Функциональные протеабилизированные кардиомиоциты должны казаться однородными и с последовательной моделью стримации на протяжении всего эксперимента. Хотя после длительных экспериментов ожидается некоторое ухудшение состояния и уменьшение силы, значения активной напряженности должны быть относительно стабильными. Клетки, показывающие явные признаки потери полосы или значительного снижения силы (lt; 15kN-m -2 или lt;80% от его первоначальной активной силы), должны быть исключены. В таблице 6 отображаются нормальные значения, ожидаемые для наиболее важных параметров, полученных от грызунов, свиней и образцов человека.
Полученные параметры зависят главным образом от выбранного протокола. Рисунок 5 показывает репрезентативные следы силы 3, из 8, силовые записи, необходимые для выполнения протокола myofilaments Ca2"-чувствительность. Передавая клетку в колодец, содержащий активированный раствор, кардиомиоцит начинает развивать силу, пока не достигнет плато. После быстрого вялого теста (длительность 1 мс), при котором кардиомиоцит сокращается до 80% своей длины, мы получаем базовые значения нулевой силы. После вялого теста, клетка продолжает развивать силу, как он погружается в активации раствора. Общая сила (Fвсего) рассчитывается путем вычитания значения плато из минимального значения. Склон последней части этой кривой дает нам значение скорости редевелопмента силы (ktr) (Рисунок 6), который является мерой очевидной скорости перекрестного моста крепления и отряда (fapp и gaap)10. Когда значение ktr R2 составляет lt;0.90 значение ktr должно быть исключено, и обычно это происходит при более низких концентрациях Ca2 (pCa 5.6, 5.8 и 6.0). После переноса клетки обратно в колодец, содержащий расслабляющий раствор, клетка расслабляется и ее сила падает. Пассивнаясила (F пассивная) рассчитывается путем вычитания минимального значения (полученного после длительного сокращения ячейки) к этому новому значению силы. Активная сила является результатом разницы между Fвсего и Fпассивным.
Максимальная активная и пассивная сила, характеризующая кардиомиоцит, является одной, полученной от активациивторой клетки снасыщая Ca 2'-solution (pCa No 4.5). Первая активация обычно отбрасывается, так как длина саркомера часто нуждается в корректировке.
Для выполнения протокола миофиламента Ca2'-чувствительности необходимо выполнить не менее 9 тестов активации (4,5; 4,5; 5,2; 5,6; 6,0; 5,0; 5,4; 5,8 и 4,5). Эта последовательность просто является примером, но всегда должна начинаться с 4,5 (дважды) и заканчивается с 4,5. Программирование программного обеспечения для получения данных для протокола чувствительности myofilament Ca2"изображено на рисунке 1 Дополнительного файла.
После расчета активной силы для всех этих решений активации, проверьте, если последняя активация дала более 80% от первоначальной максимальной силы (в противном случае эти результаты ячейки должны быть отброшены, как упоминалось выше). Чтобы исправить снижение F max во времяэкспериментальной серии, интерполированные значения Fmax могут быть использованы для нормализации точек данных. Нормализованные данные могут быть приспособлены к сигмоидной кривой со следующим уравнением F(Ca) - CanHill/(Ca50nHill и CanHill). Полученные значения параметров отражают чувствительность кальция (Ca50, которые могут быть преобразованы в pCa50) и cooperativity (nHill). Все значения силы могут быть преобразованы в значения напряжения после нормализации в поперечную область. Помимо myofilament Ca2"-чувствительность и длина-зависимых протоколов активации, другие тесты могут быть выполнены. Так обстояет случай саркомерной длины зависимостей Tактивной,Т пассивной (рисунок7)и остаточной силы кардиомиоцитов. Остаточные записи силы рассчитываются из первоначального восстановления силы (pCa 4.5), достигнутого после изменения длины ячейки (80%) и нормализуется к каждой общей устойчивой государственной силы, достигнутой до изменениядлины 11. Увеличение остаточной силы обычно свидетельствует о поперечных мостах с медленной отслоением кинетики и более высокой жесткостью.
Наконец, следует подчеркнуть, что этот метод может быть выполнен в кожуре кардиомиоцитов, извлеченных механически из замороженных или свежесобранных образцов, а также изолированных энзиматично следуют проницаемые его мембраны. То, как кардиомиоциты изолированы, значительно влияет на результаты, полученные из этого метода. На рисунке 8 показаны различия, наблюдаемые между тремя процедурами изоляции.

