Цель настоящего Протокола заключается в том, чтобы проиллюстрировать использование мыши неонатальной cardiomyocytes как модель системы для изучения, как различные факторы могут изменить потребление кислорода в самом сердце.
Методическая статья
Цель настоящего Протокола заключается в том, чтобы проиллюстрировать использование мыши неонатальной cardiomyocytes как модель системы для изучения, как различные факторы могут изменить потребление кислорода в самом сердце.
Митохондрии и окислительного метаболизма являются критическими для поддержания функции сердечной мышцы. Исследования показали, что митохондриальной дисфункции является важным фактором для нарушения функции сердца, в сердечной недостаточности. Контрастом восстановление дефектных митохондриальной функции может иметь благоприятные последствия для улучшения сердечной функции, в противном случае сердце. Таким образом изучая механизмы регулирования и выявления роман регуляторы для функции митохондрий может обеспечить понимание, которые могут быть использованы для разработки новых терапевтических целей для лечения болезни сердца. Здесь сердечной myocyte митохондриальное дыхание анализируется с использованием системы культуры уникальный клеток. Во-первых протокол был оптимизирован для быстро изолировать и культура высокой жизнеспособности новорожденного мыши кардиомиоцитов. Затем анализатор внеклеточного поток 96-луночных формат используется для оценки норма расхода кислорода этих кардиомиоцитов. Для этого протокола мы оптимизирована посева условий и продемонстрировал, что темпы потребления кислорода кардиомиоцитов неонатальной мыши можно легко оценивать внеклеточного потока анализатора. Наконец мы отмечаем, что наш протокол может быть применен к большим размером культуры и другие исследования, такие как внутриклеточной сигнализации и сократительной функции анализа.
Для поддержания непрерывной сократительной функции сердца, кардиомиоцитов должны поддерживать постоянную поставку клеточной энергии в виде АТФ1. В самом центре около 95% АТФ генерируется митохондрий, главным образом через окислительное фосфорилирование, показаны, что митохондрии играть решающую роль биоэнергетический в сердечной функции2,3. Поддерживая это понятие, что dysregulation митохондриальной функции может привести к сердечной недостаточности и кардиомиопатия4,5. И наоборот, восстановление функции митохондрий было показано для улучшения сердечной функции неисправного сердце6,7. Таким образом изучая механизм митохондриальной биоэнергетики и выявления роман регуляторы митохондриальной функции в cardiomyocytes будет не только выявить механистический идеи производства сердечной энергии, но также может обеспечить понимание того, что приведет для развития новых терапевтических целей для лечения заболеваний сердца6,8.
По сравнению с всем сердцем, который содержит смесь миоцитов и не миоцитах9, cardiomyocyte культур очень чистый, с минимальным загрязнением не миоцитах от сердца, таких как фибробластов и эндотелиальных клеток10. Кроме того изоляция кардиомиоцитов из новорожденных щенков позволяет культивирование большое количество клеток в небольшом количестве времени, по сравнению с переключательным клетки от взрослых сердец10,11. Самое главное культивированный взрослых мыши кардиомиоцитов имеют короткие выживания раз (например, 24 ч) и на длительное время точек де продифференцируйте. Cardiomyocytes новорожденных мыши может выжить и манипулировать для свыше 7 дней в культуре, что делает их идеальными для тестирования воздействия наркотиков соединений и генные манипуляции на функцию митохондрий в cardiomyocytes10. Конечно Существуют значительные биологические различия между клетками взрослых и новорожденных, но дольше продолжительность культуре клеток новорожденных делает их подходящими для различных типов исследований, в том числе митохондриальной функции.
На сегодняшний день основной культурный новорожденных крыс и мышей кардиомиоцитов используются в качестве модели для изучения сердца Биоэнергетика12,13. В последние годы исследования используется анализатор внеклеточного потока для измерения скорости потребления кислорода (OCR) и оценки окислительного потенциала в мышь и крыса неонатальной кардиомиоцитов14,15. Хотя по сравнению с крысами, жизнеспособность клеток новорожденных кардиомиоцитов мыши ниже и имеет большую изменчивость16. Кроме того возможность изучать клетки генетически модифицированные мыши модели делает ячеечная модель мыши очень важно. Учитывая, что OCR исследования настолько чувствительны к ячейке количество и плотность посева, необходима разработка воспроизводимых, надежной и простой протокол для достижения последовательного клеток урожайность и жизнеспособности.
Здесь мы приводим оптимизированный протокол, который был разработан, который использует культивировали мыши неонатальной кардиомиоцитов наряду с 96-хорошо формат внеклеточного потока анализатор для анализа OCR. Этот протокол значительно увеличивает воспроизводимость анализа. Кроме того протокол не только обеспечивает Роман и воспроизводимый метод для анализа OCR, но также могут быть адаптированы к культуре большего размера для других экспериментальных целей, например, которые могут быть необходимы для изучения миофибрилл функций и внутриклеточной сигнальные пути.
В частности этот протокол описывает один день процедура изоляции и культуры кардиомиоцитов неонатальной мыши в пластине культуры 96-луночных клеток. Кроме того он описывает процедуру для измерения потребления кислорода с помощью анализатора внеклеточного потока. Все решения, используемые в стерильную или стерильной фильтрации. Все инструменты стерилизуются, 75% этанола. Мы предоставляем Таблицу материалов для различных частей процедуры. Для культивирования кардиомиоцитов, все процедуры и шаги выполняются в капюшоне культуры стандартной ячейки. Этот протокол разработан для изоляции сердца новорожденных мыши из одного помета (примерно 8-10 щенков). Однако протокол также может быть адаптирована для изоляции кардиомиоцитов из нескольких пометов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для работы с новорожденных мышей пожалуйста, обратитесь к набору руководящих принципов местного университета/института вперед программами ухода за животными и придерживаться своих институциональных и других соответствующих правил. Все методы, описанные в настоящем протоколе были одобрены UC Сан-Диего институциональных животное уход и использование Комитет (IACUC) и придерживаться правил федеральных и государственных.
1. Подготовка реагентов
2. Заготовка и предварительно пищеварение сердец от новорожденных мышей (1 день)
3. Подготовьте тарелку 96-луночных культуры (день 1)
4. ферментативный пищеварения и обшивка клеток (1 день)
5. Подсчет клеток и гальванических клеток в культуре плиту 96-луночных клеток (1 день)
6. кислорода Assay потребления с помощью анализатора внеклеточного Flux 96-хорошо формат (день 2)
Примечание: Пробирного потребление кислорода может осуществляться через один день после покрытия клетки или более поздней версии. Неонатальный кардиомиоцитов культивированный используя этот протокол может продержаться до 7 дней пост изоляции.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
С помощью протокола описаны, сердца были изолированы от день 0 новорожденных щенков. 5 x 105 клеток/щенка были получены, и кардиомиоцитов были осеменены на плотности 10 x 103, 20 x 103или 30 x 103 клеток/Ну, в 96 хорошо пластины (рис. 2A). После ночи культуры, были найдены кардиомиоцитов хорошо прилагаемый к поверхности покрытые пластиковые и там было очень мало неприсоединенной клетки (неприсоединенной клетки будут...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании мы создали простой протокол для изоляции и культивирования мыши неонатальной кардиомиоцитов. Используя эти кардиомиоцитов, мы также оптимизировали условий для измерения скорости потребления кислорода с помощью системы анализатора внеклеточного потока. Протокол позволяет использовать мышь неонатальной cardiomyocytes как модель системы рассмотреть, как различные факторы могут изменить потребление кислорода в основной рабочей клетки сердца, сродни что будет измеряться в органе, нетронутыми. Наш протокол ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы заявляют, что они не имеют никаких финансовых интересов.
Мы хотели бы поблагодарить всех Росс лаборатории и лаборатории членов Мерфи. Эта работа поддерживается американской ассоциации сердца (14SDG17790005) клуба NIH (HL115933, HL127806) и заслуги ва (BX003260) для R.S.R.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Антимицин А | SIGMA | A8674 | Ингибирует комплекс III митохондриального |
| клеточного фильтра 100 μ m поры | FALCON | 352360 | Для захвата непереваренной ткани |
| Коллагеназа типа II | Worthington | LS004176 | Для получения раствора для расщепления коллагеназы |
| D-глюкоза | SIGMA | 75351 | Для изготовления митоходнриальной среды для стресс-тестов |
| DMEM с высоким содержанием глюкозы | Life technologies | 11965-092 | Для изготовления среды |
| для культивирования клетокDMEM без NaHCO3, глюкозы, пирувата, глюманина и Hepes | SIGMA | D5030-10X1L | Для изготовления митоходнриальной среды для стресс-тестов |
| FCCP (карбонилцианид 4-(трифторметокси)фенилгидразона) | SIGMA | C2920 | Разъединение митохондриального дыхания |
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | Life technologies | 26140-079 | Для изготовления среды для культивирования клеток |
| фибронектин из Плазма крупного рогатого скота | SIGMA | F1141-5MG | Для изготовления покрытия для тарелок для тканевых культур |
| Тонкие ножницы | Fine Sciences Tools | 14060-10 | Для препарирования сердец |
| Желатин из кожи свиньи | SIGMA | G-1890 | Для приготовления покрывающего раствора для тканевых культуральных планшетов |
| HBSS (сбалансированный раствор соли Хэнка, без Ca2+, Mg2+) | Cellgro | 21-022-CV | Для промывания сердец и приготовления раствора для предварительного переваривания и разложения коллагназы |
| HEPES (1M) | Fisher scientific | 15630080 | Для изготовления митоходнриальной стресс-тестовой среды |
| Лошадиная сыворотка | Life technologies | 26050-088 | Для изготовления питательной среды для клеточных культур |
| L-глутамин | SIGMA | G-3126 | Для изготовления митоходнриальной стресс-тестовой среды |
| M-199 | Cellgro | 10-060-CV | Для изготовления среды для клеточных культур |
| ложка Moria Fisher | scientific | NC9190356 | Для мытья сердец... |
| Олигомицин | SIGMA | 75351-5MG | Ингибирует митохондриальную АТФ-синтазу |
| RIPA буфер | Fisher scientific | 89900 | Для лизирования клеток для анализа белка |
| Ротенон | SIGMA | R8875 | Ингибирует комплекс I митохондрий |
| Морской конек XFe96 Анализатор внеклеточного потока | Agilent | Устройство, используемое для анализа скорости | |
| Seahorse XFe96 FluxPak | Agilent | 102601-100 | Упаковка планшетов для анализа влажности культуральных планшетов, сенсорных картриджей и калибра |
| Пируват натрия | SIGMA | P2256 | Для изготовления митоходнриальной среды для стресс-тестов |
| Прямые ножницы | Fine Sciences Tools | 91401-12 | Для вскрытия сердец |
| Шприц-фильтр 0,2 мкм; m размер | Для стерильной фильтрации сбраживаемой среды | ||
| Trypsin | USB Corporation | 22715 25GM | Для приготовления раствора предварительного сбраживания |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение