כתב יד זה מתאר פרוטוקול פשוט וניתן לשחזור לבידוד של עורקים תוך-מוחיים (קבוצת כלי דם הכוללת עורקים פרנכימליים, עורקים חודרים ועורקים קדם-נימיים) מעכברים, לשימוש במיוגרפיה בלחץ, אימונופלואורסצנטי, ביוכימיה ומחקרים מולקולריים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כתב יד זה מתאר פרוטוקול פשוט וניתן לשחזור לבידוד של עורקים תוך-מוחיים (קבוצת כלי דם הכוללת עורקים פרנכימליים, עורקים חודרים ועורקים קדם-נימיים) מעכברים, לשימוש במיוגרפיה בלחץ, אימונופלואורסצנטי, ביוכימיה ומחקרים מולקולריים.
arterioles parenchymal תוך-מוחי (PAS), הכוללים arterioles parenchymal, arterioles חודרת arterioles מראש נימי, הם כלי דם גבוה התנגדות מסתעפת מן העורקים pial ו arterioles וצלילה לתוך המוח parenchyma. רשות פרט perfuse טריטוריה גלילית דיסקרטית של parenchyma ואת נוירונים הנכלל. arterioles אלה הם שחקן מרכזי בויסות זרימת דם במוח הוא בעולם (autoregulation כלי דם במוח) מקומי (hyperemia הפונקציונלי). מגבר ספק הוא חלק מיחידת העצבים וכלי הדם, מבנה התואם את זרימת דם אזורי פעילות מטבולית במוח וכן כולל נוירונים, interneurons, האסטרוציטים. זלוף באמצעות מגבר הספק קשור ישירות לפעילות של נוירונים באותו שטח ועליות בפרט בעופרת מטבוליזם עצבית אל הגדלה ב זלוף המקומי הנגרם על ידי התרחבות של הזנת הרשות. הסדרת עוזרות אישיות שונה מזו של-מוגדרת בצורה יותר טובהעורקי pial. לחץ הנגרמת vasoconstriction גדול בפה ולגוון מנגנוני vasodilatory. בנוסף, Pas אינו מקבל עצבוב חיצוני מעצבי perivascular - העצבוב הוא מהותי ועקיפות בטבע באמצעות מגע עם endfeet astrocytic. לפיכך, נתונים בדבר הסדרת התכווצות שנצבר על ידי מחקרים באמצעות עורקי pial אינה לתרגם ישירות להבנת תפקוד הרשות. יתר על כן, הוא נשאר נקבע כיצד מצבים פתולוגיים, כגון יתר לחץ דם וסוכרת, להשפיע על מבנה רשות תגובתיות. פער ידע זה הוא בחלקו תוצר של הקשיים הטכניים הנוגעים בידוד cannulation רשות. בכתב היד הזה אנו מציגים פרוטוקול עבור בידוד cannulation של מגברי הספק מכרסם. יתר על כן, אנו מציגים דוגמאות של ניסויים שניתן לבצע עם arterioles אלה, כולל התכווצות אגוניסט-induced תגובתיות myogenic. למרות ההתמקדות של כתב היד הזה היא על cannulation הרשות ולחץ myography, מבודד רשותים יכול לשמש גם עבור מחקרים ביוכימיים, biophysical, מולקולרי, והדמיה.
תפוצתו המוחין מאורגנת ייחודי לתמיכה בדרישות המטבולית של תאי עצב מרכזיים, תאים שיש להם מוגבלות מאגרי אנרגיה ובשל כך הם רגישות גבוהה לשינויים בלחץ חמצן ואספקת חומרי מזון דרושים. כפי תת-אוכלוסיות נוירונים מסוימות הופכות לפעילות כאשר משימות ספציפיות מבוצעות, כלי הדם מקדם גידול מקומי מאוד ב זלוף למנוע היפוקסיה ודלדול מקומיים של חומרי הזנה 1. זוהי צורה של hyperemia הפונקציונלי המכונה צימוד neurovascular, והוא תלוי בפעילות התקינה של היחידה העצבה וכלי הדם, מורכב של נוירונים פעילים, האסטרוציטים, ועורקי מוחות 2. Arterioles תוך-מוחי parenchymal, קבוצה של כלי דם המקיף parenchymal חודר ו arterioles מראש נימי, הם בעלי חשיבות מרכזית התגובה הזאת וזה אז קריטי ללמוד אותם בנפרד כדי לחקור צימוד 3 העצבים וכלי הדם.
arterioles Parenchymal קטן (20 - 70 מיקרומטר קוטר פנימי) כלי דם גבוהה התנגדות כי perfuse אוכלוסיות נוירונים ברורות בתוך המוח. מסעף החוצה מן העורקים pial על פני השטח, arterioles parenchymal לחדור לתוך המוח parenchyma בזווית של 90 ᵒ כמעט להאכיל בזרימת הדם מתחת לפני הקרקע (איור 1). arterioles אלה ממלאים תפקיד קריטי בשמירה לחץ זלוף המתאים כפי שהם כלי חלקה הדיסטלי ביותר המכילים שרירים הגנה על הנימים. בניגוד במחזור pial השטח, arterioles parenchymal חסר סניפים בטחונות anastomoses, וכתוצאה מכך הם "צווארי בקבוק" של מחזור מוחות 4. כתוצאה מכך, תפקוד לקוי של arterioles parenchymal תורם להתפתחות של מחלות כלי דם במוח כגון פגיעה קוגניטיבית וסקולרית ושבץ איסכמי קטן (המכונה גם שבץ שקט או אַגמִימִי). מחקרים indicatדואר כי תפקוד לקוי arterioles parenchymal יכול להיגרם על ידי לחץ דם חיוני 5, מתח כרוני 6, והוא אירוע מוקדם במודל עכבר גנטי מחלת כלי קטנה 7. יתר על כן, חסימה הנגרמת באופן ניסיוני של arterioles חודר היחיד בחולדות מספיקה כדי לגרום שבץ איסכמי קטן כי הם גליליים בכושר, בדומה לאלו שנצפו מבוגרי בני אדם 8.
בנוסף הבחנות אנטומיים אלה, מנגנוני ויסות פונקצית התכווצות שונים בין עורקי pial ו arterioles parenchymal. Vasoconstriction myogenic גדול ב arterioles parenchymal 9, ואולי בגלל חוסר עצבוב חיצוני 10, מצבים שונים של mechanotransduction 11, והבדלי Ca התאי 2+ איתות 12,13 בתאי שריר חלק בכלי דם. הראיות עולה כי מנגנוני vasodilator תלויי האנדותל ושונה גם בין vascu אלהמגזרי Lar, עם עורקי parenchymal מפגינים הסתמכות רבה יותר על מנגנוני מעורבי Ca 2+ -activated K + ערוצים ותקשורת electrotonic בתוך הקיר וסקולרית לעומת גורמי diffusible כגון תחמוצת חנקן prostacyclins 14. לכן, הנתונים שנאספו בניסויים באמצעות עורקי pial לא בהכרח חלים על Parenchymal arterioles, השארת רווח בידע שלנו של שליטה מקומית של זלוף מוחין.
למרות חשיבותם, arterioles parenchymal הם לאין ערוך תחת-למד, בעיקר בשל האתגרים הטכניים עם בידוד גובר ללימוד vivo לשעבר. בכתב היד הזה אנו מתארים שיטה לבודד cannulate arterioles parenchymal מוחין, אשר ניתן להשתמש בהם לטיפול בלחץ myography, או לבודד רקמה immunolabeling, אלקטרופיזיולוגיה, ביולוגיה מולקולרית, ואת לאנליזה ביוכימית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. קנייה והכנה קאמרית
בידוד 2. Parenchymal arterioles
לחץ 3. Myography
4. ניסויי Myography לחץ דוגמא: התכווצות מושרת אגוניסט ו myogenic תגובתיות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 5 א מראה התכווצות נציג מגברי הספק העכבר עד 60 מ"מ KCl aCSF להעריך את היושרה של התכשיר. מגברי הספק צריך להצר בין 15 - 30% בנוכחות 60 מ"מ KCl. אם ההתכווצות היא מתחת ל -15%, לבטל את רשות cannulate עוד אחד, כפי שהוא טוען כי עורקיק נפגע במהלך תהליך בידוד cannulation.
איור 5 ממחיש התכווצות הרשות לגידול ברי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
arterioles parenchymal מוחין הם arterioles התנגדות גבוהה עם כמה anastomoses וענפים כי perfuse אוכלוסיות נוירונים ברורים. כלי דם מתמחים אלו הם שחקנים מרכזיים autoregulation כלי דם במוח ו צימוד neurovascular באמצעות התרחבות astrocyte בתיווך 1. החשיבות של כלי דם מיוחדים אמור מחלת כלי דם מוחית ידועה כבר כ -50 שנים, כאשר העבודה החלוצית של ד"ר מילר פישר תארה שינויים מבניים arterioles parenchymal בשטחי אוטמי אַגמִימִי במוחם של חולים עם יתר לחץ דם שלאחר מוות ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
ממומן על ידי NHLBI R01HL091905 (SE), מענק המחקר CADASIL של קרן הלוקודיסטרופיה המאוחדת (FD) ו-AHA 15POST247200 (PWP). המחברים רוצים להודות ל-Samantha P. Ahchay על שסיפקה את התמונה באיור 1, ולד"ר Gerry Herrera, Ph.D., על מתן הערות ביקורתיות על כתב היד.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <חזק>נוזל מוחי מלאכותי שדרתי | |||
| NaCl | פישר סיינטיפיק | S-640 | |
| KCl | פישר סיינטיפיק | P217 | |
| MgCl סיגמא-אולדריץ' נטול מים | M-8266 | ||
| NaHCO3 | Fisher Scientific | S233 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S9638 | |
| D-(+)-גלוקוז | סיגמא-אולדריץ' | G2870 | |
| CaCl2 | Sigma-Aldrich | C4901 | |
| סרום בקר אלבומין | סיגמא-אולדריץ' | A9647 | |
| <חזק>בידוד/קנולציה | |||
| מיקרוסקופ סטריאו | אולימפוס | SZX7 | |
| מלקחיים סופר עדינים | כלי מדע עדינים | 11252-00 | |
| Vannas מספריים קפיצים | כלי מדע עדינים | 15000-00 | |
| Wiretrol 50 μ l | VWR Scientific | 5-000-1050 | |
| 0.2 μ m מסנן מזרק סטרילי | VWR Scientific | 28145-477 | |
| חולץ מיקרופיפטה | מכשירי סאטר | P-97 | |
| זכוכית בורוסיליקט OD: 1.2 מ"מ, תעודת זהות: 0.68 מ"מ | Sutter Instruments | B120-69-10 | |
| ירוק כהה חוט ניילון | מערכות חיים מכשור | THR-G | |
| יישור ליניארי תא כלי | יחיד מערכות חיים מכשור | CH-1-LIN | |
| בקר סרוו לחץ עם משאבה פריסטלטית | מערכות חיות מכשור | PS-200 | |
| מנתח מימד וידאו | מערכות חיות מכשור | VDA-10 | |
| ארבעה ערוצים מקליט עם LabScribe 3 תוכנת הקלטה וניתוח | מערכות חיות מכשור | DAQ-IWORX-404 | |
| יחידת | חימוםWarner Instruments | 64-0102 | |
| בקר טמפרטורה אוטומטי | Warner Instruments | TC-324B |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.