Summary
Transgene muizen zijn zeer nuttig in het toeschrijven van een fysiologische functie van genen. Als zodanig onderzoek in het algemeen, en functionele studies van de luchtwegen, in het bijzonder, hebben ondergaan een opmerkelijke verschuiving in de richting van muismodellen. Hier voorzien protocollen
Abstract
Transgene en knock-out muizen zijn krachtige tools voor het onderzoek van de fysiologie en pathofysiologie van de luchtwegen 1,2. In vitro tensometry van geïsoleerde tracheapreparaten heeft bewezen een bruikbare test van de luchtweg-gladde spier (ASM) contractiele respons in genetisch gemodificeerde muizen zijn. Deze in vitro tracheapreparaten zijn relatief eenvoudig, zorgen voor een stevige reactie, en behouden van zowel functionele cholinerge zenuwuiteinden en spieren reacties, zelfs na lange incubaties.
Tracheale tensometry biedt ook een functioneel onderzoek naar verschillende second messenger signaalwegen dat contractie van glad spierweefsel invloed bestuderen. Contractie in de luchtpijp wordt voornamelijk gemedieerd door parasympathische, cholinerge zenuwen die acetylcholine los op ASM (figuur 1). De belangrijkste ASM acetylcholine receptoren zijn muscarine M2 en M3 die zijn G i / o en GQ gekoppelde receptoren, respectievelijk
Hier dienen protocollen voor de isolatie van muizen tracheale ring en de in vitro meten van de contractiele output. Inbegrepen zijn beschrijvingen van de apparatuur configuratie, de luchtpijp ring isolatie en contractiele metingen. Voorbeelden worden gegeven voor het oproepen van contracties indirect met behulp van hoge kalium stimulatie van zenuwen en rechtstreeks door depolarisatie van ASM spier om voltage-afhankelijke calcium influx te activeren (1. Hoge K +, figuur 1). Daarnaast worden methoden beschreven voor stimulatie zenuwen alleen door elektrische veld stimulatie (2. EFS, figuur 1), of directe stimulatie van ASM spier gebruik van exogene neurotransmitter bij het bad (3. Exogene ACH figuur 1). Dit FLExibility en gemakkelijke bereiding maakt de geïsoleerde trachea ring model een robuust en functionele assay voor een aantal signaleringscascades betrokken luchtweg gladde spieren.
Protocol
1. Uitrusting
De belangrijkste componenten van een contractie meetinrichting zijn schematisch getoond in figuur 2A).
- Een weefsel bad. Het weefsel bad onderhoudt een zuurstofrijk fysiologische oplossing bij warme temperatuur. Voor muizen trachea ringen we een 10 ml weefsel bad dat een watermantel bevat voor rondvoeren van een opwarming oplossing, een gefrit glas inlaat bubble zuurstof (95% / 5% O 2 / CO 2 mengsel) en in-en uitlaatpoorten te veranderen oplossingen. Een reservoir PSS oplossing opgeslagen constante borrelen van 95% / 5% O 2 / CO 2 mengsel in een 37 ° C waterbad (niet getoond). Voor oplossing uitwisseling wordt PSS oplossing gepompt het reservoir aan het weefsel baduitloop (onder poort) bij ongeveer 100 ml per minuut relatief snelle oplossing uitwisseling mogelijk. De oplossing uitlaat is door middel van een overloop-poort (bovenste poort) die constant volume (~ 10 ml) kan in het weefsel bath tijdens oplossingspolymerisatie uitwisseling. We maken gebruik van een Haake verwarmingscirculatiepomp om warm water te pompen door het weefsel bad jas (tot 37 ° C te houden). Weefsel baden kan worden verkregen bij een aantal leveranciers en komen in een verscheidenheid van formaten en stijlen aan de experimentele behoeften van de onderzoeker te passen.
