כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסטנדרטיזציה של הכנת שריר חלק מבודד של הארנב לצורך הערכה פרמקולוגית במבחנה , תוך שימוש במערכת ניסוי שריר חלק בטמפרטורה קבועה אופקית לרישום נתונים בזמן אמת של פעילות התכווצות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסטנדרטיזציה של הכנת שריר חלק מבודד של הארנב לצורך הערכה פרמקולוגית במבחנה , תוך שימוש במערכת ניסוי שריר חלק בטמפרטורה קבועה אופקית לרישום נתונים בזמן אמת של פעילות התכווצות.
פעילות ההתכווצות המתואמת של שריר חלק במערכת העיכול מהווה את הבסיס הפיזיולוגי לשמירה על תפקודי עיכול, ספיגה והעברה תקינים, כאשר תפקוד לקוי קשור קשר הדוק להפרעות תנועתיות. טכניקת הפרפוזיה המבודדת של איברים מבטלת הפרעות מורכבות בגוף —כגון גורמים עצביים, אנדוקריניים והמודינמיים—ומשמשת מודל קלאסי למחקרים פרמקולוגיים. לשם כך, מחקר זה מפרט פרוטוקול שלב אחר שלב להכנה סטנדרטית של שריר תריסריון מבודד בארנב. תהליך העבודה הפרוצדורלי מדגיש את השלבים הקריטיים של הכנת פתרונות, המתת חסד לארנב, ביצוע לפרוטומיה מדויקת של אמצע הבטן לכריתת רקמות מהירה, השעיית רצועות השרירים החלקות, וכיול מתמרים להקלטת מתח בזמן אמת. בהתבסס על פלטפורמה טכנית זו, אימתנו את השיטה עוד יותר על ידי הערכת השפעות נוזל הפה Huoxiang Zhengqi (HXZQ-OL) על התכווצויות ספונטניות והתכווצויות טטניות הנגרמות על ידי אצטילכולין/בריום כלוריד. לסיכום, פרוטוקול זה מספק מסגרת מתודולוגית איתנה וניתנת לשחזור גבוה, המספקת פלטפורמת סקר חוץ-גופית רחבה להערכה פרמקולוגית של תרופות טיפוליות המתמקדות בתנועתיות מערכת העיכול.
פעילות ההתכווצות המתואמת של שריר חלק במערכת העיכול משמשת כבסיס פיזיולוגי לשמירה על תפקודי העיכול, הספיגה וההובלה התקינים1. תפקוד לקוי שלו קשור קשר הדוק להפרעות קליניות נפוצות שונות, כולל תסמונת המעי הרגיז2, דיספפסיה פונקציונלית3, והפרעות תנועתיות במערכת העיכול לאחר ניתוח4. הבהרת המנגנונים המולקולריים והפרמקולוגיים המווסתים את פעילות השריר החלק היא קריטית לפיתוח טיפולים פרוקינטיים או אנטי-ספזמודיים חדשים. בתחום מחקר זה, טכניקת הפרפוזיה המבודדת לאיברים משמשת כמודל קלאסי. הוא מציע ערך מעשי על ידי הסרת הפרעות מורכבות ב-vivo כגון גורמים עצביים, אנדוקריניים והמודינמיים, ובכך מאפשר הערכה ישירה ומדויקת של השפעות תרופות או חומרים פעילים על טונוס השריר החלק 5,6.
הקמת פרוטוקולים יציבים ואמינים להכנת רקמות במבחנה ורישום נתונים חיונית להשגת תוצאות איכותיות וניתנות לשחזור. שיטות ניסוי קיימות בשרירי המעי במבחנה דורשות אופטימיזציה וסטנדרטיזציה נוספת בכמה תחומים: ניהול סטנדרטי של בעלי חיים ניסיוניים, טכניקות ניתוח מדויקות לאיסוף רקמות, שליטה עקבית סביבתית במערכות פרפוזיה, ואיסוף נתונים אוטומטי בשילוב ניתוח סטנדרטי. לדוגמה, טמפרטורת נוזל הפרפוזיה ורמות ה-pH, נזק מכני במהלך קצירת רקמות והגדרות עומס מוקדם של הרקמה יכולים כולם להשפיע משמעותית על חיוניות הרקמה ולגרום לטעויות ניסיוניות. גורמים אלה פוגעים באמינות התוצאות ומקשים על ההשוואה בין מחקרים שונים 7,8.
