$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Гладкомышечные клетки (SMC) являются преобладающим типом клеток в медиальном слое аорты, самом толстом слое аорты. Внутри стенки они радиально ориентированы и участвуют, среди прочих функций, в сужении сосудов и вазодилатации1. Сократительный механизм SMC участвует в передаче силы в аорте через функциональную связь с внеклеточным матриксом2. Мутации в генах, кодирующих белки сократительного аппарата SMC, такие как тяжелая цепь гладкого миозина (MYH11) и актин гладких мышц (ACTA2), были связаны со случаями семейных аневризм грудной аорты, подчеркивая актуальность сокращения SMC в поддержании структурной и функциональной целостности аорты 1,2 . Кроме того, мутации в сигнальном пути TGFβ также связаны с аневризмами аорты, и их влияние в патофизиологии аневризмы аорты также может быть изучено в фибробластах кожи3.
Высокопроизводительное измерение сокращения SMC in vitro является сложной задачей. Поскольку сократимость SMC не может быть измерена in vivo у людей, анализы in vitro на клетках человека представляют собой возможную альтернативу. Более того, развитие аневризмы брюшной аорты (ААА) на животных моделях либо химически индуцируется, например, перфузией эластазы, либо вызвано специфической мутацией. Таким образом, данные животных не сопоставимы с развитием ААА у людей, которое в основном имеет многофакторную причину, такую как курение, возраст и / или атеросклероз. In vitro Сократимость SMC до сих пор в основном измерялась с помощью микроскопии силы тяги 4,5, количественной оценки флуоресцентных внутриклеточных потоков кальцияFura-2 6 и анализов сморщивания коллагена7. В то время как тракционная микроскопия дает бесценное числовое представление о силах, генерируемых одной клеткой, она не подходит для высокопроизводительного скрининга из-за сложной математической обработки данных и анализа одной клетки за раз, что означает, что измерение репрезентативного количества клеток на одного донора занимает очень много времени. Анализы красителя Fura-2 и сморщивания коллагена позволяют поверхностно определять сокращение и не дают точного численного результата, что делает их менее подходящими для распознавания специфических для пациента различий. Нарушение сокращения SMC в клетках, полученных из аорты пациентов с аневризмой брюшной аорты, было впервые продемонстрировано путем оптимизации нового метода измерения сокращения SMC in vitro8. Это было сделано путем перепрофилирования метода измерения импеданса электрической ячейки-подложки (ECIS). ECIS - это анализ средней пропускной способности в режиме реального времени для количественной оценки поведения и сокращения клеток адгезивныхклеток 9,10,11, таких как рост и поведение SMC в анализах заживления ран и миграции 12,13,14. Точный метод описан в разделе протокола. Таким оптимизированным способом ECIS также может быть использован для изучения сокращения фибробластов из-за их одинакового размера и морфологии.
Целью данной работы является пошаговое описание метода измерения сокращения SMC in vitro с использованием ECIS8 и сравнение сокращения между контролем и SMC пациента. Во-первых, объясняется выделение и культивирование первичных SMC от контрольных и пациентских биопсий аорты, которые могут быть использованы для измерения сокращения. Во-вторых, описаны измерения и анализ сокращения, наряду с проверкой экспрессии маркера SMC. Кроме того, в данной работе описан метод выделения специфических для пациента дермальных фибробластов, сокращение которых может быть измерено с использованием той же методологии. Эти клетки могут быть использованы для специфических для пациента исследований, ориентированных на аневризму аорты или другие сердечно-сосудистые патологии15 или прогностических исследований с использованием протокола трансдифференциации, который позволяет измерять сокращение до операции аневризмы16.