פרוטוקול זה מתאר שיטה מהירה ויעילה לבידוד תאי שריר חלק מהעורק הבסיסי של החולדה ורישום זרמי תעלת אשלגן מיישרים פנימה בתאים אלה באמצעות טכניקת מהדק תיקון של תא שלם. הוא מציע גישה חדשה לחוקרים החוקרים את העורק הבסיסי ותעלות היונים.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר שיטה מהירה ויעילה לבידוד תאי שריר חלק מהעורק הבסיסי של החולדה ורישום זרמי תעלת אשלגן מיישרים פנימה בתאים אלה באמצעות טכניקת מהדק תיקון של תא שלם. הוא מציע גישה חדשה לחוקרים החוקרים את העורק הבסיסי ותעלות היונים.
מחלת כלי דם במוח היא מצב שכיח בקרב קשישים, כאשר שכיחותה עולה בהתמדה. העורק הבסיסי הוא כלי מוחי קריטי המספק את הפונס, המוח הקטן, אזורי המוח האחוריים והאוזן הפנימית. פעילות תעלת אשלגן (K+) ממלאת תפקיד משמעותי בקביעת טונוס כלי הדם על ידי ויסות פוטנציאל קרום התא. הפעלה של תעלות K+ (Kir) מיישרות פנימה, כמו תעלות K+ אחרות, מובילה להיפרפולריזציה והרחבת כלי דם של קרום התא. במחקר זה, תאי שריר חלק מבודדים טריים מהעורק הבסיסי שימשו לרישום זרמי קיר באמצעות טכניקת מהדק תיקון של תא שלם. נחקרו ההשפעות של 100 מיקרומול/ליטר BaCl2, מעכב תעלות קיר, ו-10 מיקרומול/ליטר נתרן ניטרופרוסיד (SNP), מרחיב כלי דם ניטרו, על זרמי ערוץ קיר. התוצאות הראו כי BaCl2 עיכב זרמי תעלות קיר בתאי שריר חלק בעורק הבסיסי, בעוד ש-SNP שיפר את הזרמים הללו. פרוטוקול זה מספק מדריך מקיף להכנת תאי שריר חלק עורקי מבודדים טריים ורישום זרמי ערוץ קיר באמצעות טכניקת מהדק התיקון, ומציע משאב רב ערך לחוקרים המבקשים לשלוט בשיטה זו.
מחלות כלי דם במוח הן מצב שכיח בקרב האוכלוסייה המבוגרת. עם שיפורים ברמת החיים, עלייה בתוחלת החיים והזדקנות האוכלוסייה, שכיחות מחלות כלי דם במוח עולה בהתמדה1. העורק הבסיסי, כלי לא מזווג שנוצר על ידי איחוי עורקי החוליות הדו-צדדיים, עובר מתחת לפונים בתוך הגולגולת ומתחלק לשני עורקי מוח אחוריים. הוא מספק את הפונים, המוח הקטן, האזורים האחוריים של המוח והאוזן הפנימית. אספקת דם לא מספקת לעורק הבסיסי עלולה להוביל לסחרחורת אפיזודית, המלווה לעתים קרובות בבחילות והקאות. חולים עשויים לחוות גם תסמינים כגון טינטון, אובדן שמיעה ובעיות קשורות אחרות. תסמינים אלו קשורים לעתים קרובות למצבים כמו ספונדילוזיס צוואר הרחם, טרשת עורקים מוחית ולחץ דם לא תקין. מחלות כלי דם במוח, שכיחות במיוחד בקרב אנשים בגיל העמידה וקשישים, קשורות לעתים קרובות למצבים בסיסיים אלה 2,3,4.
עורקי התנגדות ממלאים תפקיד חיוני בתפקוד הלב וכלי הדם ובשמירה על הומאוסטזיס בגוף. כאתר העיקרי של עמידות כלי הדם, הם מווסתים את לחץ הדם ותפוקת הלב, ומבטיחים זרימת דם מספקת כדי לעמוד בדרישות המטבוליות והפיזיולוגיות של רקמות ואיברים5. העורק הבסיסי, המסווג כעורק התנגדות, מווסת בעיקר את זרימת הדם לגזע המוח6. תאי שריר חלק, היוצרים את דפנות עורקי ההתנגדות, הם מתווכים מרכזיים של התנגדות כלי הדם באמצעות ויסות התכווצות במצב יציב או מתח כלי דם. תאים אלה מכילים תעלות יונים רבות, כולל תעלות K+, תעלות Ca2+ ותעלות Cl, שהן קריטיות לאפנון טונוס כלי הדם 5,7.
תעלות K+ הן קריטיות לביסוס פוטנציאל הממברנה ולוויסות טונוס ההתכווצות של תאי שריר חלק עורקי8. ישנם ארבעה סוגים של תעלות K+ בשריר החלק העורקי: K+ תלוי מתח (Kᴠ), K+ תלוי Ca2+ (KCa), K+ תלוי ATP (KATP) ומיישר פנימה K+ (Kir) ערוצי 9,10,11. ערוצי קיר מסווגים לשבעה תת-סוגים, כאשר Kir2.x הם ערוצי קיר קלאסיים. מבין אלה, תת-המשפחות Kir2.x הן הרלוונטיות ביותר בכלי הדם. זרמי קיר מציגים יישור פנימה במתחים שליליים, מה שמעיד על זרימה נטו של K+ לתוך התא, ואילו במתחים חיוביים, יש זרימת זרם K+ נטומינימלית עד ללא 5. במערכת הלב וכלי הדם, תעלות קיר חיוניות לייצוב פוטנציאל הממברנה. הפעלתם גורמת להיפרפולריזציה של קרום התא והרחבת כלי דם 12,13,14.
ניסויי Patch-clamp על תאי שריר חלק מבודדים טריים נערכו בעורקים שונים, כולל עורקים כליליים, מוחיים, כליות ומזנטרי15,16. בעוד ששיטות מסוימות משתמשות באותו סוג של קולגנאז לבידוד תאים, ההליכים המדויקים משתנים. מעט מחקרים סיכמו באופן מקיף את השיטות לבידוד תאי שריר חלק בכלי הדם. לכן, מחקר זה מתמקד בבידוד טרי של תאי שריר חלק בכלי הדם הראשוניים מהעורק הבסיסי של החולדה וברישום זרמי תעלת קיר בתאים אלה באמצעות טכניקת מהדק תיקון של תא שלם, המספק פרוטוקול מפורט ומלא לחוקרים בתחומים קשורים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול בעלי החיים אושר על ידי ועדת האתיקה לרווחת בעלי חיים במעבדה לרפואה סינית מסורתית של אוניברסיטת צ'נגדו (רשומה מס' 2024035). במחקר זה נעשה שימוש בחולדות Sprague-Dawley (SD), במשקל 260-300 גרם ובגילאי 8-10 שבועות. החיות סופקו עם מים ומזון (מזון לבעלי חיים ניסיוניים עם SPF) אד ליביטום. פרטים על הריאגנטים והציוד המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. דיסקציה של עורק בסיסי של חולדה
2. בידוד תאי שריר חלק
3. הקלטת זרם קיר באמצעות מהדק תיקון תא שלם
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בידוד תאי שריר חלק עורקי
החלק הראשון של ההליך מפרט את תהליך בידוד תאי השריר החלק מהעורק הבסיסי המוחי של החולדה. תהליך זה מתואר באיור 1. ההליך כולל שלבי עיכול אנזימטיים והפרדת תאים לשחרור תאי שריר חלק מהעורק.
תמונות מייצגות של תאי שריר חלק מבודדים
החלק השני מציג תרשים מייצג של תאי השריר החלק המבודדים. איור 2 כולל תמונות שדה בהיר של תאי שריר חלק בצורת ציר, המאשרות את זהותם כתאי שריר חלק בהתבסס על ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
רישום תאים שלמים באמצעות תאים מבודדים טריים מתוארך לתחילת שנות ה-80 של המאהה-20 18, והרישום של זרמי תעלה מתאי שריר חלק בסיסי של מכרסמים הפך לנהוג באופן נרחב בשנות ה-9019. עם ההתקדמות הטכנולוגית, החוקרים מתמקדים יותר ויותר בתוצאות שהושגו באמצעות טכנולוגיות אלה. עם זאת, תשומת הלב שניתנה לעדכון וסיכום שיטות טכניות פחתה בהדרגה. מאמר זה מציג שיטה מפורטת להפרדה טרייה של תאי שריר חלק בכלי הדם והשימוש הבא בתאים אלה לתיעוד זרמי קיר, במטרה לסייע לחוק...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית הכישרונות המיוחדים של אוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית עבור "תוכנית קידום מחקר של חוקרי שינגלין וכישרונות דיסציפלינה" (33002324) ופרויקט מחקר ופיתוח מרכזי להצגת כישרונות מדעיים וטכנולוגיים ברמה גבוהה בעיר לוליאנג (2022RC28).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אלבומין סרום בקר | סיגמה, ארה"ב | B2064 | |
| בריום כלוריד | מקלין ביוכימיה ושות', בע"מ, שנחאי, סין | B861682 | |
| CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A501330 | |
| מצלמה | מצלמה Hamamatsu, יפן | C11440 | |
| תוכנת מצלמה | Image J, ארה"ב | מיקרו-מנהל 2.0.0-גמל | |
| קולגנאז F | סיגמא, ארה"ב | C7926 | |
| קולגנאז H | סיגמא, ארה"ב | C8051 | |
| מחשב | לנובו, סין | ~ | |
| תוכנת רכישת נתונים | מכשירים מולקולריים, ארה"ב | Clampex 10.4 | |
| תוכנת ניתוח נתונים | Axon, ארה"ב | clampfit 10.4 | |
| D-גלוקוז | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A610219 | |
| ממיר דיגיטלי-אנלוגי | Molecular Devices, ארה"ב | Axon digidata 1550B | |
| Dithiothreitol | Sigma, ארה"ב | D0632 | |
| תוכנת ציור | סן דייגו, קליפורניה, ארה"ב | GraphPad | |
| EGTA | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A600077 | |
| צינור זכוכית | DL Naturegene מדעי החיים.ארה"ב | B150-86-10 | |
| HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., שאנדונג, סין | S3872 | |
| KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A100395 | |
| KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A100781 | |
| MgCl2· 6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A100288 | |
| Micromanipulator | sutter, ארה"ב | MP285A | |
| Micropipette pull | sutter, ארה"ב | P1000 | |
| מיקרוסקופ | אולימפוס, יפן | IX73 | |
| Na2-ATP | Sigma, ארה"ב | A26209 | |
| Na2HPO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A610404 | |
| NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A100241 | |
| NaH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A600878 | |
| NaHCO3 | Sangon Biotech Co., בע"מ, שנחאי, סין | A100865 | |
| NaOH | Sangon Biotech Co., Ltd., שנחאי, סין | A100173 | |
| Papain | Sigma, ארה"ב | P4762 | |
| אשלגן-D-גלוקונאט | סנגון ביוטק ושות', בע"מ, שנחאי, סין | A507810 | |
| מגבר אותות | מכשירים מולקולריים, ארה"ב | Axon MutiClamp 700B | |
| תוכנת מגבר אותות | מכשירים מולקולריים, ארה"ב | MultiClamp Commander תוכנה | |
| נתרן ניטרופרוסיד | סנגון ביוטק ושות', בע"מ, שנחאי, סין | A600867 | |
| תוכנת ניתוח סטטיסטי | סן דייגו, קליפורניה, ארה"ב | GraphPad |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה