December 5th, 2017
이 원고는 쥐 대뇌 저항 동맥 혈관 기능을 평가 하기 위한 비디오 현미경 검사 법 프로토콜을 체 외에 설명 합니다. 원고는 또한 레이저 도플러 Flowmetry를 사용 하 여 붙일 레이블된 lectin과 조직 관류와 microvessel 밀도 평가 하기 위한 기법을 설명 합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 고립된 저항 동맥을 활용하여 혈관 활성 자극에 대한 혈관 반응성을 테스트하는 것입니다. 또한 평활근 제어 메커니즘과 수동 기계적 특성의 변화를 평가하는 방법을 보여줍니다. 이 방법은 다양한 조건에서 소저항 동맥의 내피 및 혈관 평활근 제어 메커니즘에 관한 혈관 생물학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 기술의 주요 장점은 소저항 동맥을 실질 세포 환경에서 분리하고 혈관 활성 자극에 대한 반응을 테스트하는 동안 정상 압력으로 유지할 수 있다는 것입니다. 이 기술의 의미는 혈관 기능 장애의 치료 및 진단으로 확장됩니다. 이러한 유형의 조작은 생체 내에서 불가능합니다.
이 방법은 말초 혈관 질환에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 관상 동맥 질환에도 적용할 수 있습니다. 이 방법의 시각적 시연은 절차의 섬세함과 동맥 손상을 피해야 할 필요성 때문에 미세 캐뉼레이션 단계를 배우기가 어렵기 때문에 중요합니다. 실험 당일, 2리터의 삼각 플라스크에 2리터의 생리학적 염 용액을 준비합니다.
20X 완충 스톡을 추가하는 동안 용액이 가스 혼합물과 지속적으로 평형을 이루고 자성 교반 막대로 교반하는지 확인합니다. 다음으로, 혼합물에 0.28g의 인산나트륨을 첨가하면서 pH를 관찰합니다. 필요에 따라 파스퇴르 피펫에서 6개의 일반 염산 또는 6.5 일반 수산화나트륨 용액을 한 방울 떨어뜨려 pH를 7.4로 유지하도록 pH를 청소합니다.
그런 다음 생리학적 소금 용액에 포도당 1.98g을 첨가합니다. 다음으로, 500X 스톡 용액을 탈이온수에 희석하여 칼슘이 없는 생리학적 염 용액 20ml를 준비합니다. 그런 다음 삼각 플라스크에 20X 완충 스톡 25ml를 추가하고 용액의 pH를 모니터링 및 조정하면서 용액에 0.07g의 인산나트륨을 추가합니다.
테트라플루오로에틸렌 튜브를 사용하여 적절한 가스 혼합물이 들어 있는 가스 탱크를 장기 수조에 연결합니다. 용기 챔버로 유입되는 용액의 연속적이지만 난류가 아닌 버블링을 보장하기에 충분한 속도로 용액을 지속적으로 버블링합니다. 또한 평형 가스 혼합물에 연결된 작은 에어 스톤을 용기 챔버에 배치하여 생리학적 염 용액의 가스 조성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
생리학적 소금 용액을 2리터 마리오트 병에 넣으십시오. 스토퍼에 중앙 유리관을 추가하여 저장소 역할을 하면 생리학적 염 용액을 혈관 챔버에 용액을 공급하는 약리학적 장기 수조로 지속적으로 전달합니다. 마리오트 병에 있는 중앙 유리관의 입구를 장기 수조의 생리학적 소금 용액 상단과 같은 높이에 놓습니다.
이것은 생리학적 염 용액을 장기 수조로 전달하기 위해 일정한 정수압 헤드를 보장합니다. J자형 유리관에 연결된 폴리에틸렌 튜브를 사용하여 Mariotte 병에서 생리학적 소금 용액을 장기 수조로 전달합니다. 내강을 풍부하게 하려면 폴리에틸렌 튜브를 사용하여 유입 피펫을 원하는 유입 압력을 유지하는 위치로 상승된 66-CC 플라스틱 주사기로 구성된 생리학적 염 용액 저장소에 연결합니다.
스톱콕을 통해 압력 변환기를 시스템에 연결하여 압력을 모니터링합니다. 그런 다음 유출 피펫을 폴리에틸렌 튜브에 연결하고 유입 저장소와 유사한 저장소에 연결하여 생리학적 염 용액이 압력 구배에 반응하여 용기를 통해 흐를 수 있도록 합니다. 또한 유사한 스톱콕 및 압력 변환기 연결을 사용하여 유출 압력을 모니터링합니다.
Sprague Dawley 쥐의 뇌를 제거하고 얼음처럼 차가운 생리학적 소금 용액으로 채워진 유리 페트리 접시에 누운 자세로 놓습니다. 그런 다음 접시를 입체경 아래에 놓습니다. 바나스 가위와 듀몽 넘버 파이브 파인 팁 핀셋을 사용하여 뇌에서 중대뇌 동맥을 절제합니다.
그런 다음 겸자를 사용하여 중대뇌동맥에 남아 있는 뇌 조직을 청소합니다. 절제된 부분의 끝을 부드럽게 잡고 동맥을 혈관 챔버로 옮기고 조심스럽게 챔버에 넣습니다. 다음으로, 팁이 동맥의 내강으로 전진할 때까지 대뇌 동맥을 피펫 바닥 쪽으로 당겨 대뇌 동맥을 유입 마이크로피펫에 끼웁니다.
