Эта рукопись описывает простой протокол для изоляции артериол от сетчатки крыс, который может использоваться в электрофизиологических, кальция изображений и давления миография исследований.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Эта рукопись описывает простой протокол для изоляции артериол от сетчатки крыс, который может использоваться в электрофизиологических, кальция изображений и давления миография исследований.
Сетчатка является весьма метаболически активные ткани, которая требует существенной кровоснабжение. Сетчатки циркуляции поддерживает внутренний сетчатки, в то время как хориоидальные сосуды снабжения фоторецепторов. Изменения сетчатки перфузии способствуют многочисленные зрение угрожая расстройств, включая диабетической ретинопатии, глаукомы и сетчатки филиал окклюзии вен. Понимание молекулярных механизмов, участвующих в элементе потока крови через сетчатки и как они изменяются при глазной болезни может привести к выявлению новых мишеней для лечения этих условий. Артериолы сетчатки являются основными сопротивление сосудов сетчатки и следовательно, играют ключевую роль в регуляции гемодинамики сетчатки через изменения в Люминал диаметр. В последние годы мы разработали методы для изоляции артериол от сетчатки крыс, которые подходят для широкого спектра приложений, включая исследования физиологии клетки. Этот препарат уже начали приносить новый взгляд на как поток крови контролируется в сетчатке и позволило нам выявить некоторые из ключевых изменений, которые происходят во время глазных заболеваний. В этой статье мы описать методы для изоляции артериол сетчатки крыс и включить протоколы для их использования в патч зажим электрофизиологии, кальция изображений и давление миография исследований. Эти суда подлежат также для использования в ПЦР-, Западный blotting и иммуногистохимия-на основе исследования.
Понимание, как поток крови контролируется в сетчатке является важной задачей, так как ненормальные кровотока было вовлечено в патогенезе различных зрение угрожая заболевания сетчатки1,2,3, 4. Сетчатки циркуляции, которая поставляет внутреннюю сетчатки нейронов и глиальных клеток, имеет договоренность конец артерии, со всеми из крови от сетчатки артерий и артериол, проходящей через капилляров сетчатки венулы и, наконец, Вены5. Кровообращения в сетчатке регулируется тон сетчатки артерий и артериол, а также сократительная активность pericytes, расположенных на стенках капилляров сетчатки и пост капиллярного венулы6,7, 8. контроль сетчатки сосудистого тонуса является сложным и модулируется широкий спектр материалов из системы кровообращения и окружающие ткани сетчатки, включая газов крови, циркулирующей молекул и гормонов, и высвобождение вазоактивных веществ от сетчатки сосудистого эндотелия и macroglia9,10,11. Артериолы сетчатки являются веточек артерий сетчатки и состоят из одного слоя клеток сосудистой гладкой мускулатуры и внутренней оболочки продольно расположенных эндотелиальных клеток12,13, 14. эти сосуды формируют главный сайт сосудистого сопротивления в пределах сетчатки циркуляции и поэтому играют важную роль в местные управления сетчатки кровотока. Артериолы сетчатки регулировать капиллярного кровотока в сетчатке, расширяя или сжимает их Люминал диаметр, при посредничестве изменения в сосудистой гладкой мускулатуры сократимости10,15,16. Понимание молекулярных механизмов, через который сетчатки, регулировать артериол сетчатки перфузии поэтому требует подготовки где артериол гладкомышечные клетки могут быть доступны и учился в условиях как можно ближе к физиологической как можно скорее.
Ex vivo препараты изолированных сетчатки сосудов обеспечивают доступ к сосудистой гладких мышечных клеток, по-прежнему сохраняя их функциональности и совместимости с базовой эндотелия. Большинство исследований на сегодняшний день использование изолированных судов были сосредоточены на больших говядины или свинины артериальных сосудов (60-150 мкм). Это может быть установлен в коммерчески доступных проволоки или давления myograph систем, позволяющих фармакологических допроса сосудистой гладкой мышечной клетки сократительной механизмы17,18. Такие препараты внесли наши знания физиологии сетчатки сосудов при нормальных условиях. Несколько исследований использовали артериол сетчатки, изолированных от мелких лабораторных животных как их меньшего диаметра (~ 8-45 мкм) предотвращает их использование в обычных миография систем19,20,21,22. Важным преимуществом, однако, с помощью судов от мелких лабораторных животных является широкая доступность модели заболеванием генетически модифицированные, трансгенных и сетчатки. Мелких лабораторных животных, также более сговорчивым в vivo исследований вмешательства.
Здесь мы опишем простой протоколы для изоляции и cannulating сетчатки крыс артериол для давления миография экспериментов. CA2 + визуализации электрофизиологии протоколы и с помощью этих судов также подробно. Эти дополнительные может обеспечить понимание регулирования сократимости гладких мышц сосудов и кровообращения в сетчатке.
Все эксперименты, описанные здесь были выполнены в соответствии с руководящими принципами, содержащимися в Великобритании животных (научные процедуры) акт 1986 года и были одобрены королевы университета Белфаста животных и этической экспертизой.
1. изоляция артериол сетчатки
Примечание: Следующий протокол используется для изоляции артериол сетчатки. Этот метод оптимизирован для артериол сетчатки крыс, но может быть использован с мыши сетчатки. Выход судов, однако, ниже, при использовании мыши.
