Методическая статья

Функциональная оценка барьера плотного соединения кишечника и ионной проницаемости в нативной ткани с помощью метода использования камеры

5.7K просмотров

DOI:

10.3791/62468

26 мая 2021 г.

В этой статье

Краткое содержание

Кишечный эпителий обеспечивает не только всасывание питательных веществ, но и защиту от вредных веществ. Наиболее апикально-эпителиальное межклеточное соединение, т. е. плотное соединение, регулирует параклеточную растворенную и ионную проницаемость. Здесь описан протокол подготовки листов слизистой оболочки и оценки селективности ионов плотных соединений методом камеры Уссинга.

Аннотация

Метод камеры Уссинга был впервые изобретен датским ученым Хансом Уссингом в 1951 году для изучения трансклеточного транспорта натрия через кожу лягушки. С тех пор этот метод был применен ко многим различным тканям для изучения физиологических параметров транспорта через мембраны. Метод камеры Юссинга предпочтительнее других методов, потому что можно использовать нативную ткань, что делает его более применимым к тому, что происходит in vivo. Однако, поскольку используется нативная ткань, пропускная способность низкая, время ограничено, а подготовка тканей требует навыков и обучения. Эти камеры использовались для изучения специфических белков-транспортеров в различных тканях, понимания патофизиологии заболеваний, таких как при муковисцидозе, изучения транспорта и поглощения лекарств и особенно способствовали пониманию транспорта питательных веществ в кишечнике. Учитывая весь процесс эпителиального транспорта ткани, важны не только трансэпителиальные пути, но и параклеточные пути. Плотные соединения являются ключевым фактором, определяющим тканеспецифическую параклеточную проницаемость по всему кишечнику. В этой статье метод камеры Уссинга будет использоваться для оценки параклеточной пермселективности ионов путем измерения трансэпителиальной проводимости и потенциалов разбавления.

Введение

Метод камеры Уссинга был впервые разработан датским ученым Хансом Уссингом. Уссинг впервые использовал его для измерения тока короткого замыкания транспорта натрия через кожу лягушки после того, как было замечено, что NaCl может транспортироваться через кожу против крутого градиента концентрации1. Его система состояла из лягушачьей шкуры, установленной между двумя камерами с доступом к обеим сторонам кожи. Каждая камера содержала раствор Рингера, который циркулировал и аэрировался. Два узких агаровых звеньевых моста, расположенных рядом с кожей и соединенных с насыщенными электродами KCl-каломеля, измеряли разность потенциалов, считываемую поте....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все животные, используемые в этих экспериментах, содержались в учреждении по уходу за животными в Университете Сидзуоки, и эксперименты проводились в соответствии с руководящими принципами исследований на животных, установленными Университетом Сидзуоки. Все эксперименты проводились с одобрения Комитета по уходу за животными и их использованию в Университете Сидзуока (разрешения No 205272 и No 656-2303).

1. Подготовка электродов NaCl

ПРИМЕЧАНИЕ: Электроды, используемые в этих экспериментах, состоят из концентрированных NaCl или KCl. Электроды KCl/calomel приобретаются на коммерческой основе. Перед началом эксперимен....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Результаты, показанные в настоящем документе, являются результатами, которые были частью более крупного проекта, который был завершен (см. ref.4,23,24).

Трансэпителиальная электропроводность тонкой кишки снижается у мышей Cldn15-/-.
Базовая трансмукозальная проводимость (в условиях короткого замыкания) среднего.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этом эксперименте камеры Ussing использовались для измерения исходных электрических параметров и потенциала разбавления NaCl в тонком кишечнике мышей Cldn15-/- и WT. При проведении экспериментов с камерой Уссинга очень важно убедиться, что мембранный препарат, используемый в экспериментах, является жизнеспособным. Обычно это делается путем добавления глюкозы или активатора аденилатциклазы форсколина и наблюдения за тем, есть ли соответствующее повышение Isc (100-300 мкА/ см2.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет потенциальных конфликтов интересов для раскрытия.