- Een krachtopnemer. Te isometrische spanning meten, de luchtpijp buis schroefdraad op L-vormige einden van twee staven aan (figuur 2A). Men dient een roestvrij stalen type dat geschikt biologisch materiaal. De topstang is via een klem om een isometrisch krachtopnemer. De onderste stang houdt de trachea op een vaste positie en is bevestigd op een micrometer voor aanpassing van passieve spanning en / of spierlengte. Samentrekking van de trachea ontstaat spanning op de krachtopnemer, die wordt omgezet in een spanningssignaal van de voorversterker. De onderste stang kan ook worden geconfigureerd om twee rechthoekige platina platen (4 mm van elkaar) t zijn hoed flank van de luchtpijp (Figuur 2B). De platina platen worden aangesloten op een Grass S88 stimulator dat de levering van een elektrisch veld in de luchtpijp kan. Open draden en soldeer worden bekleed met Sylgard (Sylgard 184 siliconenelastomeer, Dow Corning Corp, Midland, MI), om lekkage van metalen te voorkomen in de badoplossing.
- A / D omzetter, computer en acquisitie software. Signalen van de voorversterker is opgenomen op een MacLab 8 A / D-systeem. Dit is een oudere versie van de huidige ADInstrument Powerlab hardware. We maken gebruik van het programma Grafiek (ADInstruments) die continue registratie van de spanning kan gedurende het experiment. Spanning generatie trachea spier is vrij langzaam, en daarom vinden we dat de verwerving van 100 punten per seconde voldoende is. De spanning meting wordt gekalibreerd met bekende gewichten (tot 5 gram) voor elk experiment. Vergelijkbare systemen zijn beschikbaar van andere venders (bijv. Biopac, GW Instruments).
- Voor isolatie weefsel de krachtopnemer is gekalibreerd bekende gewichten en het weefsel bad gevuld met normale PSS (zie Tabel I). De lucht wordt ingesteld op een lichtstroom van O 2 / CO 2 te verkrijgen.
- Luchtpijpen van twee maand of oudere muizen optimaal zijn. Jongere dieren worden gebruikt, maar luchtpijpen verkregen uit deze vereisen een grotere vaardigheid te monteren op de krachtopnemer draden vanwege hun kleine omvang. Voorafgaand aan de dissectie, worden muizen diep gesedeerd met isofluraan. Het juiste niveau van sedatie is bereikt, wanneer een teen-snuifje met een pincet niet in staat is om een reactie uit te lokken. Muizen worden onmiddellijk opgeofferd door cervicale dislocatie Een belangrijke opmerking:. We hebben gezien dat Avertin (tribroomethanol), een kalmerend middel vaak gebruikt in muizen, sterk relaxerend effect op gladde spieren heeft dan ook en mag niet worden gebruikt voor de luchtpijp krimp studies.
- De huid (en bont) wordt verwijderd uit thorax naar de keel. RIBS gesneden uit de bodem van het borstbeen, lateraal (aan beide zijden) naar de top van het hart. Het borstbeen en de ribben worden dan naar voren getrokken naar de keel naar het hart / longen, thymus, luchtpijp (ventrale) en de slokdarm (bevestigd aan - en dorsaal van trachea) te onthullen.
- In de luchtpijp wordt uitgesneden door te snijden onder de bronchiale bifurcatie en boven de keelholte. De trachea wordt geplaatst in een ijskoude zuurstof (95/5) PSS oplossing (samenstelling zie tabel I).
- In de luchtpijp wordt doorsneden schoon van de omliggende weefsels. Tijdens het reinigen kan de luchtpijp worden gehouden in de keelholte of onder de bifurcatie. Voorzichtigheid is echter geboden worden genomen niet rechtstreeks de tang van toepassing op de luchtpijp zelf. Fijne schaar kan worden afgesneden omringende weefsels, maar de snede moet worden altijd evenwijdig aan de trachea te beschadigen. Dit deel van de procedure wordt vergemakkelijkt indien de trachea preparaat vastgemaakt onder de bifurcatie en boven de keelholte op een Sylgard bekleed schaal (Sylgard 184 SiliconeElastomeer, Dow Corning Corp, Midland, MI).
- Na het verwijderen van het omliggende weefsel, wordt de luchtpijp afgesneden onder de keelholte en boven de bronchiale bifurcatie en voorzichtig gemonteerd op de krachtopnemer draden.
- De trachea wordt schroefdraad dan twee L-vormige metalen uitsteeksels (Figuur 2A). Een uitsteeksel is verbonden met een kracht-verplaatsing transducer voor continue registratie van isometrische spanning. Een uitsteeksel is verbonden met een micrometer. Het weefsel bad wordt vervolgens verhoogd zodat de trachea wordt ondergedompeld in PSS. Montage van de trachea worden uitgevoerd zo snel mogelijk de tijd die trachea wordt gehouden buiten PSS minimaliseren. Met wat oefening kun montage van de luchtpijp worden gedaan binnen een minuut, maar wij in het algemeen te voorkomen keer langer dan 3 minuten om het verlies van levensvatbaarheid te voorkomen.
- De micrometer wordt aangepast langzaam naar een passieve spanning van ~ 10 mN (~ 1 gram-force) te verkrijgen. De optimale rust spanning werd empirisch bepaald en we hebben gemerkt dat passieve spanning van ~ 5-10 mN resulteert in een gelijkwaardige, maximale respons op hoge kalium stimulatie. Dit komt overeen met een aantal andere studies passieve spanning in dit bereik 16,17,18 gebruiken. In de eerste 5-10 minuten, trachea passieve spanning de neiging om enigszins dalen (spanningsrelaxatie verschijnsel) en micrometer wordt gebruikt om de passieve spanning ~ 10 mN in evenwicht regelen. De trachea mag evenwicht ten minste 1 uur voor experimentele problemen.
3. Hoog kalium Stimulatie
Na equilibrering wordt de luchtpijp tweemaal gechallenged met een hoog kaliumgehalte PSS oplossing (67 mM KCl, Tabel I). De krimp vereist in het algemeen ~ 5-10 minuten te bereiken steady-state op welk moment de weefsel bad is meerdere malen gespoeld met een normale PSS om volledig te ontspannen de luchtpijp. Het kalium contractie een keer herhaald, en derde (indien nodig) tot reproduceerbare weeën verkregen.
In de luchtpijp wordt geflankeerd door twee rechthoekige platina platen (elektroden) die elektrisch veld stimulatie (EFS) maken het mogelijk aan de voorbereiding. De contractie reactie EFS is een functie van frequentie en spanning. Het wordt ook beïnvloed door fysische parameters zoals het gebied van de elektroden en de onderlinge afstand. De kracht kenmerken van de stimulator ook van invloed zijn de reacties zodanig dat bij hogere spanningen en de huidige uitgangen van de stimulator kan zijn maximum bereiken. De kenmerken van een EFS-systeem moet worden bepaald door het onderzoeken van de spier contractie de reacties op verschillende prikkels duur, frequentie, spanningen en pulsduren. Voor onze experimentele opstelling, hebben we ontdekt dat elektroden gescheiden door ~ 4 mm, en het stimuleren amplitude van 44 V (0,5 ms pulsen) en 30 Hz zijn optimaal om reproduceerbare bijna-maximale contractiele respons te bereiken.
5. Contractie Evoked door cholinerge en dopaminerge stimulatie
De reactie van de trachea om exogeen toegepast verbindingen ofwel geëvalueerd door toevoeging van een enkele dosis van het geneesmiddel van belang of door meerdere toevoeging van het geneesmiddel in een cumulatieve dosis wijze. Voor de luchtpijp, ons laboratorium routinematig gebruikt carbachol aan cholinerge receptoren te activeren, omdat, in tegenstelling tot acetylcholine, carbachol is niet afgebroken door acetylcholinesterase. Een redelijke dosis-respons loopt van 10 -8 tot 10 -5 M carbachol. Montage van de Log [carbachol]-contractiel response curve een Hill-type vergelijking kan een schatting van EC 50 (half-maximale effectieve concentratie) dat een maat is voor de gevoeligheid van tracheale contractie tot de cholinerge agonist 19. Het is vermeldenswaard dat een bepaalde dosis van carbachol een iets grotere reactie in een enkele dosis dan als onderdeel van een cumulatieve dosis-respons curve geeft.
6. Representatieve resultaten Een voorbeeld van een contractiele gevolg van de hoge kalium is weergegeven in figuur 3A. De contractie bereikt een maximum binnen ongeveer 10 minuten, maar kan een kleine daling daarna te laten zien. Tijdens de vroege wash-out van hoge kalium, kan de spier laten een tijdelijke toename in contractie dat is te wijten aan een daling van de temperatuur als het kleine volume van de niet-verwarmde PSS oplossing in de oplossing lijnen tijdelijk de voorbereiding perfuses. Dit kan worden geminimaliseerd door met een minimale dood volume in de buis verbinden van de verwarmde PSS reservoir en weefsels bad, en door uitwisseling oplossing relatief snel (in het algemeen we oplossingen pompen 100 ml / min). Elke voorbereiding zal een aantal verschillen in contractiele respons als gevolg van verschillen in spiermassa of schade opgelopen tijdens de dissectie. Figuur 3B toont twee luchtpijpen van verschillende spiermassa uitgedaagd met een hoge kalium en carbachol. Hoewel de cholinerge-opgeroepen contracties verschillen, zijn dey is gelijk na normalisatie naar de reactie met hoog kaliumgehalte oplossing (Figuur 3C).
Figuur 4 toont een voorbeeld van een carbachol (cholinerge) opgeroepen contractie enkelvoudige doses (A) en cumulatieve groei (B). De carbachol oplossingen worden direct toegevoegd aan het bad en het borrelde gas helpt bij het snel mengen. Opgemerkt dat de toevoeging van een enkele dosis (bijvoorbeeld 1 pm, figuur 4A) een iets groter dan de reactie equivalenten tijdens een cumulatieve dosis-response curve (1 uM, Figuur 4B). Figuur 4C toont een grafiek van contractie als functie van carbachol concentraties met gegevens van Figuur 4B. Effecten van carbachol verzadigen op 10 -5 M concentratie. Hoewel cholinerge agonisten initieert krimp door calcium release mechanismen, wordt een substantieel onderdeel van de krimp ook gemedieerd door depolarisatie enactivering van voltage-afhankelijke calciumkanalen 20.
Figuur 5A toont een voorbeeld van EFS-opgeroepen contracties. Luchtpijpen worden gestimuleerd met behulp van 0,5 milliseconde duur, 40 volt pulsen tot contracties een plateau te bereiken (zie kader a1). Een verhoging stimulatie frequenties veroorzaakt een verhoogde contractiele reactie (frekwentiekarakteristiek is weergegeven in figuur 5B). Elektrisch veld stimulatie is gebleken voornamelijk wekken contracties door activering presynaptische zenuwen. Dit blijkt uit het effect van botulinum toxine, een blocker van neurotransmitters die de meerderheid van de EFS-opgeroepen contracties van de luchtpijp 21 blokkeert. Bovendien tetrodotoxine, een agent die blokken Na + kanalen ook activiteit van de nervus remt en elimineert de reactie van de luchtpijp naar EFS.
