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Methodenartikel

Verfahren zur Isolierung, Kultur, und funktionelle Charakterisierung von Sinoatrialknoten Myozyten aus erwachsenen Mäusen

13.9K Aufrufe

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DOI:

10.3791/54555

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23. Oktober 2016

 ,  , 

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Es sind Verfahren zur Isolierung von Sinusknoten Myozyten (SAMs) von erwachsenen Mäusen für Patch-Clamp-Elektrophysiologie oder Bildgebungsstudien demonstriert. Isolierte Zellen können direkt oder aufrechterhalten werden kann in Kultur zu ermöglichen, die Expression von Proteinen von Interesse, beispielsweise genetisch codierten Reporter verwendet.

Zusammenfassung

Sinoatrialknoten Myozyten (SAMs) fungieren als natürliche Schrittmacher des Herzens, jedes Herz durch die Erzeugung spontanen Aktionspotentiale (APs) schlagen zu initiieren. Diese Schrittmacher APs reflektieren die koordinierte Aktivität zahlreicher Membranströme und intrazellulären Calcium Radfahren. Allerdings sind die genauen Mechanismen, die eine spontane Schrittmacheraktivität in SAMs fahren bleiben schwer zu fassen. Akut isoliert SAMs sind eine wesentliche Vorbereitung für Experimente, die molekulare Basis von Herzschrittmacher zu sezieren. Allerdings ist die undeutliche Anatomie, komplexe Mikrodissektion und pingelig enzymatische Verdauung Bedingungen haben eine weit verbreitete Verwendung von akut isolierten SAMs verhindert. Außerdem wurden Verfahren erst kürzlich längerfristige Kultur von SAMs für die Proteinexpression Studien zu ermöglichen. Hier bieten wir eine Schritt-für-Schritt-Protokoll und Video-Demonstration für die Isolierung von SAMs von erwachsenen Mäusen. Ein Verfahren ist auch für die Aufrechterhaltung der erwachsenen Maus SAMs in vitro und für expressi demonstriertauf exogener Proteine ​​über Adenovirus-Infektion. Akut isoliert und mittels dieser Verfahren hergestellt SAMs sind für eine Vielzahl von elektrophysiologischen und Bildgebungsuntersuchungen geeignet.

Einleitung

Schrittmachers Myozyten im Sinusknoten des Herzens (sinoatrial myocytes "SAMs") erzeugen spontane rhythmische Aktionspotentiale (APs), die durch das Myokard ausbreiten jedem Herzschlag zu initiieren. Experimente mit akut isoliert SAMs aus vielen Arten zur Aufklärung von Mechanismen wesentlich gewesen, die auf die Erzeugung von Schrittmacheraktivität beitragen. SAMs sind hoch spezialisierte Kardiomyozyten, die im Wesentlichen von ihren Kollegen in der atriale und ventrikuläre Myokard in Bezug auf die Morphologie, Funktion und Proteinexpression unterscheiden. Das Markenzeichen der spontanen APs in SAMs ist eine spontane Depolarisation während der Diastole, die das Memb....

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Protokoll

Alle Tier Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den Protokollen von der Institutional Animal Care und Use Committee der University of Colorado Anschutz Medical Campus genehmigt durchgeführt. Das Standardprotokoll unten wurde unter Verwendung von männlichen C57BL / 6J-Mäuse von 2-3 Monate alt optimiert.

1. Bereiten Lösung Stocks und Zubehör im Vorfeld der Experimente

HINWEIS: Siehe Werkstoff - Tabelle für die notwendige Ausrüstung und Zubehör.

