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.
Method Article
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.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 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 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission