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Article de méthode

Isolement et Cannulation de parenchyme cérébral artérioles

12.4K vues

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DOI :

10.3791/53835

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23 mai 2016

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Dans cet article

Résumé

Ce manuscrit décrit un protocole simple et reproductible pour l’isolement des artérioles intracérébrales (un groupe de vaisseaux sanguins englobant les artérioles parenchymateuses, les artérioles pénétrantes et les artérioles précapillaires) chez la souris, à utiliser dans la myographie de pression, l’immunofluorescence, la biochimie et les études moléculaires.

Résumé

artérioles intracérébrales parenchymateuses (AP), qui comprennent les artérioles parenchyme, artérioles pénétrantes et artérioles pré-capillaires, sont très résistants vaisseaux sanguins se ramifient des artères et des artérioles piales et plonger dans le parenchyme cérébral. Individuel PA perfuser un territoire cylindrique discret du parenchyme et les neurones contenus dans. Ces artérioles sont un acteur central dans la régulation du flux sanguin cérébral tant au niveau mondial (d'autorégulation cérébrovasculaire) et localement (hyperémie fonctionnelle). AP font partie de l'unité neurovasculaire, une structure qui correspond à la circulation sanguine régionale de l'activité métabolique dans le cerveau et comprend également des neurones, des astrocytes et des interneurones. Perfusion par AP est directement liée à l'activité des neurones dans ce territoire particulier et l'augmentation des neurones du métabolisme conduisent à une augmentation de la perfusion locale provoquée par la dilatation de l'alimentation PA. Règlement des AP diffère de celui de mieux caractériséartères piales. vasoconstriction induite par la pression est plus grande dans les AP et les mécanismes vasodilatateurs varient. En outre, les AP ne reçoivent pas innervation extrinsèque des nerfs périvasculaires - innervation est intrinsèque et de nature indirecte par contact avec endfeet astrocytaire. Ainsi, les données relatives à la régulation contractile accumulées par des études utilisant des artères piales ne se traduit pas directement à la compréhension de la fonction PA. En outre, il reste à déterminer comment les états pathologiques, comme l'hypertension et le diabète, affectent la structure PA et réactivité. Cette lacune est en partie la conséquence des difficultés techniques liées à l'isolement PA et cathétérisme. Dans ce manuscrit, nous présentons un protocole pour l'isolement et la canulation des AP de rongeurs. De plus, nous montrons des exemples d'expériences qui peuvent être effectués avec ces artérioles, y compris la constriction induite par l'agoniste et de la réactivité myogénique. Bien que l'accent de ce manuscrit est sur canulation PA et myographie de pression, isolé PAs peuvent également être utilisés pour des études biochimiques, biophysiques, moléculaires, et d'imagerie.

Introduction

La circulation cérébrale est organisée uniquement pour soutenir les besoins métaboliques de neurones centraux, les cellules qui ont limité les réserves d'énergie et sont par conséquent très sensible aux variations de la pression d'oxygène et d'éléments nutritifs nécessaires. Comme particulier neuronaux sous - populations devient actif lorsque des tâches spécifiques sont effectuées, la vascularisation favorise une augmentation très localisée de la perfusion pour éviter l' hypoxie locale et de l' épuisement des éléments nutritifs 1. Ceci est une forme d'hyperémie fonctionnelle connue sous le nom de couplage neurovasculaire, e....

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Protocole

1. Canule et de la Chambre Préparation

  1. Insérer des capillaires en verre de borosilicate propres (diamètre extérieur: 1,2 mm, diamètre intérieur: 0,69 mm, 10 mm de longueur) dans les rainures d'un extracteur de pipette avec un filament de platine (diamètre: 100 um).
  2. Utilisation des paramètres appropriés, tirer le capillaire pour générer une canule avec une longue et fine pointe (Figure 2) en utilisant un extracteur micropipette. Les paramètres utilisés sont: Heat - 700, Pull - 100, Velocity - 50, - 10.
  3. Insérer la canule dans le support de la chambre de myographe de pression. Alignez les canules de manière appropriée.....

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Résultats

La figure 5A montre un rétrécissement représentant des AP de souris à 60 mM KCI LCRa pour évaluer l'intégrité de la préparation. AP devrait constriction entre 15-30% en présence de 60 mM de KCl. Si le rétrécissement est inférieur à 15%, jeter le PA et cathétériser les uns les autres, car elle suggère que l'artériole a été endommagé au cours du processus d'isolement et de cathétérisme.

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Discussion

artérioles parenchyme cérébral sont artérioles de résistance élevée avec quelques anastomoses et les branches qui irriguent populations neuronales distinctes. Ces vaisseaux sanguins spécialisés sont des acteurs centraux dans l' autorégulation cérébrovasculaire et le couplage neurovasculaire par astrocyte médiée par vasodilatation 1. L'importance de ces vaisseaux sanguins spécialisés dans les maladies vasculaires cérébrales est connue depuis environ 50 ans, lorsque le travail de pionnier du Dr Miller F.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Financé par NHLBI R01HL091905 (SE), la subvention de recherche CADASIL (FD) de la Fondation unie contre la leucodystrophie et AHA 15POST247200 (PWP). Les auteurs tiennent à remercier Samantha P. Ahchay d’avoir fourni l’image de la figure 1, et le Dr Gerry Herrera, Ph.D., d’avoir fourni des commentaires critiques sur le manuscrit.

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Liquide céphalo-rachidien artificiel
NaClFisher ScientificS-640
KClFisher ScientificP217
MgCl AnhydrusSigma-AldrichM-8266
NaHCO3Fisher ScientificS233
NaH2PO4Sigma-AldrichS9638
D-(+)-GlucoseSigma-AldrichG2870
CaCl2Sigma-AldrichC4901
Albumine sérique bovineSigma-AldrichA9647
Isolation/Cannulation
Stereo MicroscopeOlympusSZX7
Pince Super FineScience Tools11252-00
Vannas Spring ScissorsFine Science Tools15000-00
Wiretrol 50 &mu ; lVWR Scientific5-000-1050
0.2 &mu ; m Filtre à seringue stérileVWR Scientific28145-477
Extracteur de micropipettesSutter InstrumentsP-97
Verre borosilicaté D.E. : 1,2 mm, D.I. : 0,68 mmSutter InstrumentsB120-69-10
Fil de nylon vert foncéSystèmes vivants InstrumentationTHR-G
Alignement linéaire Chambre à récipient uniqueSystèmes vivants InstrumentationServocontrôleur de pression CH-1-LIN
avec pompe péristaltique Instrumentationvivants AnalyseurPS-200
Instrumentation des systèmes vivants EnregistreurVDA-10
avec logiciel d’enregistrement et d’analyse LabScribe 3 Instrumentationdes systèmes vivantsDAQ-IWORX-404
Unitéde chauffageWarner Instruments64-0102
Régulateur de température automatiqueWarner InstrumentsTC-324B
Systèmes de dimensions vidéo à quatre canaux

Références

  1. Dunn, K. M., Nelson, M. T. Neurovascular signaling in the brain and the pathological consequences of hypertension. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306, H1-H14 (2014).
  2. Iadecola, C. Neurovascular regulation in the normal brain and in Al....

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Réimpressions et autorisations

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