Figuur 1. Schema thij grote signaal transductie in een geïsoleerde trachea voorbereiding. Afgebeeld is een cholinerge axon terminal innerveren een tracheale gladde spiercellen. De belangrijkste signaalwegen zijn M3-en M2-muscarine acetylcholine receptor activering (mAChR) die calcium vrijstelling veroorzaken door middel van IP3 receptoren (M3) en vermindering van cAMP (M2). M2-receptoren (en sommige bijdragen van de M3-receptoren) ook leiden tot cholinerge-opgeroepen depolarisatie dat L-type voltage-afhankelijke calciumkanalen en calcium influx activeert. Gemeenschappelijke contractiele agenten en hun effectoren zijn: 1. hoog kalium (depolariseren gladde spiercellen en cholinerge axon), 2. elektrisch veld stimulatie (EFS, depolariseert cholinerge axon) en 3. exogene toepassing van cholinerge middelen zoals acetylcholine of carbachol (activeert muscarinereceptoren rechtstreeks).
Figuur 2. Schema van apparatuur die wordt gebruikt om de weeën te meten tracheale. A. De krachtopnemer, micrometer en weefsel bad gemonteerd zijn op het ondersteunen van stangen met schroef klemmen. De tracheale ring is voorzien van schroefdraad op de bovenste en onderste staven. In het diagram, wordt het weefsel bad gepositioneerd onder de bereiding (dat wil zeggen bij de montage van de luchtpijp naar de krachtopnemer). Tijdens de contractie studies, wordt het weefsel bad verticaal verplaatst naar de voorbereiding baden. B. elektrisch veld stimulatie onder stang aangepast twee platina platen die zijdelings zijn bevestigd aan de trachea bedrijf draad omvat. De platina platen zijn verbonden door elektrische draden een stimulator.
Figuur 3. Voorbeelden van hoge kalium (67 mM) contractiele respons van de luchtpijp. (A) toont dubbele, reproduceerbare reacties op hoge kalium. (B) Voorbeelden van contractiele respons op carbachol van twee verschillende luchtpijpen. (C) De reacties op de luchtpijpen in B zijn vergelijkbaar wanneer normaliserend de hoge kalium respons.
Figuur 4. Voorbeelden van carbachol geïnduceerde contracties. (A) carbachol geïnduceerde contracties enkelvoudige doses, gevolgd door uitwassen. (B) Voorbeeld cumulatieve dosis-response curve voor trachea in A. (C) Piek contracties van B uitgezet als functie van carbachol concentratie.
Figuur 5. Voorbeelden van contracties opgeroepen door elektrisch veld stimulatie. (A) elektrisch veld stimulatie van trachea krimp met 0,5 ms puls, 40 volt, en verschillende stimulatie frequenties zoals aangegeven. Inzet is het tijd-uitgebreide krimp bij 30 Hz. (B) Peak contracties van A zijn plotted als functie van stimulatie frequenties.
Normaal PSS
| Zout | Conc. (MM) | Bedrag (g / 2 L) |
| NaCl | 119 | 13,91 |
| KCl | 4,7 | 0,7 |
| KH 2 PO 4 | 1,18 | 0,32 |
| MgSO 4 x 7H 2 O | 1,17 | 0,58 |
| NaHCÛ3 | 18 | 3,02 |
| EDTA | 0,026 | 0,1 ml 0,5 M |
| Glucose | 11 | 3,96 |
| Sucrose | 12,5 | 8,56 |
| CaCl2 | 2 | 400 ml 10 mM |
Hoge K + PSS (NACl en KCl aanpassingen)
| Zout | Conc. (MM) | Bedrag (g / 2 L) |
| NaCl | 56,7 | 6,628 |
| KCl | 67 | 9,991 |
. Tabel 1 Recept voor PSS-oplossingen. Opmerking: Oplossingen worden vers gemaakt per week, met ultrapuur water van goede kwaliteit, en worden opgeslagen in een koelkast niet langer dan 5 dagen om te voorkomen dat vervuilende groei.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het protocol hier gepresenteerde biedt een fysiologische voorbereiding op de luchtwegen spierfunctie te beoordelen. Wij over het algemeen 3-4 orgel badpreparaten gelijktijdig te werken, echter, voorverpakte systemen zijn verkrijgbaar bij een aantal leveranciers dat de gelijktijdige metingen van maximaal 8 preparaten (ADInstruments, World precisie-instrumenten, en Harvard Apparatus) mogelijk te maken. We hebben gebruik gemaakt van een aantal krachtopnemers en weefsel orgaan baden met gelijkwaardige resultaten opleveren. Echter, wij vinden dat elektrisch veld stimulatie enige variatie op basis van kleine verschillen tussen de stimulatie-elektroden grootte, afstand tussen elektrode platen, en de positie van de voorbereiding in het elektrisch veld biedt. Daarom moet extra zorg worden uitgevoerd naar veld elektroden zo vergelijkbaar mogelijk te maken.