Рисунок 1: Интегрированная схема испытательного аппарата. Испытательный аппарат включает в себя микроскоп, микроманипуляторы и связанный с ним компьютер. В нижней части фигуры показан кожурой кардиомиоцита, склеенных между двигателем и силой превысятеля. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 2: Диаграмма потока протокола изоляции клеток, протеабилизации и склеивания. Изображение верхнего левого угла состоит из 4 изображений, показывающих фрагменты образца сердца в растворе RELAX-ISO(A)в чашкеПетри,( B ) в трубке, используемой для механической гомогенизациитканей,( C ) гомогенизатор, (D) ткани сразу после гомогенизации и (E), когда он находится в трубке для Triton permeabilization. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 3: Определение длины и саркомерной длины скошенного кардиомиоцита. Определение длины и ширины ячейки при длине саркомера ≈2,2 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть более широкую версию этой фигуры.

Рисунок 4: Протокол активации, зависящий от длины (имитирует механизм Франк-старлинг в пробирке). Репрезентативные следы силы и параметры, полученные изпротоколов чувствительности Myofilaments' Ca 2 , выполненных до(A, 1,8 мкм) и после растяжения кардиомиоцита до 2,2 мкм(B). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 5: Myofilaments Ca2"-чувствительность протокола. Репрезентативные следы силы и производные параметры. Для простоты, только 3 из 8 кривых силы изображены. А именно кардиомиоцит, активированный с насыщением, промежуточныйи самый низкийCa 2 ", содержащий раствор (4,5, 5,6 и 6,0, соответственно). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 6: Репрезентативные следы от сердечной клетки мышей, активированной в различных растворах кальция и соответствующей кривой ktr fit. (A)pCa 4.5; (B)pCa 5.0; (C)pCa 5.2; (D)pCa 5.4; (E)pCa 5.6; (F) pCa 6.0 и E значения для общего, пассивного и активного напряжения, значение ktr и Rsquare для ktr fit. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 7: Протоколы зависимостей длины саркомера Tпассивных (A) и Tактивных (B). Пассивное напряжение и активное напряжение были рассчитаны в одном кардиомиоците на саркомерной длине от 1,8 мкм до 2,3 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть более широкую версию этой цифры.

Рисунок 8: Репрезентативные результаты для кардиомиоцитов, механически изолированных от свежих ("свежих") и замороженных образцов миокарда ("Замороженные"), а также из коллагеназы переваренного сердца (модифицированная техника Ланггендорфа) с задней проницаемой с Тритоном ("Коллаг-Тритон"). Значения(A) Полное напряжение, (B) Активное напряжение и (C) Pasisve Напряжение от кардиомиоцитов активируется с pCa 4.5 раствор на саркомерной длины ≈2,2 мкм. ( D )Криваячувствительности кальция и соответствующие значения для ( E )pCa50и (F) nHill. (G)Остаточная сила и ( H )ktrзначения, рассчитанные на решение максимальной активации (pCa 4.5). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Дополнительный файл. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
| Хранить в | Фондовые решения | (М) | Окончательный том (mL) | Вес/объем | Заметки |
| 4 градусов по Цельсию | Гидроксид калия (KOH) | 1 | 100 | 5,611 г | Для регулировки рН |
| 4 градусов по Цельсию | Гидроксид калия (KOH) | 5 | 50 | 14,03 г | Для регулировки рН |
| 4 градусов по Цельсию | Bes | 1 | 50 | 10,66 г | |
| 4 градусов по Цельсию | Пропионовая кислота | 1 | 100 | 7.483 мл | Отрегулируйте рН до 7.0 с 5M или 1M KOH |
| 4 градусов по Цельсию | CaEGTA состоит из: | 0.1 | 100 | | Смешайте и нагрейте раствор до 60 градусов по Цельсию в течение более 1 часа. Отрегулируйте рН до 5-6 с 1M KOH. |
| - CaCO3
| 0.1 | 1.001 г |
| - Титриплекс (EGTA) | 0.1 | 3.804 |
Таблица 1: Инструкции по подготовке запасного раствора.
| RELAX-ISO (для изоляции кардиомиоцитов) | (mM) | Вес |
| Na2ATP | 5.95 | 3,28 г |
| MgCl2.6H2O | 6.04 | 1,23 г |
| Тритиплекс (EGTA) | 2 | 0,76 г |
| Kcl | 139.6 | 10,41 г |
| Имидазол | 10 | 0,68 г |
Таблица 2: Инструкции по подготовке решения Relax-ISO.
| Активированное решение (для измерений) | (mM) | Вес / объем |
| Na2ATP | 5.97 | 0,823 г |
| MgCl 1M | 6.28 | 1,57 мл |
| Пропионовая кислота | 40.64 | 10.16 мл |
| Bes | 100 | 25 мл |
| CaEGTA (предварительно подготовленное решение по акциям) | 7 | 17,5 мл |
| Na2PCr | 14.5 | 0,925 г |
Таблица 3: Инструкции по активации подготовки раствора.
