激物。一旦来自先前浓度的反应达到平台期。
在平行条带中,加入等量的载体,用于平滑肌的神经刺激或电场刺激。将列车持续时间设置为 3 到 10 秒,将列车间间隔设置为至少相隔 1 分钟。在确定火车刺激的频率后,运行从 0.5 到 50 赫兹的频率响应曲线,以确定刺激的强度。
系统地增加电压,直到收缩的幅度达到平台期,同时保持频率恒定。一旦确定了刺激参数,请等待大约 20 到 30 分钟进行电场刺激,诱发收缩以在药物测试之前稳定下来。然后测试α-β-亚甲基a TP和阿托品对电场刺激的影响,例如,进行两条控制频响曲线,然后在试纸中加入10微升α-β-亚甲基a TP,在对照试纸中加入10微升载体。
α-β-亚甲基 A TP 直接刺激平滑肌中的嘌呤受体并使这些受体脱敏,导致初始基线收缩。响应返回到基线后,重复所有条带中的频率响应曲线。在试纸中加入 10 微升阿托品,在对照试纸中加入 10 微升载体,并在电场刺激结束时重复频率响应曲线。
通过阻断钠通道阻滞剂 tetra 到毒素的神经传递来验证电场刺激的选择性。最后,解开条带。将它们轻轻地挡在一张薄纸上以去除任何多余的液体,并在天平上测量每条纸条的重量,以确定对平滑肌张力的影响。
使用适当的数据分析软件选择药物诱导反应之前和峰值之前至少 10 到 30 秒的窗口,并测量收缩的幅度以确定实验治疗对神经诱发收缩的影响。测量药物诱导反应之前和峰值之前和峰值时至少三次收缩的振幅、持续时间和曲线下面积。最后,对数据进行标准化以比较试纸和药物治疗的结果。
自发性生肌活动是一种平滑肌特征,在出生后发育和病理过程中发生变化。在这个代表性实验中,来自新生大鼠的条带表现出大振幅、低频的节律性收缩,而来自成年大鼠的条带在脊髓损伤后表现出小振幅的高频活动。新生儿模式重新出现 otin,AK-C-N-Q 通道开启器降低成年大鼠条带中自发活动的幅度 平滑肌张力和收缩特性,可受尿路上皮和粘膜影响,是尿液储存和排尿期间膀胱功能正常的重要因素。
例如,在此图中,平滑肌张力的浓度依赖性增加。通过骋齿叫声,说明了猪膀胱条带中毒蕈碱受体的激活。在粘膜存在下观察到响应 carbahol 治疗的肌肉收缩力降低。
如图所示,5 种 HT 4 受体在副交感神经中预先表达,它们的激活增加了乙酰胆碱水平。这些图表说明了 5 HT 4 受体激动剂西沙必利对人膀胱与回肠条带的兴奋作用的不同疗效和效力。可以使用这种膀胱条带方法评估存在于许多受体中的物种差异。
例如,这些数据表明,铃蟾素受体拮抗剂对大鼠膀胱有兴奋作用,而对小鼠或猪膀胱条没有影响。对于药理刺激,重要的是要注意药物应用的浓度、时间和持续时间。为了避免对其他受体的非特异性作用或对神经刺激的靶向受体脱敏,重要的是要根据实验的目的选择正确的电场刺激参数,并确保刺激不会直接激活平滑肌。
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本论文介绍了一种评估膀胱平滑肌组织生理学和药理学特性的方法。该技术包括分离大鼠膀胱,并测量肌肉在药物作用或神经刺激下的收缩性。
膀胱平滑肌条收缩性测定为评估与下尿路疾病相关的药理学和生理学反应提供了可靠的体外平台。该方法能够精确研究药物效应、神经传递以及组织特异性机制,有助于泌尿系统药物研发早期阶段的靶点验证和机制风险排除。其在不同物种和病理状态下的可重复性与适应性,使其成为药物研发管线筛选和转化研究连续性的重要工具。
该收缩力检测通过提供膀胱组织功能的标准化定量读数,在早期发现、先导物识别和临床前验证之间建立了桥梁。