동맥 주위의 10-0 봉합사에서 이전에 놀린 단일 가닥 섬유로 준비된 루프를 묶어 유입 피펫의 동맥을 고정합니다. 그런 다음 혈관 주위의 두 번째 봉합 루프를 조여 중대뇌동맥의 반대쪽 끝을 유출 피펫에 고정하고 유입 피펫 홀더에 연결된 마이크로미터를 사용하여 동맥을 현장 길이로 늘립니다. 동맥의 압력을 일정하게 유지하기 위해 10-0 봉합사에서 추출한 단일 가닥을 사용하여 모든 곁가지를 묶습니다.
다음으로, 비디오 마이크로미터와 텔레비전 모니터에 연결된 해부 현미경에 부착된 비디오 카메라로 구성된 비디오 현미경을 설정합니다. 이 설정을 사용하여 동맥의 내부 직경을 측정합니다. 실험 전에 동맥이 적절한 수준의 활성 톤을 나타내는지 확인하여 혈관 확장 자극에 대한 근육 긴장도 및 혈관 반응을 평가합니다.
일반적으로 활동적인 안정 긴장도를 나타내지 않는 작은 장간막 동맥과 같은 혈관을 제외하고 휴식 시 활동적인 긴장도가 없는 동맥은 모두 폐기하십시오. 다음으로, 혈관 챔버에 증가하는 농도의 아세틸콜린을 추가하고 혈관 직경을 측정하여 캐뉼레이션 저항 동맥의 내피 의존성 반응성을 테스트합니다. 이 예에서 동맥은 아세틸콜린에 대한 반응으로 팽창하지 못하는 것으로 입증된 내피 기능 장애를 나타냅니다.
실험이 끝나면 관류액과 과혼화액에 칼슘이 없는 생리학적 염 용액을 첨가하여 동맥의 최대 직경을 결정합니다. 이 측정을 사용하여 활성 휴지 톤 백분율을 계산합니다. 칼슘이 없는 생리학적 염 용액에서 최대 팽창을 입증한 것은 아세틸콜린에 대한 반응으로 동맥이 확장되지 않는 것이 혈관의 구조적 리모델링으로 인해 동맥이 이완되지 않기 때문이 아니라 내피 기능 장애에 기인함을 확인합니다.
이 그림은 3개의 좁아진 선천성 균주에서 수컷 Dahl Salt Sensitive 쥐의 고립된 중대뇌동맥에서 내피 의존성 혈관 확장제 아세틸콜린에 대한 반응을 보여줍니다. 이는 아세틸콜린에 대한 내피 의존성 팽창이 염에 민감한 부모 균주와 염에 민감한 르난 대립유전자를 유지하는 선천성 균주 모두에서 부재했음을 보여줍니다. 소금에 민감한 유전적 배경에서 갈색 노르웨이 레난 대립유전자를 가진 선천성 균주에서 정상적인 확장이 회복되었으며, 이는 SS 쥐의 내피 기능 장애가 레난 유전자의 손상된 조절에 기인한다는 가설을 뒷받침합니다.
이 실험에서, 고염 다이어트가 특정 쥐 균주에서 아세틸콜린에 대한 내피 의존성 팽창을 제거하지 못한 것, 다이어트 소금 섭취량 증가 중 혈관 산화제 스트레스 및 내피 기능 장애에 대한 원인에 관한 연구 결과. 일단 숙달되면 이 기술은 제대로 수행되면 3시간에서 3시간 반 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 평활근, 특히 내피의 손상을 방지하기 위해 고립된 동맥을 매우 조심스럽게 다루어야 한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다.
이 절차에 따라 혈관 수축 및 혈관 확장제 작용제 또는 수용체 길항제의 추가와 같은 다른 방법을 수행하여 다양한 물질에 대한 혈관 반응에 영향을 미치는 메커니즘 및 혈관에 대한 약물 작용 메커니즘을 포함한 질문에 답할 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 혈관 생물학 및 미세순환 생리학 분야의 연구자들이 실험 동물과 인간의 서로 다른 혈관층에서 채취한 저항 동맥의 평활근과 내피 기능을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 이 방법을 사용하여 다른 혈관층의 소저항 동맥에서 내피 및 혈관 평활근 제어 메커니즘을 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
이 원고는 흰쥐의 뇌 저항성 동맥에서 혈관 기능을 평가하기 위한 체외 비디오 현미경 프로토콜을 제시합니다. 또한 미세혈관 밀도와 조직 관류를 평가하는 기술에 대해 설명합니다.
This protocol enables mechanistic de-risking of vascular targets by isolating resistance arteries from confounding parenchymal influences, providing predictive confidence in endothelial and smooth muscle control mechanisms. It supports target validation in preclinical models by maintaining physiological pressure and allowing direct assessment of vasoactive responses. The approach bridges molecular reductionist findings with integrative vascular physiology, enhancing translational relevance for cardiovascular drug discovery.
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead identification, supporting mechanistic insight before compound screening in vascular biology programs.