Een van de meest kritische parameters in isometrische krachtmetingen is de kwestie van het normaliseren contracties om te compenseren voor variaties in spiermassa, ofgezondheid van spierweefsel verschillende preparaten. Voor een deel kunnen de verschillen worden geminimaliseerd door het vergelijken van dieren van dezelfde leeftijd en hetzelfde geslacht (vrouwelijke muizen hebben de neiging om minder luchtpijp spanning te genereren). Verder hebben we ontdekt dat normalisatie op trachea nat of droog gewicht voldoende nauwkeurig, mogelijk als gevolg van de geringe omvang van de muis luchtpijp ontbreekt. Veeleer het gebruik van meerdere hoge kalium contracties is zeer voordelig. Hoge kalium contracties twee doelen dienen. Het hoge kaliumgehalte krimp lijkt te "ontwaken" de tracheale spier en zorgt ervoor dat de weeën reproduceerbaar zijn alvorens verder te gaan met experimentele uitdagingen. De hoge kalium krimp blijkt ook een nauwkeurige genormaliseerd actieve spiermassa dat aanwezig is in het preparaat. Zo worden er experimentele spanningsmetingen vaak uitgedrukt als kracht genormaliseerd naar hoog kalium contractie. Bovendien kan de kwaliteit van een preparaat worden geëvalueerd met de hoge kalium-geïnduceerde contraction. Zo zien we dat 8 tot 10 weken oude C57BL/6J mannelijke muizen een hoge kalium-geïnduceerde contractie van 20 ± 3,8 mN (gemiddelde ± standaarddeviatie, n = 17) te hebben. Als er een luchtpijp voorbereiding contracten goed onder dit bereik (minder dan 12 mN of twee standaarddeviaties onder gemiddeld), dan wordt algemeen beschouwd als "beschadigd" en niet gebruikt voor experimenten. Alternatief kan normalisatie van spanning aan de maximale spanning op het verzadigen cholinerge agonist worden gebruikt. Dit is handig voor het observeren van veranderingen in de gevoeligheid voor agonist, maar kan missen veranderingen die zin de maximale contractie.
Methoden zijn voorgelegd aan ofwel te activeren contractie met behulp van een cholinerge agonist of met elektrische stimulatie. Cholinerge agonist toepassing op het weefsel bad activeert direct gladde spieren. In tegenstelling met matige EFS stimulatie frequenties (tot 25 Hz) het merendeel van de contractie wordt bemiddeld door zenuw activering en afgifte van neurotransmitter 22. Aldus de onderzoeker heeft de mogelijkheid om middelen die presynaptische / zenuw-gemedieerde contractie met behulp van EFS stimulatie van invloed te onderzoeken. Tenslotte studies blijkt dat andere celtypes zoals mestcellen 23 en epitheelcellen 24 ook contractiliteit beïnvloeden de geïsoleerde trachea preparaat. Aldus de in vitro trachea preparaat een robuuste functionele assay voor een aantal celtypes die luchtweg gladde spier contractiliteit beïnvloeden.
Samengevat heeft de muis in vitro luchtpijp voorbereiding bijzonder nuttig geweest in de analyse van genetische veranderingen die de luchtwegen functie beïnvloeden. Enkele voorbeelden zijn de analyse van gen knock-outs van ionenkanalen 17,20,25,26, 27,28,29,30 metabotrope receptoren, en stroomafwaarts signaleringscascades 31. Bovendien het antigeen bestreden muis wordt vaak gebruikt voor astma studies 32 en de in vitroluchtpijp voorbereiding biedt een nuttige test voor veranderingen in de contractiliteit dat volgende ontwikkeling van astma volgt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Geen belangenconflicten verklaard.
Acknowledgments
Dit werk werd gefinancierd door een subsidie van het Centrum voor Innovatie in preventie en behandeling van aandoeningen van de luchtwegen, NINDS-subsidie (NS052574), en van de Sandler-programma voor astma Research.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Analogue-Digital Converter |  ADInstruments |
PowerLab 4/35 | |
| Carbachol (Carbamoylcholine Chloride) | Sigma-Aldrich | C4832 | 10-2 M in water (aliquots can be stored at -20 °C) |
| Charting Software | ADInstrtuments |
LabChart | |
| Heating Circulator | Haake | Mixer Mill MM400 | |
| Isometric Force Transducer | Kent Scientific | TRN001 | |
| Stimulator | Grass Technologies | S88 Dual Output Square Pulse Stimulator | |
| Tissue Bath | WPI | 47264 |
References
- Lloyd, C. M. Building better mouse models of asthma. Curr. Allergy Asthma Rep. 7, 231-236 (2007).
- Hausding, M., Sauer, K., Maxeiner, J. H., Finotto, S. Transgenic models in allergic responses. Curr. Drug Targets. 9, 503-510 (2008).
- Eglen, R. M., Hegde, S. S., Watson, N. Muscarinic receptor subtypes and smooth muscle function. Pharmacol Rev. 48, 531-565 (1996).
- Ehlert, F. J. Contractile role of M2 and M3 muscarinic receptors in gastrointestinal, airway and urinary bladder smooth muscle. Life Sci. 74, 355-366 (2003).
- Hall, I. P. Second messengers, ion channels and pharmacology of airway smooth muscle. Eur. Respir. J. 15, 1120-1127 (2000).
- Berridge, M. J. Inositol trisphosphate and calcium signalling. Nature. 361, 315-325 (1993).
- Ehlert, F. J. Pharmacological analysis of the contractile role of M2 and M3 muscarinic receptors in smooth muscle. Receptors Channels. 9, 261-277 (2003).
- Sankary, R. M., Jones, C. A., Madison, J. M., Brown, J. K. Muscarinic cholinergic inhibition of cyclic AMP accumulation in airway smooth muscle. Role of a pertussis toxin-sensitive protein. Am. Rev. Respir Dis. 138, 145-150 (1988).
- Widdop, S., Daykin, K., Hall, I. P. Expression of muscarinic M2 receptors in cultured human airway smooth muscle cells. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 9, 541-546 (1993).
- Karaki, H. Calcium movements, distribution, and functions in smooth muscle. Pharmacol. Rev. 49, 157-230 (1997).
- Somlyo, A. V., Somlyo, A. P. Electromechanical and pharmacomechanical coupling in vascular smooth muscle. J. Pharmacol Exp. Ther. 159, 129-145 (1968).
- Fryer, A. D., Jacoby, D. B. Muscarinic receptors and control of airway smooth muscle. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 158, 154-160 (1998).
- Fernandez-Rodriguez, S., Broadley, K. J., Ford, W. R., Kidd, E. J. Increased muscarinic receptor activity of airway smooth muscle isolated from a mouse model of allergic asthma. Pulm. Pharmacol. Ther. 23, 300-307 (2010).