| Расслабляющее решение (для измерений) | (mM) | Вес / объем |
| Na2ATP | 5.89 | 0,325 г |
| MgCl 1M | 6.48 | 0,65 мл |
| Пропионовая кислота | 40.76 | 4,08 мл |
| Bes | 100 | 10 мл |
| Титриплекс (EGTA) | 6.97 | 0,265 г |
| Na2PCr | 14.5 | 0,370 г |
Таблица 4: Инструкции по расслабляющей подготовке раствора.
| pCa -Вход (Ca2) | Расслабляющий (pCa-9.0) Мл | Ативация (pCa-4.5) Мл |
| 5 | 0.86 | 39.14 |
| 5.1 | 1.2 | 38.80 |
| 5.2 | 1.54 | 38.46 |
| 5.3 | 2 | 38.00 |
| 5.4 | 2.51 | 37.49 |
| 5.5 | 3.14 | 36.86 |
| 5.6 | 3.89 | 36.11 |
| 5.7 | 4.8 | 35.20 |
| 5.8 | 5.89 | 34.11 |
| 5.9 | 7.14 | 32.86 |
| 6 | 8.57 | 31.43 |
Таблица 5: Инструкции по подготовке решений pCa.
| Параметр | Грызунов | Свинья | Человека |
| Активное напряжение, kN.m-2 (на 2,2 мкм) | 17 – 28 | 19 – 40 | 19 – 36 |
| Пассивное напряжение, kN.m-2 (на 2,2 мкм) | 3.6 – 5.5 | 1.9 – 6.8 | 1.8 – 2.3 |
| pCa50 | 5.58 – 5.64 | 5.40 – 5.50 | 5.43 – 5.82 |
| nХилл | 2.60 – 2.76 | 2.95 – 3.36 | 2.99 – 3.10 |
| ктр, с-1
| 4.00 – 8.00 | 1.00 – 3.00 | 0.90 – 2.00 |
Таблица 6: Типичные параметры и индексы, полученные из одиночных пермякированных кардиомиоцитов от грызунов, свиней и людей. Адаптированоиз 12.
| Проблема | Возможная причина | Решение |
| Кардиомиоцит отсоединяется во время максимальной активации | Недостаточное время склеивания; Клей старый и высох | Увеличьте время шага склеивания; рассмотреть вопрос об открытии новой трубки клея. |
| Существует Triton® в растворе подвески ячейки, который больше не может быть удален | Повторите процедуру извлечения с помощью одного или двух дополнительных ® triton и вымойте шаги |
| Кардиомиоцит имеет низкую силу в условиях контроля | Добыча пошла не так и доставила некачественные клетки | Увеличьте размер выборки и сделайе новую добычу. Если проблема сохраняется, вероятно, из-за неправильного сбора образцов - отбросить этот образец |
| Ячейка заметно затихает, но сила не регистрируется; Ячейка имеет необычные значения силы | Превантукер силы выключен | Включите его |
| Прецидуц сил не очень хорошо откалиброван | Калибровка превантикера силы с использованием набора известных весов (проверить инструкцию производителя руководства). |
| Игла предуцера силы свободна | Клей иглы снова с помощью кристаллической связи 509 или ювелиров воска. |
| Шаблон striation не достаточно хорош, чтобы определить длину саркомера | Недостаток света | Увеличьте свет микроскопа или переместите клетку обратно в крышку и снова оцените длину саркомера (колодцы имеют более низкую интенсивность света) |
| Добыча пошла не так и доставила некачественные клетки | Увеличьте размер выборки и сделайе новую добычу |
| Советы игл не в одной плоскости | Используя микроманипуляторы, отрегулируйте кончики игл вверх или вниз до тех пор, пока не найме сфокусированных сармеров |
| Отсутствие изменения длины и/или силы во время приобретения | Двигатель или препондер силы выключены | Включите их |
| Двигатель сломан и не производит сокращение клеток | Замените его или попытайтесь откалибровать с помощью генератора функций |
| Слишком много шума на записи приобретения | Слишком много потока воздуха вокруг оборудования | Защита оборудования от прямого воздушного потока |
| Слишком много вибраций вокруг оборудования | Рекомендуется таблица стабилизации. Даже в этом случае рекомендуется удалить любое оборудование, которое может иметь компрессор или излучать вибрации (морозильник, холодильники) |
| Кривая чувствительности Ca2имеет странные значения, и значения силы не увеличиваются с помощью«Ca 2». | Смесь активации и расслабляющего раствора не была выполнена должным образом (проверить 3.10 до 3.14 раздела методов, возможно, из-за недостаточного смешивания) | Разморозить флаконы с той же концентрацией, собрать все содержимое флакона в том же стакане, смешать с мешалки и разделить их снова. Проверьте эти решения снова в новой ячейке. Если это решит проблему, подготовь новую партию решений, содержащих Ca2 |
Таблица 7: Таблица устранения неполадок.