Здесь мы представляем протокол для описания локализации рецепторов ангиотензина II типа 1 в мозге крысы с помощью количественной, денситометрической, in vitro авторадиографии рецепторов с использованием меченного йодом-125 аналога ангиотензина II.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы представляем протокол для описания локализации рецепторов ангиотензина II типа 1 в мозге крысы с помощью количественной, денситометрической, in vitro авторадиографии рецепторов с использованием меченного йодом-125 аналога ангиотензина II.
Этот протокол описывает связывание рецептора шаблоны для ангиотензина II (Ang II) в головном мозге крысы с использованием радиолиганда, специфичного для рецепторов Ang II для выполнения рецептора авторадиографического отображение.
Тканевые образцы собирают и хранят при -80 ° С. Криостат используется для коронковой секции ткани (мозг) и оттепели монтажа секций на заряженных горками. Срезы ткани слайд монтажа инкубируют в 125 I-SI-Ang II к радиоактивной рецепторов Ang II. Прилегающие слайды разделены на две группы: 'неспецифического связывания' (NSP) в присутствии насыщающей концентрации рецепторов не-меченного Ang II, или АТ 1 рецепторов подтипа Ang II (AT 1 R) селективный антагонист рецептора АТ II и 'не общего связывания' без AT 1 антагониста R. Концентрация насыщающего АТ 2 подтипа рецептора Ang II (АТ 2 R) антагонист (PD123319, 10 мкМ) также присутствует в incubatiна буфер для ограничения 125 I-SI-Ang II связывание с AT 1 R подтипа. В течение 30 мин предварительной инкубации при ~ 22 ° C, NSP горок подвергаются 10 мкМ PD123319 и лозартана, в то время как 'общего связывания' горок подвергаются 10 мкМ PD123319. Слайды затем инкубируют с 125 I-SI-Ang II в присутствии PD123319 для общего уровня связывания », и PD123319 и лозартан для NSP в буфере для анализа, а затем несколько« стирок »в буфере, и воду , чтобы удалить соль и не- специфически связанного радиолиганда. Слайды сушат с использованием выдувного сушилки, затем подвергали авторадиографии пленки с использованием специализированной пленки и кассеты. Фильм разработан и изображения сканируются в компьютер для визуального и количественного денситометрии с использованием собственной системы обработки изображений и электронных таблиц. Дополнительный набор слайдов тионин окрашенных гистологических сравнений.
Преимущество использования авторадиографии рецептора является возможность визуализироватьАнг рецепторов II в месте, в пределах участка тканевого образца, а также анатомически определить область ткани, сравнивая его с соседней гистологического справочном разделе.
Сердечно - сосудистые заболевания по- прежнему является ведущей причиной смерти и инвалидности в Соединенных Штатах, в результате чего более 30% смертельных случаев в США в 2011 году 1. Самые последние статистические данные из Американской ассоциации сердца показывают , что более чем один человек в трех имеет один или более тип сердечно-сосудистых заболеваний. Сердечно-сосудистые исследования продолжают добиваться успехов в отношении понимания этой болезни, но, как поколения начинают стареть крайне важно продолжать эти усилия. Система ренин-ангиотензин (RAS) , играет центральную роль в регуляции сердечно - сосудистой системы , в первую очередь путем продвижения атеросклероза, воспаления, системную вазоконстрикцию и активацию симпатической нервной системы (рис 1) 2-8.
РАН является гормональная система, которая активируется, когда юкстагломерулярной клетки почки выделяют ренин в кровоток в ответ на снижение артериального давления, увеличение sympathetic стимуляция или снижение потока натрия с помощью макулы Densa. Ренин усваивает ангиотензиноген (синтезированного в печени) с образованием ангиотензина I (Ang I). Анг я затем метаболизируется ангиотензин-превращающего фермента (АПФ), в ectoenzyme на просвете стороне клеток эндотелия сосудов, в первую очередь в легких и почках, с образованием ангиотензина II (анг II), главный эффекторный пептид РАН. Анг II способен активировать два подтипа рецепторов; рецептор типа 1 (AT 1 R) и рецептор типа 2 (AT 2 R), и которые регулируют сердечно - сосудистой системы, поддержания жидкости и электролитов гомеостаз и в настоящее время считаются влияют на когнитивные функции и нейродегенеративные заболевания процессов 8,9. Местный, специфичная для головного мозга РАН сообщается самостоятельно синтезировать Ang II. В головном мозге, белок - предшественник ангиотензин синтезируется в астроглию 10 обращенных к Ang I с помощью ренин-подобный фермент 3, возможно , проренина , связанный с рецептором проренина11, а затем превращают в Ang II ангиотензин-превращающего фермента , который в большом количестве экспрессируется на внеклеточной поверхности нейронов в головном мозге 12. Это intrabrain генерируется Ang II является агонистом для мозга АТ 1 и АТ 2 рецепторов, которые изолированы от передающейся через кровь Ang II.
В то время как AT 1 R играет важную физиологическую роль, она лучше известна своими патофизиологические эффекты по всему телу, в первую очередь влияет на сердечно - сосудистую систему и почки (рисунок 2). Когда Ang II связывается с AT 1 R, он вызывает вазоконстрикцию; повышение устойчивости к кровотока и повышение кровяного давления. Он также стимулирует синтез и секрецию альдостерона и вазопрессина, что приводит к увеличению задержки натрия и воды. Эти эффекты могут также вызвать ишемического повреждения головного мозга и когнитивных нарушений и связана с болезнью Паркинсона, болезнь Альцгеймера, и diabeTES, а также будучи недавно идентифицированы влиять на обучение и память 13-15. Существует петля обратной связи в РАН в том , что AT 1 R на юкстагломерулярных клеток в почках ингибирует секрецию ренина. Интересно отметить , что AT 2 R , как правило против регулирует действие AT 1 R, вызывая вазодилатацию, невритов, регенерацию аксонов, анти-пролиферацию и cerebroprotection среди многих других 16-20. AT 2 R также была определена в качестве мишени для анти-гипертензии и в последнее время , противораковых препаратов 21. Определение локализации и плотности рецепторов Ang II в пределах различных тканей и как они подвергаются воздействию различных методов лечения и болезненных состояний с использованием количественного денситометрическую авторадиографии рецептора поможет раскрыть роль РАН играет в конкретных заболеваний.
Рецептор радиоавтография был использован на протяжении более 30 лет в качестве эффективного метода для индикации присутствия ангиотензина II рецепторы и другие компоненты РАН в головном мозге и других тканях крысы, мыши, морской свинки, собаки и человека при различных экспериментальных условиях 22-34. Важность определения местоположения рецепторов Ang II в мозге является то , что можно применить функциональную нейроанатомии к действиям Ang II в головном мозге, например, присутствие AT 1 R в паравентрикулярной ядре гипоталамуса (PVN) предлагает функцию Ang II в головном мозге, чтобы стимулировать вазопрессин, окситоцин или рилизинг гормон (CRH) релиз, или активацию симпатической нервной системы. Таким образом, препараты , которые блокируют AT 1 R может уменьшить некоторые из этих PVN-опосредованных эффектов , связанных с за деятельностью мозга РАН. Работа в прогрессе предполагает , что применение антагонистов AT 1 R может уменьшить посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) -индуцированное высвобождение КРГ и смягчить симптомы ПТСР (Hurt и др., Который был представлен для публикации). PVN, subfornicalорган (SFO), и миндалина известны для регуляции гомеостаза, аппетит / жажда, сон, память, эмоциональные реакции, и являются целевыми направлениями этого демонстрационного исследования. Эти регионы были исследованы путем сбора Коронарные срезы головного мозга на предметные стекла микроскопа, и обрабатывать участки с специфическими ингибиторами наряду со специфическим радиолиганда для рецепторов Ang II. В этом исследовании все материалы и реагенты и способы их поставщиков перечислены, Йод-125 был использован для радиоактивной антагонист Ang II рецептора, саркозина 1, изолейцин 8 Ang II (SI Ang II), который затем очищали , как моно 125 I -SI АТ II с использованием методов ВЭЖХ , как описано ранее 35. Использование этой высокой удельной активности радиоактивного лиганда позволяет визуализировать зоны с низкой, средней и высокой плотности рецепторов после воздействия на радиоактивно меченных участков с рентгеновской пленкой. Путем калибровки пленку со стандартами мозга пасты, содержащей известное количество йода-125, конкретные суммыангиотензина II связывания рецепторов в области может быть определена количественно. В экспериментальных исследованиях, рецептор Ang II связывание в мозге испытуемых можно сравнить с, что в мозге контрольных субъектов. Это может указать, является ли изменены действия Ang II в ответ на генетическое состояние, фенотипические аномалии, болезненного состояния или медикаментозного лечения. Это знание может быть применен к разработке методов лечения для лечения заболеваний, связанных с нарушением регуляции РАН. Альтернативные методы , которые идентифицируют рецептор сайты связывания, но с уменьшенной анатомической разрешением, являются обязательными для анализов , которые используют мембранные препараты тканей , полученных из гомогенатов тканей, которые инкубируемых с меченым лигандом в диапазоне концентраций с целью оценки связывания радиолиганда сродством как константа диссоциации (K D ) и максимальная связывающая способность (в макс) интересующей ткани.
Протокол, описанный здесь, может быть разбита на 5 основных сотрудничестваmponents: Готовимся Tissue Разделы для рецептора авторадиографии; Рецептор Авторадиография; Фильм экспозиции и развития; гистологии; и Денситометрический анализ изображений.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все процедуры на животных , проведенные для данного исследования были одобрены Institutional Animal Care и использование комитета Нова Юго - Восточного университета по в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных животных, 8 - е издание (Национальная академии Press, Вашингтон, округ Колумбия, 2011 ).
1. Подготовка ткани Секции Receptor Авторадиография
2. Рецептор Авторадиография
ВНИМАНИЕ: Радиоактивность. Используйте защитную одежду, чтобы справиться с радиоактивностью. Утилизация это зависит от учреждения, и должны следовать правилам, чтобы должным образом распадаться (период полураспада 60 дней) или быть подобран в сертифицированной компании.
3. Фильм экспозиции и развития
4. Гистология
5. Денситометрический анализ изображений
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обзор метаболического пути ренин-ангиотензин системы показана на рисунке 1 и прямой акцент на подтипы рецепторов ангиотензина II (AT 1 R и AT 2 R) описывается на рисунке 2. Рисунок 3 показывает передачу корональной мозга разделы на предметные стекла микроскопа, которые затем проходят через процедуру рецептора авторадиографии с использованием заданной концентрации 125 I-Siang II , как показано на р...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Описанный протокол идентифицирует визуализацию 'Total' и 'неспецифический' связывания радиолиганда в смежных участках корональных секций грызуна мозга ранее заготовленной и хранили при -80 ° С, и может быть легко применимы к практически в каждой ткани, имеет анатомически решен подструктуры, отображающие дифференциальные количества рецепторов или связывания радиолиганда сайтов. Процедуры, описанные в протоколе просты и анализ имеет решающее значение для правильной интерпретации результатов. Толщина 20 мкм...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Роберт Шпет лицензировал антитела к рецепторам ангиотензина II коммерческому поставщику и получает роялти от продажи указанных антител. Остальным авторам нечего раскрывать.
Эта работа выполнена при поддержке гранта NIH HL-113905
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 500 мл Пластиковые стаканы | Fisher | 02-591-30 | |
| 24 мм x 60 мм Coverslips | Fisher | 22-050-25 | |
| Пленка для авторадиографической визуализации 24 мм x 30 см | Carestream-Biomax MR Пленка | 891-2560 | |
| Бацитрацин (из Bacillus licheniformis) | Sigma | B-0125 | |
| Картонный лист 8 x 11 | Картонная доска для иллюстрации Crescent #201 | 201 | |
| Банки Coplin | Fisher Scientific | E94 | |
| Коммерческие фены | Conair | Model SD6X | |
| Одноразовые пробирки для культивирования | Fisher | 14-961-26 | |
| EDTA (Динатриевая соль, Дигидрат) | USB Corporation | 15-699 | |
| Этанол | Fisher | 16-100-210 | |
| Заменитель формуляра для проявителя D-19 | Photographers Formulary, Inc. | 01-0036 | |
| Ледяная уксусная кислота | Fisher | A38 SI-212 | |
| Histoprep/OCT | Fisher | SH75-125D | |
| Film Fixer | Kodak | 5160320 | |
| Фото flo | Kodak | 1464502 | |
| Лозартан | Fisher/Tocris | 37-985-0 | |
| MCID™ Core 7.0 | MCID | N/A | |
| NaCl | Fisher | S271 | |
| Peel-A-Way скользящие ручки | VWR | 48440-003 | |
| Permount | Fisher | SP15-100 | |
| PD123319 | Fisher | 13-615-0 | |
| Премиум заряженные слайды, тонко отшлифованные края | Premiere Microscope Слайды | 9308W | |
| 125I Лиганды | Perkin Elmer | NEX- 248 | |
| 125SI-Ang II | Университет Джорджа | Вашингтона Радиойодирование д-ра Шпета | |
| Слайд Мейлерс | Научный | HS15986 | |
| натрия двухосновной фосфат безводный (Na2PO4) | Fisher | RDCS0750500 | |
| ацетат натрия (безводный) | Fisher | BP333-500 | |
| Тионин | Рентгеновская кассета Fisher | T409-25 | |
| (10 x 12) | Spectronics Corporation | Four Square | |
| Xylene | Fisher | X3P-1GAL |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.