לכן, מחקר זה שואף לקבוע ולפתח פרוטוקול סטנדרטי להכנת דגימות שריר חלק מבודדות מארנבים ולביצוע רישום מתיחות בזמן אמת. פרוטוקול זה מתאר באופן שיטתי את כל התהליך, החל מאתיקה ורווחת בעלי חיים ניסיוניים, לפרוטומיה אספטית ובידוד מדויק של מקטעי המעי, ועד להשגת שליטה סביבתית, הגדרות טעינה מוקדמות סטנדרטיות במתח, ואיסוף נתונים מדויק באמצעות מערכת פרפוזיה אופקית משולבת בטמפרטורה קבועה ומערכת קליטת אותות פיזיולוגית רב-ערוצית. בהתבסס על פלטפורמה טכנית סטנדרטית זו, יישמנו גם שיטות מינון מצטברות להערכת כמותית של השפעות נוזל הפה Huoxiang Zhengqi (HXZQ-OL), העומד בסטנדרטים של האיכות של הפרמקופיאה הסינית (מהדורת 2025)9, על התכווצויות ספונטניות והתכווצויות טטניות הנגרמות על ידי אצטילכולין ובריום כלוריד בשריר חלק מבודד בשריר התריסריון החלק. נוזל הפה Huoxiang Zhengqi (HXZQ-OL), צורת מינון דרך הפה של נוסחת הרפואה הסינית המסורתית הקלאסית Huoxiang Zhengqi, נמצא בשימוש נפוץ בסין לטיפול בהפרעות במערכת העיכול, ומספק את ההיגיון להערכת השפעתו הישירה על שריר חלק מבודד במעי. מחקר זה לא רק מספק ראיות פרמקולוגיות ניסיוניות ישירות שמבהירות את השפעות הרגולציה של השריר החלק במערכת העיכול של HXZQ-OL, אלא גם משמש כמודל מתודולוגי סטנדרטי וניתן לשחזור לסקר פרמקולוגי ולמחקרים במבחנה של שריר חלק במערכת העיכול.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ארנבים לבנים ניו זילנדיים בוגרים בריאים מכל מין (במשקל 2.0–2.5 ק"ג) שימשו בעבודה זו. כל ההליכים הניסיוניים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה, ואושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים המעבדתיים של אוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית (מספר אישור: [2026070]). נעשו כל המאמצים למזער סבל בעלי חיים ולהפחית את מספר בעלי החיים בשימוש. דיאגרמת זרימת העבודה מוצגת באיור 1.
1. הכנת תמיסה
הערה: כל התמיסות העובדות, כולל תמיסת טירוד, אצטילכולין (ACh), כלוריד בריום, אטרופין וורפמיל, חייבות להיות מוכנות טריות מיד לפני הניסוי.
