Vaskuläre Reaktionen des arteriellen Lungenkreislaufs können mit Hilfe von intrapulmonalen Arterien (IPA) und vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs) erforscht werden. Die vorliegende Studie beschreibt detailliert die Isolierung von IPA und die Protokolle, die zur Untersuchung der Vasorelaxation als Reaktion auf physiologische Reize verwendet werden.
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Methodenartikel
Isolierung von intrapulmonalen Arterien- und glatten Muskelzellen zur Untersuchung von Gefäßreaktionen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die intrapulmonale Arterie (IPA) und die vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs), die aus Rattenlungen isoliert wurden, können verwendet werden, um die zugrunde liegenden Mechanismen der Vasokonstriktion und Vasorelaxation zu untersuchen. Nach der Isolierung der IPA- und VSMCs können die Eigenschaften der vaskulären Reaktionen unter physiologischen und pathologischen Bedingungen in Abwesenheit extrinsischer Faktoren wie Nervensignale, Hormone, Zytokine usw. beurteilt werden. Daher dienen die IPA und VSMCs als hervorragende Modelle für die Untersuchung der vaskulären Physiologie / Pathophysiologie, zusammen mit verschiedenen experimentellen Untersuchungen, wie Modulation durch pharmakologische Wirkstoffe, Patch-Clamp-elektrophysiologische Analyse, Kalziumbildgebung usw. Hier haben wir eine Technik zur Isolierung des IPA verwendet, um vaskuläre Reaktionen in einem Organbadaufbau zu untersuchen. IPA-Segmente wurden über intraluminale Drähte auf die Organbadkammer montiert und durch verschiedene pharmakologische Wirkstoffe stimuliert. Die Veränderungen des IPA-Gefäßtonus (d.h. Vasokonstriktion und Vasorelaxation) wurden mit einem isometrischen Kraftaufnehmer und einer physiologischen Datenanalysesoftware aufgezeichnet. Wir implementierten mehrere experimentelle Protokolle, die angepasst werden können, um die Mechanismen der Vasorelaxation / Vasokonstriktion zur Untersuchung der pharmakologischen Aktivitäten von phytochemischen oder synthetischen Arzneimitteln zu untersuchen. Die Protokolle können auch verwendet werden, um die Rolle von Medikamenten bei der Modulation verschiedener Krankheiten, einschließlich pulmonaler arterieller Hypertonie, zu bewerten. Das IPA-Modell ermöglicht es uns, die Konzentrations-Wirkungs-Kurve zu untersuchen, die für die Bewertung der pharmakodynamischen Parameter von Arzneimitteln entscheidend ist.
Einleitung
Das Lungengefäßsystem ist ein Niederdruck-Gefäßsystem, in dem die Hauptfunktion darin besteht, sauerstoffarmes Blut in den gasaustauschenden Bereich der Lunge zu liefern. Die Lungenarterien in der Lunge sind in Ästen parallel zum Bronchialbaum angeordnet und bilden schließlich ein ausgedehntes Netzwerk von Kapillaren, das sich über mehrere Alveolen erstreckt und schließlich zu Venolen und Venen zusammenführt. Der Gefäßtonus der Lungenarterie wird durch mehrere Faktoren gesteuert, die die Interaktion zwischen dem Endothel und den vaskulären glatten Muskelzellen (VSMCs) beinhalten1.
In dieser Studie konzentrieren wir u....
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Protokoll
Die in dieser Studie durchgeführten Experimente wurden von der Ethikkommission des Naresuan University Animal Care and Use Committee (NUACUC), Protokollnummer NU-AE620921, für die Pflege und Verwendung von Tieren für wissenschaftliche Zwecke genehmigt.
1. Zusammensetzung physiologischer Lösungen
- Die Krebslösung wird durch Auflösen von Chemikalien in destilliertem Wasser formuliert, um die Endkonzentrationen wie folgt zu erreichen: 122 mM NaCl, 10 mM HEPES, 5 mM KCl, 0,5 mM KH 2 PO 4, 0,5 mM NaHPO4, 1 mM MgCl 2, 1,8 mM CaCl 2und 11 mM Glucose8.
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Ergebnisse
Das Protokoll in der vorliegenden Studie wurde entwickelt, um die optimalen experimentellen Bedingungen für die Messung physiologischer Phänomene zu bestimmen, die in den vaskulären Reaktionen isolierter IPA-Präparate beobachtet werden. Die Pilotexperimente wurden durchgeführt, um die möglichen Ergebnisse, die zum Verständnis der vaskulären Effekte und der mechanistischen Grundlage der vasorelaxierenden Wirkung des Pflanzenextrakts beitragen, wie folgt zu beschreiben.
Vasorelaxierende .......
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Diskussion
In diesem Manuskript beschreiben wir die Technik zur Isolierung von Ratten-IPA und VSMCs. Mehrere experimentelle Protokolle wurden verwendet, um die vaskuläre Reaktion von IPA in vitro zu untersuchen, die verwendet werden kann, um die pharmakologische Wirkung und mechanistische Grundlage der durch Pflanzenextrakt induzierten IPA-Vasorelaxation zu charakterisieren.
Hinsichtlich der endothelabhängigen gefäßerweiternden Wirkung des Pflanzenextrakts wurden verschiedene Blocker wie L-NAME .......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Die Autoren danken dem National Research Council of Thailand, dem Center of Excellence for Innovation in Chemistry (PERCH-CIC) und dem International Research Network (IRN61W0005) für die finanzielle Unterstützung sowie dem Department of Physiology Faculty of Medical Science der Naresuan University für die Unterstützung von Forschungseinrichtungen.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 1,4-Dithiothreitol (DTT) | Sigma-Aldrich | D0632 CAS-NR. 348-12-3 | |
| 4-Aminopyridin (4-AP) | Aldrich Chemical | A78403 CAS-NR. 504-24-5 | |
| Acetylcholin | Sigma-Aldrich | A6625 CAS-NR. 60-31-1 | |
| Apamin | Sigma-Aldrich | A9459 CAS-NR. 24345-16-2 | |
| Rind Serumalbumin (BSA) | Sigma-Aldrich | A2153 CAS-NR. 9048-46-8 | |
| Calciumcholid | Ajax Finechem | AJA960 CAS-NR. 1707055184 | |
| Charybdotoxin | Sigma-Aldrich | C7802 CAS-NR. 95751-30-7 | |
| Kollagenase Typ 1A | Sigma-Aldrich | C9891 CAS-Nr. 9001-12-1 | aus Clostridium histolyticum |
| D(+)- Glukosemonohydrat | Millipore Corporation | K50876942 924 CAS-NR. 14431-43-7 | |
| Dimethylsulfoxid (DMSO) | Sigma-Aldrich | D4540 CAS-NR. 67-68-5 | |
| Ethylenglykol-bis-(2-aminoethylether)-N,N,N',N'-Tetraessigsäure (EGTA) | Sigma-Aldrich | E3889 CAS-NR. 67-42-5 | |
| Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) | Sigma-Aldrich | E9884 CAS NO. 60-00-4 | |
| Pinzette 11 cm. | Rostfreie Dumoxel-Pinzette | ||
| 14 cm. | Rostfreies Dumoxel-Glibenclamid | ||
| Sigma-Aldrich | G6039 CAS-Nr. 16673-34-0 | ||
| GraphPad Prism Programm | Software Version 5.0 (San Diego, CA, USA) | ||
| HEPES | Sigma-Aldrich | H3375 CAS-NR. 7365-45-9 | |
| Iberiotoxin | Sigma-Aldrich | I5904 CAS-NR. 1002546960 | rekombinant von Mesobuthus tamulus |
| Indomethacin | Sigma-Aldrich | I7378 CAS NO. 53-86-1 | |
| Labchart Program | Software Version 7.0 (A.D. Instrument, Castle Hill, Australien). | ||
| Magnesiumchlorid | Ajax Finechem | 296 CAS-NR. 1506254995 | |
| Männliche Wistar-Ratten | Nomura Siam International Co. Ltd., Bangkok, Thailand | ||
| NG-Nitro-L-Argininmethylester (L-NAME) | Sigma-Aldrich | N5751 CAS-NR. 51298-62-5 | |
| Nicardipin | Sigma-Aldrich | N7510 CAS-NR. 54527-84-3 | |
| Orgelbad 15 mL. | - | - | Spezifische Bestellung durch die Forscher |
| Papain | Sigma-Aldrich | P4762 CAS-NR. 9001-73-4 | FromPapaya Latex |
| Phenal red | Sigma-Aldrich | P5530 CAS-NR. 34487-61-1 | |
| Phenylephrin | Sigma-Aldrich | P6126 CAS-NR. 61-76-7 | |
| Kaliumchlorid | Kemaus | KA383 CAS-NR. 7447-40-7 | |
| Kaliumdihydrogenphosphat | Aldrich Chemical | EC231-913-4 CAS-NR. 7778-77-0 | |
| S+A2:E36odiumchlorid | Kemaus | KA465 CAS-NR. 7647-14-5 | |
| Schere 11 cm. | Spall | Edelstahl-Schere | |
| 14 cm. | Spall Stainless-Sodium | ||
| Bicarbonate | Ajax Finechem | 475 CAS-NR. 912466 | |
| Natriumdihydrogenphosphat | Aldrich Chemical | 33,198-8 CAS-NR. 7558-80-7 | |
| Natriumhydroxid | Ajax Finechem | 482 CAS-NR. 1506196602 | |
| Natriumthiopentalanesthal | JPN3010002 CAS-NR. 1C 314/47 | ||
| Taurin | Sigma-Aldrich | T0625 CAS-NR. 107-35-7 | |
| Wasserbad WBU 45 | Memmert | 2766 CAS-NR. - |
Referenzen
- Lyle, M. A., Davis, J. P., Brozovich, F. V. Regulation of pulmonary vascular smooth muscle contractility in pulmonary arterial hypertension: Implications for therapy. Frontiers in Physiology. 8, 614(2017).
- Cyr, A. R., Huckaby, L. V., Shiva, S. S., Zuckerbraun, B. S.
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Nachdrucke und Genehmigungen
