Name: מדידות התכווצות שרירים בpapillary מבודדים לחקירת הלב Inotropy בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-09-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 22 s
Description: למד שיטה לבידוד שרירי papillary מהחדר השמאלי בעכברים לחקר תפקוד התכווצות הלב In vitro. השיטה מאפשרת הערכה ישירה של תכונות התכווצות לבבית במודל מבודד.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה על ידי Deutsche Forschungsgemeinschaft (KFO 196 &quot;Signaltransduktion bei adaptativen und maladaptiven kardialen Remodelling-Prozessen&quot;, FR 1,638 / 1-2) ועל ידי DZHK (המרכז הגרמני לחקר לב וכלי דם, חלק מהמרכזים הגרמנים לחקר הבריאות , שהוא (משרד הגרמני לחינוך ומחקר) BMBF יוזמה).

הערה: השלבים הבסיסיים של הליך הבידוד מוצגות באיור 1 כל השלבים מתוארים בפירוט בפרוטוקול הבא.. בידוד שריר פפילרי, הרכבה בתא אמבטיה איבר, רכישה והניתוח מתבצעת בלוח זמנים ברציפות וחובה. כל הניסויים בבעלי החיים בוצעו בהתאם לחקיקה גרמנית בהגנה על בעלי החיים ואושרו על ידי דירקטוריון האתיקה הסקירה של אוניברסיטת היידלברג. 1. הכנת מכשור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתכווצות מדידות להשתמש התקנת אמבטיה איבר מרובה חדרים. רכיבים של vivo לשעבר התקנת אמבטיה איבר התכווצות מוצגים באיור 2. הערה: כדי למזער את כמות הזמן בין ההכנה של שריר פפילרי ותחילת פרוטוקול הניסוי, להגדיר את הציוד ולהכין מאגרים לפני provid איסוף tissue.This הניסיוניes את הכמות הגדולה ביותר של זמן שהרקמה נשארת קיימא לבצע ניסויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל את ציוד מחשבים ורכישת נתונים. הפעל חום אמבטיה איבר (מראש ל 32 מעלות צלזיוס) ולאפשר ליחידות טמפרטורה קבועה מראש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את ציוד הרכישה. התחל הקלטת נתונים כאמור בתוכנה ידנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו ולנהל כיול (במידת צורך) בכל ערוץ ואפס כל הערוצים כדי לתקנן את האות החשמלית שסופקה ממתמר כוח בהתאמה (הקשורים לערוץ ש) לכוח 2-ז מסופק על ידי משקל מוסמך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל אספקת גז (95% O 2/5% CO 2) לתאי אמבטיה איברים. ברציפות בגז כל התאים במהלך מדידות הפרוטוקול כולו. </li></ol> 2. הכנת חוצצים ופתרונות פיסיולוגיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון חיץ קרבס-Henseleit מנת להגיע לריכוזים סופיים של 119 מ&quot;מ NaCl; 25 מ&quot;מ NaHCO 3; 4.6 מ&quot;מ KCl; גלוקוז 11mm; 1 מ&quot;מ Na-pyruvate; 1.5 מ&quot;מ CaCl 2; 1.64 מ&quot;מ MgSO 4; 1.18 מ&quot;מ KH 2 PO 4 ולהתאים את ה- pH 7.4 (ראה פתרון פיזיולוגי טבלת 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון חיץ קרבס-Henseleit נפרד לשימוש במהלך בידוד כמתואר בשלב 2.1 עם monoxime נוסף 30mm 2,3-Butanedione (BDM) ו -50 IE הפרין / מיליליטר. פתרון מגניב ל- C ° 4 (ראה פתרון הכנת טבלת 1). לסימולציה איסכמיה, להכין איסכמיה-פתרון כפי שמתואר בטבלה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפרוטוקול של 2 + Ca - ההתכווצות תלויה, להוסיף Ca 2 + לפתרון חיץ קרבס-Henseleit לריכוז סופי מבוקש. הערה: להכין פתרונות אלה ישירות לפני השימוש בו וGass עם carbogen להימנע משקעים של Calciumcarbonate. פתרון Prewarm 32 מעלות צלזיוס לפני השימוש. </li></ol> 3. הכנת תבשיל Tube וDissection בגז המשמש בpapillary כריתת הנוהל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר גז רךלשיר צינור (מ&quot;מ קוטר 2-4 חיצוני) לחיבור הגז (100% חמצן, carbogen לחלופין) עם המומחה עובד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צור טבעת סגורה של צינור הגזים ההולם בתוך הצלחת לנתיחה. לנקב את צינור הגזים מספר פעמים שמבעבעות רציף מובטחת. צינור בגז זה יכול לשמש מספר פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן צלחת לנתיחה עם אלסטומר סיליקון בתחתית (0.5 סנטימטרים עובי), כך שיכולות להיות תקועות סיכות לתוכו. מנה זו יכולה לשמש מספר פעמים. </li></ol> 4. בידוד של שרירים השמאל הקדמי papillary מעכברים הערה: לפני שמתחילה את הבידוד של שריר