В настоящей рукописи подробно описано, как изолировать гиппокампа артериолы и капилляры из мозга мыши и как надавить на них для давления myography, иммунофлюоресценции, биохимии и молекулярных исследований.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В настоящей рукописи подробно описано, как изолировать гиппокампа артериолы и капилляры из мозга мыши и как надавить на них для давления myography, иммунофлюоресценции, биохимии и молекулярных исследований.
От тонких поведенческих изменений до поздней стадии деменции, сосудистые когнитивные нарушения обычно развивается после ишемии головного мозга. Инсульт и остановка сердца удивительно сексуально диморфных заболеваний, и оба вызывают ишемию головного мозга. Тем не менее, прогресс в понимании сосудистых когнитивных нарушений, а затем разработки секс-специфических методов лечения, была частично ограничена проблемами в исследовании микроциркуляции мозга из моделей мыши в функциональных исследованиях. Здесь мы представляем подход к изучению капилляров к артериолу сигнализации в ex vivo гиппокампа капилляра-паранхимального артериола (HiCaPA) препарат из мозга мыши. Мы описываем, как изолировать, кануляции и давления микроциркуляции для измерения диаметра артериоляров в ответ на стимуляцию капилляров. Мы показываем, какие соответствующие функциональные элементы управления могут быть использованы для проверки целостности подготовки HiCaPA и отображения типичных результатов, в том числе тестирование калия в качестве нервно-сосудистого связующего агента и эффект недавно характеризуется ингибитор Kir2 внутренне выправила калий канала семьи, ML133. Кроме того, мы сравниваем ответы в препаратах, полученных от мышей мужского и женского пола. Хотя эти данные отражают функциональные исследования, наш подход также может быть использован в молекулярной биологии, иммунохимии и электрофизиологии исследований.
Pial циркуляции на поверхности мозга был объектом много исследований, отчасти из-за его экспериментальной доступности. Однако топология сосуды головного мозга создает отдельные регионы. В отличие от надежной пиальной сети, богатой анастомосами со значительной способностью перенаправлять кровоток, внутримозговые паренхимальные артериолы (ПА) представляют ограниченное обеспечение, каждый из которых пронизывает дискретный объем нервной ткани1,2. Это создает узкое место влияние на кровоток, который, в сочетании с уникальными физиологическими особенностями3,4,5,6,7,8, делает внутримозговые артериолы важным местом для мозгового кровотока (CBF) регулирование9,10. Несмотря на технические проблемы, присущие изоляции и канистра ПА, в последнее десятилетие наблюдается повышенный интерес к ex vivo функциональных исследований с использованием под давлением судов11,12,13,14,15,16,17. Одной из причин такого повышенного интереса является значительный исследовательский опыт, проведенный на нервно-сосудистых сцепления (NVC), механизм поддержания мозга функциональной гиперемии18.
На региональном уровне, CBF может быстро увеличиться после локальной нейроннойактивации 19. Сотовые механизмы и сигнальные свойства, контролирующие NVC, не полностью понятны. Тем не менее, мы определили ранее непредвиденную роль для капилляров мозга во время NVC в зондировании нейронной активности и переводе его в гиперполяризующий электрический сигнал, чтобы расшифывать вверх по течению артериолы20,21,22. Потенциалы действий23,24 и открытие крупнопроводимого Ca 2-активированныхканалов K(BK) на астроцитарных эндфутах25,26 увеличивают интерстициальную концентрацию иона калия, что приводит к активации сильного внутреннего выпрямителя K(Кир) каналов в сосудистом эндотелии капилляров. Этот канал активируется внешнимK, но и самой гиперполяризации. Распространение через разрыв узлов, гиперполяризующий ток затем регенерирует в соседних капиллярных эндотелиальных клеток до артериола, где он вызывает релаксацию миоцитов и CBF увеличение20,21. Изучение этого механизма привело нас к разработке под давлением капиллярно-паранхимального артериола (CaPA) для измерения диаметра артериоляров во время стимуляции капилляров с помощью вазоактивных агентов. Препарат CaPA состоит из консервированного внутримозгового артериола сегмента с нетронутыми, вниз по течению капиллярных последствий. Концы капилляров сжимаются на дно камерного стекла микропипеттом, который окклюзии и стабилизирует все сосудистое образование20,21.
Ранее мы сделали инструментальные инновации, изображая препараты CaPA из коры мыши20,21 и артериол от крыс миндалины13 и гиппокампа16,17. Поскольку гиппокампа сосуды получает больше внимания из-за его восприимчивости к патологическим условиям, здесь мы предоставляем пошаговый метод для подготовки КаПА из мыши гиппокампа (HiCaPA), который может быть использован не только в функциональных исследованиях NVC, но и в молекулярной биологии, иммунохимии и электрофизиологии.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты были одобрены Институциональным комитетом по уходу и использованию животных (IACUC) Университета Колорадо, медицинский кампус Аншуц и были проведены в соответствии с руководящими принципами Национальных институтов здравоохранения.
1. Решения
2. Органная камерная подготовка
3. Рассечение и изоляция гиппокампа
4. Гиппокампальная артериол изоляция
5. Гиппокампа капиллярно-паранхимальной артериальной каниляции
6. Давление миографии
7. Фокусная стимуляция капиллярных концов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эндотелиальная малопроводимость (SK) и промежуточная проводимость (IK) Ca2 -чувствительныеканалы K- оказывают расширительное влияние на диаметр ПА. Ванна применение 1 мкм NS309, синтетический IK и SK канал агонист, вызванные вблизи максимального расширения(Рисунок 2A,B). Однако капиллярные эндотелиальные клетки не имеют каналов IK и SK и не гиперполяризовались в ответ на NS30920. В результате, сти...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Препарат HiCaPA под давлением HiCaPA (гиппокампа капиллярно-паранхимального артериола), описанный в настоящей рукописи, является продолжением нашей устоявшейся процедуры изоляции, давления и изучения паренхимальных артериол29. Недавно мы сообщили, что Kir2.1 каналов в мозге капиллярных эндотелиальных клеток чувство увеличивается в "Kйo, связанных с нейронной активации, и генерировать восходящий гиперполяризующий сигнал, который расширяет вверх по течению артериолей
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Авторы хотели бы поблагодарить Джулс Морин за глубокие комментарии к рукописи. Это исследование было профинансировано наградами от некоммерческой организации CADASIL Together We Have Hope, Центра здоровья и исследований женщин и NHLBI R01HL136636 (FD).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,22&микро; m Шприцевые фильтры | CELLTREAT Scientific Products | 229751 | |
| 12-0 Нейлон (12см) Черный | Microsurgery Instruments, Inc | S12-0 NYLON | |
| Автоматический регулятор температуры | Warner Instruments | TC-324B | |
| Боросиликатное стекло Наружный диаметр: 1,2 мм, Внутренний диаметр: 0,68 мм | Sutter Instruments | B120-69-10 | |
| Бычий сывороточный альбумин | Sigma-Aldrich | A7030 | |
| CaCl2 дигидрат | Sigma-Aldrich | C3881 | |
| D-(+)-глюкоза | Sigma-Aldrich | G5767 | |
| Эндоскоп для вскрытия | Olympus | SZ11 | |
| ECOLINE VC-MS/CA 4-12 — в сборе Насос с приводом и MS/CA 4-12 Насос-головка | Ismatec | ISM 1090 | |
| EGTA | Sigma-Aldrich | E4378 | |
| Тонкие ножницы - острые | тонкие научные инструменты | 14063-09 | |
| Встроенный водонагреватель | Warner Instruments | SH-27B | |
| Integra™ Miltex™ Тканевые щипцы | Fisher Scientific | 12-460-117 | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P9333 | |
| KH2PO4 | Sigma-Aldrich | P5379 | |
| Сульфат магния гептагидрат | Sigma-Aldrich | M1880 | |
| MgCl Безводный | Sigma-Aldrich | M8266 | |
| Микроманипулятор | Narishige | MN-153 | |
| ML 133 гидрохлорид | Tocris | 4549 | |
| MOPS | Sigma-Aldrich | M1254 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S9625 | |
| 2PO4 | Sigma-Aldrich | S9638 | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | S8875 | |
| NS309 | Tocris | 3895 | |
| Picospritzer III - Внутриклеточные системы дозирования микроинъекций, 2-канальные | Parker Hannifin | 052-0500-900 | |
| Сервоконтроллер давления с перистальтическим насосом | Живые системы Контрольно-измерительные приборы | PS-200 | |
| Пируват натрия | Sigma-Aldrich | P3662 | |
| Супертонкие щипцы | Fine Science Tools | 11252-20 | |
| Хирургические ножницы - Острые-тупые | Fine Science Tools | 14001-13 | |
| Вертикальный съемник микропипеток | Narishige | PP-83 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.