Name: Optogenetische activering van intrinsieke cardiale autonome neuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-03-28T12:55:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Leer optogenetische stimulatie van intrinsieke hartneuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten. Deze methode onderzoekt de kinetiek van autonome neuronactivering en interacties tussen cholinerge en catecholaminerge activiteit.

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

<ol><li>Deisseroth, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Next-generation+optical+technologies+for+illuminating+genetically+targeted+brain+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Next-generation optical technologies for illuminating genetically targeted brain circuits.</a> J Neurosci. 26 (41), 10380-10386 (2006).</li>
<li>Entcheva, E., Kay, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+optogenetics%3A+a+decade+of+enlightenment%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac optogenetics: a decade of enlightenment.</a> Nat Rev Cardiol. 18, 349-367 (2021).</li>
<li>Ambrosi, C. M., Klimas, A., Yu, J., Entcheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+applications+of+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Biophys+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Cardiac applications of optogenetics.</a> Prog Biophys Mol Biol. 115 (2-3), 294-304 (2014).</li>
<li>Pinol, R. A., Bateman, R., Mendelowitz, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+approaches+to+characterize+the+long-range+synaptic+pathways+from+the+hypothalamus+to+brain+stem+autonomic+nuclei%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Meth%22%5BJournal%5D)">Optogenetic approaches to characterize the long-range synaptic pathways from the hypothalamus to brain stem autonomic nuclei.</a> J Neurosci Meth. 210 (2), 238-246 (2012).</li>
<li>Zeng, H., Madisen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+transgenic+approaches+in+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Mouse transgenic approaches in optogenetics.</a> Prog Brain Res. 196, 193-213 (2012).</li>
<li>Sauer, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inducible+gene+targeting+in+mice+using+the+Cre%2Flox+system%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Inducible gene targeting in mice using the Cre/lox system.</a> Methods. 14 (4), 381-392 (1998).</li>
<li>Hedrick, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+channelrhodopsin+and+archaerhodopsin+in+cholinergic+neurons+of+Cre-lox+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Characterization of channelrhodopsin and archaerhodopsin in cholinergic neurons of Cre-lox transgenic mice.</a> PLoS One. 11 (5), 1-15 (2016).</li>
<li>Moreno, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sudden+heart+rate+reduction+upon+optogenetic+release+of+acetylcholine+from+cardiac+parasympathetic+neurons+in+perfused+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Physiol%22%5BJournal%5D)">Sudden heart rate reduction upon optogenetic release of acetylcholine from cardiac parasympathetic neurons in perfused hearts.</a> Front Physiol. 10, 1-11 (2019).</li>
<li>Habecker, B. A., et al. Molecular and cellular neurocardiology in heart disease. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHabecker%2C+BA+%22J+Physiol%22">J Physiol</a>. , (2024).</li>
<li>Wengrowski, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+release+of+norepinephrine+from+cardiac+sympathetic+neurons+alters+mechanical+and+electrical+function%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovas+Res%22%5BJournal%5D)">Optogenetic release of norepinephrine from cardiac sympathetic neurons alters mechanical and electrical function.</a> Cardiovas Res. 105 (2), 143-150 (2015).</li>
<li>Williams, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+optogenetics%3A+empirically-derived+voltage-+and+light-sensitive+channelrhodopsin-2+model%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Comput+Biol%22%5BJournal%5D)">Computational optogenetics: empirically-derived voltage- and light-sensitive channelrhodopsin-2 model.</a> PLoS Comput Biol. 9 (9), e1003220(2013).</li>
<li>Moreno, A., Kowalik, G., Mendelowitz, D., Kay, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+control+of+cardiac+autonomic+neurons+in+transgenic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Meth+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Optogenetic control of cardiac autonomic neurons in transgenic mice.</a> Meth Mol Biol. 2191, 309-321 (2021).</li>
<li>Einthoven, W., Fahr, G., de Waart, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+direction+and+manifest+size+of+the+variations+of+potential+in+the+human+heart+and+on+the+influence+of+the+position+of+the+heart+on+the+form+of+the+electrocardiogram%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Heart+J%22%5BJournal%5D)">On the direction and manifest size of the variations of potential in the human heart and on the influence of the position of the heart on the form of the electrocardiogram.</a> Am Heart J. 40 (2), 163-211 (1950).</li>
<li>Giles, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paradoxical+arteriole+constriction+compromises+cytosolic+and+mitochondrial+oxygen+delivery+in+the+isolated+saline-perfused+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Paradoxical arteriole constriction compromises cytosolic and mitochondrial oxygen delivery in the isolated saline-perfused heart.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 315 (6), H1791-H1804 (2018).</li>
<li>Wallick, D. W., Martin, P. J., Masuda, Y., Levy, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+autonomic+activity+and+changes+in+heart+rate+on+atrioventricular+conduction%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Effects of autonomic activity and changes in heart rate on atrioventricular conduction.</a> Am J Physiol. 243 (4), H523-H527 (1982).</li>
<li>Entcheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+optogenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac optogenetics.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304 (9), H1179-H1191 (2013).</li>
<li>Wang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+sympathetic+nerve+transdifferentiation+reduces+action+potential+heterogeneity+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Cardiac sympathetic nerve transdifferentiation reduces action potential heterogeneity after myocardial infarction.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 318 (3), H558-H565 (2020).</li>
<li>Shattock, M. J., Tipton, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomic+conflict%3A+a+different+way+to+die+during+cold+water+immersion%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Autonomic conflict: a different way to die during cold water immersion.</a> J Physiol. 590 (14), 3219-3230 (2012).</li>
<li>Sacconi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((KHz-rate+volumetric+voltage+imaging+of+the+whole+Zebrafish+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+Rep%22%5BJournal%5D)">KHz-rate volumetric voltage imaging of the whole Zebrafish heart.</a> Biophys Rep. 2 (1), 100046(2022).</li>
<li>Asfour, H., Swift, L. M., Sarvazyan, N., Doroslovacki, M., Kay, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signal+decomposition+of+transmembrane+voltage-sensitive+dye+fluorescence+using+a+multiresolution+wavelet+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Signal decomposition of transmembrane voltage-sensitive dye fluorescence using a multiresolution wavelet analysis.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 58 (7), 2083-2093 (2011).</li>
<li>Nyns, E. C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optogenetic+termination+of+ventricular+arrhythmias+in+the+whole+heart%3A+towards+biological+cardiac+rhythm+management%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Optogenetic termination of ventricular arrhythmias in the whole heart: towards biological cardiac rhythm management.</a> Eur Heart J. 38 (27), 2132-2136 (2017).</li>
<li>Ripplinger, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+assessment+of+cardiac+electrophysiology+and+arrhythmias+in+small+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Guidelines for assessment of cardiac electrophysiology and arrhythmias in small animals.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 323 (6), H1137-H1166 (2022).</li>
<li>Swift, L. M., Kay, M. W., Ripplinger, C. M., Posnack, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stop+the+beat+to+see+the+rhythm%3A+excitation-contraction+uncoupling+in+cardiac+research%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stop the beat to see the rhythm: excitation-contraction uncoupling in cardiac research.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 321 (6), H1005-H1013 (2021).</li>
<li>Asfour, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NADH+fluorescence+imaging+of+isolated+biventricular+working+rabbit+hearts%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">NADH fluorescence imaging of isolated biventricular working rabbit hearts.</a> J Vis Exp. (65), e4115(2012).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>#3c Forceps (x2)</td><td>Dumont</td><td>11231-20</td><td></td></tr><tr><td>0.2 &mu;m Cellulose Nitrate Membrane Filter</td><td>Whatman</td><td>7182-004</td><td>Voor het filteren van KH</td></tr><tr><td>0.5 ml, Microcentrifuge Tube</td><td>Ultra Cruz</td><td>sc-200269</td><td></td></tr><tr><td>10 &mu;m Nuclepore Membrane Filter</td><td>Whatman</td><td>111115</td><td>Voor systeemfilter</td></tr><tr><td>Analog Incubator&nbsp;</td><td>Qunicy Labs</td><td>12-140</td><td></td></tr><tr><td>Aortic Cannula</td><td>Harvard Apparatus&nbsp;</td><td>73-2798</td><td></td></tr><tr><td>Arbitrary Function Generator</td><td>Tektronix</td><td>AFG3021B</td><td></td></tr><tr><td>Braided Silk Suture 4-0</td><td>Surgical Specialties Look</td><td>SP116</td><td></td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C1016</td><td></td></tr><tr><td>Curved Hemostat</td><td>Ted Pella</td><td>53065</td><td></td></tr><tr><td>Einthoven Goldberger Module</td><td>Hugo Sachs Elektronik</td><td>73-1778</td><td></td></tr><tr><td>Flexible Silicone Wire 30AWG</td><td>BNTECHGO</td><td>619317716902</td><td></td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G8270</td><td></td></tr><tr><td>Heavy Curved Iris Forceps&nbsp;</td><td>Aesculap</td><td>OC022R</td><td></td></tr><tr><td>Heparin Sodium Injection</td><td>Sagent</td><td>400-30</td><td></td></tr><tr><td>Iris Scissors</td><td>Ted Pella</td><td>13215</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane Solution</td><td>Covetrus</td><td>029405</td><td></td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P3911</td><td></td></tr><tr><td>KH2PO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P9791</td><td></td></tr><tr><td>LabChart 8&nbsp;</td><td>ADInstruments</td><td></td><td>Data-acquisitiesoftware</td></tr><tr><td>MgSO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M7506</td><td></td></tr><tr><td>Microdissecting Scissors</td><td>WPI</td><td>504520</td><td></td></tr><tr><td>Micro-LED</td><td>Dialight</td><td>598-8091-107F</td><td></td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9625</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S6014</td><td></td></tr><tr><td>Optical Power Meter</td><td>Thorlabs</td><td>PM100D</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab 8/35</td><td>ADInstruments</td><td>PL3508</td><td></td></tr><tr><td>Self-opening&nbsp;Precision Scissors</td><td>Excelta</td><td>366</td><td></td></tr><tr><td>Single Animal Anesthesia Machine</td><td>E-Z Systems</td><td>EZ-108SA</td><td></td></tr><tr><td>Soldering Station</td><td>Weller</td><td>WES51</td><td></td></tr><tr><td>SureOne Filter Pipette Tips</td><td>Fisherbrand</td><td>02-707-478</td><td></td></tr><tr><td>SYLGARD 184 Silicone Elastomer Kit</td><td>DOW</td><td>04019862</td><td></td></tr><tr><td>Tissue Forceps</td><td>Ted Pella</td><td>13220</td><td></td></tr><tr><td>Tubing Flow System</td><td>Transonic</td><td>TS410</td><td></td></tr></tbody></table>

