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Todos os procedimentos com animais foram realizados de acordo com protocolos aprovados pelo Comitê de Cuidado e Uso Institucional Animal da Universidade do Colorado Anschutz Medical Campus. O protocolo padrão abaixo foi optimizada usando macho C57BL 6J / de 2-3 meses de idade.
1. Prepare Stocks e Suprimentos Solução em adiantado de Experimentos
NOTA: Consulte a Tabela de Materiais para equipamentos e materiais necessários.
- Prepare 1 L de cada uma das soluções seguintes, tal como indicado na Tabela 1:, Baixo Ca2 + / Mg2 + de Tyrode, solução modificada de Kraft-Brühe (KB) e Albumina de Soro Bovino (BSA) a solução completa de Tyrode. Use ultrapura filtrada água deionizada para todas as soluções. Dividir cada solução em alíquotas de 50 ml e armazenar a 20 ° C durante até seis meses. Descongelar alíquotas individuais imediatamente antes dos experimentos e armazenar por até uma semana a 46; C.
- Preparar 50 ml de NaCl 10 mM e CaCl2 Solução Adaptação 1,8 por dissolução de NaCl e CaCl 2 em ultrapura filtrada água desionizada (Tabela 1). Armazenar à temperatura ambiente por até seis meses.
- Preparar alíquotas 4,75 unidade de actividade da enzima (U) de elastase por pipetagem em tubos de microcentrífuga. Armazenar a 4 ° C por até três meses.
- Preparar 375 ug (em alíquotas ultrapura H2O) de mistura de enzimas de colagenase-protease, pipetando em tubos de microcentrífuga. Armazenar a -20 ° C durante até três meses.
- Prepare duas pipetas de Pasteur polidas ao fogo, para a transferência de um tecido (-1,5 mm de diâmetro de abertura final; 1Aiv Figura e Figura 1C) e uma para a dissociação (~ 2 mm de diâmetro; 1Aiii Figura e Figura 1C).
- Marque pipetas de Pasteur com um cortador de vidro e encaixe ao longo do marcador para produzir uma abertura ligeiramente maior do que o tamanho desejado. Fogo-polish o corte final de cada pipeta para ~ 30-60 segundos em fogo baixo em um queimador de Bunsen para produzir uma parede polida de espessura e uma abertura do diâmetro desejado. Garantir a abertura polido-fogo está livre de todas as rachaduras ou arestas.
- Preparar dois pratos de dissecação por adição de ~ 25 mL de elastómero de silicone misturados de acordo com as instruções do fabricante para cada placa de Petri de 100 milímetros (Figura 1ai e Figura 1B). Deixa-se curar à temperatura ambiente durante 48 h.
- Para a cultura única: prepare 25-50 ml cada chapeamento Médio e Meio de Cultura de acordo com a Tabela 2 loja por até duas semanas a 4 ° C..
2. Preparar soluções para ser usado em dia de isolamento celular
NOTA: Os seguintes valores são para isolamento de miócitos sinoatrial de um mouse.
- Adicionar 2,5 ml de Baixa Ca2 + / Mg2 + de Tyrode (pH 6,9) a cada um de três tubos de cultura pequeno, de fundo redondos. Colocar os tubos no banho de água de 35 ± 1 ° C.
- Adicionar 2,5 ml de baixa Ca 2+ / para um grande tubo de cultura de fundo redondo de Mg 2+ Tyrode. A este tubo, adicionar uma alíquota (4,75 L) a elastase e uma alíquota (375 ug) de colagenase-protease de mistura de enzimas. Agite para misturar. Coloque o tubo em 35 ± 1 ° C banho de água.
- Adicionar 2,5 ml de KB médio para três tubos de cultura, adicionais pequenos de fundo redondo e um, tubo de cultura de fundo redondo de grande adicional. Colocar os tubos no banho de água de 35 ± 1 ° C.
- Adicionar ~ 7 ml de solução de BSA a um grande tubo de cultura assentada. Manter este tubo à temperatura ambiente.
- Coloque 20-40 ml de solução de Tyrode completa em um copo de 50 ml (Figura 1Aii). Adicionar 10 USP / ml de heparina, agite para misturar e colocar o copo no banho de água ° C 35 ± 1.
3. Preparar soluções e materiais adicionais para células cultivadas (ignorar essas etapas para Acutely isolaram células)
- Num capuz de cultura de tecido estéril, colocar dois 12 milímetros lamelas de vidro redondas por rato em poços individuais de uma placa de 24 poços.
NOTA: A placa 24 também é utilizado porque os poços são de um tamanho conveniente, que serve para limitar o volume de infecções virais posteriores. - Pipetar cerca de 200 ul de uma solução a 100 ng / ml de laminina de rato diluído em solução salina tamponada com fosfato estéril (PBS) em cada lamela.
- Incubar lamelas com laminina para a duração do isolamento (pelo menos, 1 h) em uma incubadora a 37 ° C.
- Pré-aquecer o chapeamento de médio e Meio de Cultura (do Passo 1.7 e Tabela 3) a 37 ° C.
Isolamento 4. Sinoatrial Node
- Em uma Cobertura de vapores químicos, coloque um rato em uma câmara de uma caixa de duas câmaras e anestesiar com ~ 200 mL de isoflurano líquido introduzido através de um cotonete de algodão para a outra câmara. Confirmar anestesia (geralmente dentro de ~ 30-60 seg) com uma pitada dedo do pé. Eutanásiado mouse por deslocamento cervical.
NOTA: Uma 1 ml caixa de ponteira vazio pode ser usado para formar a caixa de duas câmaras; transformar o rack de cabeça para baixo na caixa para criar o compartimento separado para o isoflurano para prevenir o mouse entrar em contato com ele diretamente. - Retire a pele do peito com uma tesoura e costela transecto gaiola para expor a cavidade torácica usando uma pinça externas de tecido (Figura 1Aviii) e tesouras de dissecação (Figura 1Avix). Banhar a cavidade torácica com ~ 2 ml aquecido completa Tyrode Com heparina utilizando uma pipeta de transferência.
NOTA: Continue cavidade torácica tomar banho, quando necessário, não permita que a preparação para secar. - Sob um microscópio de dissecação, remova cuidadosamente os pulmões e do timo com uma tesoura internos (Figura 1Avi) e uma pinça de dissecção (Figura 1Avii).
- Enquanto gentilmente segurando o ápice do coração com a pinça de dissecação internos, corte cuidadosamente a veia cava inferior ea umorta com a tesoura internos para remover o coração da cavidade torácica. Transferir o coração a um dos pratos de dissecação de silicone e banhar-se com ~ 4 ml aquecido heparinizado completo Tyrode do usando a pipeta de transferência.
- Oriente o coração de tal modo que os vasos posteriores são visíveis e voltado para cima, com o átrio direito do animal no lado direito do experimentador eo átrio esquerdo à esquerda do experimentador. Uma vez orientado, imobilizar o coração fixando através do ápice para o prato de silicone dissecção.
- Localize o sulco entre os ventrículos e as aurículas (anel clara acima do ventrículos).
- Usando as tesouras de dissecação internos, fazer uma incisão na ranhura, mantendo-se mais estreita para os ventrículos do que os átrios. Lave o groove e incisão com Tyrode completo heparinizado aquecido adicional da conforme necessário para permitir uma visão clara dos átrios e das válvulas. Continuar a cortar ao longo da ranhura para separar os átrios dos ventrículos.
- Transferir o tecido atrial para o segundo prato de silicone dissecção e tomar banho com ~ 3 ml aquecido heparinizado completo Tyrode do.
- Orient o tecido de modo que átrio direito do animal está agora no lado esquerdo do experimentador, eo átrio esquerdo é à direita.
NOTA: O átrio direito é mais transparente, enquanto o átrio esquerdo tem mais de um tom vermelho escuro. - Pin o tecido através da veia cava inferior e superior e à direita e apêndices atriais à esquerda, estendendo-se a preparação suavemente. Remover qualquer tecido adiposo ou outro restante para permitir uma visão clara da preparação (cuidado para não cortar na parede atrial, como o nó sinusal é bastante delicada e pode ser facilmente danificada).
- Abrir a parede anterior dos átrios cortando através das veias cavas. Re-posicionar os pinos, conforme necessário para visualizar o septo interatrial.
- O corte ao longo do septo interatrial para remover o átrio esquerdo. Re-pin a preparação, que se estende suavemente.
- Retirar tele direita aurícula e libertar o nó sinusal cortando ao longo da terminalis cristas, que aparece como uma faixa laranja escuro na fronteira com o apêndice atrial.
- Re-pin o tecido nodal e cortá-la lateralmente (perpendicular à crista terminal) para produzir três faixas de igual tamanho.
5. Sinoatrial Nó Digestão
- Utilizando a pipeta polida ao fogo estreita (Figura 1Aiv), transferir as três tiras de tecido do nódulo sino-auricular para o primeiro de três pequeno tubo, de fundo redondo contendo 2,5 ml de baixo Ca2 + / Mg2 + de Tyrode no 35 ° ± 1 banho de água C. Incubar durante 5 min.
- Tiras de tecido transferência para o segundo tubo pequeno, de fundo redondo contendo 2,5 ml de baixa Ca 2+ / Mg 2+ Tyrode está no banho de água ° C 35 ± 1, utilizando a mesma pipeta estreita. Lave as tiras de tecido por gentil rodando o tubo ou pipetando suavemente com a pipeta estreita. Não invert do tubo.
- Tiras de tecido de transferência para o tubo terceira pequeno, de fundo redondo contendo 2,5 ml de baixa Ca 2+ / Mg 2+ Tyrode de, e repita o passo de lavagem descrito no passo 5.2.
- Tiras de transferência para o tubo de fundo redondo de grande contendo 2,5 ml de baixo Ca2 + / Mg2 + de Tyrode com enzimas (elastase de mais mistura de colagenase-protease), em banho de água a 35 ° C. Certifique-se de que todas as três tiras de tecido estão presentes. Incubar durante 10-15 minutos a 35 ± 1 ° C. Misture a cada 5 min de agitação suave do tubo. Não inverter o tubo.
6. Sinoatrial Nó miócitos dissociação
- Após a digestão enzima, utilizar a pipeta estreita-fogo polido para transferir suavemente as tiras de tecido para o primeiro tubo pequeno, de fundo redondo contendo 2,5 ml de solução de KB a 35 ± 1 ° C. Lave o tecido suavemente agitando o tubo.
Nota: tiras de tecido vai aparecer um pouco translúcida e pode se aglutinarem em thé o ponto. Lidar com muito cuidado após a digestão enzimática para evitar células perder. - Transferir o tecido para o segundo tubo de fundo redondo de pequeno contendo 2,5 ml de KB a 35 ± 1 ° C. Homogeneizar suavemente para lavar.
- Transferir o tecido para o terceiro tubo de fundo redondo de pequeno contendo 2,5 ml de KB a 35 ± 1 ° C. Homogeneizar suavemente para lavar.
- Transferir o tecido para o tubo de grandes dimensões, de fundo redondo contendo 2,5 ml de KB a 35 ± 1 ° C.
- Utilizando a pipeta polida ao fogo maior (Figura 1Aiii e Figura 1C), dissociar as células do grande tubo de fundo redondo de trituração constante em aproximadamente 0,5-1 Hz durante 5-10 min, tendo o cuidado de manter o tubo submerso no dissociação 35 ± 1 ° C e banho de água para evitar a introdução de bolhas na solução.
Nota: O tempo trituração varia de acordo com o diâmetro da pipeta dissociação e força de pipetagem. O tempo deve ser ajustada de modo que os pedaços de tecido restante em tele final da dissociação parecem fina, transparente e rala. Se o tecido retém toda a cor, a dissociação é provável que seja incompleta. Frequência (0,5-1 Hz) é determinada pela mão. - Retirar o tubo de fundo redondo contendo SAM dissociada do banho de água e equilibrar à temperatura ambiente durante 5 min.
7. Sinoatrial cálcio Nó Re-adaptação (realizada na Sala de Temperatura)
NOTA: Para SAMs destinados a experiências de cultura, os procedimentos na seção seguinte deve ser realizada em uma capa de cultura de tecidos estéreis. Se SAM são para ser utilizados em experiências agudas, não há necessidade de efectuar estes passos, em um ambiente estéril.
- Adicionar 75 ul de NaCl / CaCl solução adaptação 2 (Tabela 2). Agitar suavemente o frasco para misturar e incubar durante 5 min.
- Adicionar 160 ul de NaCl / CaCl 2 solução de adaptação. Agitar suavemente o frasco para misturar e incubar durante 5 min.
- Adicionar 390 ul de BSA Solbuição (Tabela 2). Agitar suavemente o frasco para misturar e incubar durante 4 min.
- Adicionar 1,25 ml de solução de BSA. Agitar suavemente o frasco para misturar e incubar durante 4 min.
- Adicionar 4,37 ml de solução de BSA. Agitar suavemente o frasco para misturar e incubar durante 4 min.
Nota: A concentração final de cálcio será 1,8 mm. - Na sequência de cálcio re-adaptação, recolher SAMs, permitindo a resolver pela força da gravidade para ~ 10 min ou por centrifugação a ~ 2.000 xg por 3 min.
- Para as células agudamente isolados, suavemente remover e descartar cerca de 5 ml do sobrenadante, utilizando uma pipeta de Pasteur de vidro, deixando as células num volume de ~ 2 ml. Armazenar estas células à temperatura ambiente durante até ~ 8 h para gravações de patch clamp.
- Para células de cultura, remover tanto do sobrenadante quanto possível, utilizando uma pipeta de Pasteur de vidro estéril. Ressuspender o sedimento celular em 1 ml de pré-aquecido (37 ° C) chapeamento médio (Tabela 2).
8. Galvanização e Cultura da Sinoatrial Myocitos (Ir para Cells Acutely isolado)
- Remoção da solução de laminina de lamelas do Passo 3.3 com uma pipeta Pasteur. Imediatamente semear 500 ul (~ 50-100 células) em cada lamela revestida-laminina (do passo 3).
NOTA: O inibidor contráctil 2,3-butanodiona monoxima (BDM) está incluído nos meios de cultura e de revestimento para impedir a contracção, o que faz com que o atrito de células 9. - Retorno da placa de 24 poços contendo SAM recentemente semeadas para a incubadora e manter a 37 ° C numa atmosfera de 95% ar / 5% de CO 2. Permitir que as células a aderir a lamelas de 4-6 h em media chapeamento (Tabela 2).
- Remova cuidadosamente Galvanização Médio com uma pipeta de Pasteur estéril. Substituir com 500 ul por poço de pré-aquecido (37 ° C) meio de cultura (Tabela 2).
9. Transdução adenoviral de adultos culturas miócitos Sinoatrial (Ir para Acutely isolaram células)
- Estimar o número de cells por lamela imediatamente antes de aplicar adenovírus através da contagem de células em um campo de vista sob um microscópio, ajustando para a ampliação. Contagem de todas as células, não apenas SAMs.
- Diluir adenovírus em Meio 199 e ajustar a diluição para o título virai de modo que a aplicação de 1-10 ul é necessária para alcançar uma multiplicidade final da infecção (MOI) de 100 unidades virais por célula. Adicionar solução adenoviral de uma forma gota a gota, directamente para SAM plaqueadas.
- Incubar as células durante a noite com o meio contendo vírus (~ 12-14 h). Em seguida, trocar com meio de cultura fresco. Manter as células na incubadora, mudando o meio de cultura a cada 48 horas, até se obter a expressão da proteína desejada.
10. Avaliação Funcional de Acutely isolada ou cultivadas SAMs
NOTA: O protocolo a seguir é um exemplo de avaliações funcionais de isolado SAMs usando a anfotericina técnica-patch perfurada para gravar ambos os APs espontâneos e I f a partir da mesma célula (ver referência 9).
- Preparar soluções de gravação como descrito na Tabela 3.
- Prepara-se uma solução estoque de 20 mg / mL de anfotericina-B em DMSO fresco no dia da gravação. Manter o estoque em temperatura ambiente e proteger da luz. Diluir da anfotericina-B em solução intracelular até uma concentração final de 200 ug / ml, imediatamente antes da utilização. Manter a solução da pipeta final sobre gelo e proteger da luz.
NOTA: A solução da pipeta contendo anfotericina para experiências deve ser preparado fresco por hora por diluição de uma aliquota da solução de reserva para dentro da solução intracelular e vórtex durante pelo menos 1 min. - Transferir uma alíquota da suspensão de células dissociadas de forma aguda SAM ou um fragmento de lamela de vidro tendo SAM cultivadas para uma câmara de registo contendo solução de Tyrode a 35 ± 1 ° C. Perfundir as células com solução de Tyrode durante pelo menos dois minutos antes da recordin electrofisiológicogs para remover qualquer remanescente de BDM residual meio de cultura.
NOTA: contrações espontâneas deve ser evidente imediatamente após a transferência para a solução de Tyrode. SAM para a gravação pode ser identificado por uma combinação de características, incluindo a actividade contráctil espontânea, a morfologia característica (por ex., Figura 2), a falta de estrias, a expressão da proteína HCN4, presença da corrente If, a capacitância de membrana <50 pF, e espontâneas APs com formas de onda que incluem uma fase de despolarização diastólica e um movimento ascendente lento. - Usando pipetas de vidro de borosilicato com resistências de 1,5-3,0 mohms, preencha a ponta com a solução intracelular falta em anfotericina por imersão para 10-30 seg. Em seguida, volta a encher a pipeta com a solução contendo anfotericina. Uma vedação ligado à célula GÊ deve ser obtido tão rapidamente quanto possível. Se a formação de vedação é difícil, aumentar o tempo de ponta de enchimento.
NOTA: A resistência do acesso deve ser continuamentemonitorizados após a formação do selo ligado à célula, e as gravações só deve ser iniciado após a obtenção de uma resistência acesso estável <10 mohms. - Para gravar APs espontâneos, desligue o amplificador para o modo corrente de engate rápido sem injecção de corrente.
NOTA: 1 nM isoproterenol está incluído na solução de Tyrode a extracelular durante a gravação de APs para estabilizar a taxa de disparo, tal como previamente relatado 10.