20. Juni 2017
Dieses Protokoll beschreibt eine Methode, um kardiale interstitielle Flüssigkeit aus dem isolierten, perfundierten Rattenherz zu sammeln. Um das interstitielle Transudat aus dem koronaren venösen Abwässer-Perfusat körperlich zu trennen, wird das Langendorff-Perfundherz umgekehrt, und das auf der Herzoberfläche gebildete Transudat (interstitielle Flüssigkeit) wird mit einer weichen Latexkappe gesammelt.
Das übergeordnete Ziel dieses inversen Herzmodells ist es, kardiales interstitielles Transsudat von einem isolierten Rattenherz zu sammeln. Innerhalb des schlagenden Herzens setzt der individuelle Sinn des Herzens parakrine Faktoren frei und gibt diese an den umgebenden interstitiellen Flüssigkeitsraum ab. Dies ist wichtig, da der interstitielle Flüssigkeitsraum Informationen für die Kommunikation zwischen den Herzzellen transportiert.
Und das ist besonders wichtig unter den Bedingungen der Entzündung und Regeneration des infarktierten Myokards. In diesem Video zeigen Ihnen meine Mitarbeiter, Dr. Ding und Tan, die Techniken, mit denen wir hier in dieser uh-Liebe interstitielle Flüssigkeit von der Oberfläche eines isolierten perfundierten Rattenherzens sammeln. Um die Latex-Herzabdeckung oder -kappe herzustellen, verwenden Sie eine Aluminiumform, die der durchschnittlichen Größe eines Rattenherzens entspricht und mit superfeinem Schmirgelpapier poliert wurde.
Befestigen Sie den Hals der Form vertikal an der Fräsmaschine und beginnen Sie, die Form langsam zu drehen. Gießen Sie dann 20 Milliliter flüssiges Latex in ein 50-Milliliter-Glasbecherglas und senken Sie die rotierende Form in das Latex, bis sie eingetaucht ist. Hebe es dann langsam heraus und drehe die Form weitere 15 Minuten lang, bis das Latex fest geworden ist.
Die Drehung ist entscheidend, um diese Mousse herzustellen und die Schicht des flüssigen Latex gleichmäßig auf der Oberfläche der Form zu verteilen. Stellen Sie also sicher, dass sich die Form dreht, wenn sie vom Latex angehoben wird. Sobald das Latex trocken ist, bestreichen Sie das Latex mit Talkumpuder, um Schäden am Latex zu vermeiden.
Stoppen Sie die Drehung und lösen Sie die Form vorsichtig von der Maschine. Entferne das Latex vorsichtig aus der Form. Befestigen Sie nun einen 25 Zentimeter langen Silikonschlauch an der Steckdose an der Latexkappe.
Dieser Schlauch wird verwendet, um das interstitielle Herztranssudat (CT) zu entnehmen. Befestigen Sie als Nächstes den rattengroßen Ventrikelballon fest an einer L-förmigen Metallkanüle, die mit einer mit Wasser gefüllten Spritze von einem Milliliter verbunden ist. Und füllen Sie den rattengroßen Ventrikelballon mit Wasser. Stellen Sie sicher, dass der Ballon luftdicht ist, indem Sie ihn mehrmals mit der Spritze aufblasen und entleeren.
Verbinden Sie dann die Kanüle über einen Drei-Wege-Anschlag mit einem Druckmessumformer. Markieren Sie abschließend die Stelle, an der der Ballon die Ventrikelhöhle füllen wird, um den intraventrikulären Druck zu messen. Bevor Sie mit der Aufbereitung des Herzens fortfahren, bereiten Sie das Langendorff-Perfusionssystem gemäß dem Textprotokoll vor.
Nachdem Sie nun eine 300 bis 350 Gramm schwere männliche Wistar-Ratte vollständig betäubt haben, bringen Sie sie auf einen Operationstisch mit Raumtemperatur. Mit zunehmender Erfahrung sollten die folgenden Schritte, die zur Kanülierung des Herzens führen, nur etwa drei Minuten dauern. Heben Sie die Haut und den Muskel mit einer Pinzette direkt unter dem Brustbein an und schneiden Sie mit einer schweren Schere um den unteren Rand der Rippen herum.
Als nächstes machst du mit einer feinen Schere einen kleinen Schnitt in das Zwerchfell am Rippenrand. Schneiden Sie dann die Rippe kaudal ab, um einen Lappen der gesamten ventralen Brustwand zu machen. Fassen Sie nun sanft das Herz und leben Sie es langsam, bis sich die Herzgefäße zu dehnen beginnen.
Schneiden Sie dann das Herz heraus, bis die Aorta vollständig freigelegt ist, und geben Sie das Herz in ein 100-Milliliter-Becherglas mit 50 Millilitern eiskaltem KHB. Bringen Sie nun sofort das Herz zum Profusionsapparat und montieren Sie die Aorta auf eine Tropfkanüle. Befestigen Sie es mit einer 4-0-Naht, so dass keine Luftblasen in das Herz gelangen können.