optogenetische activering van intrinsieke cardiale autonome neuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten

Optogenetic Activation of Intrinsic Cardiac Autonomic Neurons in Excised Perfused Mouse Hearts

Optogenetische activering van intrinsieke cardiale autonome neuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten

A balance of cholinergic and catecholaminergic activation is necessary to maintain heart health. Interrogating the interaction between these pathways can ...

optogenetic-activation-intrinsic-cardiac-autonomic-neurons-excised

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Dit artikel beschrijft een hoge temporele en ruimtelijke resolutie techniek om optisch image actie potentiaal beweging op het oppervlak van de Langendorff-geperfuseerde rattenharten met behulp van een potentiometrische kleurstof (di-8-ANEPPS).

Optisch in kaart brengen van Langendorff-geperfuseerde Rat Hearts

Dit document beschrijft de dissectie procedure, instrumentale setup, en de experimentele omstandigheden tijdens de optische in kaart brengen van de transmembraan potentiaal (Vm) en intracellulair calcium van voorbijgaande aard (CAT) in intacte geïsoleerde Langendorff doorbloed muis harten.

Optische kaart brengen van actiepotentialen en Calcium Transiënten in de muis Hart

Source: Jungen, C., et al. Impact of Intracardiac Neurons on Cardiac Electrophysiology and Arrhythmogenesis in an Ex Vivo Langendorff System. J. Vis. Exp. (2018).The video demonstrates an ex vivo technique for stimulating the intracardiac nervous system to assess the heart’s susceptibility to arrhythmia. Using a perfusion apparatus, an isolated mouse heart is perfused with an oxygenated buffer. The intracardiac nervous system is then stimulated at a high frequency to induce arrhythmias.

Stimulation of the Intracardiac Nervous System to Assess Susceptibility to Arrhythmia

Hier presenteren we een protocol voor cardiale-specifieke genetische manipulatie in muizen. Onder verdoving, werden de muis harten externalized door de Vierde intercostale ruimte. Vervolgens blot adenovirussen coderen specifieke genen werden ingespoten met een injectiespuit in het myocardium, gevolgd door eiwit expressie meting via in vivo imaging en Western analyse.

Een eenvoudige en efficiënte methode voor In Vivo Cardiac-specifieke genetische manipulatie door Intramyocardial injectie in muizen

Hier presenteren we een protocol voor de modulatie van het intracardiac autonome zenuwstelsel en de beoordeling van de invloed daarvan op fundamentele electrofysiologie, arrhythmogenesis en kamp dynamiek met behulp van een ex vivo Langendorff setup.

Impact van Intracardiac neuronen op cardiale electrofysiologie en Arrhythmogenesis in een Ex Vivo Langendorff systeem

Het doel van deze studie was het vaststellen van een methode voor het onderzoeken van de cardiale dynamiek met behulp van een translationeel diermodel. De beschreven experimentele aanpak omvat Dual-emission optocardiografie in combinatie met een elektrofysiologisch onderzoek om elektrische activiteit te beoordelen in een geïsoleerd, intact varkens hart model.

Optocardiografie en elektrofysiologie studies van ex vivo Langendorff-perfused Hearts

We presenteren een protocol voor de evaluatie van de elektromechanische effecten van GtACR1 activering bij konijnencardiomyocyten. We geven gedetailleerde informatie over celisolatie, kweek- en adenovirale transductie, en over functionele experimenten met de patch-clamp en koolstofvezel technieken.

Elektromechanische beoordeling van optogenetisch gemoduleerde cardiomyocyteactiviteit

Dit werk rapporteert een methode voor het regelen van het hartritme van intacte muizen van transgene channelrhodopsine-2 (ChR2) muizen met behulp van lokale fotostimulatie met een micro-LED-array en gelijktijdige optische mapping van epicardiale membraanpotentiaal.

Geavanceerd hartritmebeheer door toepassing van optogenetische multi-site fotostimulatie in muizenharten

Dit protocol heeft tot doel een nieuwe methodologie te beschrijven om de intrinsieke cardiale vuursnelheid te meten met behulp van micro-elektrode array-registratie van het hele sinoatriale knoopweefsel om pacemaking-defecten bij muizen te identificeren. Farmacologische middelen kunnen ook in deze methode worden geïntroduceerd om hun effecten op intrinsieke pacemaking te bestuderen.

Micro-elektrode array-opname van de vuursnelheid van de sinoatriale knoop om intrinsieke cardiale pacemakingdefecten bij muizen te identificeren

Het huidige protocol beschrijft methoden voor transgene expressie in ratten- en muizenharten door directe intramyocardiale injectie van het virus onder echocardiografiebegeleiding. Methoden voor de beoordeling van de gevoeligheid van harten voor ventriculaire aritmieën door de geprogrammeerde elektrische stimulatie van geïsoleerde, langendorff-doordrenkte harten worden hier ook uitgelegd.

Virale transgene expressie in knaagdierharten en de beoordeling van het risico op hartritmestoornissen

Dit protocol presenteert een gedetailleerd methodologisch kader voor op elektroporatie gebaseerde transgenese van hartcellen in zich ontwikkelende muizenharten. De video-items die hier worden aangeboden, vergemakkelijken het leren van deze veelzijdige techniek.

Een efficiënte transgenesebenadering voor genafgifte in het embryonale hart van muizen

Leer optogenetische stimulatie van intrinsieke hartneuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten. Deze methode onderzoekt de kinetiek van autonome neuronactivering en interacties tussen cholinerge en catecholaminerge activiteit.

Optogenetische activering van intrinsieke cardiale autonome neuronen in uitgesneden geperfuseerde muizenharten

Meer video's verkennen