Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Den inverterade hjärtmodellen för interstitiell transudatsamling från det isolerade råtthjärtat

Published: June 20, 2017 doi: 10.3791/55849
* These authors contributed equally

Summary

Detta protokoll beskriver en metod för att samla hjärtinterstitutionsvätska från det isolerade, perfuserade råtthjärtat. För att fysiskt separera interstitiellt transudat från koronar venöst effluentperfusat, omvandlas Langendorff-perfuserade hjärtat och transudatet (interstitialvätska) som bildas på hjärtytan uppsamlas med användning av en mjuk latexhätta.

Abstract

Det föreliggande protokollet beskriver ett unikt tillvägagångssätt som möjliggör uppsamling av hjärttransversat (CT) från det isolerade, saltlösningsperfuserade råtthjärtat. Efter isolering och retrograd perfusion av hjärtat enligt Langendorff-tekniken är hjärtat inverterat till en upp och ner position och stabiliseras mekaniskt av en ballongkateter insatt i vänstra kammaren. Sedan placeras en tunn latexlock - som tidigare gjutits för att matcha medelstorleken hos råttahjärtat - över epikardialytan. Utsidan av latexlocket är ansluten till kiselröret, med den distala öppningen 10 cm under basens nivånivå, vilket ger en liten sugning. CT som kontinuerligt produceras på epikardialytan uppsamlas i iskylda flaskor för vidare analys. CT-bildningshastigheten varierade från 17 till 147 pi / min (n = 14) i kontroll- och infarkterade hjärtan, vilket representerar 0,1-1% av det perfekta koronarvenösa utflödet. Proteomisk analys och hög perfoRmance vätskekromatografi (HPLC) avslöjade att den uppsamlade CT innehåller ett brett spektrum av proteiner och purinerga metaboliter.

Introduction

Hjärtsvikt (HF) är den främsta orsaken till dödsfall hos människor över hela världen 1 . HF uppträder ofta på grund av myokardit, ischemisk förolämpning mot myokardiet och ombyggnad av vänster kammare, vilket leder till en progressiv försämring av hjärtkontraktil funktion och patienternas livskvalitet. Även om framsteg inom kardiologi och hjärtkirurgi har märkbart sänkt HF-mortalitet, tjänar de bara som övergående "fördröjare" av en oundvikligen progressiv sjukdomsprocess som bär signifikant sjuklighet. Därför understryker den nuvarande bristen på effektiv behandling behovet av att identifiera nya molekylära mål som kan förhindra eller till och med vända HF. Detta inkluderar förändringar i den extracellulära matrisen, okontrollerat hjärtimmunsvar och interaktioner mellan hjärt- och icke-hjärtceller 2 .

Det är viktigt att erkänna att mikromiljön som hjärtceller utsätts för direcTly bildar det skadade hjärtets immun och regenerativa respons. I det isolerade, saltlösningspreparerade hjärtat alstras CT på hjärtytan i form av små droppar som härrör från det interstitiella vätsketrycket ( dvs mikromiljö), både under fysiologiska och patofysiologiska tillstånd 3 , 4 , 5 . Därför kan analys av CT ( dvs interstitiell vätska) bidra till att identifiera faktorer som reglerar hjärtmetabolism och kontraktil funktion 6 eller påverkar immuncellsfunktionerna efter migrering i det skadade hjärtat. Potentiellt kan detta leda till utveckling av nya terapeutiska strategier för behandling av HF.

Samlingen av CT från murina hjärtan är tekniskt utmanande. I vanliga Langendorff-perfuserade hjärtan är den exklusiva samlingen av CT svår eftersom kombinationen av CT med coronarY venös avloppspreparat spädar oförutsägbart någon koncentration av metaboliter / enzymer som frigörs från det interstitiella utrymmet. En möjlig strategi för att övervinna denna begränsning är att utesluta det venösa utflödet genom att cannulera pulmonell och samtidigt ligera lungorna 7 . Emellertid står denna metod inför svårigheter associerade med kanyleringen och ligeringen av lungartären och venen, vilket medför potentiell läckage av venöst utflöde i hjärttransversatet. Konceptet med användning av en omvänd hjärtmodell introducerades först av gruppen Kammermeier som inverterade det isolerade perfuserade hjärtat i en upp och ner position och placerade en tunn latexlock på epikardialytan för att kontinuerligt prova CT utan förorening av venöst utflöde 8 , 9 . Med hjälp av denna procedur visades att CT gav en mycket känslig mätning av de metaboliter som släpptes från hjärtat 9 ,Kapilläröverföringen av fettsyror 8 och virala partiklar 10 .

På senare tid har parakrina faktorer som kan reglera det lokala immunsvaret och förstärka hjärtangiogenesen 11 blivit inblandade i de fördelaktiga effekterna av stamcellerbaserad terapi för hjärtsjukdomar. Analys av CT i det omvända hjärtat kan bidra till att kemiskt identifiera dessa enskilda parakrina faktorer. Dessutom kan CT hjälpa till att identifiera faktorer som är involverade i in vivo aktivering av immunceller i hjärtat.

Den detaljerade beskrivningen av CT-samling från hjärtytan, som tillhandahålls här, är experimentellt användbar för forskare som studerar samspelet mellan immunceller, fibroblaster, endotelceller och kardiomyocyter i förhållande till övergripande hjärtfunktion. Som nämnts ovan bär interstitialvätskan informationen för cell-till-cell-kommunikation inom hjärtat, whDet kan bekvämt bedömas genom insamling av CT. Den detaljerade tekniska beskrivningen, inklusive ett videoprotokoll för hur man samlar in CT från det omvända hjärtat, bör underlätta den framtida tillämpningen av denna unika teknik.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla försök godkändes av det lokala tillsynsorganet ( LANUV i Nordrhein-Westfalen, Tyskland) och utfördes enligt riktlinjerna för djuranvändning. Djur matades med en standard chow diet och mottog kranvatten ad libitum . All utrustning och kemikalier som är nödvändiga för varje steg i experimentet finns i Materialet .

1. Framställning av Latex Cap och Intraventricular Balloon

  1. Gör en aluminiummögel med en fräsmaskin som matchar medelstorleken på råtthjärtan (kroppsvikt 300-350 g). Polera formen med superfina (10/0) ​​smörjpapper.
    OBS: De detaljerade mätvärdena för formen visas i figur 1A .
  2. Lossa aluminiumsformens hals till fräsmaskinen för att förbereda latexlocket.
    OBS: Fräsmaskinen gör att formen sakta roterar. Alternativt kan en elektrisk motor användas. li>
  3. Häll 20 ml flytande latex (kommersiellt köpt, se materialet ) i en 50 ml glasbägare.
  4. Sänk formen tills hela formen av formen är nedsänkt i latexlösningen.
  5. Lyft långsamt mögel (5 cm / min) medan du roterar.
  6. Fortsätt att rotera formen under ytterligare 15 minuter tills latexen på formens yta stelnar.
  7. Tillsätt ca 1 g talkpulver till ytan av formen (som redan är täckt av en tunn latexfilm) för att förhindra skador vid lossning.
  8. Lossa försiktigt med fingrarna den redan torkade latexlocket från formytan; Latexlocket är nu klart för användning ( Figur 1B ).
  9. Anslut latexlocket till 15 cm kiselrör (ID = 0,2 mm), som används senare för insamling av CT.
  10. Fyll den ventrikulära latexballongen med vatten och fixa den ordentligt på en L-formad metallkanyl ansluten till en 1 ml vattenfylld spruta (> Figur 1C).
    OBS: Detta kommer att användas för att säkerställa hjärtets uppriktiga positionering (se nedan).
  11. Kontrollera att ballongen är lufttät genom att utföra flera avflödes- / uppblåsningsprov med den bifogade 1 ml sprutan.
  12. Anslut kanylen via en trevägsstopp till en tryckgivare för framtida mätning av intraventrikulärt utvecklat tryck ( Figur 1C ).