2. артериол давление миография
Примечание: Артериол давления миография осуществляется следующим с использованием оборудования, подробно изложены в Рисунок 1A, B и Таблица материалов.
3. Ca2 + изображения
Примечание: Изолированные артериол сетчатки готовятся для обычных (microfluorimetry) и конфокальный Ca2 + изображений как следующим образом (с помощью оборудования, подробно изложены в Таблице материалов).
4. патч зажим электрофизиологии
Примечание: Поклеточного и канальные запись возможна от индивидуальных артериол гладких мышечных клеток еще встроенный внутри их родительского артериол следующим образом (с помощью оборудования, подробно изложены в Таблице материалов).
Рисунок 6A схематическая рисунок сетчатки сосудистого дерева крыса. Диаметр диапазоны первого порядка (30-45 мкм), второго порядка (20-30 мкм) и предварительно капиллярного артериол (8-20 мкм) было подтверждено экспериментально в нашей лаборатории конфокальная томография крыса сетчатки целом гора препараты immunohistochemically помечены для актина α-гладких мышц (Рисунок 6B). После диссоциации сетчатки начального, среднего и предварительно капилляров, артериол могут быть определены на основе их калибр и расположения сосудистой гладких мышечных клеток. Первого и второго порядка артериол визуально похож по микроскопии ярко поле, но могут быть выделены на основании их размера (рис. 6 c). Предварительно капиллярного артериол являются наименьшей артериальных сосудов в подготовке и легко узнаваем, благодаря их редкой расположения сосудистой гладких мышечных волокон. Изолированные артериол могут четко отличать от капилляров и венул в изоляции. Капилляры становятся очевидными, как сеть сосудов малого калибра (4-10 мкм в диаметре), в то время как венулы тонкой стеной и отсутствие охват клетки гладких мышц (рис. 6 c). Начальное, среднее и предварительно капилляров, артериол подходят для давления миография, Ca2 + изображений и патч зажим исследований.
Рисунок 7 показывает давление миография эксперимент, где основной крыса артериолы сетчатки был канюлированной и внутрипросветная давление увеличивается до 40 мм рт.ст.. Артериолы затем поддерживается на это давление, чтобы позволить для развития миогенных тон перед добавлением 0Ca2 + Hanks содержащие 10 мкм Вортманнин для получения пассивного диаметр судна. 7а Рисунок показывает микрофотографиями противовоспали в различные моменты времени в ходе эксперимента. Полный курс запись показаны изменения в диаметре судно со временем было изобразить в Рисунок 7B с помощью пользовательских сделал края обнаружения программного обеспечения27. Сразу же после наддув расширяет корабля, который затем следуют активные миогенных сужения, которое достигает уровня, установившегося после 15 минут добавлением 0Ca2 + Hanks'/ Вортманнин решение расширяет судна обратно до уровня, аналогичного тому наблюдается сразу же после этапа начального давления. Как описано выше, наркотики могут быть применены к следующей подпора для изучения механизмов, лежащих в основе развития и поддержания миогенных тон в этих судов или судов до. Используя этот подход, мы ранее показали что стрейч активированный каналы переходных рецепторов потенциал Vanilloid 2 (TRPV2) и L - и T-типа условного напряжения Ca2 + каналы играют центральную роль в содействии развитию миогенных тон в первом и второго порядка крыса артериол сетчатки20,21,22. Мы также сообщали, что что большая проводимость Ca2 + активирован калия каналы (каналы BK)19,28 Kv1-содержащих напряжения закрытый K+ каналы закон и противостоять миогенных деятельность в Эти суда, поскольку помимо конкретных ингибиторов для каждого из этих каналов вызывает вазоконстрикцию (рис. 7 c).
На рисунке 8 показаны примеры обычных и конфокальный Ca2 + изображений в артериолы сетчатки до и следующие подверженности вазоконстриктора пептида, эндотелина-1 (Et-1). В обычных на основе фура-2 записи (рис. 8A), Et-1 (10 Нм) вызывает увеличение двухфазный в [Ca2 +]я в слое сетчатки артериол гладких мышц, состоящий из первоначальных переходных компонента, следуют ниже устойчивый компонент. Ранее мы охарактеризовали временной и постоянной компоненты как Ca2 + освобождение от эндоплазматического ретикулума и Ca2 + приток из внеклеточного пространства, соответственно29. На основе Fluo-4 конфокальный Ca2 + изображений обеспечивает более подробную картину последствий Et-1 на клеточном уровне. В этих экспериментах очевидно, что гладкая оцениваются изменения в глобальной [Ca2 +]я наблюдается в результате исследования нашей microfluorimetry от Et-1, стимулируя активации повторяющихся асинхронных [Ca2 +]я колебания в соседних клетках артериол сетчатки гладкие мышцы вдоль стенки сосуда (Рисунок 8B, C; 30).
Рисунок 9 показаны примеры одноканальной и поклеточного патч зажим записей от сетчатки артериол гладких мышечных клеток. На сегодняшний день мы провели как на ячейки и изнутри наружу одноканальный патч зажим записи22,28. Рис. 9A, B например, показывают на ячейку фиксации записи до и следующие стретч мембрана (полученный в результате применения отрицательного давления в пипетку патч). Этот частности патч содержит два канала, которые активируются механическое растяжение. Ранее мы показали, что эти токи можно препятствует использование TRPV2 канала блокирует поры антитела22. Унитарная проводимости каналов (249.71 Л.с.) согласуется также с этих токов, при посредничестве TRPV231.