  1. Bereiten Sie 1 L jeder der folgenden Lösungen , wie in Tabelle 1 angegeben: Komplette Tyrode, Low Ca ....

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Ergebnisse

Die Protokolle hier beschrieben wurden bisher eingesetzt zu isolieren spontan aktiven SAMs aus erwachsenen Mäusen , die 5-8 für eine Vielzahl von verschiedenen Patch - Clamp - Studien geeignet sind. Darüber hinaus ermöglichen die Protokolle für isolierte SAMs, die für bis zu einer Woche in Kultur gehalten werden können. Gentransfer in den kultivierten Zellen kann über adenovirale Infektion 9 erreicht werden. Die Ergebnisse in diesem Abschnitt leiten sich aus unserer.......

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Diskussion

Dieser Beitrag stellt detaillierte Protokolle für die Isolierung und Kultur von vollständig differenzierten Sinoatrialknoten Myozyten aus erwachsenen Mäusen. Die Isolierung Protokoll erzeugt zuverlässig spontan aktive Maus SAMs geeignet für entweder sofort elektro Analyse oder Folgekultur. Ähnliche Protokolle wurden von vielen anderen Gruppen (siehe beispielsweise die Referenzen 11,12,10,13-17) berichtet. Jedoch unser Protokoll für die in vitro erwachsenen Maus SAMs Aufrechterhaltung bewahrt die char.......

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Danksagungen

Wir danken Dr. Christian Rickert für die kritische Lektüre des Manuskripts. Diese Arbeit wurde durch einen Zuschuss des National Heart, Lung and Blood Institute (R01-HL088427) an CP unterstützt. EJS wurde unterstützt durch 5T32-AG000279 des National Institute on Aging. Der Inhalt liegt ausschließlich in der Verantwortung der Autoren und gibt nicht unbedingt die offizielle Meinung der National Institutes of Health wieder.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Sylgruard/Elastomer KitDow Corning184 SIL ELAST KIT 0,5 kg
Borosilikat-9" PasteurpipettenFisher Scientific13-678-20C
Kleine Kulturröhrchen mit rundem BodenFisher Scientific352059
Große Kulturröhrchen mit rundem BodenCorning14-959-11B
ElastaseWorthington BiochemischesLS002279
Liberase TMRoche5401119001Dissoziationslösung
HeparinSAGENT Pharmaceuticals NDC 25021-400-10
Maus LamininCorningCB-354232
12 mm runde GlasdeckgläserFisher 12-545-80
24-Well-KulturplatteFisher08-772-1
Ad-mCherryVector Biolabs1767
Ad-eGFPVector Biolabs1060
Einweg-Transferpipette aus KunststoffFisher Scientific
MikroschereFisher Scientific17-467-496
Dumont #4 PinzetteRoboz InstrumentsRS-4904
GewebezangeRoboz InstrumentsRS-8164
Irisschere zum PräparierenWPI, Inc.
PräpariernadelnFine Science Tools26002-20
NaClSigma71376
KClSigma60128
KH2PO4Sigma60353
HEPESSigma54457
GlukoseSigmaG0350500
MgCl2SigmaM8266
CaCl2SigmaC1016
TaurinSigmaT0625
BSASigmaA2153
K-GlutamatSigmaG1501
K-AspartatSigmaA6558
MgSO< sub>4SigmaM7506
KreatinSigmaC0780
EGTASigmaE3889
Mg-ATPSigmaA9187
Amphotericin-BFisher Scientific1397-89-3
IsoproterenolCalbiochem420355
Media199SigmaM4530
2,3-Butandion-Monoxim (BDM)SigmaB0753
Fötales Rinderserum (FBS)SigmaSH30071
Rinderserumalbumin (BSA)SigmaA5611
Insulin   SigmaI3146
TransferrinSigmaI3146
SelenSigmaI3146
PenicillinGE HealthcareSV30010
StreptomycinHyklonSV30010
501264

Referenzen

  1. Irisawa, H., Noma, A. Pacemaker currents in mammalian nodal cells. J Mol Cell Cardiol. 16 (9), 777-781 (1984).
  2. DiFrancesco, D. Pacemaker mechanisms in cardiac tissue. Annu Rev Physiol. 55, 455-472 (1993).
  3. Mangoni, M., Nargeot, J.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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