- Garssen, J., Loveren, H. V. an, Van Der Vliet, H., Nijkamp, F. P. An isometric method to study respiratory smooth muscle responses in mice. J. Pharmacol. Methods. 24, 209-217 (1990).
- Vass, G., Horvath, I. Adenosine and adenosine receptors in the pathomechanism and treatment of respiratory diseases. Curr. Med. Chem. 15, 917-922 (2008).
- Borchers, M. T. Methacholine-induced airway hyperresponsiveness is dependent on Galphaq signaling. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 285, 114-120 (2003).
- Sausbier, M. Reduced rather than enhanced cholinergic airway constriction in mice with ablation of the large conductance Ca2+-activated K+ channel. Faseb. J. 21, 812-822 (2007).
- Scheerens, H. Long-term topical exposure to toluene diisocyanate in mice leads to antibody production and in vivo airway hyperresponsiveness three hours after intranasal challenge. Am. J. Respir. Crit. Care. Med. 159, 1074-1080 (1999).
- Kenakin, T. P. A pharmacology primer : theory, applications, and methods. , 3rd edn, Academic Press/Elsevier. (2009).
- Semenov, I., Wang, B., Herlihy, J. T., Brenner, R. BK Channel {beta}1 Subunits Regulate Airway Contraction Secondary to M2 Muscarinic Acetylcholine Receptor Mediated Depolarization. J. Physiol. , 1803-1817 (2011).
- Moffatt, J. D., Cocks, T. M., Page, C. P. Role of the epithelium and acetylcholine in mediating the contraction to 5-hydroxytryptamine in the mouse isolated trachea. Br. J. Pharmacol. 141, 1159-1166 (2004).
- Bachar, O., Adner, M., Uddman, R., Cardell, L. O. Nerve growth factor enhances cholinergic innervation and contractile response to electric field stimulation in a murine in vitro model of chronic asthma. Clin. Exp. Allergy. 34, 1137-1145 (2004).
- Weigand, L. A., Myers, A. C., Meeker, S., Undem, B. J. Mast cell-cholinergic nerve interaction in mouse airways. J. Physiol. 587, 3355-3362 (2009).
- Kao, J., Fortner, C. N., Liu, L. H., Shull, G. E., Paul, R. J. Ablation of the SERCA3 gene alters epithelium-dependent relaxation in mouse tracheal smooth muscle. Am. J. Physiol. 277, 264-270 (1999).
- Krane, C. M. Aquaporin 5-deficient mouse lungs are hyperresponsive to cholinergic stimulation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 14114-14119 (2001).
- Semenov, I., Wang, B., Herlihy, J. T., Brenner, R. BK channel beta1-subunit regulation of calcium handling and constriction in tracheal smooth muscle. Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 291, L802-L810 (2006).
- Fortner, C. N., Breyer, R. M. EP2 receptors mediate airway relaxation to substance P ATP, and PGE2. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 281, 469-474 (2001).
- Hay, D. W. Differential modulation of endothelin ligand-induced contraction in isolated tracheae from endothelin B (ET(B)) receptor knockout mice. Br. J. Pharmacol. 132, 1905-1915 (2001).
- Stengel, P. W., Yamada, M., Wess, J., Cohen, M. L. M(3)-receptor knockout mice: muscarinic receptor function in atria, stomach fundus, urinary bladder, and trachea. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp Physiol. 282, R1443-R1449 (2002).
- Trevisani, M. Evidence for in vitro expression of B1 receptor in the mouse trachea and urinary bladder. Br. J. Pharmacol. 126, 1293-1300 (1038).
- Mehats, C. PDE4D plays a critical role in the control of airway smooth muscle contraction. FASEB J. 17, 1831-1841 (2003).
- Kumar, R. K., Herbert, C., Foster, P. S. The "classical" ovalbumin challenge model of asthma in mice. Curr. Drug Targets. 9, 485-494 (2008).
