Waiting
Login processing...

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

Medicine

הכנת טבעת כלילית סטנדרטית של חולדה והקלטה בזמן אמת של שינויי מתח דינמיים לאורך קוטר כלי השיט

Published: June 16, 2022 doi: 10.3791/64121
* These authors contributed equally

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר את טכניקת המיוגרפיה של החוטים למדידת תגובתיות כלי הדם של העורק הכלילי של החולדה.

Abstract

כאירוע מפתח של מחלות מערכת הלב וכלי הדם, מחלת עורקים כליליים (CAD) נחשבה באופן נרחב כאשם העיקרי של טרשת עורקים, אוטם שריר הלב ותעוקת חזה פקטוריס, אשר מאיימים ברצינות על חייהם ובריאותם של אנשים בכל רחבי העולם. עם זאת, כיצד לרשום את המאפיינים הביומכניים הדינמיים של כלי דם מבודדים תמה מזמן אנשים. בינתיים, מיקום מדויק ובידוד של עורקים כליליים למדידת שינויים במתח הדינמי של כלי הדם במבחנה הפכו למגמה בפיתוח תרופות CAD. הפרוטוקול הנוכחי מתאר את הזיהוי המקרוסקופי ואת ההפרדה המיקרוסקופית של העורקים הכליליים של החולדה. פונקציית ההתכווצות וההתרחבות של טבעת העורקים הכליליים לאורך קוטר כלי השיט נוטרו באמצעות מערכת המולטי-מיוגרפיה שהוקמה. הפרוטוקולים הסטנדרטיים והמתוכנתים של מדידת מתח טבעת כלילית, מדגימה ועד לאיסוף נתונים, משפרים מאוד את יכולת החזרה של הנתונים הניסיוניים, מה שמבטיח את האותנטיות של רשומות מתח כלי הדם לאחר התערבות פיזיולוגית, פתולוגית וסמים.

Introduction

מחלת עורקים כליליים (CAD) זכתה להכרה נרחבת ומודאגת כמחלת לב וכלי דם טיפוסית ומייצגת, בהיותה סיבת המוות המובילה במדינות מפותחות ומתפתחות 1,2. כנתיב אספקת דם וחמצן לתפקוד פיזיולוגי תקין של הלב, הדם המסתובב נכנס ומזין את הלב דרך שני עורקים כליליים עיקריים ורשת כלי דם על פני שריר הלב 3,4. משקעי כולסטרול ושומן בעורקים הכליליים מנתקים את אספקת הדם של הלב ואת התגובה הדלקתית האלימה של מערכת כלי הדם, וגורמים לטרשת עורקים, תעוקת חזה יציבה, תעוקת חזה יציבה, אוטם שריר הלב או מוות לבבי פתאומי 5,6. בתגובה להיצרות פתולוגית של העורקים הכליליים, פעימות לב פיזיולוגיות מואצות מפצות מספקות את אספקת הדם של הלב עצמו או איברים חיוניים של הגוף על ידי הגדלת התפוקה של החדר השמאלי7. אם היצרות כלילית ממושכת אינה הקלה בזמן, כלי דם חדשים נרחבים עשויים להתפתח באזורים מסוימים של הלב8. כיום, הטיפול הקליני ב- CAD מאמץ לעתים קרובות תרומבוליזה תרופתית או תרומבוליזה מכנית כירורגית ומעקף כלי דם ביוניים אקסוגניים עם תרופות תכופות ונכות כירורגית גדולה9. לכן, החקירה התפקודית של פעילות פיזיולוגית של עורקים כליליים היא עדיין פריצת דרך דחופה למחלות לב וכלי דם10.

אין אמצעים טכניים זמינים לזיהוי פעילות פיזיולוגית כלילית, למעט מערכות טלמטריה אלחוטיות, שיכולות לרשום באופן דינמי לחץ כלילי in vivo , מתח כלי דם, ריווי חמצן בדם וערכי pH11. לכן, בהתחשב בסודיות ובמורכבות הטקסטורלית של העורקים הכליליים, זיהוי ובידוד מדויקים של עורקים כליליים הם ללא ספק הבחירות הטובות ביותר לחקר מנגנונים מרובים של CAD במבחנה4.

מערכת מולטי-מיוגרפיה סדרתית, במיוחד גלאי מתח מיקרו-וסקולרי של מיקרוגרף תיל (ראו טבלת חומרים), היא מכשיר סחיר בוגר מאוד לתיעוד שינויי מתח ברקמות במבחנה של צינורות קטנים של כלי דם, לימפה וסימפונות עם מאפיינים של דיוק גבוה ורישום דינמי רציף12. המערכת האמורה שימשה באופן נרחב לתיעוד מאפייני מתח רקמות במבחנה של מבני חלל בקטרים של 60 מיקרומטר עד 10 מ"מ. תכונות החימום הרציף של הפלטפורמה של מיקרוגרף החוטים מקזזות במידה רבה את הגירוי של הסביבה החיצונית השלילית. בינתיים, הקלטים הקבועים של תערובת הגזים וערכי ה- pH מאפשרים לנו לקבל נתוני מתח וסקולריים מדויקים יותר במצב פיזיולוגי דומה13. עם זאת, בהתחשב במורכבות של לוקליזציה אנטומית של עורקים כליליים של חולדות (איור 1), הבידוד שלו היה מבלבל והגביל את חקר המנגנון של מחלות לב וכלי דם מגוונות ופיתוח תרופות. לכן, הפרוטוקול הנוכחי מציג את המיקום האנטומי ואת תהליך ההפרדה של העורק הכלילי של החולדה בפירוט, ואחריו מדידת מתח על הפלטפורמה של מיקרוגרף החוט14.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

פרוטוקול בעלי החיים נבדק ואושר על ידי ועדת הניהול מאוניברסיטת צ'נגדו לרפואה סינית מסורתית (רשומה מס ' 2021-11). חולדות ספראג דאולי (SD) זכרות (260-300 גרם, בנות 8-10 שבועות) שימשו למחקר הנוכחי. החולדות הוחזקו בתא בעלי חיים והיו חופשיות לשתות ולאכול במהלך הניסוי.

1. הכנת פתרון

  1. הכן תמיסת מלח פיזיולוגית (PSS) על ידי המסת 118 mM של NaCl, 4.7 mM של K+, 2.5 mM של CaCl2, 1.2 mM של KH2PO4, 1.2 mM של MgCl2∙6H2O, 25 mM של NaHCO3, 11 mM של D-גלוקוז ו-5 mM של HEPES (ראה טבלת חומרים).
  2. הכן תמיסת מלח K+ גבוהה על ידי המסת 58 mM של NaCl, 60 mM של K+, 2.5 mM של CaCl2, 1.2 mM של KH2PO4, 1.2 mM של MgCl2∙6H2O, 25 mM של NaHCO3, 11 mM של D-גלוקוז, ו-5 mM של HEPES.
  3. להרוות את שני הפתרונות הנ"ל ואת הבועה עם גז מעורב של 95% O2 ו 5% CO2. בינתיים, שמור על ערכי ה- pH של הפתרון בין 7.38 ל- 7.42 עם 2 mM NaOH.
    הערה: לקבלת מידע מפורט על הכנת פתרון, ראה הפניה15.

