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Analyse von Sauerstoff-Verbrauch im primären kultivierten Maus neonatale Herzzellen mit einer extrazellulären Flux-Analyzer

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DOI:

10.3791/59052

13. Februar 2019

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll soll veranschaulichen, wie zu verwenden Maus neonatale Kardiomyozyten als Modellsystem um zu untersuchen, wie verschiedene Faktoren Sauerstoffverbrauch im Herzen ändern können.

Zusammenfassung

Mitochondrien und oxidativen Stoffwechsel sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Funktion des Herzmuskels. Forschung hat gezeigt, dass mitochondriale Dysfunktion ein wichtiger Faktor für beeinträchtigte Herzfunktion bei Herzinsuffizienz gefunden. Im Gegensatz dazu möglicherweise Wiederherstellung defekter mitochondriale Funktion wohltuende Wirkung auf die Verbesserung der Herzfunktion bei Herzinsuffizienz. Daher könnte die regulatorischen Mechanismen und Identifizierung neuer Regler für mitochondriale Funktion Einblicke die genutzt werden könnten, um neue therapeutische Zielstrukturen für die Behandlung von Herzkrankheiten zu entwickeln. Hier ist kardialen Myozyten mitochondriale Atmung mit einer einzigartigen Zellkultursystem analysiert. Zunächst wurde ein Protokoll optimiert, um schnell zu isolieren und hohe Rentabilität Neugeborenen Maus Herzzellen Kultur. Dann ist eine 96-Well-Format extrazelluläre Flussmittel Analyzer verwendet, um den Sauerstoff-Verbrauch von diesen Kardiomyozyten zu beurteilen. Für dieses Protokoll wir säen Bedingungen optimiert und demonstrierte, dass Neugeborenen Maus Herzzellen Sauerstoff-Verbrauch leicht in eine extrazelluläre Flux-Analysator beurteilt werden kann. Wir beachten, dass unser Protokoll auf eine größere Größe der Kultur auch kann und andere Studien, wie z. B. die intrazelluläre Signal- und kontraktile Analyse Funktion.

Einleitung

Um eine stetige kardiale kontraktile Funktion aufrecht zu erhalten, müssen die Herzzellen eine konstante Versorgung mit zellulären Energie hauptsächlich in Form von ATP1pflegen. Im Herzen entsteht etwa 95 % der ATP durch Mitochondrien, vor allem durch Oxidative Phosphorylierung, zeigt, dass Mitochondrien Herzfunktion2,3bioenergetische maßgeblich beteiligt. Unterstützen diese Vorstellung ist, dass Dysregulation der mitochondrialen Funktion zu Kardiomyopathie und Herzinsuffizienz4,5führen kann. Umgekehrt, Wiederherstellung der Fun....

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Protokoll

Für die Arbeit mit Neugeborenen Mäusen Bitte verweisen auf lokale Hochschulinstitut Leitlinien Satz her durch die Pflege der Tiere-Programme und die institutionellen und anderen einschlägigen Bestimmungen einhalten. Alle in diesem Protokoll beschriebene Methoden wurden von der UC San Diego institutionelle Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) genehmigt und Bundes- und einzelstaatlichen Vorschriften einhalten.

1. Vorbereitung der Reagenzien

  1. 25 mL Pre Aufschlusslösungvorbereiten: HBSS (ohne Ca2 + und Mg2 +) ergänzt mit Trypsin (0,5 mg/mL). Sterilisieren Sie die Lösung mit einem 0,22 µm-Filt....

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Ergebnisse

Mithilfe des Protokolls beschrieben, waren die Herzen von Tag 0 neugeborenen Welpen isoliert. 5 x 105 Zellen/Pup stammen, und Herzmuskelzellen bei dichten von 10 x 103, 20 x 103oder 30 x 103 Zellen/Brunnen, in 96-well-Platten (Abbildung 2A) ausgesät wurden. Nach Übernachtung Kultur fanden sich Kardiomyozyten Kunststoff beschichteten Oberfläche gut an und es gab sehr wenige ungebundene Zellen (ungebunden Zellen werde.......

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Diskussion

In dieser Studie haben wir ein einfaches Protokoll für die Isolierung und Kultivierung Maus neonatale Kardiomyozyten etabliert. Durch die Verwendung dieser Kardiomyozyten, haben wir auch die Voraussetzungen für die Sauerstoff-Verbrauch messen mit einem extrazellulären Flussmittel Analyzer System optimiert. Das Protokoll erlaubt verwenden Maus neonatale Kardiomyozyten als Modellsystem um zu untersuchen, wie verschiedene Faktoren Sauerstoffverbrauch in den wichtigsten arbeitenden Zellen des Herzens, vergleichbar mit, was i.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessenkonflikte.

Danksagungen

Wir möchten alle Ross Lab und Murphy Lab Mitgliedern danken. Diese Arbeit wird unterstützt durch die American Heart Association (14SDG17790005), Y.C NIH (HL115933, HL127806) und VA Verdienst (BX003260), R.S.R.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Antimycin ASIGMAA8674Hemmt den Komplex III der Mitochondrien
Zellsieb 100 μ m PorenFALCON352360Zur Erfassung von unverdauter
Gewebe Kollagenase Typ IIWorthingtonLS004176Zur Herstellung von Kollagenase-Aufschlusslösung
D-GlucoseSIGMA75351Zur Herstellung von mitochodriellen Stresstests Medium
DMEM High GlucoseLife Technologies11965-092Zur Herstellung von Zellkulturmedium
DMEM ohne NaHCO3, Glukose, Pyruvat, Glumanin und HepesSIGMAD5030-10X1LZur Herstellung des mitochodnialen Stresstestmediums
FCCP (Carbonylcyanid 4-(trifluormethoxy)phenylhydrazon)SIGMAC2920Entkoppelt die mitochondriale Atmung
Fötales Rinderserum (FBS)Life technologies26140-079Zur Herstellung von Zellkulturmedium
Fibronektin aus RinderplasmaSIGMAF1141-5MGZur Herstellung von Beschichtungslösung für Gewebekulturplatten
Feine SchereFine Sciences Tools14060-10Zum Sezieren von Herzen
Gelatine aus SchweinehautSIGMAG-1890Zur Herstellung von Beschichtungslösung für Gewebekulturplatten
HBSS (Hank's balanced salt solution, ohne Ca2+, Mg2+)Cellgro21-022-CVZum Waschen von Herzen und zur Herstellung von Lösung für den Vorverdauungs- und Collagnase-Aufschluss
HEPES (1 M)Fisher Scientific15630080Zur Herstellung eines mitochodnialen Stresstestmediums
PferdeserumLife technologies26050-088Zur Herstellung eines Zellkulturmediums
L-GlutaminSIGMAG-3126Zur Herstellung eines mitochodnialen Stresstestmediums
M-199Cellgro10-060-CVZur Herstellung von Zellkulturmedium
Moria LöffelFisher wissenschaftlicheNC9190356Zum Waschen von Herzen 
OligomycinSIGMA75351-5MGHemmt die mitochondriale ATP-Synthase
RIPA-PufferFisher scientific89900Zur Lyse der Zellen für den Proteinassay
RotenonSIGMAR8875Hemmt den Komplex I der Mitochondrien
Seepferdchen XFe96 Extrazellulärer Flux
-Analysator
AgilentGerät zur Analyse der Sauerstoffverbrauchsrate
Seahorse XFe96 FluxPakAgilent102601-100Packung mit Flussmittelanalysator-Kulturplatten, Sensorkartuschen und Kalibrant
NatriumpyruvatSIGMAP2256Zur Herstellung von mitochodnialem Stresstestmedium
Gerade Schere FineSciences Tools91401-12Zum Sezieren von Herzen
Spritzenfilter 0,2 & mu; m GrößeFür die Sterilfiltration von Aufschlussmedium
TrypsinUSB Corporation22715 25GMZur Herstellung von Lösung vor dem Aufschluss

Referenzen

  1. Stanley, W. C., Recchia, F. A., Lopaschuk, G. D. Myocardial substrate metabolism in the normal and failing heart. Physiological Reviews. 85 (3), 1093-1129 (2005).
  2. Wang, K., et al. Mitochondria regulate cardiac contraction through ATP-dep....

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Schlagwörter

Mitochondriale RespirationZellisolation96 Well PlatteCollagenase VerdauZ hlung mittels H mozytometermitochondrialer StresstestFCCP Entkoppler

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