פפילרי, לבדוק שקווי הגז ברורים של חסימות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן התקנת אמבטיה איבר כאמור בסעיף הפרוטוקול 1-3 לפני שמתחיל בהכנה של שרירי papillary. הכן את כל הפתרונות ביום של הניסוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקריב את העכבר (כ 8-12 שבועות) על ידי accordi נקע בצוואר הרחםng לעבודת מומחה והנחיות מוסדיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תקן את החיה בעמדת גב כפות רגליו קדמיות על ידי תיקון ואחורי כפות על לוח לנתיחה, לפתוח את בית החזה לרוחב משני הצדדים על ידי חיתוך דרך הצלעות במספריים חדים עצם, ואז לחתוך את הסרעפת עם חתך רוחבי. הסר את קרום הלב. עכשיו הלב ואב העורקים נגישים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתקן את הלב עם מלקחיים בוטים על truncus כלי הדם הקרוב ללב ולהפריד את הלב במהירות עם מספריים מהריאות והרקמות שמסביב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר את הלב הפועם בצלחת פטרי המלא בפתרון הכנה מקוררת בגז עם חמצן (שלב 2.2). לאפשר ללב להכות ולעורר התכווצויות לב ברכות באמצעות נגיעה בשיא של הלב עם מלקחיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע הלב הוא exsanguinous לגמרי, להעביר אותו לצלחת לנתיחה מלאה בפתרון מקורר הכנה (שלב 2.2) וגז עם O 2. מהצעד הזה על שימוש סטראו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתקן את חימוםרט בסיכה קטנה בחדר ממני, כך שהלב הוא ראה מגב (חדר ממני ממוקם בצד ימין ממבטו של המפעיל). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספריים מייקר שימוש להפריד שני הפרוזדורים ברמה בין העליות והחדרים, לחתוך חיבור רקמה מחדרי הלב וזורקים. לבצע חתך דרך קיר החדר מAV-שסתום הרמה-לשיא של הלב להימנע מכל לחץ מכאני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את החדר ולתקן את הקיר החופשי בצד השמאל עם מלקחיים, ובכך שיש להסתכל בשני שרירי papillary חדר שמאלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך מעט מרוחב רקמת חדרית בשני הצדדים של שריר פפילרי הקדמי השמאלי שימור חלק מהמפרש מסתמית על הכנת שריר פפילרי ולהימנע מלגעת או מתיחת שריר פפילרי ככל האפשר. לנתח את קיר רקמת חדרית שנותרה משריר פפילרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף חוטי משי (7/0, 0.5 מדד) בשני הצדדים של הכנת שריר פפילרי<html> aration, אחד על המפרש מסתמית ואחד בחלק השרירי. תקן את ההכנה בתא האמבטיה איבר מלא בפתרון אמבטיה איבר וגז עם carbogen, כמו טמפרטורת 32 מעלות צלזיוס הוא הציעה. </li></ol> 5. איזון וגירוי של שריר פפילרי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעורר את הכנת שריר פפילרי עם פולסים מלבניים (משך 2 ms והנוכחי של 100 מילי-אמפר) בתדירות גירוי של 1 הרץ מייד לאחר הקיבוע באמבטיה האיברים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא שינוי תכוף של פתרון האמבטיה איבר, או על ידי שינוי רציף או על ידי שינוי תכוף במדריך (כל 5 דקות) על פי ההגדרה של סוג האמבטיה איבר בשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהדרגה להגדיל את היומרה עד כוח עווית מקסימאלי בהגיעה. הוא הגיע כוח עווית מקסימאלי כאשר הגידול של היומרה לא אחרי הגדלת נוספת בכוח העווית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 45-60 דקות של איזון, להתחיל פרוטוקול הניסוי. </li></ol>&quot;Jove_title&quot;&gt; 6. הציע פרוטוקולי ניסוי למדידת התכווצות הערה: פרוטוקול הניסוי המפורט להלן כולל תמרונים סטנדרטיים לאפיין התכווצות לב בתנאים פיסיולוגיים וpathophysiological. בסעיף הנציג אנו מתארים פרוטוקולים אלה בפירוט גם מראה תוצאות נציג (ראה גם טבלה 2). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקלטה וניתוח של פרוטוקולי הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקלטה, להשתמש בתוכנה מתאימה עם רזולוציה נאותה זמנית (1kHz ≥ שיעור רכישה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתוח פרמטרים כוללים משרעת כוח העווית (גובה), זמן שיא מתח (TTP) וזמן המחצית מקסימאלי הרפיה (R 50 / TFall, בהתאמה) כאמור בתוכנה (כמו בדוגמה של תרשים 5.5 של ADInstruments, ראה איור 4). </li></ol></li></ol>