2. כריתת עורק כלילי של חולדה

  1. להרדים את החולדה על ידי שאיפה של 2% איזופלורן. אשרו הרדמה עמוקה על ידי צביטה בבוהן, ובמידת הצורך, בצעו הרדמה נוספת. לאחר מכן פתח מיד את חלל בית החזה כדי לחשוף את הלב על שולחן הניתוחים הנייד בעקבות דו"ח12 שפורסם בעבר.
  2. לאחר ניתוק והסרת הלב, לנקז את שאריות הדם מכל חדרי הלב על ידי לחיצה קלה עם מלקחיים מפלסטיק רפואי. הניחו במהירות את הלב המעובד מראש בצלחת פטרי המכילה 95% O2 + 5% CO2 רווי PSS בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס, עם ערך pH של 7.40.
  3. כדי לזהות במדויק את המיקום האנטומי של העורקים הכליליים, התאימו את תנוחת הלב המבודד מתחת למיקרוסקופ האור בהתאם לדיאגרמה הסכמטית (איור 2A).
    הערה: במבט חזיתי, העורק הימני והעורק הריאתי היו בצד שמאל למעלה ובימין העליון, בהתאמה.
    1. חתכו את חללי החדר השמאלי והימני לאורך המחיצה הבין-חדרית משורש העורק הריאתי באמצעות מספריים כירורגיים ופינצטה (איור 2B).
  4. כדי לנתק את העורקים הכליליים השמאליים והימניים מרקמת שריר הלב, יש לנתח את החדר הימני תחת מיקרוסקופ אנטומי אופטי כדי לחשוף ביסודיות את ענף העורק הכלילי הימני. לאחר מכן זהה את מיקום העורק הכלילי השמאלי על-ידי סיבוב רקמת הלב 45° בכיוון השעון (איור 2D).
  5. לאחר הסרת רקמת שריר הלב הדביקה שמסביב, יש להבחין במפורש בעורקים הכליליים השמאליים הפועמים (כ-5 מ"מ) והימניים (כ-5 מ"מ). הפרד את העורקים הכליליים באמצע באופן מיידי ולטבול לחלוטין ב- PSS בטמפרטורה של 4 מעלות צלזיוס. רכשו טבעת עורקית של כ-2 מ"מ על ידי חיתוך אנכי של העורק המנותק עם מספריים אנטומיים כדי לתעד את מתח כלי הדם תחת גירויים שונים (איור 2E).

3. השעיה וקיבוע טבעת עורקית

הערה: לפרטים על שלב זה, ראה הפניה14.

  1. הכינו שני חוטי נירוסטה בקוטר 2 ס"מ (ראו טבלת חומרים) והשרו מראש תמיסת PSS של 4 °C רוויה ב-95% O2 + 5% CO2. מעבירים את שני החוטים במקביל דרך הטבעת העורקית יחד עם כיוון הכלי תחת מיקרוסקופ אנטומי אופטי ועם חוטים באורך שווה החשופים בשני קצות חלל כלי הדם.
  2. תקן את טבעת העורקים עם חוט הפלדה מלפנים ומאחור באמבטיה של מיקרוגרף החוטים המלא ב- PSS מבעבע עם 95% O2 + 5% CO2. סובב את ידית הבורג האופקית לקבלת מרווח קדמי ואחורי מתאים כך ששני החוטים יהיו אופקיים וטבעת העורקים תהיה במצב טבעי של רגיעה.
  3. לאחר התקנת אמבט ה-DMT במנגנון התרמוסטטי, פתחו את תוכנת איסוף הנתונים (ראו טבלת חומרים) כדי לוודא שאות הנתיב המתאים נרשם. הגדר את הפרמטרים הבאים: כיול עינית (mm/div): 0.36; לחץ מטרה (kPa): 13.3; IC1/IC100: 0.9; זמן ממוצע מקוון: 2 שניות; זמן השהיה: 60 שניות. השלבים של קיבוע טבעת עורקית מוצגים באיור 3.

4. סטנדרטיזציה של מתח כלי הדם בטבעת עורקי החולדה

הערה: עבור דגימות חלל שונות, מתח ראשוני אופטימלי היה נחוץ לכלי שיט כדי לשמור על פעילות יוצאת דופן במבחנה. לפרטים ראו הפניה15.

  1. השג את המתח ההתחלתי האופטימלי של טבעת העורקים על ידי הפעלת מתח סביר לאורך קוטר הכלי.
    הערה: בהתבסס על המחקר הקודם16, המתח המקסימלי המושרה על ידי אגוניסט הושג בערך k פקטור של 0.90 עם מתח המתיחה הראשוני של 1.16 ± 0.04 mN/mm (ערכי ייחוס עבור דגימות כלי שונות: ערך k, 0.90-0.95; מתח ראשוני, 1.16-1.52 mN/mm).
  2. בשלב זה, הגדר את ערך המתח הווסקולרי המוצג לאפס. לאחר מכן, החל גירוי משיכה של 3 mN על טבעת העורקים על ידי סיבוב הציר הספירלי של האמבטיה.
  3. לאחר דגירה במשך שעה אחת במאגר PSS רווי חמצן ב-37 מעלות צלזיוס, pH 7.40, קבע את ערך המתח ל-0 mN שוב בלוח בקרת המתח של מיקרוגרף החוטים. תהליך ההגדרה של המתח הראשוני של הטבעת העורקית מוצג באיור 4.

5. זיהוי תגובתיות של טבעת עורקים כליליים

  1. בצע את הפעילות המכווצת של טבעת העורק הכלילי עם טכניקת המיוגרף של החוט14, ואמת בשלוש פעולות נפרדות על ידי גירוי עם 60 mM של תמיסת K+ במשך 10 דקות כל אחת.
  2. לאחר כל גירוי, שטפו את האמבטיה ב-PSS רווי חמצן עד שצליל כלי הדם יחזור למצבו ההתחלתי.
    הערה: רק כאשר תנודת המתח של שלוש המדידות המקבילות הייתה פחות מ-10%, והמשרעת של כל כיווץ הייתה גדולה מ-1 mN/mm, ניתן היה להשתמש בטבעות עורקים מוסמכות ופעילות מאוד לניסויים נוספים. אימות הפעילות של הטבעת הכלילית של החולדה מוצג באיור 5.

6. טיפול לאחר ניתוח

  1. לאחר הניתוח, המתים את בעלי החיים בהתאם לפרוטוקולים שאושרו על ידי המוסד.
    הערה: עבור המחקר הנוכחי, בעלי החיים הומתו על ידי שאיפת איזופלורן עודף.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

עורקים כליליים של חולדה, הממוקמים במיקום אנטומי, מופצים ומוסתרים עמוק בתוך רקמת שריר הלב, לא זוהו בקלות. על-ידי השוואת העורקים הכליליים של בני אדם (איור 1A) וחולדות (איור 1B), הפרדה מהירה ומדויקת של העורקים הכליליים של חולדות נערכה בהתאם לתהליך הדגימה באיור 2. לאחר איתור מדויק של האוריקל הימני, העורק הריאתי והראש מהחזית תחת מיקרוסקופ אופטי, שריר הלב נותח לאורך הקו השחור המוצק המוצג באיור 2A. כ-5 מ"מ מהענף הבין-חדרי של העורק הכלילי נחשף בבירור לעינינו. לאחר הפרדה עדינה של שריר הלב הדביק המקיף את עורק המחיצה החדרי, נעשה שימוש בחוט 2 ס"מ כדי לחצות לולאה של 2 מ"מ של העורק הכלילי לכיוון יישור כלי הדם. באופן מיידי, הטבעת הכלילית המנותקת בקוטר 2 מ"מ תוקנה אז היטב באמבט ה-DMT, כפי שמוצג באיור 3. לאחר שהופעל מתח ראשוני של 3 mN על הטבעת העורקית (איור 4), המתח שלה עלה על יותר מ-2 mN על-ידי הפעלת 60 mM K+ במקביל שלוש פעמים (איור 5). לפיכך, ההליכים לעיל הביאו לטבעת כלילית מבודדת עם פעילות פיזיולוגית מצוינת.

K+ מצטבר (20, 28, 39, 55, 77 ו-108 mM) או U46619 (0.01, 0.03, 0.1, 0.3 ו-1 μM) נוספו לאמבטיה של DMT 620M, וכתוצאה מכך נוצרה עלייה תלוית ריכוז בגוון כלי הדם במבחנה. הריכוז הבא של K+ או U46619 (אגוניסט קולטן תרומבוקסן A2 (TP)15 נוסף כאשר אפקט כלי הדם הגיע למישור. תוצאות הניסוי מוצגות באיור 6A,B. עבור טבעות כליליות מבודדות המכווצות על-ידי K+ (60 mM) ו-U46619 (0.3 μM), תרופת הבדיקה אפיגנין (1, 3, 10, 30 ו-100 μM) גרמה להרחבת כלי הדם באופן מפתיע התלוי בריכוז (איור 6C).

Figure 1
איור 1: רישומים ביד חופשית של עורקים כליליים אנושיים וחולדות. (B) מדגים את העורקים הכליליים השמאליים והימניים של החולדה בעומק שריר הלב ואת מחיצתם הבין-חדרית המסתעפת. קיצורים: RCA = עורק כלילי ימני; LCA = עורק כלילי שמאלי; ISB = ענף מחיצה בין-חדרית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 2
איור 2: דיאגרמה של הפרדת עורקים כליליים בחולדות. (A) העורק הימני, העורק הריאתי, הפסגה והקו האנטומי של לב החולדה נצפו מהעין הקדמית תחת מיקרוסקופ אור. (B) הלומנים החדריים השמאלי והימניים היו נטויים לאורך המחיצה משורש עורק הריאה. (C) מיקום אנטומי של העורקים הכליליים השמאליים והימניים וענף המחיצות הבין-חדרי שלהם. (D) טבעת 2 מ"מ של העורק. (E) הטבעת העורקית קבועה על ידי חוט לאורך כיוון הכלי. קיצורים: RA = auricle ימני; PA = עורק ריאתי; RCA = עורק כלילי ימני; ISB = ענף מחיצה בין-חדרית; LCA = עורק כלילי שמאלי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 3
איור 3: שרטוט של הליך הרכבה עורקי. הטבעת העורקית עם החוט הועברה ל- (A) והוצמדה לאמבט ה-DMT (B). חוט הפלדה היה קבוע ומוברג בכיוון השעון משמאל למעלה (C) ולשמאל התחתון (D). (E) הלסתות הודפקו בנפרד כדי לפנות מקום כדי לאפשר לחוט השני לעבור דרך הטבעת העורקית. (F) החוט השני היה מקביל דרך הטבעת העורקית. חוט הפלדה היה קבוע ומוברג בכיוון השעון מימין למעלה (G) ולימין התחתון (H). (I) הלסתות בנפרד הוברגו באופן רופף כדי להשאיר את הטבעת העורקית במצבה הטבעי. הקווים הירוקים מייצגים את החוטים, והצילינדרים הכתומים מייצגים טבעת עורק מבודדת של 2 מ"מ. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 4
איור 4: הליך נורמליזציה של טבעת עורקים. לאחר שהמתח של טבעת העורקים המבודדת הקבועה חזר ל -0 mN, כוח משיכה של 3 mN הופעל על טבעת העורקים בבת אחת. לאחר 5 דקות, מתח כלי הדם ירד ל 2.5 mN. על ידי הגדלת המתח ל -3 mN והחזקתו יציב במשך 5 דקות, המתח של טבעת העורק הכלילי אותחל ל -0 mN והונח במשך שעה אחת למחקרים הבאים על מתח כלי הדם של גירויים שונים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 5
איור 5: בדיקת תגובתיות כלי הדם. שלושה יישומים של 60 mM K+ עוררו את המתח של טבעת העורקים הכליליים המבודדים ליותר מ-2 mN ושלוש המדידות היו פחות מ-10%, מה שמצביע על פעילות וסקולרית טובה יותר. לאחר כל גירוי, האמבטיה הוסמקה בעדינות עם תמיסת PSS רוויית חמצן של 37 מעלות צלזיוס עד שהמתח היה 0 mN. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Figure 6
איור 6: מעקב מייצג אחר התכווצות המינון המצטברת של עורק כלילי של חולדה באמצעות K+ או U46619. ככל שהמינון של K+ (A) ו-U46619 (B) עלה, הכוח גדל ותלוי במינון. (C) התייחס לאפקט הרפיה של אפיגנין על טבעת עורקים מכווצת U46619 של 60 mM K+ ו-0.3 μM U46619 באופן תלוי ריכוז. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ההפרעה של מיקרו-סירקולציה כלילית, הכוללת מגוון רחב של חולים עם CAD, הוכרה בהדרגה ודאגה לבסיס לפרפוזיה נאותה של שריר הלב. בהתחשב בסיבוכים החמורים של מחלת לב כלילית פתאומית ומחלות לב וכלי דם, מניעה וטיפול תרופתיים בזמן חשובים ביותר עבור אדם קליני עם CAD17. באופן בלתי נמנע, הסודיות של האנטומיה של העורקים הכליליים והמורכבות של המבנה הפיזיולוגי שלה הגבילו מאוד את ההערכה הרציונלית והמדעית של יעילות התרופות והטיפולים עבור CAD 18,19,20,21,22,23,24,25 . אין ספק, לוקליזציה מדויקת ובידוד של עורקים כליליים פעילים היא תנאי מוקדם לקידום חקר מנגנונים פתולוגיים והערכת אמצעי מניעה וטיפול במחלות הקשורות ל- CAD. הפלטפורמה של מיקרוגרף החוטים מתאימה להקלטה בלתי פוסקת של מתח רקמת מבחנה עם מבנים טבעתיים וחלליים, בקוטר הנע בין 60 מיקרומטר ל -10 מ"מ. טבעת העורק הכלילי יכולה להיות מחוברת לתא על ידי שני חוטים עם טמפרטורה קבועה ובקרת חמצן. הנתונים של vasoconstriction ורגיעה לאחר הוספת תרופות שונות מוזנים למחשב דרך חיישן המתח, עם נתונים שנרכשו ברציפות ותועדו14.

מאמר זה מתאר בעיקר את המיקום הקונקרטי של העורק הכלילי של החולדה ואת תהליך ההפרדה. והתהליך הדינמי של שינויים במתח העורקים הכליליים בחולדות נמדד על ידי מערכת המיקרוגרף של החוטים. בהתחשב בהטרוגניות של מיני בני אדם וחולדות, עלינו להיות מודעים להבדלים אלה כאשר אנו מחפשים ומבודדים עורקים כליליים של חולדות. העורקים הכליליים של החולדה מחולקים לעורקים השמאליים והימניים עם ענף מחיצה בין חדרי עצמאי. העורקים הכליליים האנושיים נמצאים על פני השטח של הלב, בעוד העורקים הכליליים של החולדה מעט עמוקים יותר. בעת מדידת מתח טבעת העורקים, כל התמיסה החצובה הייתה רוויה ומבעבעת עם 95% O2 + 5% CO2 ב-37 °C, pH = 7.40. התהליך הקבוע של טבעת העורקים על ידי שני חוטים הוצג בפירוט. העורק בגוף נמצא במצב של מיקרו התכווצות ולא במצב של הרפיה מוחלטת. ותפקוד ההתכווצות של העורק קשור קשר הדוק לכוח המשיכה המופעל עליהם במידה מסוימת. לכן, יש צורך לתקנן את הטבעת העורקית כך שהיא במצב טעון מראש אופטימלי לשמירה על פעילות פיזיולוגית וסקולרית מעולה בניסוי הבא. מאחר שמצב K+ גבוה (60 mM) יכול לעשות דה-פולריזציה של קרום התא ולהפעיל תעלות Ca2+ מגודרות מתח, הדבר גורם לזרם של Ca2+ חוץ-תאי והתכווצות עורקית26.

במבחן של vasoconstriction והתרחבות, ההשפעה התכווצות של K+ או U46619 על העורקים הכליליים של חולדה נחקרה. בתוצאות, K+ או U46619 יכולים לכווץ בהתמדה את העורקים הכליליים של חולדות באופן תלוי ריכוז על ידי פעולה בתעלות יונים או קולטנים ספציפיים. K+ מכווץ את כלי הדם בעיקר על ידי דה-פולריזציה של קרום התא ופתיחת תעלות מסוג L Ca2+ 27. בינתיים U46619, אנלוגי של TXA2, מכווץ כלי שיט בעיקר על ידי הפעלת תעלות מגודרות נוקלאוטידים מעגליות וקולטני TXA2. אפיגנין, סוג של פלבונואיד, קיים באופן נרחב בפירות, בירקות ובתרופות סיניות מסורתיות (זרע פלנטגיניס וסטארג'אסמין סיני)28. התוצאות הכריזו כי אפיגנין יכול להרחיב באופן תלוי ריכוז את התכווצות העורקים הכליליים עבור גירויים של 60 mM K+ ו-0.3 μM U46619. בסוף הניסוי, הטבעת הכלילית עם פעילות חיובית אומתה שוב על ידי הוספת 60 mM K+, מה שגרם vasoconstriction דומה לזה של הגירוי המקורי. למרות שהמחקר התמקד בעיקר בעורקים הכליליים, מערכת המיקרוגרף של החוטים הייתה ישימה גם לכלי רקמות קטנים במיוחד אחרים, לימפה וברונקוס. לסיכום, מאמר זה תיאר בעיקר את מיקומם ובידודם של העורקים הכליליים של חולדות. בינתיים, שינויי המתח שלה נמדדו באמצעות פלטפורמת מערכת המיקרוגרף התיל, המספקת מתודולוגיה מדויקת וניתנת לשחזור לחקר CAD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט המו"פ המרכזי של תוכנית המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן (2022YFS0438), הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82104533), הקרן למדע בתר-דוקטורט של סין (2020M683273), ומחלקת המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן (2021YJ0175).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Apigenin Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China 150731
CaCl2 Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A501330
D-glucose Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A610219
HEPES Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China S3872
KCl Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A100395
KH2PO4 Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A100781
LabChart Professional version 8.3  ADInstruments, Australia
MgCl2·6H2O Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A100288
Multi myograph system  Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark 620M
NaCl Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A100241
NaHCO3 Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China A100865
Steel wires Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark 400447
U46619 Sigma, USA D8174

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Malakar, A. K., et al. A review on coronary artery disease, its risk factors, and therapeutics. Journal of Cellular Physiology. 234 (10), 16812-16823 (2019).
  2. Murray, C., et al. national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990-2013: A systematic analysis for the global burden of disease Study 2013. The Lancet. 385 (9963), 117-171 (2015).
  3. Zhang, Y., et al. Adenosine and adenosine receptor-mediated action in coronary microcirculation. Basic Research in Cardiology. 116 (1), 22 (2021).
  4. Allaqaband, H., Gutterman, D. D., Kadlec, A. O. Physiological consequences of coronary arteriolar dysfunction and its influence on cardiovascular disease. Physiology. 33 (5), 338-347 (2018).
  5. Minelli, S., Minelli, P., Montinari, M. R. Reflections on atherosclerosis: Lesson from the past and future research directions. Journal of Multidisciplinary Healthcare. 13, 621-633 (2020).
  6. Alvarez-Alvarez, M. M., Zanetti, D., Carreras-Torres, R., Moral, P., Athanasiadis, G. A survey of sub-saharan gene flow into the mediterranean at risk loci for coronary artery disease. European Journal of Human Genetics. 25 (4), 472-476 (2017).
  7. LaCombe, P., Tariq, M. A., Lappin, S. L. Physiology, Afterload Reduction. StatPearls [Internet]. , StatPearls Publishing. Treasure Island (FL). (2022).
  8. Gutterman, D. D., et al. The human microcirculation: regulation of flow and beyond. Circulation Research. 118 (1), 157-172 (2016).
  9. Wang, G., Li, F., Hou, X. Complementary and alternative therapies for stable angina pectoris of coronary heart disease: A protocol for systematic review and network meta-analysis. Medicine. 101 (7), 28850 (2022).
  10. Markousis-Mavrogenis, G., et al. Coronary microvascular disease: the "meeting point" of cardiology. European Journal of Clinical Investigation. 52 (5), 13737 (2021).
  11. Allison, B. J., et al. Fetal in vivo continuous cardiovascular function during chronic hypoxia. The Journal of Physiology. 594 (5), 1247-1264 (2016).
  12. Wenceslau, C. F., et al. Guidelines for the measurement of vascular function and structure in isolated arteries and veins. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 321 (1), 77-111 (2021).
  13. Liu, L., et al. Comparison of Ca2+ handling for the regulation of vasoconstriction between rat coronary and renal arteries. Journal of Vascular Research. 56 (4), 191-203 (2019).
  14. Sun, J., et al. Isometric contractility measurement of the mouse mesenteric artery using wire myography. Journal of Visualized Experiments. (138), e58064 (2018).
  15. Guo, P., et al. Coronary hypercontractility to acidosis owes to the greater activity of TMEM16A/ANO1 in the arterial smooth muscle cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 139, 111615 (2021).
  16. Ping, N. N., Cao, L., Xiao, X., Li, S., Cao, Y. X. The determination of optimal initial tension in rat coronary artery using wire myography. Physiological Research. 63 (1), 143-146 (2014).
  17. Niccoli, G., Scalone, G., Lerman, A., Crea, F. Coronary microvascular obstruction in acute myocardial infarction. European Heart Journal. 37 (13), 1024-1033 (2016).
  18. Mumma, B., Flacke, N. Current diagnostic and therapeutic strategies in microvascular angina. Current Emergency and Hospital Medicine Reports. 3 (1), 30-37 (2015).
  19. Lanza, G. A., Parrinello, R., Figliozzi, S. Management of microvascular angina pectoris. American Journal of Cardiovascular Drugs. 14 (1), 31-40 (2014).
  20. Zhu, T. Q., et al. Beneficial effects of intracoronary tirofiban bolus administration following upstream intravenous treatment in patients with ST-elevation myocardial infarction undergoing primary percutaneous coronary intervention: The ICT-AMI study. International Journal of Cardiology. 165 (3), 437-443 (2013).
  21. Huang, D., et al. Restoration of coronary flow in patients with no-reflow after primary coronary intervention of acute myocardial infarction (RECOVER). American Heart Journal. 164 (3), 394-401 (2012).
  22. Fu, W. J., et al. Anti-atherosclerosis and cardio-protective effects of the Angong Niuhuang Pill on a high fat and vitamin D3 induced rodent model of atherosclerosis. Journal of Ethnopharmacology. 195, 118-126 (2017).
  23. Li, J., et al. Chinese medicine She-Xiang-Xin-Tong-Ning, containing moschus, corydalis and ginseng, protects from myocardial ischemia injury via angiogenesis. The American Journal of Chinese Medicine. 48 (1), 107-126 (2020).
  24. Wu, W., et al. Three dimensional reconstruction of coronary artery stents from optical coherence tomography: Experimental validation and clinical feasibility. Scientific Reports. 11 (1), 1-15 (2021).
  25. Liu, M., et al. Janus-like role of fibroblast growth factor 2 in arteriosclerotic coronary artery disease: Atherogenesis and angiogenesis. Atherosclerosis. 229 (1), 10-17 (2013).
  26. Hu, G., Li, X., Zhang, S., Wang, X. Association of rat thoracic aorta dilatation by astragaloside IV with the generation of endothelium-derived hyperpolarizing factors and nitric oxide, and the blockade of Ca2+ channels. Biomedical reports. 5 (1), 27-34 (2016).
  27. Guo, Y., et al. Anticonstriction effect of MCA in rats by danggui buxue decoction. Frontiers in Pharmacology. 12, 749915 (2021).
  28. Jing, Y., et al. Apigenin relaxes rat intrarenal arteries, depresses Ca2+-activated Cl− currents and augments voltage-dependent K+ currents of the arterial smooth muscle cells. Biomedicine & Pharmacotherapy. 115, 108926 (2019).

Tags

רפואה גיליון 184 עורקים כליליים מיקום אנטומי הפרדת עורקים מתח מערכת מולטי-מיוגרפית
הכנת טבעת כלילית סטנדרטית של חולדה והקלטה בזמן אמת של שינויי מתח דינמיים לאורך קוטר כלי השיט
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Guo, P., An, W., Guo, Y., Sun, Z.,More

Guo, P., An, W., Guo, Y., Sun, Z., Wang, X., Zhang, S. Standardized Rat Coronary Ring Preparation and Real-Time Recording of Dynamic Tension Changes Along Vessel Diameter. J. Vis. Exp. (184), e64121, doi:10.3791/64121 (2022).

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