2. הכנת דגימות שריר חלק של ארנב במבחנה
3. הפעלת מערכת ניסיונית אופקית בשריר חלק בטמפרטורה קבועה והזרקת תמיסה
4. חיבור מערכת הקלטה ועיבוד פיזיולוגית רב-ערוצית לבין הפעלת תוכנה
5. הגדרת עומס מוקדם במתלה ומתיחה של רצועת שריר התריסריון
6. רכישת נתונים ניסיוניים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול ניסויי זה מתאר את שיטת ההכנה הסטנדרטית לרצועות שריר תריסרי-תריסרי מבודדות של הארנב ואת תהליך רישום המתח הדינמי ושינויים בתדר בזמן אמת באמצעות מערכת פרפוזיה מבודדת לאיברים. בהתאם לפרוטוקול זה, HXZQ-OL נוסף ברצף באמצעות מינון מצטבר באמבט תמיסה של טירוד בנפח 20 מ"ל, והגיע לריכוזי נפח סופיים של 10, 20, 30, 40 ו-50 מיקרוליטר/מ"ל באמבטיה. בהתייחס לסטנדרטים של הפרמקופיאה הסינית (מהדורת 2025), ריכוזים אלו תואמים לפרוסות תרופות גולמיות ברמות 6.6, 13.2, 19.8, 26.4 ו-33.0 מ"ג/מ"ל, בהתאמה. בריכוז הגבוה ביותר של HXZQ-OL שנבד...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טכניקות רישום איברים מבודדים ורישום מתח מהוות שיטות קלאסיות ללימוד פיזיולוגיה ופרמקולוגיה של שריר חלק. ממצאיהם חשובים מאוד להבהרת המנגנונים הפתופיזיולוגיים שמאחורי הפרעות תנועתיות במערכת העיכול, מחלות כלי דם ותפקוד לקוי ברחם 12,13,14,15. באמצעות מודל תריסרי-תריסרי-ארנב אקס ויבו סטנדרטי, מחקר זה הראה כי HXZQ-OL גורם להרפיה תלויה בריכוז של שריר חלק במעי....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט קידום מחקר המלגאים שינגלין של אוניברסיטת צ'נגדו ב-TCM (QJRC2022031), פרויקט כישרונות הילדים המלומדים שינגלין של אוניברסיטת צ'נגדו ב-TCM (MPRC2023027), וקרן החדשנות המשותפת של בתי החולים המשותפים (LH202402016).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 0.5-10 µL Pipette | Dalong Laboratory Instruments Co., Ltd. | 7010101004 | |
| 10 µL Pipette tips | LABSELECT | T-001-10 | |
| 10 mL Volumetric flask | Sichuan Shuniu Glass Instrument Co., Ltd. | B-043804 | |
| 100 mL Volumetric flask | Sichuan Shuniu Glass Instrument Co., Ltd. | B-043807 | |
| 100-1000 µL Pipette | Dalong Laboratory Instruments Co., Ltd. | 7010101014 | |
| 1250 µL Pipette tips | LABSELECT | T-001-1250 | |
| 20 mL Volumetric flask | Sichuan Shuniu Glass Instrument Co., Ltd. | B-010105 | |
| 200 µL Pipette tips | LABSELECT | T-001-200 | |
| 50 mL Conical centrifuge tube | LABSELECT | CT-002-50A | |
| 5-50 µL Pipette | Dalong Laboratory Instruments Co., Ltd. | 7010101006 | |
| Acetylcholine chloride | Supelco | PHR1546 | |
| All-in-One Lab Computer | Lenovo | R5-3500U | |
| Atropine sulfate | Macklin | A822893 | |
| Barium chloride | Sigma-Aldrich | 342920 | |
| Calcium chloride | Sigma-Aldrich | 499609 | |
| D-Glucose | Sigma-Aldrich | G5767 | |
| Freezing point osmometer | Shanghai Precision Instruments Co., Ltd. | BS100 | |
| Horizontal Constant-Temperature Smooth Muscle Experiment System | Chengdu Instrument Factory | DSQG-1 | |
| Huoxiang Zhengqi Oral Liquid | Taiji Group Co., Ltd. | Z50020409 | |
| Magnesium chloride | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| Multi-Channel Physiological Recording and Processing System | Chengdu Instrument Factory | RM6240XC | |
| New Zealand White rabbits | Pizhou Dongfang Breeding Co., Ltd. (License No.: SCXK[Su]2022-0004) | either sex (weighing 2.0–2.5 kg) | |
| pH meter | Shanghai Leici | PHS-25 | |
| Potassium chloride | Sigma-Aldrich | P5405 | |
| Povidone-iodine | H&H Medical Co., Ltd. | 3180132 | |
| Precision balance (0.1 mg) | Sartorius | BCE64i | |
| Saline solution | H&H Medical Co., Ltd. | 100014438029 | |
| Sodium bicarbonate | Sigma-Aldrich | S6014 | |
| Sodium chloride | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| Sodium dihydrogen phosphate | Supelco | 1063700250 | |
| Sodium Pentobarbital | Sigma-Aldrich | P3761 | |
| Verapamil Hydrochloride | Macklin | V820460 | |
| Vortex mixer | Kylin-Bell | XW-80A |