Благодарности

Эта работа поддерживается 17K00860 (до HH) и 19K20152 (до NI). WH хотел бы поблагодарить Стипендиальный фонд Оцука Тосими за их финансовую поддержку с 2018 по 2021 год.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
#3 полиэтиленовая трубкаHibikiвнешний диаметр 1,0 мм; внутренний диаметр 0,5 мм
#7 полиэтиленовая трубкаHibikiвнешний диаметр 2,3 мм; внутренний диаметр 1,3 мм
10 мл стопорный шприцTerumoSS-10LZСтопорные шприцы необходимы для предотвращения смещения иглы во время наполнения
19 г иглаTerumoNN-1938RПожалуйста, соблюдайте осторожность при работе с иглами и утилизируйте в контейнере для острых предметов
иглу 23 гTerumoNN-2332RПожалуйста, соблюдайте осторожность при работе с иглами и утилизируйте в контейнере для острых
5 мм перфораторNANA Используйте для пробивания отверстий в фильтровальной бумаге и парапленке
акупунктурные иглыSeirinNSИспользуется в качестве рассекающих штифтов для прикалывания ткани к диссекционной пластине
АгарFujifilm Wako010-15815
Зажимы типа «крокодил»NANA Подключает электрод к усилителю
CaCl2Fujifilm Wako038-00445
D(-)-MannitolFujifilm Wako133-00845Используется для коррекции разницы осмоляльностей в разведении HEPES buffer
D(+)-GlucoseFujifilm Wako049-31165
для вскрытияВам понадобятся, ножницы и изогнутые щипцы
ПластиныМы использовали 10 см пластины для клеточных культур и покрытые силиконовым каучуком
DMSOSigma472301-500MLДля изготовления форсколинового приклада
Электрический регистраторTOA ElectronicsPRR-5041Другие аналогичные электрические регистраторы доступны в продаже
Усилитель напряжения эпителияNihon KohdenCEZ9100Другие эквивалентные усилители доступны в виде коммерчески фильтровальной
бумаги, нарезанной на квадратыNANAPunched with 5 mm punched, используется для удержания кишечной подготовки
тонкими щипцамиFast GeneFG-B50476Для тупого рассечения мышечного слоя
ForskolinAlomone LabsF-500Сделайте запас 10 мМ в ДМСО, конечная концентрация будет 10 & микро; M
HEPESSigmaH4034-1KG
ИндометацинSigmaI7338-5GСделайте запас 1 мМ в 21 мМ NaHCO3, конечная концентрация 10 &м; M
K2HPO4Fujifilm Wako164-04295
KClFujifilm Wako163-03545
KCl/каломельный электродAsch Japan Co.SCE-100
KH2PO4Kanto chemical32379-00
L(+)-глутаминFujifilm Wako074-00522
MgCl2Fujifilm Wako135-00165
Смешанный газ (95% O2/5% CO2)Shizuoka Oxygen CompanyИспользуется для барботирования раствора Ringer и камер при использовании раствора Ringer
NaClFujifilm Wako191-01665
NaCl электродNANAЭлектроды ручной работы, для которых требуется концентрированный NaCl и серебряная проволока
NaHCO3Fujifilm Wako191-01305
O2 GasShizuoka Oxygen CompanyИспользуется для барботажных камер при использовании буферной
парапленкиHEPES BemisPM-996Используется для помощи в герметизации камер Ussing
pH-метрDKK-TOA CorpHM-305Буфер HEPES необходимо отрегулировать до pH 7,4 при 37 °°; C
pH-метрэлектрод DKK-TOA CorpGST-5311C
Силиконовый каучукShinetsu ChemicalKE-12Используется для заполнения пластин для рассечения
серебряной проволокойИспользуется для изготовления электродов NaCl
Маленькие баночки с пластиковыми крышкамиNANAИспользование для электродов NaCl
стереомикроскопZeissStemi 305Стереомикроскоп позволяет видеть глубину, поэтому вы можете легче рассекать ткань
Tris (основание Trizma)SigmaT1503-1KGСделать 1М раствор для регулировки pH буферов HEPES
Использование камерSanki Kagaku KougeiЭти камеры изготовлены на заказ для непрерывной перфузии Использование камер с диаметром окна 5 мм
Водяной насос и система нагреваTokyo Rikakikai Co. Ltd.НТТ-110
предметов Набор для рассечения

Ссылки

  1. Ussing, H. H., Zerahn, K. Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuited isolated frog skin. Acta Physiologica Scandinavica. 23, 110-127 (1951).
  2. Field, M.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Claudin 15

Похожие статьи