<ol><li>Endoh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Ca2%2B+signaling+and+Ca2%2B+sensitizers%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+J%22%5BJournal%5D)">Cardiac Ca2+ signaling and Ca2+ sensitizers.</a> Circ J. 12 (12), 1915-1925 (2008).</li>
<li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+cycling+and+signaling+in+cardiac+myocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium cycling and signaling in cardiac myocytes.</a> Annu Rev Physiol. 70, 23-49 (2008).</li>
<li>Bers, D., Despa, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Na%2FK-ATPase%E2%80%94an+integral+player+in+the+adrenergic+fight-or+flight+response%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Na/K-ATPase—an integral player in the adrenergic fight-or flight response.</a> Trends Cardiovasc Med. 19, 111-118 (2009).</li>
<li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+excitation%E2%80%93contraction+coupling%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cardiac excitation–contraction coupling.</a> Nature. 415, 198-205 (2002).</li>
<li>Pieske, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((al.+Ca%282%2B%29-dependent+and+Ca%282%2B%29-independent+regulation+of+contractility+in+isolated+human+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">al. Ca(2+)-dependent and Ca(2+)-independent regulation of contractility in isolated human myocardium.</a> Basic Res Cardiol. 92, Suppl 1. 75-86 (1997).</li>
<li>Corbin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sildenafilcitrate+does+not+affect+cardiac+contractility+in+human+or+dog+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Med+ResOpin%22%5BJournal%5D)">Sildenafilcitrate does not affect cardiac contractility in human or dog heart.</a> Curr Med ResOpin. 19 (8), 747-752 (2003).</li>
<li>Romero-Vecchione, E., Vasquez, J., Rosa, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+negative+inotropic+effect+of+cocaine+in+rat+ventricle+strip%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cient+Venez%22%5BJournal%5D)">Direct negative inotropic effect of cocaine in rat ventricle strip.</a> Acta Cient Venez. 47 (1), 17-23 (1996).</li>
<li>Näbauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+inotropic+effects+in+isolated+ventricular+myocardium+from+nonfailing+and+terminally+failing+human+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Positive inotropic effects in isolated ventricular myocardium from nonfailing and terminally failing human hearts.</a> Eur J Clin Invest. 18 (6), 600-606 (1988).</li>
<li>Gao, W. D., Perez, N. G., Marban, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+cycling+and+contractile+activation+in+intact+mouse+cardiac+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Calcium cycling and contractile activation in intact mouse cardiac muscle.</a> J Physiol. 507, 175-184 (1998).</li>
<li>Bluhm, W. F., Kranias, E. G., Dillmann, W. H., Meyer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phospholamban%3A+a+major+determinant+of+the+cardiac+force-frequency+relationship%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Phospholamban: a major determinant of the cardiac force-frequency relationship.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (1), H249-H255 (2000).</li>
<li>Redel, A., Baumgartner, W., Golenhofen, K., Drenckhahn, D., Golenhofen, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+activity+and+force-frequency+relationship+of+isolated+mouse+papillary+muscle%3A+effects+of+extracellular+calcium+concentration%2C+temperature+and+contraction+type%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Mechanical activity and force-frequency relationship of isolated mouse papillary muscle: effects of extracellular calcium concentration, temperature and contraction type.</a> Pflugers Arch. 445 (2), 297-304 (2002).</li>
<li>Uhl, S., Mathar, I., Vennekens, R., Freichel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenylyl+cyclase-mediated+effects+contribute+to+increased+Isoprenaline-induced+cardiac+contractility+in+TRPM4+deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22JMCC%22%5BJournal%5D)">Adenylyl cyclase-mediated effects contribute to increased Isoprenaline-induced cardiac contractility in TRPM4 deficient mice.</a> JMCC. 74, 307-317 (2014).</li>
<li>Allen, D. G., Jewell, B. R., Wood, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+of+the+contractility+of+mammalian+myocardium+at+low+rates+of+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Studies of the contractility of mammalian myocardium at low rates of stimulation.</a> J Physiol. 254 (1), 1-17 (1976).</li>
<li>Pieske, B., Maier, L. S., Schmidt-Schweda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sarcoplasmic+reticulum+Ca2%2B+load+in+human+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Basic+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Sarcoplasmic reticulum Ca2+ load in human heart failure.</a> Basic Res Cardiol. 97, Suppl 1. 163-171 (2002).</li>
<li>Koch-Weser, J., Blinks, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Influence+of+the+Interval+between+Beats+on+Myocardial+Contractility%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol+Rev%22%5BJournal%5D)">The Influence of the Interval between Beats on Myocardial Contractility.</a> Pharmacol Rev. 15, 601-652 (1963).</li>
<li>Bocalini, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+remodeling+after+large+infarcts+in+rat+converts+post+rest-potentiation+in+force+decay%5BTitle%5D)+AND+%22Arq+Bras+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Myocardial remodeling after large infarcts in rat converts post rest-potentiation in force decay.</a> Arq Bras Cardiol. 98 (3), 243-251 (2012).</li>
<li>Juggi, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+ischemia-reperfusion+on+the+post-rest+inotropy+of+isolated+perfused+rat+heart%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cell+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Effect of ischemia-reperfusion on the post-rest inotropy of isolated perfused rat heart.</a> J Cell Mol Med. 6 (4), 621-630 (2002).</li>
<li>Lakatta, E. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+Bowditch%3A+the+convergence+of+cardiac+chronotropy+and+inotropy%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Calcium%22%5BJournal%5D)">Beyond Bowditch: the convergence of cardiac chronotropy and inotropy.</a> Cell Calcium. 35 (6), 629-624 (2004).</li>
<li>Taylor, D. G., Parilak, L. D., LeWinter, M. M., Knot, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+rat+left+ventricle+force+and+Ca2%2B+-frequency+relationships%3A+similarities+to+dog+and+human%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc+Res%22%5BJournal%5D)">Quantification of the rat left ventricle force and Ca2+ -frequency relationships: similarities to dog and human.</a> Cardiovasc Res. 61 (1), 77-86 (2004).</li>
<li>Schmidt, U., Hajjar, R. J., Gwathmey, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+force-interval+relationship+in+human+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">The force-interval relationship in human myocardium.</a> J Card Fail. 1 (4), 311-321 (1995).</li>
<li>Rossman, E. I., Petre, R. E., Chaudhary, K. W., Piacentino, V. 3rd, Janssen, P. M., Gaughan, J. P., Houser, S. R., Margulies, K. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormal+frequency-dependentresponses+represent+the+pathophysiologic+signature+of+contractile+failure+inhuman+myocardium%5BTitle%5D)+AND+%22JMCC%22%5BJournal%5D)">Abnormal frequency-dependentresponses represent the pathophysiologic signature of contractile failure inhuman myocardium.</a> JMCC. 36 (1), 33-42 (2004).</li>
<li>Moran, A. E., Forouzanfar, M. H., Roth, G. A., Mensah, G. A., Ezzati, M., Murray, C. J., Naghavi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+trends+in+ischemic+heart+disease+mortality+in+21+world+regions%2C+1980+to+2010%3A+the+Global+Burden+of+Disease+2010+stud%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Temporal trends in ischemic heart disease mortality in 21 world regions, 1980 to 2010: the Global Burden of Disease 2010 stud.</a> Circulation. 129 (14), 1483-1492 (1980).</li>
<li>Lee, J. A., Allen, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Changes+in+intracellular+free+calcium+concentration+during+long+exposures+to+simulated+ischemia+in+isolated+mammalian+ventricular+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Changes in intracellular free calcium concentration during long exposures to simulated ischemia in isolated mammalian ventricular muscle.</a> Circ Res. 71 (1), 58-69 (1992).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