2. Framställning av Krebs-Henseleit Buffer (KHB) och Langendorff Perfusion System

  1. Ställ in ett Langendorff-perfusionssystem genom att använda antingen konstantflöde (driven av en valspump) eller konstant tryck (genererat av statiskt tryck i ett glasskolonn) -läge.
    OBS: Detaljer om Langendorff hjärtpreparat har beskrivits tidigare 12 .
  2. Bered 2 L av en modifierad KHB (i mM: 116,02 NaCl, 4,63 KCl, 1,10 MgSO4 · 7H2O, 1,21 K2HP04
  3. Väg alla kemikalier men CaCl 2 och lös dem upp i 1,8 liter dubbeldestillerat vatten i en 2-L-kolv.
  4. Bubla mediet med karbogen (95% O2 / 5% CO2) i minst 5 minuter för jämviktning (pH: 7,4) under magnetisk omrörning.
  5. Tillsätt 0,74 g CaCl2 .2H2O och häll upp den totala volymen till 2 liter med dubbeldestillerat vatten.
  6. Fortsätt omrörning och bubbla mediet med karbogen i ytterligare 5 min.
  7. Filtrera KHB genom ett 0,2 μm filter för att eliminera små partiklar som kan hindra hjärtcirkulationen.
  • Framställning av Langendorff-perfusionssystemet.
    1. Placera den filtrerade KHB i ett förvärmt vattenbad (38 ° C); Fortsätt bubbla med karbogen för att ge ett tryck på 100 cmH2O insidE KHB-reservoaren.
    2. Anslut behållaren till glasskolonnen för att fastställa 100 cmH2O hydrostatiskt tryck för Langendorff perfusion med KHB; Fortsätt bubbla KHB inuti kolonnen med karbogen.
    3. Justera temperaturen på uppvärmningssystemet så att temperaturen vid aortakanylutloppet är 37 ° C.
    4. Kontrollera att slangsystemet är bubbelfri.
    5. Syrgasera KHB med karbogen i ytterligare 5 minuter tills PO 2 i KHB når 500-600 mmHg (uppmätt av en blodgasanalysator).
  • Ställ in perfusionssystemet för att springa antingen vid konstant tryck på 100 cmH2O eller vid ett konstant flöde på ca 10-20 ml / min med manuell växling. Alternativt, använd en utbytbar STH pump kontroller för att omedelbart växla till perfusionsläget.
  • 3. Isolering och Cannulation av hjärtat

    OBS: Manliga Wistar-råttor med kroppsvikt på 300-350 g användes så att storlekarna av hjärtan matchade den förgjutna latexkappen. Råttor genomgick antingen en ligering av vänster arteriell nedstigande (LAD) under 50 min, följt av reperfusion eller sham-drift. Detaljer om metoden för induktion av myokardinfarkt (MI) rapporterades på annat håll 13 . De omvända hjärtproverna i infarktdjuren utfördes 5 dagar efter operationen.

    1. Bedöda råttor med en isofluranförångare (2% V / V) kopplad till en djurhållningskammare (20 liter).
    2. Överför råttorna till en operationsbord (ej temperaturstyrd) efter att djupbedövning uppnåtts.
    3. Lyft huden och muskeln strax under bröstbenet med hjälp av tångar och skära runt den nedre marginalen på revbenen med tunga saxar.
    4. Använd en fin sax, gör ett litet snitt i membranet, vid ryggmarginalen. Skär revbenen caudalt för att göra en flik av hela ventrala bröstväggen.
    5. Ta försiktigt hjärtat med tummen aNd index och middle fingrar och långsamt lyfta uppåt så att hjärtkärlen blir lite sträckta.
    6. Accisera hjärtat tills aortan är helt utsatt.
    7. Placera hjärtat i en 100 ml bägare innehållande 50 ml iskall KHB (4 ° C) och flytta den till perfusionsapparaten.
    8. Montera omedelbart hjärtat via aortan på en droppande kanyl och dra åt den med en sutur (4-0) ordentligt. Undvik luftbubblor som kommer in i hjärtat.
    9. Applicera konstant perfusionstryck (100 cmH2O). Alternativt kan en fullständig flödeshastighet (som börjar med 20 ml / min) appliceras.
      Obs! Tiden från bröstkorgets öppning till hjärtekroppen till perfusionskanylen ska ta ungefär 3 minuter i en erfaren operatörs händer.