Wenden Sie dann entweder einen konstanten Profusionsdruck oder einen Profusionsfluss an. Um die umgekehrte Herzeinstellung zu etablieren, drehen Sie zunächst die Aortenkanüle vorsichtig, bis die hintere Wand des Hirsches auf dem Gesicht liegt. Schneiden Sie dann das Bindegewebe ab, um die Öffnung zum linken Vorhof freizulegen.
Fassen Sie dann vorsichtig das Herz und drehen Sie es auf den Kopf. Setzen Sie das Herz mit entleertem Ballon auf den vorbereiteten ventrikulären Ballon und führen Sie ihn in den linken Ventrikel ein. Das Herz wird nun mechanisch in einer aufrechten Position stabilisiert, wobei die Ballonkatheterbaugruppe als Stütze dient.
Blasen Sie den Ballon auf, bis er die gesamte Ventrikelhöhle ausfüllt, indem Sie den Kolben bis zur Füllmarkierung vorschieben. Sichern Sie das Herz, so dass die Aortenwurzel nur minimal belastet wird. Dieser Teil des Verfahrens erfordert Übung.
Beobachten Sie nun das Messgerät am Ballon und stellen Sie den diastolischen Druck auf drei bis fünf Millimeter Quecksilbersäule ein. Auf dem Epikard sollten sich kleine Tröpfchen bilden, wenn der Druck richtig eingestellt ist. Ziehen Sie anschließend die Latexkappe vorsichtig über das Herz.
Selbst die ventrikulärste Oberfläche sollte abgedeckt werden. Bevor Sie fortfahren, überprüfen Sie, ob sich in der Kappe Luftblasen befinden. Um Luftblasen zu entfernen, saugen Sie leicht an der Spritze.
Positionieren Sie nun das Ende des Lassschlauchs 10 Zentimeter unterhalb des Herzens. Sammeln Sie das tropfende CT in einem 1,5-Milliliter-Röhrchen und halten Sie das Röhrchen unter vier Grad Celsius, indem Sie es in ein 1:1-Gemisch aus Eis und Natriumchlorid einbetten. Sammeln Sie zwischen 0,15 und 1,5 Milliliter CT, wiegen Sie die Probe und frieren Sie sie in flüssigem Stickstoff ein.
Lagern Sie es bei minus 80 Grad Celsius, bis es verarbeitet werden kann. Bei der Retroperfusion des umgekehrten Herzmodells bei einem konstanten Druck von 100 Zentimetern Wasser konnten zwischen 1/10 und 1 % des koronaren venösen Ausflusses gesammelt werden. Der Proteingehalt des CT wurde mit dem BCA-Assay gemessen und betrug durchschnittlich 1,1 Milligramm pro Milliliter.
Eine einfache Gelelektrophorese zeigte ein breites Spektrum an Proteinen. Normale Proben wurden mit Proben von Herzen verglichen, die einer 50-minütigen Ischämie-Reperfusion mit 2D-DIGE unterzogen wurden. Es wurde festgestellt, dass mehrere Proteine in der CT der ischämischen Herzen hochreguliert sind.
Die proteomische Analyse der hochregulierten Proteine wurde durchgeführt. Auch Purine waren von großem Interesse. Purine sind zentrale Signalmoleküle, die die kardiale Immunantwort, den vasomotorischen Tonus und die Herzfunktion regulieren, insbesondere nach ischämischen Verletzungen.
DieHPLC-Analyse der CT zeigte erhöhte Konzentrationen vieler Purine in den verletzten Herzen. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass ein kardiales Trans-Indate, das in einem isolierten Herzen gebildet wird, die wahre Zusammensetzung der In-V-vuh-Bedingungen nicht vollständig nachahmt.
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Dieses Protokoll beschreibt eine Methode zur Gewinnung von kardialem Interstitialfluid aus einem isolierten, perfundierten Rattenherzen. Die Technik beinhaltet das Umstülpen des am Langendorff-Apparat perfundierten Herzens, um das interstitielle Transsudat vom koronaren venösen Effluent-Perfusat zu trennen.
Diese Methode ermöglicht die direkte Gewinnung von kardialem interstitiellem Transsudat und bietet so Zugang zu parakrinen Signalstoffen, die die Herzfunktion und Immunantwort regulieren. Durch die Isolierung der Interstitialflüssigkeit aus koronarem venösem Effluent können Forscher die Zielvalidierung in der kardiovaskulären Wirkstoffforschung entlasten, indem sie mechanistische Einblicke in krankheitsrelevante Signalumgebungen erhalten. Der Ansatz unterstützt eine prädiktive Zuverlässigkeit bei der Leitstrukturidentifizierung, indem er endogene Biomarker erfasst, die während einer Ischämie-Reperfusionsschädigung und Entzündung freigesetzt werden.
Das invertierte Herzmodell wird in frühe Entdeckungsworkflows integriert, indem es mechanistische Erkenntnisse liefert, die die Auswahl von Zielstrukturen und Entscheidungen zur Optimierung von Leitverbindungen vor phänotypischen Screening-Kampagnen unterstützen.