בכתב יד זה אנו מתארים שיטה לחקור התכווצות של שריר פפילרי עכברי במבחנה אשר ניתן להשתמש בי לענות על כמה שאלות מדעיות הקשורים לפיזיולוגיה והפתולוגיה לב בעכברים, כמו גם לתמוך בניתוח של קווים מהונדסים והגילוי של גישות תרופות חדשות לטיפול בבעיות בתפקוד לב. אנו מדגימים את השימוש בשיטה זו כדי להעריך את המאפיינים פיסיולוגיים, פתולוגי ותרופתיים של התכווצות שריר לב (ראה איור 3). יישומים נוספים שלא מודגמים כאן כוללים הערכה של מסלולים תאיים באמצעות סוכנים תרופתיים שונ...

החקירה של חלבונים כמו תעלות יונים המתייחסות לתפקידם התכווצות לב היא חיונית כדי לגלות pathomechanisms שונה ולהקים אסטרטגיות טיפוליות חדשות לטיפול במחלות לב, כגון איסכמיה ואי ספיקת לב. פונקצית התכווצות של שריר לב יונקים ידוע להיות מווסת על ידי ערוצים שונים יון, מובילים וחלבונים אחרים. פוטנציאל פעולה עורר הפעלה של מתח L-סוג sarcolemmal תלוי Ca 2 + ערוצים מובילים לזרם Ca 2 + מהחלל תאי ולאחר מכן לCa 2 + -induced שחרור Ca 2 + (CICR) 1, אשר מפעיל התכווצות סלולרית 2. Ca 2 + -signaling משחק תפקיד מרכזי בהתכווצות והסתגלות לב ללחץ פיסיולוגי או פתולוגי. קטכולאמינים להפעיל רצפטורים β-adrenergic לב, ובכך מגרה cyclase adenylyl (AC) שמסנתז cAMP. שהופעל, protein kinase (PKA) phosphorylates חלבונים תאיים וקרום שונים הקשורים כמו L-סוג 2 + ערוצי Ca, phospholamban וקולטנים ryanodine וכתוצאה מכך השינוי של Ca 2 + ארעיים ו1,3,4 התכווצות לב. המחנה הוא מושפל על ידי phosphodiesterase (PDE). הפעלה של קולטנים מצמידים Gs האחרים מאשר β-adrenoceptors גם מובילה להצטברות של cAMP. טכניקת מדידות התכווצות בשריר של חדר מבודד רצועות מבוססת היטב למיני יונקים גדולים 5-8. בהתבסס על האפשרות של גן המיקוד בעכברים חשוב להקים שיטות לנתח פיזיולוגיה של לב עכברית. עם זאת, הנתונים קיימים על המאפיינים הפיסיולוגיים של הכנות שריר מבודדות בעכברים משתנים בהתאם לתנאי ניסוי 9-12. השיטה המתוארת משמשת כדי לנתח התכווצות לב של שריר פפילרי מראש עזב חדריתparations במבחנה. חקירה של התכווצות לב מבוצעת בהיעדר השפעות שינוי התכווצות לב in vivo, כמו לחץ דם, גירוי neurohumoral ולחץ פיזי או חילוף חומרים. שיעור הפועם של הכנת שריר קבלנות יכול להיות מוגדר בקפדנות ושינה באופן שרירותי. עווית כוח ניתן לנתח בהקשר של גירויים ספציפיים כגון ריכוז סידן, להכות בתדירות או בטמפרטורה. בנוסף, שיטה זו יכולה לשמש כדי לחקור רכיבי מסלול איתות שונים ולהשוות את ביצועי לב של דגמי עכבר מהונדסים גנטי על ידי שליטה תנאי ניסוי שהוזכרו לעיל.

<table><tbody><tr><td>נתרן כלורי</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>נתרן ביקרבונט</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5761&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן כלורי</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P9333</td><td></td></tr><tr><td>גלוקוז</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>D9434&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>נתרן פירובט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P5280&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>סידן כלוריד דיהידראט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>223506</td><td></td></tr><tr><td>מגנזיום גופרתי הפטאהידרט</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>230391</td><td></td></tr><tr><td>אשלגן פוספט מונו-בסיסי</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P 5655</td><td></td></tr><tr><td>2,3-בוטנדיון מונוקסימה</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>B0753</td><td></td></tr><tr><td>3-איזובוטיל-1-מתילקסנטין</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>I5879</td><td>הצהרת סכנה H 302, לפתור ב- DMSO</td></tr><tr><td>דימתיל סולפוקסיד (DMSO)</td> <td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>D2650</td><td></td></tr><tr><td>איזופרנלין הידרוכלוריד</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>I5627</td><td>הצהרת סכנה H 315-H319-H335</td></tr><tr><td>נתרן הפרין 250.000 יחס IE / 10 מ"ל</td><td></td><td>PZN 3874685</td><td></td></tr><tr><td>היסטמין דיהידרוכלוריד</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>H7250</td><td>הצהרת סכנה H 315-H 317-H319- H334-H335</td></tr></tbody></table>

מדידות התכווצות שרירים בpapillary מבודדים לחקירת הלב inotropy בעכברים

Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice

שריר פפילרי מבודד מהלב עכבר בוגר יכול לשמש כדי לחקור התכווצות לב במהלך פיסיולוגיים / מצבים פתולוגיים שונים. ניתן להעריך את מאפייני ההתכווצות באופן עצמאי של השפעות חיצוניות כגון טונוס כלי דם או מעמד neurohumoral. הוא מתאר בין מדידות תא בודדות עם myocytes לב מבודד ובמחקרי vivo כמו אקו גישה מדעית. כך, הכנות שריר פפילרי לשמש כמודל מצוין ללמוד פיזיולוגיה / הפתופיזיולוגיה לב ויכול לשמש לחקירות כמו האפנון על ידי סוכנים תרופתיים או החקירה של מודלים של בעלי חיים מהונדסים. כאן, אנו מתארים שיטה של ​​בידוד שריר פפילרי הקדמי השמאלי עכברי לחקור התכווצות לב בהתקנת אמבטיה איברים. בניגוד להכנת רצועת שריר מבודד מקיר החדר, שריר פפילרי יכול להיות מוכן בטוטו מבלי לפגוע בשרירי tissuדואר קשה. התקנת האמבטיה האיבר מורכבת מכמה תאי אמבטיה איבר מצויד אלקטרודה, גז וטמפרטורה מבוקרת. שריר פפילרי המבודד קבוע בתא האמבטיה איבר וגירוי חשמלי. כוח העווית עורר נרשם באמצעות מתמר לחץ ופרמטרים כגון פרפור כוח משרעת ועווית קינטיקה מנותחות. ניתן לבצע פרוטוקולי ניסוי שונים כדי לחקור את סידן והתכווצות תדירות תלויה, כמו גם עקומות מנה-תגובה של סוכני התכווצות כמו קטכולאמינים או תרופות אחרות. בנוסף, תנאים פתולוגיים כמו איסכמיה החריפה יכולים להיות מדומים.

הפרוטוקול של כתב היד הזה למדידות התכווצות של שריר הכנות מבודדות עכברית פפילרי מכוון לתנאים אופטימליים כדי להשיג תוצאות ניסוי לשחזור בתנאים פיסיולוגיים. כדי להגדיר תנאי ניסוי אופטימליים ביצענו ניסויי טייס משתנים טמפרטורת אמבטיה איבר וריכוז סידן תאי (ראה גם 12). הפרוטוקול המתואר כאן בוצע עם ריכוז תאי סיד של 1.5 מ&quot;מ וטמפרטורה של 32 מעלות צלזיוס. תכונות התכווצות בסל <p class="jove_content" style="...

שריר פפילרי חדרית עזב Murine יכול לשמש כדי לחקור התכווצות לב במבחנה. מאמר זה מתאר בפירוט את הבידוד ופרוטוקולי ניסוי ללמוד מאפייני התכווצות לב.

מדידות התכווצות שרירים בpapillary מבודדים לחקירת הלב Inotropy בעכברים

Papillary muscle isolated from adult mouse hearts can be used to study cardiac contractility during different physiological/pathological conditions. The ...

המטרה הכללית של הליך זה היא לבודד שרירים פפילריים בריאים ושלמים לצורך חקר תפקוד התכווצות לבבית in vitro בעכברים. דבר זה מושג תחילה על ידי בידוד הלב, ולאחריו הפסקת ההתכווצויות באמצעות טבילה בתמיסת קרדיופלגיה כדי למנוע נזק איסכמי. בשלב השני, השריר הפפילרי הקדמי השלם של החדר השמאלי מבודד ומצויד בתפרי קיבוע.לאחר מכן, השריר מורכב על גבי המתמר לכוח (forced transducer) ומועבר אל תא אמבט האיברים. בשלב הסופי, השריר הפפילרי מעורר באמצעות פולסים חשמליים כדי להשראת התכווצויות של השריר הפפילרי in vitro. לבסוף, ניתן להעביר למתמר הכוח ולהקליט את ההשפעות של תנאים פיזיולוגיים ופתולוגיים שונים על יכולת התכווצות השריר הלבבי.ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לנתח את הסעיגות הלבביות של שרירי הפפילריים של החדר השמאלי in vitro, בהיעדר השפעות נוירו-הומוראליות וכליות, כדי לאפשר הערכה ישירה של תכונות התכווצות הלב הרלוונטיות. הכנות של שריר פפילרי משמשות כמודלים מצוינים לחקר פיזיולוגיה ופתופיזיולוגיה של הלב, ומאפשרות לבדוק את השפעתם של סוכנים פרמקולוגיים על הסעיגות הלבבית.הרעיון לשיטה זו עלה תחילה כאשר מצאנו פנוטיפ קרדיווסקולרי בעכברים החסרים תעלת יונים לא סלקטיבית ספציפית המופעלת על ידי סידן, מה שהוביל לגילוי שינויים אינוטרופיים ספציפיים במסלול השליחה של beta AIC. התחילו במיקום עכבר בן 8 עד 12 שבועות בתנוחה גבנית על לוח ניתוח. לאחר מכן, באמצעות מספריים חדים לעצם, פתחו את בית החזה לצדדים משני צידי החזה וחתכו דרך הסרעפת.לאחר מכן, בעזרת פינצטה קהה, תפסו את הלב באזור המקטעים הווסקולריים והשתמשו במספריים כדי להפריד במהירות את הלב מהריאות ומהרקמות הסובבות. העבירו את הלב הפועם לצלחית פטרי מלאה בתמיסת הכנה מקוררת, המוגזת בחמצן, וגעו בעדינות בקוצב הלב (cardiac apex) בעזרת פינצטה כדי לעודד התכווצויות של הלב. ברגע שהלב יהיה נטול דם לחלוטין, העבירו אותו לצלחית נתיחה ונעצו סיכה קטנה דרך החדר הימני כדי לקבע את הלב במצב גבי (dorsal position).כעת, העבירו את הצלחית תחת מיקרוסקופ סטריאו והשתמשו במספרי מיקרו-כירורגיה כדי להפריד את שתי העליות ברמת המסתם העליתי-חדרי. סובבו את הלב בכ-180 מעלות ובצעו חיתוך דרך דופן החדר השמאלי, מרמת המסתם העליתי-חדרי ועד לקודקוד הלב, תוך הקפדה להימנע מכל לחץ מכני על הלב.לאחר מכן, סובבו את הלב חזרה. פתחו את החדר השמאלי וקבעו את הדופן החופשית הצדדית השמאלית באמצעות פינצטה, כך ששני השרירים הפפילריים של החדר השמאלי יהיו חשופים. גזרו בזהירות את רקמת החדר באופן לטראלי משני צדדיו של השריר הפפילרי הקדמי השמאלי.יש להקפיד לשמור על חלק מהמפרש (SA) של המסתם בהכנת השריר הפפילרי. לאחר מכן, יש להפריד את רקמת דופן הפרוקטורי הדרומית שנותרה מהשריר הפפילרי, ולקשור חוט משי אחד בחלק השרירי באמצעות שני קשרים, וחוט נוסף במפרש המסתם של השריר הפפילרי. הכנה עם קשר אחד.קבעו את הדגימה בתא רחצה של איברים (organ bath chamber) שהוכן מראש. מיד לאחר הקיבוע, גרו את הרקמה באמצעות פולסים מלבניים של שני מילישניות בזרם של 100 milliamps ובתדר גרייה של one hertz. לאחר מכן, התחילו את ההקלטה.החלפת התמיסה בהתאם לסוג אמבט האיבר שבשימוש. הגבר בהדרגה את המתיחה המכנית המוקדמת לאורך תקופה של 45 עד 60 דקות, עד להשגה של מצב שבו הגברה נוספת של המתיחה המוקדמת אינה מובילה לעלייה נוספת בכוח הכיווץ (twitch force), ולאחר מכן התחל בניתוח הניסויי הרצוי. ניתן לאפיין את כושר הכיווץ של הלב באמצעות מגוון פרמטרים, כולל כוח הכיווץ, הזמן עד לשיא והזמן להרפיה חצית-מקסימלית.המתאם בין קצב הפעימות לבין כוח ההתכווצות (twitch force) מחושב באמצעות קשר תדירות-כוח. לדוגמה, בניסוי זה, תדירות הגירוי הועלתה באופן מדורג מ-0.1 עד חמישה hertz, מה שהוביל לשינויים ביכולת התכווצות הלב. פרוטוקול הפוסט-רסט פוטנציאציה (post rest potentiation) ממחיש את השינויים באמפליטודה של כוח ההתכווצות שנצפו לאחר גירוי קודם ואחריו תקופת מנוחה במשך זמן מוגדר.על ידי שינוי ריכוז הסידן בתמיסה הפיזיולוגית באמבט האיברים, ניתן להעריך את הרגישות לסידן של מנגנון התכווצות השריר כדי לבחון את ההשפעות האינוטרופיות המתווכות על ידי הפעלת רצפטורים בטא. ניתן לטפל בשריר הפפילרי המבודד גם באיזופרן, כפי שמוצג בניסוי מייצג זה, כדי לדמות איסכמיה. במערכת in vitro, השרירים נחשפים לתמיסה חוץ-תאית נטולת גלוקוז ופירובט, המופעלת בבעבוע של 95% חנקן ו-5% פחמן דו-חמצני, מה שמוביל לירידה בכוח התכווצות השריר (twitch force) ולהתפתחות של התכווצות איסכמית (ischemic contracture) כפי שמוצג בגרף.לאחר השליטה בהליך הניתוח וההשיווי של דגימה אחת, ניתן להשלים את הכנת השריר תוך כ-19 דקות, גם כאשר מקדישים זמן לבידוד ולהרכבה זהירים של הדגימה ללא גרימת נזק מכני או מטבולי בעקבות הליך זה. שיטות אחרות, כגון מדידות באמצעות אלקטרודה חדה, בדיקות ELISA (enzyme linked immunoassays) ואנליזת Western blot, ניתנות לביצוע כדי לענות על שאלות נוספות לאחר פיתוח הדגימה. טכניקה זו מהווה גישה מכרעת למחקר בפיזיולוגיה ובפרמקולוגיה של הלב, ולבדיקת הפנוטיפ הלבבי במודלים שונים של מכרסמים טרנסגניים.

contractility-measurements-on-isolated-papillary-muscles-for

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

העכברים הטרנסגניים להיות שימושי מאוד ייחוס תפקיד פיזיולוגי ל הגנים. כמו מחקר, כגון בכלל, מחקרים תפקודיות של דרכי הנשימה, במיוחד, עברו שינוי מדהים לכיוון מודלים Murine. כאן אנו מספקים...

במדידות חוץ גופית של היצרות קנה הנשימה באמצעות עכברים

ניתן לבודד קרדיומיוציטים בודדים מעכברים פראיים ועכברים מוטנטיים מהלב על מנת לחקור את ההתכווצות שלהם ואת מעברי הסידן שלהם. זה מאפשר לאפיין את התרומה של תפקוד לקוי של התאים לתפקוד לקוי של הלב מכל סיבה שהיא.

בידוד ופיזיולוגי ניתוח של שריר לב העכבר

מאמר זה מתאר את מדידת תפקוד החדר השמאלי של העכברים באמצעות ניתוח לחץ/נפח בקצב לב שונה.

צנתור לב בעכברים כדי למדוד את יחסי נפח לחץ: חקירת אפקט Bowditch

מאמר זה מתאר פרוטוקול המעריך את השינויים ברגישות לשריר Ca2+ במהלך התכווצות במיוציטים לבביים מבודדים מלב חולדה. יחד עם אלקטרופיזיולוגיה של הלב, רמות ציטוזול סיסטולי/דיאסטולי Ca2+ והתכווצות/הרפיה, מדידה זו הכרחית בבסיס המנגנונים המתווכים צימוד עירור-התכווצות לב בלב בריא וחולה.

הערכת Myofilament Ca<sup&gt; 2 +</sup&gt; עירור-התכווצות לב ביסוד רגישה זיווגים

פרוטוקול זה מספק תיאור מפורט של הגישה האקו-קרדיוגרפית לפנוטיפ מקיף של תפקוד הלב ומסתמי הלב בעכברים.

גישות פרוטוקולים אקו לאפיון פנוטיפי מקיף של מסתמית מחלות לב בעכברים

אנו מציגים את המתודולוגיה עבור בידוד של מוציטים מורטין וכיצד להשיג מתח או סימני הסידן במקביל עם הקיצור סרקומר באמצעות מכשירי האור הפלואורסצנטית עם מדידות הגיאומטריה הדיגיטלית בו.

הדמיה אופטית של מודציטים מבודדים המוח החדרית

מוצג כאן הוא פרוטוקול לחקור את microcirculation כלילית ברקמת לב מורין חי על ידי ניטור ex vivo של לחץ זלוף העורקים וזרימה השומרת על הלחץ, כמו גם רכיבי עץ כלי דם כולל מיטות נימי pericytes, כמו עורק הספל הוא משומר ולחץ.

מדידה והדמיה דינמיות של נימים, עורקים ופריציטים בלב העכבר

מוצגת סדרה של פרוטוקולים המתארים את מדידת פונקציית ההתכווצות באמצעות זיהוי אורך סרקומר יחד עם מדידת סידן (Ca2+) במיוציטים של חולדות מבודדות. היישום של גישה זו למחקרים במודלים של בעלי חיים של אי ספיקת לב נכלל גם הוא.

ניתוח של תפקוד לקוי של התכווצות הלב ו- Ca2 + טרנזיינטים במיוציטים של מכרסמים

פרוטוקול זה מתאר כיצד למדוד התכווצות בקרדיומיוציטים ראשוניים אנושיים בוגרים מלבבות תורמים באמצעות מערכת MyoBLAZER, פלטפורמה אמינה להערכת שינויים בהתכווצות הנגרמת על ידי תרופות במהלך הפיתוח הפרה-קליני.

מדידת התכווצות הלב בקרדיומיוציטים ראשוניים אנושיים בוגרים מבודדים

הרפיה מהירה של שריר הלב והלב חיונית לפיזיולוגיה תקינה. מנגנוני הרפיה מכניים ידועים כיום כתלויים בקצב המאמץ. פרוטוקול זה מספק סקירה כללית של רכישה וניתוח של ניסויים כדי להמשיך לחקור את הבקרה המכנית של הרפיה.

בקרה מכנית של הרפיה באמצעות trabeculae לב שלם

למד שיטה לבידוד שרירי papillary מהחדר השמאלי בעכברים לחקר תפקוד התכווצות הלב In vitro. השיטה מאפשרת הערכה ישירה של תכונות התכווצות לבבית במודל מבודד.

מדידות התכווצות שרירים בpapillary מבודדים לחקירת הלב Inotropy בעכברים

גלה סרטונים נוספים