Микродиссекция и иммунофлуоресцентное окрашивание рукавов миокарда в легочных венах мышей
21 ноября 2023 г.
Этот протокол демонстрирует изоляцию под контролем микроскопии и иммунофлуоресцентное окрашивание легочных вен мышей. Мы подготавливаем образцы тканей, содержащие левое предсердие, легочные вены и соответствующие легкие, и окрашиваем их на сердечные тропонины Т и коннексин 43.
Фибрилляция предсердий является наиболее распространенной аритмией, но сложная патофизиология до сих пор до конца не изучена. Своими исследованиями мы способствуем лучшему пониманию механизмов, которые приводят к возникновению и поддержанию фибрилляции предсердий. Перенос медицинских исследований со стола на прикроватный стол является серьезной проблемой.
Чтобы решить эту проблему, мы создали трансляционный конвейер от клеточных моделей через мышиные модели к моделям крупных животных и свиней, что позволило нам идентифицировать и проверить новые терапевтические мишени. Мышей часто используют для изучения аритмии. Тем не менее, изучение легочных вен у мышей представляет собой сложную задачу.
Легочные вены являются основными триггерами фибрилляции предсердий у пациентов. Наш протокол обеспечивает эффективное руководство по выявлению и микрорассечению легочных вен для проведения дальнейших исследований.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном протоколе продемонстрированы методы изоляции легочных вен мыши под руководством микроскопии и их иммунофлуоресцентного окрашивания. Цель исследования — углубить понимание механизмов фибрилляции предсердий посредством детального анализа тканей.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Кардиология
- Патофизиология
Теоретическая часть
- Фибрилляция предсердий является наиболее распространенной аритмией.
- Патофизиология фибрилляции предсердий сложна и изучена не полностью.
- Целью исследований является перенос полученных данных с клеточного уровня на модели крупных животных.
- Мыши часто используются для изучения аритмий, однако анализ легочных вен в таких моделях представляет сложность.
Цель исследования
- Для улучшения понимания механизмов возникновения и поддержания фибрилляции предсердий.
- Для создания трансляционного конвейера по поиску терапевтических мишеней.
- Для совершенствования методологии исследований аритмий.
Используемые методы
- Изоляция легочных вен мыши под контролем микроскопа.
- Иммунофлуоресцентное окрашивание на сердечный тропонин Т и коннексин 43.
- Подготовка образцов тканей левого предсердия и легких.
- Использование различных моделей животных для комплексного анализа.
Основные результаты
- Успешная изоляция и окрашивание легочных вен.
- Идентификация ключевых белков, связанных с фибрилляцией предсердий.
- Понимание структурных изменений в легочных венах.
- Валидация методов для будущих исследований аритмий.
Выводы
- Данный протокол представляет собой надежный метод исследования легочных вен у мышей.
- Полученные результаты способствуют пониманию механизмов фибрилляции предсердий.
- Создание трансляционного конвейера расширяет возможности идентификации терапевтических мишеней.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Точная микродиссекция и иммунофлуоресцентное окрашивание легочных вен мыши позволяют проводить высокоразрешающий анализ миокардиальных рукавов — критического субстрата в патогенезе фибрилляции предсердий. Данный протокол способствует механистическому снижению рисков и валидации мишеней для программ по поиску средств лечения аритмии, связывая клеточные данные с трансляционными моделями на животных. Такой подход повышает прогностическую уверенность на ранних этапах поиска и в преклинических точках принятия решений для портфелей сердечно-сосудистых препаратов.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишеней
- Позволяет исследовать аритмогенные субстраты в соответствующих заболеванию моделях на мышах.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней путем визуализации маркеров кардиомиоцитов и белков щелевых контактов.
- Способствует механистическому снижению рисков при изучении потенциальных мишеней, участвующих в развитии фибрилляции предсердий.
- Предоставляет структурный и молекулярный контекст для приоритизации терапевтических гипотез.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает валидированную подготовку тканей для последующих количественных методов имиджинга.
- Стандартизирует протоколы иммунофлуоресценции для воспроизводимого детектирования белков сердца.
- Позволяет проводить масштабируемый анализ локализации белков и архитектуры миокарда в рамках скрининговых рабочих процессов.
- Обеспечивает надежную оценку влияния соединений на структуру сердечной ткани.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет результаты исследований на мышах с трансляционными стратегиями поиска биомаркеров для изучения аритмии.
- Обеспечивает преемственность от клеточных моделей до валидации на крупных животных в рамках трансляционного цикла.
- Позволяет корректировать риски при выборе мишеней на основе структурных и молекулярных показателей.
- Повышает прогностическую значимость для принятия доклинических решений в рамках сердечно-сосудистых программ.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Данный протокол интегрирован в процесс научных открытий — от ранних механистических исследований до доклинической валидации, что способствует как идентификации мишеней, так и трансляционным исследованиям в области аритмии.
- Открывающая биология: позволяет проверять гипотезы о структуре миокардиального «рукава» и экспрессии белков в системах, релевантных для конкретных заболеваний.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимые количественные результаты иммунофлуоресценции для сравнительного анализа.
- Аналитика: предоставляет данные визуализации высокого разрешения и локализации белков для проведения сравнений между различными состояниями.
- Трансляционные исследования: обеспечивают преемственность биомаркеров и мишеней при переходе от моделей на мышах к моделям на крупных животных.
- Корпоративное использование: устанавливает стандартизированный рабочий процесс, адаптируемый для различных программ исследований сердечно-сосудистых заболеваний.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает точность прогнозирования и снижает неопределенность механизмов при валидации мишеней аритмии.
- Операционная ценность: Обеспечивает стандартизированные, воспроизводимые и масштабируемые протоколы анализа тканей.
- Стратегическая ценность: Улучшает принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и эффективность использования капитала за счет раннего выявления биологических рисков.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию с учетом рисков и продвижение активов в области сердечно-сосудистых исследований.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы в области микродиссекции, иммунофлуоресценции и обращения с тканями сердца.
- Необходим доступ к современному оборудованию для микроскопии и визуализации.
- Требуется стандартизация протокола для обеспечения воспроизводимости результатов разными исследовательскими группами.
- Может потребоваться адаптация для различных моделей животных или размеров тканей.
- Ограничено анатомической сложностью и малым размером легочных вен мыши.
