여기에, 우리는 높은 공간 및 시간 해상도, 마우스 우심방 특히 중국 - 심방 노드에서 전기 활동의 광학 매핑을위한 프로토콜을 제시한다.
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중심방결절(SAN) 기능 장애 및 관련 합병증은 심장 질환 환자의 이환율의 중요한 원인입니다. 이러한 환자를 치료하기 위한 새로운 약리학적 치료법의 개발은 SAN의 정상 생리학과 병태 생리학에 대한 철저한 이해에 달려 있습니다. 심장 박동 측정에 대한 연구 중, 마우스 SAN은 SAN 이온 채널 또는 칼슘 처리 단백질을 암호화하는 다른 유전자의 발현에 대한 변형에 대한 가능성으로 인해 널리 사용됩니다. 전기생리학 및 조직학 연구에서 나온 새로운 증거는 SAN에서 아트리움까지 특수 전도 경로의 존재와 SAN 내의 복잡한 심박 조율기의 계층 구조를 포함하여 마우스 SAN 구조 및 기능의 대표성과 유사성을 더 큰 포유류와 입증했습니다. 최근에는 광학 매핑 기술이 마우스 SAN 내부 및 마우스 SAN에서 발생하는 여기 및 전도의 기원에 대한 탐색 및 조사를 크게 촉진했으며, 이를 통해 SAN에 대한 이해를 확장하고 SAN 기능 장애 관련 질병의 임상 치료에 도움이 되었습니다. 이 원고에서는 온전한 Langendorff 관류 심장과 분리된 심방 제제에서 마우스 SAN의 광학 매핑을 수행하는 방법을 자세히 설명했습니다. 이 프로토콜은 마우스 SAN 생리학 및 병태생리학에 대한 이해를 향상시키는 데 유용한 도구입니다.
인간 생리학에 대한 이해의 도약으로 이끄는 새로운 과학적 돌파구는 종종 기술 발전에 선행됩니다. 예를 들어, 형광 광학 매핑을 통해 세포와 조직 모두에서 여러 생리학적 매개변수를 조사할 수 있습니다. 1,2 해부학적 구조가 전기생리학적 기능 및 기능 장애와 어떻게 연관되어 있는지에 대한 이해를 크게 향상시켰습니다. 심장에서 자연 심박 조율기와 동방 결절(SAN) 및 방실 접합부와 같은 전도 시스템은 주변 심방 근세포에 의해 절연된 결절 근세포로 구성됩니다. 3-5 이러한 조직은 특수한 전기적 특성을 가진 복잡한 3차원 구조를 만듭니다. 이러한 심박 조율기 구조의 구조적 및 기능적 리모델링은 모두 상당한 전기생리학적 이질성을 형성하는 것으로 인식되었습니다. 6,7 이러한 이질성이 SAN 기능 장애와 심방 부정맥을 초래하는 기전을 이해하는 것은 이러한 질병의 임상 치료에 큰 도움이 될 것입니다. 이를 위해서는 광학 매핑과 같은 조직 수준에서 전기 신호의 전파를 시각화하는 기술이 필요합니다.
최근에는 축적된 증거가 심방 전기 생리학 및 병리학 연구에서 광학 매핑의 발전을 입증했습니다. 2 그러나 새롭고 엄격한 연구는 실험 데이터의 정확한 해석에 의존하며, 그 타당성과 안정성은 신중한 실험 프로토콜에 의존합니다. 유전자 변형 마우스는 아픈 동 증후군, 심박 조율기 이상 및 심방 부정맥을 포함한 인간 질병의 동물 모델로 연구에 광범위하게 사용됩니다. 6,8-11 따라서, 형광 광학 매핑과 형질전환 마우스 모델의 조합은 다양한 병리학과 관련된 심장 전기적 이상을 연구할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다. 이 백서에서는 마우스 SAN과 아트리움의 고해상도 광학 매핑을 위한 프로토콜을 제시합니다. 구체적으로, 실험 중에 다양한 염료 로딩 접근 방식, 염료 표백에 대한 시간 효과 및 심박수 안정성에 대해 논의하고 비교합니다.
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모든 실험은 실험 동물의 관리 및 사용을위한 건강 가이드의 국립 연구소 (NIH 출판. 번호 80-23)에 따라 실시 하였다. 이 연구에 사용 된 모든 방법과 프로토콜 NIH에 의해 출판 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 지침은 다음 위스콘신 동물 관리 및 사용 프로토콜위원회의 대학에 의해 승인 된 (발행 번호 85-23를, 1996 년 개정). 본 연구에 사용 된 모든 동물 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 가이드를 준수 인도적인 치료를 받았다.
1. 심장 제거 및 랑겐 돌프 관류
랑겐 돌프 - 관류 항목의 심장에서 SAN 2. 광학 매핑
격리 된 심방 준비에서 SAN 3. 광학 매핑
4. 광학 매핑 설정
주 :. 광학적 맵핑 시스템의 상세한 설명은 다른 곳에서 제공된다 (12)
5. 데이터 처리
주 : 광 맵핑 데이터 수집 및 상이한 시점에서의 형광 강도의 행렬로 저장됩니다. 화소 represe특정 시점에서, 티슈 제조의 특정 위치에서 수집 된 형광 강도의 측정치를 NTS. 배경 형광이 자동으로 막 전압 변화에 의해 생성 및 미세 전극 시스템에 의해 측정 된 활동 전위 (APS)에 해당하는 반전 형광 변화를보다 효율적으로 시각화 할 수 있도록 픽셀 당을 제거한다. 영상 분할, 공간 필터링, 시간적 필터링하고, 기준 편차 제거를 포함한 광학 영상 데이터를 처리에서 여러 단계의 상세 포커스 리뷰가 제공된다. (15)
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랑겐 돌프 - 관류 심장에서 그대로 SAN의 광학 매핑
자연 동 율동에 대한 재구성 RA 활성화 등고선의 전형적인 예는 랑겐 돌프 - 관류 마우스 심장 그림 3에 표시됩니다. 초기 활성 점은 SAN 해부학 정의 SVC 근처 intercaval 영역 내에 위치한다. 1.0 및 0.5 msec의 샘플링 레이트에서 취득 3,16 개의 RA 활성화 등고선지도는도 3b에 도시된다.
SAN의 기능을 평가하기 위해, 우리는 10 ~ 12 Hz에서 적어도 1 분 동안 RAA 페이싱 후 SAN 회복 시간 (SANRT). (9) 측정, 전기 자극을 중단하고 SANRT이 이전 촬영 AP와 사이의 시간 간격으로서 계산 하였다 먼저 자연 AP...
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랑겐 돌프 - 관류 온 마음 1) 그대로 SAN, 2) SAN은 고립에, 심방 준비를 개설 : 여기, 우리는 마우스 SAN 준비의 두 가지 유형을 제시했다. 준비의이 두 종류의 서로 다른 실험 목적을 제공합니다. 랑겐 돌프 - 관류 온 마음 준비에서 그대로 심방 구조는 가능한 재진입 빈맥 성 부정맥 동안 SAN과 심방 사이의 복잡한 심방의 이러한 심방 세동과 같은 부정맥뿐만 아니라 상호 작용을 연구 할 수있는 보존됩니다. 6 대조적으로, 고립 된 심방 준비 아트리움은 세 가지 차원 해부학 번들을 방해하는 의사 두 차원 구조로 열어 평평하게됩니다. 이 심방 arrhythmogenesis 공부에 적합하지 격리 된 심방 준비를하게 재진입 경로의 해부학에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나,이 제제의 종류, 선도적 인 페이스 메이커 (들) 사이트, intranodal 전도의 위치 및 AP 전파 페이지를 사용하여attern 정확하게 시각 상세하게 조사 될 수있다. 분리 된 제제에서, 전체 심방 표면 광 맵핑 할 수있을...
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이해 상충은 선언되지 않습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 물 재킷 | Radnoti | 1660 시리즈 조직 목욕 대형 장기 또는 단일 세포 격리 절차 | |
| 물 목욕 / 순환기 | Fisher Scientific | 1016S | |
| 압력 증폭기 | AD 기기 | MLT0670 | |
| EMD Millipore 나일론 그물 필터 | Fisher Scientific | NY1102500 | |
| 압력 변환기 | AD 스테인레스 | ||
| - 0.1 mm 지름 | Fine Science Tools | 26002-10 | |
| 관류 펌프 | World Precision Instruments | PERIPRO-4LS | |
| Superfusion 펌프 | World Precision Instruments | PERIPRO-4HS | |
| Vannas Tubingen 가위 | World Precision Instruments | 503379 | |
| Dumont 집게 | World Precision Instruments | 501201, 500085 | |
| Mayo 가위 | World Precision Instruments | 501750 | |
| 켈리 지혈 겸자 | World Precision Instruments | 501241 | |
| 아이리스 집게 | World Precision Instruments | 15917 | |
| Iris 가위 | World Precision Instruments | 501263 | |
| ECG 12mm 바늘(29게이지) 전극(단극) | AD Instruments | MLA1203 | |
| 인라인 루어 주입 포트 | Ibidi | 10820 | |
| Ultima-L CMOS 카메라 | 사이미디어 | MiCAM-05 | |
| 할로겐 램프 | Moritex USA Inc | MHAB-150W | |
| NaCl | Fisher Scientific | S271-1 | |
| CaCl2 (2H2O) | Fisher Scientific | C79-500 | |
| KCl | Fisher Scientific | S217-500 | |
| MgCl2 (6H2O) | Fisher Scientific | M33-500 | |
| NaH2PO4 (H2O) | Fisher Scientific | S369-500 | |
| NaHCO3 | Fisher Scientific | S233-3 | |
| D-포도 | Fisher Scientific | D16-1 | |
| Blebbistatin | Tocris Bioscience | 1760 | |
| RH237 | ThermoFisher Scientific | S1109 | |
| 디메틸설폭사이드(DMSO) | 시그마-알드리치 | D2650 |
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