Поклеточного активации напряжения токов можно вызывали с помощью протоколов шаг напряжения. Рисунок 9C показывает семье напряжения активированный A-типа K+ токов, записанные с помощью такого подхода. Эти токи становится очевидным, когда другие большие токи в эти клетки (например, BK и Ca+-активированный Cl– токов) блокируются с помощью конкретных фармакологических агентов32,33. Токи через не - или слабо напряжения зависимых каналов иона обычно рассматриваются с использованием протоколов рамп напряжения. Мы использовали такие протоколы для определения и описания TRPV2 токи, активированную гипотонический стрейч22 и канал агонистов (Рисунок 9D) в клетках артериол сетчатки гладких мышц.
На рисунке 10 показан перепад давления миография и конфокальный Ca2 + томография применяется в первичной крыса артериолы сетчатки. Наддув триггеры увеличение частоты [Ca2 +]я колебаний в отдельных гладких мышечных клеток, аналогичны наблюдал с Et-1. Ранее мы показали, что эти колебания вызываются путем суммирования Ca2 + искры (локализованные Ca2 + релиз события) и способствовать поколения миогенных тон20.

Рисунок 1 . Экспериментальная установка для давления миография в артериолы сетчатки крыс. A) экспериментального оборудования, включая инвертированным микроскопом, нагреватель в линии для perfusate Ванна, 3-оси механических и микро манипуляторов, манометр, канюли держателя и таблица воздуха. B) Схематическая диаграмма, показывающая оптимальное расположение cannulating пипетку и судно интерес к записи камеры. Эта схема также иллюстрирует основные настройки Оборудование наддува. Принципиальная схема C) показан процесс закрепления и перемещение корабля с помощью дополнительных Вольфрам проволока скользит в тонкой щипцами. (i) drop 1st скольжения, чтобы загородить судна. (ii, iii) Используйте дополнительные листы чтобы подтолкнуть поглощения скольжения (направление показано стрелкой) и сопровождающие судна в оптимальной ориентации, показано в (iv). D) Схематическая диаграмма, показывающая оптимальное позиционирование поглощения Вольфрам проволока скольжения, вспомогательный пипетки и канюли в отношении судна, как заказать до катетеризации. На выходе из системы доставки наркотиков располагается на расстоянии ~ 500 мкм с судна, чтобы уменьшить движение артефакты во время применения препарата. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 . Процесс катетеризации давления миография. A) микрофотографиями, показаны сетчатки артериолы, якорь вниз в зале записи до (i), (ii)-(v) и следующих катетеризации (vi). Голубая стрелка указывает направление движения канюли, в то время как зеленая стрелка указывает направление движения вспомогательный пипеткой. B) Микрофотография показаны оптимального региона для записи миогенных активности во время наддув как выделенные красным цветом. Обратите внимание, что регулировка света и фокус для увеличения контрастности стенок сосудов позволяет лучше отслеживать судов края для автоматизированного анализа. Шкалы бар показывает 50 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3 . Наркотиков доставки. A) оборудование, используемое для доставки лекарств, показаны решения водохранилищ, подключенных к коллектору многоканальный доставки контролируемых 3-полосная краны и прилагается к 3-оси механический манипулятор. B) диаграмма, показывающая оптимального вертикальное расположение доставки лекарств коллектор по отношению к записи камеры. Микрофотография C) судна на якорь вниз в записи камеры показаны идеальное позиционирование на выходе доставки наркотиков. Представляет линейку 100 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4 . Ферментативный пищеварения артериол сетчатки для фиксации записи. Свет микроскопии сетчатки противовоспали до (A) и после (Б) ферментативного пищеварения. Обратите внимание, физическое разделение (обозначается стрелками) гладких мышечных клеток (SMCs) от базовой эндотелиальных клеток (ECs). Гладкомышечные клетки для зажима патч отмеченные звездочкой. Линейки шкалы представляет 10 мкм. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 . Один канал и клеточных патч зажим записи. A) Иллюстрация тест токов наблюдается во время протокол «печать тест» когда: (i) патч пипетку входит средство внешней купания, (ii наконечник пипетки соприкасается с плазматической мембраны клеток сосудистой гладкой мускулатуры и (iii) всасывания применяется к задней части пипетки для включения формирования gigaseal. После пипеткой емкостной компенсации используя патч зажим усилителя одноканальный токи теперь могут быть записаны в конфигурацию на ячейки или патч мембраны может подакцизным, быстро сняв дозатор для создания патча «наизнанку». B) текущие изменения, связанные с развитием электрической доступ в глубь клетки во время применения препарата амфотерицин B поклеточного перфорированные патч зажим техника (i): (ii) как амфотерицин B разделов в мембраны, доступ сопротивление падает и емкость транзиентов вызвало во время гиперполяризирующий шаги напряжения (от -40 до -60 МВ) становится больше; (iii) когда доступ сопротивления (R) упала до < 15 MΩ, который обычно занимает 5-10 мин после формирования gigaseal, возможна экспериментов. C) до поклеточного записи, доступ сопротивления и емкостной ячейки должны компенсироваться с помощью соответствующих набирает на патч зажим усилителя. Значения доступа сопротивления и клетки емкости, предоставляемые автоматизированных функций в патч зажим программное обеспечение может использоваться для руководства этим процессом: (i) показывает емкость переходных до компенсации взято из выделенной области в B(iii); (ii) показывает снижение емкости переходных обычно наблюдается, когда компенсируются доступ сопротивления и емкости; (iii) серии компенсация сопротивления затем должны быть исправлены до 75% и доступ к сопротивлению и емкостной компенсации доработать таким образом, чтобы результирующий переходных должно быть относительно равной амплитуды выше и ниже уровня плато ток во время шаг. (iv) следует обеспечить, что сопротивление доступ не более чем компенсируется (указывается наличие «мелодии» переходных), который иногда может произойти, если доступ продолжает улучшаться в течение эксперимента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6 . Идентификация изолированных крыса артериол сетчатки. A) рисунок, показывающий расположение крыса сетчатки микрососудистой дерева. Конфокальный изображения B) крыса сетчатки артериол и венул в плоский горе подготовки витражи для αSMA (красный ядер запятнаны синий; масштаб бары представляют 50 мкм). C) света микроскопии изолированных 1 °, 2 ° и предварительно капиллярного артериол, капиллярной сети и венулы (шкала бары представляют 10 мкм). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 7 . Артериол давления миография записей. Изображения A) (i) показ канюлированной артериолы сетчатки отдыха диаметр (примерно 35.6 мкм), (ii) дилатация на наддув, (iii) разработка миогенных вазоконстрикцию и (iv) дилатация связано с добавлением 10 мкм Вортманнин в 0Ca2 + Hanks решение. Шкалы бар представляет 10 мкм. B) время курс участок диаметром судна для полного эксперимента показано в A (пробы на 2,5 кадров в секунду). C) диаметр след от различных противовоспали под установившегося миогенных тон (диаметр 38,7 мкм) показаны последствия Kv1 канала ингибитор correolide (10 мкм) и ингибитор iberiotoxin BK канала (100 Нм) (пробы на 0,5 кадров/сек). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 8 . Эффекты Et - 1 на [Ca2 +] я сигнализации деятельность в артериолы сетчатки крыс. A) обычных на основе фура-2 запись показаны последствия Et-1 (10 Нм) на глобальной [Ca2 +]я. Базальные [Ca2 +]я был 82 Нм в этом противовоспали 1 °. B) на основе Fluo-4 конфокальный xt изображения показаны последствия Et-1 на [Ca2 +]я на клеточном уровне. Участок C) нормализованных флуоресценции интенсивности (0F/F) измеряется в клетках, как отмечено в б. Этот показатель был изменен с Tumelty и др. 30 с разрешения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 9 . Одного канала и записи поклеточного патч зажим с крыса артериол сетчатки гладкомышечные клетки. A, B) на ячейку одноканальной записи из же мембрана патч до (A) и в (B) Пипетка приложение отрицательного давления (-45 mmHg) патч. Два канала присутствуют в патч (унитарное текущего 12,81 ПА; унитарное проводимость 249.71 Л.с) которые показывают значительное увеличение в активации стрейч условиях. Отдельные регионы от верхней панели (i) показаны на более быстрое время база в нижней панели (ii). Семейство C) токов канал A-типа K+ (i) записан в режиме вся ячейка в присутствии ингибиторов BK и Ca2 +-активации ингибиторов канал Cl– , в ответ на напряжение 20 МВ по ступеням между -80 мВ до + 80 mV (ii). D) клеточных токов (i) вызвали напряжение рампы между -80 МВ и + 80 мВ до (чёрная линия) и во время применения TRPV2 канала агонист Дельта-9-тетрагидроканнабинола (Δ9-ТГК) (красная линия). Используемый протокол рамп напряжения показан на нижней панели (ii). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 10 . Ca2 + конфокальная томография до и после наддув артериолы сетчатки крыс. Представитель конфокальный xt сканирование (i) артериол сетчатки гладкомышечные клетки под (A) без давления и (B) под давлением условия, полученные от отдельных регионов того же судна. (ii) изменения в нормализованной флуоресцирования (0F/F) записанные в отдельные клетки а - е, как указано в подпункте (i), заговор против времени. Звездочки показывают, что отдельные субцеллюлярные Ca2 + искры, увеличение частоты после подпора и summate для активации клеточного Ca2 + колебания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
| Соединение (мм) | Низкая Ca2 + Hanks | 0Ca2 + Hanks | Нормальный Хэнкс | Изоляции фермента протеазы | Изоляции фермент коллагеназа | Изоляции фермента DNAse | Утолить решение | Решение Rmin | Rmax решение | Клетки придают внеклеточного решение | Клетки придают пипеткой раствор | Поклеточного внеклеточного решение | Поклеточного пипеткой раствор |
| Чистота воды (сопротивление) | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥18 MΩ.cm | ≥15 MΩ.cm | ≥18 MΩ.cm |
| NaCl | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | 140 | |||
| kCl | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 138 | ||
| D-глюкоза | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 2 MgCl | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1 |
| HEPES | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| CaCl2 | 0.1 | 2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 10 | 2 | 2 | 2 | 0.2 | |||
| EGTA | 4 | 0.5 | |||||||||||
| НКД | 10 | ||||||||||||
| Ionomycin | 0.01 | ||||||||||||
| КОХ | 140 | 130 | |||||||||||
| D-Глюконовая кислота | 130 | 130 | |||||||||||
| NaOH | 10 | ||||||||||||
| Penitrem A | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 | ||||||||||
| 4-aminopyridine | 10 | ||||||||||||
| Нимодипин | 0.01 | 0.01 | |||||||||||
| Флуоксетин | 0.1 | ||||||||||||
| 9-anthracenecarboxylic кислота | 1 | ||||||||||||
| Амфотерицин B | 300-600 мкг мл-1 | ||||||||||||
| Протеазы типа XIV | ~0.01% (0,4-0,6 мг/40 мл) | ||||||||||||
| Коллагеназы типа 1A | 0,1% (6 мг/60 мл) | ||||||||||||
| DNAse I | 20 ку (20 мкл акций 1 му/мл в 20 мл) | ||||||||||||
| pH | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.4 | 7.2 |
| титруют с | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | NaOH | Трис | Трис | NaOH | КОХ |
Таблица 1. Состав растворов, используемых в эксперименты, включая примеры внешних и пипетки решений используется для одного канала (TRPV2) и клеточных токов (A-типа).
Протоколы, описанные выше требует практики, но должны быть достижимыми с минимальными устранение неполадок. В среднем в день мы бы получить 6-8 полезная артериол от изоляции и достижения 3-4 успешных экспериментов. Если возникают проблемы, однако, есть некоторые шаги, которые могут быть предприняты, чтобы помочь улучшить показатели успеха. Иногда мы нашли, особенно при использовании молодых крыс (< 8 недель), что доходность артериол может быть низким. Чтобы обойти эту проблему, мы предлагаем, центрифугирование ткани сетчатки (10-30 s на 500 x g) между каждым из Тритурация шаги в шагах 1.12-1.14. Это часто помогает улучшить доходность судов, но также увеличит количество клеток мусора в рамках подготовки.
Когда cannulating сосудов давления миография исследований важно проверить артериол тщательно для любого боковых ветвей, которые возможно были расщепляется недалеко от раздвоения сайта. Это является распространенной причиной утечки и потери давления во время экспериментов. Главный вопрос, который может возникнуть в связи с [Ca2 +]я протоколов является уровень загрузки красителя. Бедных краситель загрузки приводит к низким соотношения сигнал шум, а перегрузка приводит к нарушению нормальной Ca2 + гомеостаза. Чтобы уменьшить вероятность возникновения любой из этих вопросов, могут быть удалены небольшой Алиготе сетчатки огневки, и изолированных судов проверяются периодически во время загрузки протокол. При проведении патч зажим эксперименты, успеха формирования gigaseal сильно зависит как хорошо базальной пластинки были осмыслены. Когда первоначально этот протокол испытания или с помощью новых много ферментов, это может быть необходимо отрегулировать концентрацию/продолжительность Пищеварение энзима. Внимательно следит за разделение слоев эндотелия и гладкой мускулатуры обеспечит достаточные пищеварение для удаления достаточно базальной Ламинальный получить доступ. Тщательный мониторинг необходим также избежать чрезмерной пищеварения, который может проявляться как судно начинает сжиматься. Если это происходит, гладкомышечные клетки часто являются слишком хрупкие для записи зажим патч. При применении ферментов, важно включить DNAse I обеспечение удаления нитей ДНК, освобожденных от поврежденных клеток во время процесса изоляции. Фрагменты ДНК липкое и вызывают щипцы придерживаться противовоспали на заключительных этапах процесса очистки (шаг 4.4), часто приводит к гибели судна. Очистка судов является технически сложным и лучше всего выполняется в большом увеличении (20 X) с нежным радикальных движений закрытых Щипцы диаметром лучших возможных подсказка. Между отчётами чистые пинцет с роликом лаборатории.
Как отмечалось ранее, основные мотивы для разработки протоколов, изложенные в этой рукописи был лучше понять, почему кровоток нарушается во время заболеваний сетчатки сосудистого. Большая часть нашей работы до настоящего времени уделялось диабетических глазных болезней28,33. Артериолы могут быть изолированы от сетчатки экспериментальных моделей грызунов диабета с помощью методов, описанных в разделе 1. При проведении экспериментов на изолированных артериол сетчатки от диабетической животных, важно, чтобы попытаться тесно воспроизвести гипергликемической условия, испытываемых судов в естественных условиях. По этой причине мы обычно бы поднять уровни D-глюкозы в нашей изоляции и экспериментальных решений до 25 мм. Утолщение мембран сосудистой подвале явление общепризнанным в сосуды сетчатки при диабете34,35. При использовании животных с длительного диабета (> 1 месяцев продолжительность болезни), увеличение фермента концентрации или пищеварения раз часто требуются для включения применения методов записи патч зажим.
Важное ограничение использования ex vivo изолированные артериол сетчатки для изучения сетчатки сосудистой физиологии и патофизиологии является потеря окружающие neuropile сетчатки. Хотя удаление глиальных и нейрональных клеток сетчатки позволяет легкий доступ для исследования физиологии клетки сетчатки сосудистого гладких мышечных клеток, ответ судов вазоактивных посредников можно резко измениться в отсутствие и наличие сетчатки ткани. Например, действия аденозин tri фосфат (АТФ), обеспечивают хорошей иллюстрацией этой точки. В изолированных крыса артериол сетчатки, добавление триггеров АТФ надежные сужение сосудов36, находясь в присутствии нетронутыми neuropile, сосуды расширяются37. Поэтому где это возможно, мы обычно пытаемся проверять основные выводы из наших изолированных противовоспали препаратов с помощью ex vivo сетчатки целом кронштейны и в естественных условиях измерений судна диаметр и крови поток16,37 . Следует отметить недавно появились новые методы для изучения малых артериол и капилляров в целом перфузии свинину сетчатки ex vivo38,39. Такие препараты способны значительно улучшить наше понимание как сетчатки neuropile регулирует сетчатки тонус артериол и капилляров и как изменения гемодинамики сетчатки модулируют активность нейронов в сетчатке.
Хотя описанные в настоящем документе ориентированы на использование изолированных крыса артериол сетчатки для понимания артериол гладкомышечные клетки физиологии, в настоящее время мы разрабатываем протоколы, чтобы также включить изучение функции эндотелиальных клеток в Эти суда. В предварительной работы мы добились успеха в изменении ферментативного пищеварения сетчатки артериол сегментов приносить трубы жизнеспособных эндотелиальных клеток, которые поддаются Ca2 + изображений и patchclamp записи исследования. Катетеризации изолированных артериол на обоих концах, позволяя внутрипросветная доставки наркотиков, могли бы в будущем также включить эндотелий зависимой сосудорасширяющих ответы должны расследоваться в этих судов.
Д-р Джоанна Kur теперь сотрудник Medtronic (побратимы, Миннесота, США), ее настоящей работы не конфликтуют с этим представлены здесь.
Разработка протоколов, описанных в этом документе была поддержана грантов от следующих финансовых учреждений: СИББН (BB/I026359/1), борьба за прицел (1429 и 1822), Юный Фонд исследования диабета (2-2003-525), Велком Траст (074648/Z/04), Фонд Британской сердца (PG/11/94/29169), HSC R & D Отдел (STL/4748/13) и MRC (MC_PC_15026).
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Стаканы | Fisherbrand | 15409083 | Или любой равноценный продукт |
| Изогнутые ножницы | Fisher Scientific | 50-109-3542 | Или любой равнозначный продукт |
| Одноразовая пластиковая пипетка/перенос | Sarstedt | 86.1174 | 6mL лучше всего, но другие размеры приемлемы; удалите наконечник для расширения апертуры |
| Препарирующий микроскоп | Brunel Microscopes Ltd | Или любой равноценный продукт | |
| Щипцы | World Precision Instruments | Dumont #5 14095 | Любой эквивалентный тонкий щипцы |
| Пипетка Пастера | Fisherbrand | 11546963 | Огонь полированный для уменьшения трения, но недостаточно для сужения кончика |
| чашки Петри | Sigma-Aldrich | P7741 | Или любой равноценный 10см продукт |
| Пипетка соска | Fisherbrand | 12426180 | Или любой эквиклавентный продукт |
| Водоснабжение | Merek | Milli-Q Интегральная система очистки воды | Или любая равнозначная система |
| Пробирка с круглым дном | Fisherbrand | 14-958-10 B | 5 мл; любое равноравноценное изделие |
| Зубчатые щипцы | Fisher | Scientific 17-467-230 | Или любое равнозначительное изделие |
| Однолезвийные лезвия | Agar Scientific | T585 | Или любое эквилавентный продукт |
| Sylgard | Dow Corning | 184 | Или любая податливая поверхность |
| Штатив для пробирок | Fisherbrand Derlin | 10257963 | Или любой равноценный продукт |
| Миограф | |||
| 3-х осевой механический манипулятор | Scientifica | LBM-7 | х2 (или любой равноценный продукт) |
| 3-х ходовые метчики | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Или любой равноценный продукт |
| Воздушный стол | Техническая производственная корпорация | Clean Bench | или любое равноценное |
| программное обеспечение для анализа продукта | Image J | https://downloads.imagej.net/fiji/ | Бесплатное программное обеспечение для обработки изображений |
| Плагин анализа | Myotraker | https://doi.org/10.1371/journal.pone.0091791.s002 | Пользовательский плагин для imageJ Свободно доступный для скачивания |
| Канюляция пипетки стекла | World Percision instruments | TW150F-4 | Или любой равноценный продукт |
| Компьютер | Dell | Optiplex 7010 | Или любой равноценный продукт |
| Цифровой термометр | RS | 206-3722 | Или любой равноценный продукт |
| Fluo-4-AM | Thermo Fisher Scientific | F14201 | Сделайте 1 мМ заготовку в ДМСО |
| Щипцы | World Precision Instruments | Dumont #7 14097 | Любой эквивалент тонких щипцов |
| Fura-2-AM | Thermo Fisher Scientific | F1221 | Сделайте 1 мМ заготовку в ДМСО |
| Записывающая камера со стеклянным дном | Warner Instruments | 64-0759 | Или любой равноценный продукт |
| Вспомогательное стекло | для пипеткиПриборы World Percision | IB150F-3 | Или любой равнозначительный продукт |
| Встраиваемый нагреватель | Изготовленный | Коммерческий эквилавентный нагреватель SH-27B Раствор Встроенный нагреватель от Harvard Аппарат | |
| Инвертированный микроскоп | Nikon | Eclypse TE 300 | Или любой равноценный продукт |
| Манометр | Riester | LF1459 | Или любой равноценный продукт |
| Микроэлектродный съемник | Sutter instruments | P97 | Или любое равноценное изделие |
| Microforge + Микроскоп Olympus CX 31 | Glassworks Fine | Point F-550 | Или любой равноправный продукт |
| Микроманипулятор | Sutter instruments | MP-285 | Или любой равноправный продукт |
| Многоканальный доставочный коллектор | Автоматизируйте научный | перфузионный карандаш | или любой равноценный продукт |
| Наполнитель для пипеток | BD Plastipak | 1mL | Шприц с подогревом и натяжкой до внутреннего диаметра пипетки |
| Держатель пипетки | Molecular Devices | 1-HL-U | Или любой равноценный продукт |
| Всасывающий насос | Interpet | AP1 | Преобразованный аэрационный насос с помощью реверсивного сильфона |
| Шприц | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Или любой равноценный продукт |
| Вольфрамовая проволока | Advent | W558818 | 75μ m диаметр |
| Tygon Трубка | VWR | разные размеры | Или любой равноценный продукт |
| USB камера | Logitech | HD Pro Webcam C920 | Или любой равноценный продукт |
| Программное обеспечение для захвата видео | Hypercam | версии 2.28.01 | Или любой равноценный продукт |
| Водяная баня | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Или любой равноценный продукт |
| x20 объектив | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Или любой равнозначный продукт |
| x4 объектив | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Или любой равнозначное изделие |
| Y-образные соединители | World Percision Instruments | 14012 | Или любое равноценное изделие |
| Патч зажимные | |||
| 3-х ходовые метчики | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Или любое равноценное изделие |
| 3-х осевой механический манипулятор | Scientifica | LBM-7 | Или любой равноценный продукт |
| Воздушный стол | Техническая производственная корпорация | Clean Bench | Или любой равноценный продукт |
| Амфотерицин B | Sigma-Aldrich | A2411 | 3 мг растворять ежедневно в 50 мкм; L ДМСО (ультразвук для растворения) |
| Усилитель | Молекулярные устройства | Axopatch 200a | Или любой равнозначный продукт |
| Аналоговый цифровой преобразователь | Axon | Digidata 1440A | Или любой равноценный продукт |
| Коллагеназа Тип 1A | Sigma-Aldrich | C9891 | 0,1 мг/мл в ЛКГ |
| Компьютер | Dell | Optiplex 7010 | Или любой равносильный продукт |
| Цифровой термометр | RS | 206-3722 | Или любой равноценный продукт |
| DNAse I | Millipore | 260913 | Рабочий запас 1 MU мл-1 (10 MU разведенный в 10 мл LCH) |
| Клетка Фарадея | Изготовлена | Любой эквилавентный коммерческий продукт | |
| Тонкие щипцы | Dumont | No. 7 | Любой сверхтонкий щипец |
| Записывающая камера со стеклянным дном | Warner Instruments | 64-0759 | Или любой равнозначительный продукт |
| Headstage Molecular Devices | CV203BU | Или любой равноценный продукт | |
| Встроенный нагреватель | Изготовлен | на заказ | Коммерческий равноценный SH-27B Раствор In-Line Heater от Harvard Apparatus |
| Инвертированный микроскоп | Nikon | Eclypse TE 300 | Или любое равноравноценное изделие |
| Микроэлектродный съемник | Sutter instruments | P97 | Или любое равноценное изделие |
| Microforge + Микроскоп Olympus CX 31 | Glassworks Fine | Point F-550 | Или любой равноправный продукт |
| Микроманипулятор | Sutter instruments | MP-285 | Или любой равноправный продукт |
| Многоканальный доставочный коллектор | Автоматизируйте научный | перфузионный карандаш | или любой равнозначительный продукт |
| Программное обеспечение для патчинга | Молекулярные устройства Pclamp | v10.2 | Или любой эквивалентный продукт |
| Пипетка наполнитель | BD Plastipak | 1 мл | Шприц с подогревом и натяжкой до внутреннего диаметра пипетки |
| Держатель пипетки | Молекулярные приборы | 1-HL-U | Или любой равноценный продукт |
| Протеаза типа XIV | Sigma-Aldrich | P5147 | 0,01 мг/мл в ЛКГ |
| Одноканальный пипетка стеклянный | World Percision instruments | IB150F-3 | Или любой равнозначный продукт |
| Всасывающий насос | Interpet | AP1 | Преобразованный аэрационный насос реверсивным сильфоном |
| Шприц | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Или любой равноценный продукт |
| Вольфрамовая проволока | Advent | W557418 | 50μ m |
| диаметр Tygon Трубка | VWR | различные размеры | Любой равноценный продукт для установки |
| USB-камеры | Logitech | HD Pro Webcam C920 | Или любое равноценное изделие |
| Водяная баня | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Или любое равноценное изделие |
| Цельноклеточное стекло для пипетки | Warner Instruments | GC150TF-7.5 | Или любое равноценное изделие |
| x20 объектив | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Или любое равноценное изделие |
| x4 объектив | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Или любое равноценное изделие |
| x40 объектив | Nikon | 40x/0.55, WD 2.1, ∞/1.2 | Или любое равноценное изделие |
| Y-образные разъемы | World Percision Instruments | 14012 | Или любое равноценное изделие |
| Ca2+ изображение | |||
| 3-х ходовым отводом | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Или любое равноценное изделие |
| 3-х осевой механический манипулятор | Scientifica | LBM-7 | Или любой равноценный продукт |
| Программное обеспечение для сбора данных | Кэрн Рисерч Лтд | Захват двигателя V1.1.5 | или любого равноценного продукта; микрофлуориметрия |
| Таблица воздуха | Technical Manufacturing Corporation | Чистый стенд | или любой равноценный продукт |
| Программное обеспечение для анализа конфокальной визуализации | Image J | https://downloads.imagej.net/fiji/ | Бесплатное программное обеспечение для визуализации |
| Компьютер | Dell | Optiplex 7010 | Или любой равноценный продукт |
| Конфокальный микроскоп | Leica Geosystems | SP5 | Или любое равноравноценное изделие; конфокальный |
| Цифровой термометр | RS | 206-3722 | Или любой равноценный продукт |
| Тонкие щипцы | Dumont | No. 7 | Любой сверхтонкий щипец |
| Записывающая камера со стеклянным дном | Warner Instruments | 64-0759 | Или любой равнозначный продукт |
| Встраиваемый нагреватель | Изготовленный на заказ | Коммерческий эквилованный SH-27B Раствор Встроенный нагреватель от Harvard Apparatus | |
| Инвертированный микроскоп | Nikon | Eclipse TE2000 | или любое равноравноценное изделие; микрофлуориметрия |
| Монохроматор | Кэрн Рисерч Лтд | Оптоскан | или любой равноценный продукт; микрофлуориметрия |
| Многоканальный доставочный коллектор | Автоматизируйте научный | перфузионный карандаш | или любой равноценный продукт |
| Наполнитель для пипеток | BD Plastipak | 1mL | Шприц с подогревом и втягиванием к внутреннему диаметру пипетки |
| Программное обеспечение для конфокального микроскопа | Leica Geosystems | LAS-AF версии 3.3. | Или любое равноравноценное изделие; конфокальный |
| Всасывающий насос | Interpet | AP1 | Переоборудованный аэрационный насос реверсивным сильфоном |
| Шприц | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Или любой равноценный продукт |
| Вольфрамовая проволока | Advent | W557418 | 50μ m диаметр |
| Tygon Трубка | VWR | различные размеры | Любой равноценный продукт для установки |
| Водяная баня | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Или любой равноценный продукт |
| x100 объектив | Nikon | x100 N.A. 1.3 масло | Или любой равноценный продукт; микрофлуориметрия |
| x20 объектив | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Или любой равноценный продукт; микрофлуориметрия |
| x20 объектив | Leica Geosystems | HCX PL FLUOTAR, 20x/0.50, ∞/0.17/D | Или любой равноценный продукт; конфокальный |
| x4 объектив | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Или любой равнозначный продукт; микрофлуориметрия |
| x63 объектив | Leica Geosystems | HCX PL APO, 63x/1.40 - 0.60 OIL CS ∞/0.17/E | Или любой равноценный продукт; конфокальные |
| Y-образные разъемы | World Percision Инструменты | 14012 | Или любой равноценный продукт |
| <прочные>Пипетки | <сильные>Технические характеристики и настройки для изготовления пипеток для экспериментов | ||
| Вспомогательный пипетка | Мир-Перкционные приборы | IB150F-3 | Внутренний диаметр: 0,86 мм<бр/> Рампа: 261<бр/> Давление: 300<бр/> Нагрев: 280<бр/> Тяга: 0<бр/> Скорость: 56<бр/> Время: 250<бр/> Количество циклов: 4<бр/> Диаметр наконечника: 0,5-2 шт; m Полировка: да Окончательная прочность: >10 MΩ |
| Канюляционная пипетка | World Percision instruments | TW150F-4 | Внутренний диаметр: 1,17 мм<бр/> Рампа: 290<бр/> Давление: 300<бр/> Нагрев: 280<бр/> Тяга: 0<бр/> Скорость: 58<бр/> Время: 150<бр/> Количество циклов: 4<бр/> Диаметр наконечника: 3-10 бр/мкм; m Полировка: no Окончательная прочность: < 1 М&Омега; |
| Накладные | приборы World Percision | IB150F-3 | Внутренний диаметр: 0,86 мм<бр/> Рампа: 261<бр/> Давление: 300<бр/> Нагрев: 280<бр/> Натяжение: 0<бр/> Скорость: 56<бр/> Время: 250<бр/> Количество циклов: 4<бр/> Диаметр наконечника: 0,5-2; m Полировка: да Окончательная прочность: >5 MΩ |
| Цельноэлементный патчинг | Warner Instruments | GC150TF-7,5 | Внутренний диаметр: 1,17 мм<бр/> Рампа: 296<бр/> Давление: 200<бр/> Нагрев: 287<бр/> Тяга: 0<бр/> Скорость: 50<бр/> Время: 250<бр/> Количество циклов: 4<бр/> Диаметр наконечника: 2-3 мкм; m Полировка: полезно, но не обязательно Окончательная стойкость: 1-2 MΩ |