    4. Reverserad hjärtmodell

    1. Vrid försiktigt aortakanylen tills hjärtans bakre vägg är i ansiktsvy .
    2. Ta bort bindväven med saxAtt avslöja öppningen av vänster atrium, vilket gör den redo för intraventrikulär kanylering.
    3. Sätt in den deflaterade latexballongen fäst vid en styv kateter via vänstra atriumet i vänstra ventrikeln.
    4. Blås upp ballongen tills den fyller hela ventrikulärhålan (uppblåsningsvolymen är pre-märkt på sprutan).
    5. Vänd hjärtat tills det är upp och ner, vilket stöder det genom den intraventrikulära ballongkatetern.
    6. Såsom visas i figur 1C stabiliserar det inverterade hjärtat mekaniskt i upprätt läge med användning av den intraventrikulära ballongen med en styv metallkateter.
    7. Justera hjärtets position för att undvika överdriven vridning av aorticoten.
    8. Justera det diastoliska trycket till 3-5 mmHg (mätt genom den intra-ventrikulära ballongen, se figur 1C ).
    9. Observera hjärtets epikardiella yta och se till att små droppar bildas.
    10. Placera latexlocket oNto hjärtans yta genom att trycka försiktigt på den för att täcka hela hjärtat med fingrarna.
    11. Se till att latexlocket täcker det mesta av den ventrikulära ytan.
    12. Ta bort luftbubblorna, om sådana finns, inuti kåpan och slangen genom att suga försiktigt med en 1 ml spruta.
    13. Justera CT-slangens distala öppning till 10 cm under den horisontella nivån av hjärtat.
      OBS: Denna procedur säkerställer en liten sugning genom negativt hydrostatiskt tryck.
    14. Samla droppar av CT i ett 1,5 ml uppsamlingsrör placerat i isblandat 1: 1 med NaCl. Samla ca 0,15-1,5 ml CT.
      OBS: Is / NaCl-blandningen stabiliserar temperaturen i uppsamlingsröret till under noll (ca -4 ° C).
      ANMÄRKNING: Provtagningstiden beror på försöksändamålet. CT-flödet är ca 27 ± 20 μl / min i skamdrivna djur (n = 3) och 100 ± 47 μl / min för de koronar-ligerade djuren (n = 11).
    15. Väg och snäppfrysta CT-provI flytande kväve och förvara dem vid -80 ° C för senare mätningar.

    5. Analys av CT

    1. Använd CT-vätskan för analys av metaboliter, beroende på vetenskaplig fråga.
      OBS: Data som visas i Figur 2 och Figur 3 uppsamlades från en konstant tryckperfusion (100 cmH2O) och ca 0,15-1,5 ml CT-vätska uppsamlades inom en period av 10 minuter. Denna tid och volym var tillräckliga för proteomisk (minimum: 50 | il, Figur 2 ) 14 och HPLC (min: 20 | il; Figur 3 ) 15 analys av olika puriner.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    Den reverserade hjärtmodellen möjliggör uppsamling av interstitial transderat i ett isolerat, retroperfusionerat råtthjärta ( Figur 1A- C ). När det perfunderades vid ett konstant tryck på 100 cmH20 var hastigheten för interstitiell vätskedannelse mellan 17 och 147 | il / min, vilket motsvarade 0,1-1% av det koronar venösa utflödet i det isolerade hjärtat.

    Proteininnehållet i CT, mätt med bicinchoninsyra (BCA) -assayen, befanns vara 1,08 ± 0,40 mg / ml (n = 6). Endimensionell gelelektroforesanalys (SDS-PAGE) avslöjade ett brett spektrum av proteiner närvarande i hjärttransduatet ( Figur 2A ). Tvådimensionell fluorescensdifferensgelelektrofores (2D-DIGE) utfördes på CT från hjärtat utsatt för 50 min ischemi / reperfusion. Som visas i Xfig "> Figur 2B befanns flera proteiner uppregleras i CT av ischemiska hjärtan. Bland de identifierade proteinerna var 70,1% extracellulära matrisproteiner, 4,6% cellulära membranproteiner, 17,2% cytoplasmatiska proteiner och 2,3% var kärnämne Proteiner ( tabell 1 ).

    Puriner har länge ansetts vara svängande signalerande molekyler som reglerar hjärtimmunsvaret, vasomotorisk ton och hjärtfunktionen, särskilt efter ischemisk skada. Samlingen av CT tillåter mätning av en mängd metaboliter närvarande i hjärtinterstitutionsvätskan under patofysiologiska betingelser, såsom MI. Såsom visas i figur 3 , är koncentrationen av AMP, GMP, NADP, adenosin, hypoxantin och urinsyra mätt med HPLC, var högre i det ischemiska hjärtat, vilket liknar de resultat som tidigare rapporterats med användning av andra metoder 16 ,Class = "xref"> 17.

    bord 1
    Tabell 1: Förteckning över uppreglerade proteiner i CT hos ischemiska hjärtan. CT från ischemiska hjärtan analyserades med 2D-DIGE och identifierades av proteomics. Vänligen klicka här för att ladda ner den här tabellen.

    Figur 1
    Figur 1: Schematiska ritningar av den reverserade hjärtmodellen. ( A ) En aluminiumform gjordes av ett råtthjärta av lämpligt form och storlek. ( B ) Efter nedsänkning av formen i latexlösning gjutdes en latexlock med en tjocklek av ca 0,01 mm. ( C ) I en LAngendorff hjärtapparat, hjärtat perfuserades via aortan med hjälp av en aortakanyl, som senare inverterades till en upp och ner position och var mekaniskt uppburen av en intra-ventrikulär ballong placerad i vänstra kammaren. Intraventrikulär tryckutveckling övervakades via en tryckgivare. Latexlocket täckte nästan 90% av ytan av både höger och vänster ventrikel och utloppet var anslutet till kiselrör (ID = 0,2 mm), med distalöppningen 10 cm under basens hjärta. Detta genererade något negativt hydrostatiskt tryck. Hjärttransversen Samlas vanligen i ett iskyld, 1,5 ml rör. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

    Figur 2
    Figur 2: PrOteomanalys av CT. Proteiner i CT separerades med SDS-PAGE ( A ) och identifierades genom 2D-DIGE-analys ( B ). För (A) anger banorna 1-4 hjärtprover från enskilda hjärtan (1 och 2 = sham; 3 och 4 = infarkt). För (B) utfördes 2D-DIGE på CT från ett infarkthjärtat. Proteinidentiteten bekräftades genom vätskekromatografi (LC) -MS / MS 14 , 15 . Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

    Figur 3
    Figur 3: Puriner i CT. Olika puriner närvarande i CT analyserades med HPLC. Representativ HPLC körs från sham (blå) och infarkt (svart) hjärtat visar att det infarkerade hjärtat uppvisar en högreInterstitiell koncentration av AMP och adenosin, men inte hypoxantin. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    Den reverserade hjärtmodellen är baserad på den väletablerade Langendorff-hjärtperfusionstekniken 12 och utförs genom att enkelt vrida hjärtat i en upp och ner position och hålla denna position med en styv intra-ventrikulär ballonkateter. På ett sådant sätt kan hjärtinterstitiell transudat separeras fysiskt från koronär venöst utflödesfusus, droppande av gravitation från hjärtat av basen 9 . CT kan kontinuerligt uppsamlas med hjälp av en tunn och flexibel latexlock placerad på hela hjärtat.

    Metoden är lätt att utföra, med minimal kostnad förutom den för Langendorff-apparaten. Trots det är vissa steg tekniskt kritiska för att få reproducerbara och stabila resultat. Dessa inkluderar att se till att latexlocket passar passande hjärtats form och täcker ca 90% av ventriklarnas yta, inte atrierna. Tiden från excAtt sätta hjärtat från djuret till prestation av retroperfusion bör vara mindre än 3 minuter, eftersom långvarig ischemi bär risken för att förändra hjärtmetabolism och bildandet av hjärttransversat. Det diastoliska vänstra ventrikulära trycket, uppmätt genom den intra-ventrikulära ballongen, bör sättas för att fylla ventrikulärhålan (3-5 mmHg). En överuppblåst ballong kan förändra koronarflödet genom vaskulär kompression. Provtagningsflaskan (1,5 ml rör) bör förvaras på is för att undvika eventuell nedbrytning av metaboliter och proteiner av intresse.

    Dessutom är framgångsrika experiment kritiskt beroende av god manuell hantering under förberedelse, isolering och kanylering av hjärtat. Detta kräver övning. För att skydda hjärtan mot ischemisk skada bör alla preparat utföras med iskall KHB. Eftersom hjärtstorlekarna kan variera mellan råttor, trots likvärdiga kroppsviktar, är det lämpligt att ha latexkapsylar framställda med smalY olika dimensioner som passar de olika storlekarna på hjärtan.

    Det isolerade reverserade hjärtmetoden har tidigare beskrivits för det isolerade råttan 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 och marsvinets hjärta 16 och användes för olika ändamål. I vår nuvarande beskrivning av metoden har vi infört vissa modifieringar av experimentuppställningen och att bearbeta prov. Exempelvis kan kanyleringen av lungartären, såsom införd av Deckere et al. 7 , utfördes inte här, eftersom hjärtens inverterade läge förhindrar potentiell kontaminering med venös effluentperfusat. Uppsamlingsanordningen för CT förenklades genom att införa ett litet negativt tryck genom att sänka öppningen av CT-låsningsröretNg till 10 cm under det omvända hjärtat. Detta gör det lättare att omedelbart svalna transudatproverna. För att säkerställa snabbkylning av provet CT förkyldes uppsamlingskopparna till en temperatur av -4 ° C genom att placera dem i en lika stor volymblandning av is och NaCl ( dvs ett förhållande 1: 1). Detta möjliggjorde snabb avkylning av de samlade CT-proverna.

    I allmänhet bör man komma ihåg att det isolerade råtthjärtat skiljer sig från in vivo fysiologiska förhållanden, eftersom den interstitiella vätskedannelsen sannolikt är mindre än i saltlösningsprimerat hjärta. CT som bildas av det isolerade hjärtat kan därför inte fullständigt efterlikna den sanna sammansättningen av interstitialvätskan in vivo . Dessutom tillåter föreliggande uppställning inte fullständig uteslutning av potentiell kontaminering med venös utflödesfusus. Men eftersom venös utlopp är belägen vid hjärtbasen (den lägsta nivån av upprätt hjärta) tror vi inteDen föroreningen bidrar till insamlingsprocessen.

    Föreliggande protokoll beskriver en unik metod för att prova hjärtinterstitutionsvätska, som innehåller en mängd metaboliter och proteiner som frisätts i interstitiell vätska med kardiomyocyter och icke-hjärtceller, såsom immunceller, endotelceller, vaskulära glattmuskelceller, fibroblaster och pericyter. Hjärt-interstitiellt transudat bildas som ett resultat av fluidtransport över endotelbarriären 10 , tillsammans med en liten fraktion av lymfatisk vätska. Den innehåller en blandning av hjärtmetaboliter 7 , lösliga faktorer i det interstitiella rummet och sekretomer av hjärt- och / eller icke-hjärtceller 9 . Därför bidrar flera celltyper till bildandet av CT. Dessutom finns det flera faktorer som påverkar bildhastigheten. Först verkar onkotiskt tryck vara en viktig determinant som reglerar trans-kapillAry fluid rörelse, eftersom ökningen av onkotiskt tryck genom tillsats av dextran eller albumin till perfusionsmediet reducerade signifikant bildningen av CT 9 , 10 . För det andra ökar ökningen av vaskulär permeabilitet under hypoxi 9 , 16 , inklusive MI, extravaseringen av perfusatet och därmed bildandet av CT. I framtida studier kan därför ökningen av onkotiskt tryck vara ett lämpligt medel för att minimera volymen CT, vilket därigenom berikar de riktade molekylerna av intresse.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    Författarna förklarar att de inte har några konkurrerande ekonomiska intressen.

    Acknowledgments

    Denna studie finansierades av NSFC 81570244, FoKo 23/2013, och SFB 1116 / B01 och av Cardiovascular Research Institute Düsseldorf (CARID).

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Latex Solution ProChemie Z-Latex LA-TZ http://kautschukgesellschaft.de/%E2%80%A8z-latex-la-tz
    Aluminum Mold Home made - Reverse heart model
    Universal Ovens Memmert UNB 400 Reverse heart model
    Latex Balloon Hugo Sachs Size 4 Reverse heart model
    Milling Machine Proxxon MF70 Reverse heart model
    Sodium Chloride Sigma SZBD0810V Chemicals
    Sodium Hydrogen Carbonate Roth 68852 Chemicals
    Potassium Chloride Merck 49361 Chemicals
    Magnesium Sulphate Heptahydrate Merck 58861 Chemicals
    Potassium Dihydrogen Phosphate Merck 48731 Chemicals
    D(+)-Glucose Anhydrous Merck 83371 Chemicals
    Calcium Chloride Dihydrate Fluka 21097 Chemicals
    Balance VWR SE 1202 Weighing chemicals
    Double Distilled Water Millpore - Disolving chemicals
    Medical Pressure Transducer Gold - Langendorff apparatus
    Medical Flow Probe Transonic 3PXN Langendorff apparatus
    Heating Circulating Bath Haake  B3 ; DC1 Langendorff apparatus
    Laboratory and Vaccum Tubing Tygon R-3603 Langendorff apparatus
    Animal Research Flowmeters Transonic T206 Langendorff apparatus
    PowerLab Data Acquisition Device AD Instruments Chart 7.1 Langendorff apparatus
    LabChart Data Acquisition Software AD Instruments Chart 7.1 Langendorff apparatus
    Peristaltic Pump Glison MINIPULS 3 Langendorff apparatus
    Glass Water Column home made - Langendorff apparatus
    Water Bath Protective Agent VWR 462-7000 Langendorff apparatus
    Sterile Disposable Filters (0.2 µm) Thermo Scientific 595-4520 Langendorff apparatus
    Blood gas analyzers Radiometer ABL90 FLEX PLUS Gas analyzer
    70% ethanol VWR UN1170 Cleaning  tubings
    100% ethanol Merck 64-17-5 Cleaning tubings
    Wistar Rats Janvier - Animals
    Stainless Scissors AESCULAP BC702R Surgical Instruments
    Stainless Scissors AESCULAP BC257R Surgical Instruments
    Big Forceps AESCULAP - Surgical Instruments
    8m/m Stainless Forceps F.S.T 11052-10 Surgical Instruments
    superfine (10/0) emery paper 3M 051111-11694 Reverse heart model

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Henkel, D. M., Redfield, M. M., Weston, S. A., Gerber, Y., Roger, V. L. Death in heart failure: a community perspective. Circ Heart Fail. 1 (2), 91-97 (2008).
    2. Limana, F., et al. Myocardial infarction induces embryonic reprogramming of epicardial c-kit(+) cells: role of the pericardial fluid. J Mol Cell Cardiol. 48 (4), 609-618 (2010).
    3. Brunner, F. Cardiac tissue endothelin-1 levels under basal, stimulated, and ischemic conditions. J Cardiovasc Pharmacol. 26, Suppl 3. S44-S46 (1995).
    4. de Lannoy, L. M., et al. Renin-angiotensin system components in the interstitial fluid of the isolated perfused rat heart. Local production of angiotensin I. Hypertension. 29 (6), 1240-1251 (1997).
    5. Strupp, M., Kammermeier, H. Interstitial Lactate And Glucose-Concentrations Of the Isolated-Perfused Rat-Heart before, during And after Anoxia. Pflugers Arch. 423 (3-4), 232-237 (1993).
    6. Wienen, W., Jungling, E., Kammermeier, H. Enzyme-Release into the Interstitial Space of the Isolated Rat-Heart Induced by Changes in Contractile Performance. Cardiovasc Res. 28 (8), 1292-1298 (1994).
    7. De Deckere, E. A., Ten Hoor,, P, A modified Langendorff technique for metabolic investigations. Pflugers Arch. 370 (1), 103-105 (1977).
    8. Tschubar, F., Rose, H., Kammermeier, H. Fatty acid transfer across the myocardial capillary wall. J Mol Cell Cardiol. 25 (4), 355-366 (1993).
    9. Wienen, W., Kammermeier, H. Intra- and extracellular markers in interstitial transudate of perfused rat hearts. Am J Physiol. 254 (4 Pt 2), H785-H794 (1988).
    10. Sasse, A., Ding, Z. P., Wallich, M., Godecke, A., Schrader, J. Vascular transfer of adenovirus is augmented by nitric oxide in the rat heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 287 (3), H1362-H1368 (2004).
    11. Gnecchi, M., Zhang, Z., Ni, A., Dzau, V. J. Paracrine mechanisms in adult stem cell signaling and therapy. Circ Res. 103 (11), 1204-1219 (2008).
    12. Herr, D. J., Aune, S. E., Menick, D. R. Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts. J Vis Exp. (101), e52908 (2015).
    13. Ding, Z., et al. Epicardium-Derived Cells Formed After Myocardial Injury Display Phagocytic Activity Permitting In Vivo Labeling and Tracking. Stem Cells Transl Med. 5 (5), 639-650 (2016).
    14. Hartwig, S., et al. Secretome profiling of primary human skeletal muscle cells. Biochim Biophys Acta. 1844 (5), 1011-1017 (2014).
    15. Smolenski, R. T., Lachno, D. R., Ledingham, S. J. M., Yacoub, M. H. Determination of sixteen nucleotides, nucleosides and bases using high-performance liquid chromatography and its application to the study of purine metabolism in hearts for transplantation. J Chromatogr. 527 (2), 414-420 (1990).
    16. Decking, U. K., Juengling, E., Kammermeier, H. Interstitial transudate concentration of adenosine and inosine in rat and guinea pig hearts. Am J Physiol. 254 (6 Pt 2), H1125-H1132 (1988).
    17. Heller, L. J., Mohrman, D. E. Estimates of interstitial adenosine from surface exudates of isolated rat hearts. J Mol Cell Cardiol. 20 (6), 509-523 (1988).

    Tags

    Medicine Langendorff perfusion reverserat hjärta råtta interstitiell vätska hjärtinfarkt HPLC proteomics
    Den inverterade hjärtmodellen för interstitiell transudatsamling från det isolerade råtthjärtat
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Tan, K., Ding, Z., Steckel, B.,More

    Tan, K., Ding, Z., Steckel, B., Hartwig, S., Lehr, S., Deng, X., Schrader, J. The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart. J. Vis. Exp. (124), e55849, doi:10.3791/55849 (2017).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter