Wildtype 10 haftalık C57b6/j fare kalbi tipik olarak 75.000−150.000 atriyal miyosit ve 1.0−1.5 x 106 ventrikül miyositleri ile sonuçlanır. atriyal ve ventrikül miyositleri için yaklaşık 0−P verime eşittir18,19. İzolasyonlar sırasında ve hemen sonrasında, uygulanabilir kardiyak miyositler çubuk şeklinde ve kasılmayan görünmelidir. İzole kardiyak miyositlerin çoğunluğu, etkili perfüzyonun bir göstergesi olan bu morfolojiyi uyarlamalıdır. Çubuk şeklindeki morfoloji de canlılığın bir tahmincisi olabilir. Protokol, hastalıklı bir fare kalbinden izole edilmiş miyositlerin ve miyosit olmayanların verimini ve canlılığını artırmayı amaçlamaktadır. Ayrıca, basınç aşırı yük kaynaklı kalp yetmezliği modelinde test edilmiştir (veriler gösterilmemiştir).
Miyositlerin ve miyosit olmayanların atriyal ve ventrikül dokusundan yeterli ve tekrarlanabilir izolasyonlarını doğrulamak için, hücreler kültürde çeşitli günlerde gözlenmiş ve fotoğraflanmıştır (Şekil 2). Ayrıca hücre tipine özgü transkript seviyelerini ölçmek için nicel ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR) yapıldı. Kardiyak kas troponin T (Tnnt2) kardiyak miyositlerin bir belirtecidir ve hem atriyal hem de ventrikül kardiyak miyosit kültürlerinde sağlam bir şekilde ifade edildi (Şekil 3A). Buna karşılık, atriyal nazüretik peptit (tipik olarak fizyolojik koşullar altında sadece erişkin atriyal kardiyak miyositlerde ifade edilenNppa)ve miyosin ışık zinciri 2 (Ventriküler miyosit spesifik bir gen olanMyl2)sırasıyla atriyal ve ventriküler kardiyak miyosit kültürlerinde sağlam ve özel olarak ifade edilmiştir (Şekil 3B,C).
Fibroblast belirteçleri, transkripsiyon faktörü 21 (Tcf21), trombosit türevli büyüme faktörü reseptörü A (Pdgfra) ve monosit türevi hücre işaretleyici kümesi 68 (Cd68) sadece hem atriyal hem de ventrikül odalarından izole edilmiş miyosit dışı kültürlerde ifade edilmiştir (Şekil 3D−F). Miyosit olmayanların tüm kalp hücrelerinin ~ % 65'ini tehlikeye attığı ve bunların çoğunluğunun fibroblast veya monosit türevi bir soydan kaynaklandığı tahmin edilmektedir18,19,23,24. Bu nedenle, bu iki soyun belirteçleri, kardiyak patolojinin çeşitli model ve etiyolojilerinin çalışmalarında bu hücresel popülasyonlara olan ilgi göz önüne alındığında temsili olarak seçilmiştir.
T-tübül belirteci dihidrosiridin (voltaja bağımlı (L tipi kalsiyum kanalı olan DHPR) ve ryanodin reseptörü (RYR2) için AMAM'lerin ve AMVM'lerin immünostainasyonu, izolasyon ve uzun vadeli kültür boyunca bozulmamış t-tübüller göstermiştir (Şekil 4A,B). Atriyal ve ventriküler miyositlere özgü ve karakteristik olan DHPR ve lokalizasyon bolluğu t-tübüllerin varlığını gösteriyordu. Ayrıca, DHPR'nin RYR2 immünostaining ile kolokalizasyonu bozulmamış diad yapıların bir göstergesiydi. Atriyal ve ventrikül kardiyak miyositlerde sarkolerik protein alfa-aktinin için immünostaining beklenen sarkolerik çizgi düzeni ile sonuçlandı. Sarkolerik çizgi deseni, çubuk şeklindeki morfolojik şekil ve TOPRO-3 ile nükleer boyama ile birlikte izole kardiyak miyositlerin saflığını ve canlılığını değerlendirmek için kullanılmıştır(Şekil 4C,D; mor ve kırmızı). Beklendiği gibi, ventrikül kardiyak miyositler büyüktü ve ortalama 150 mm uzunluk sergilerken, atriyal kardiyak miyositler ortalama ~ 75 mm'dir. Ayrıca, immünostaining analizi üzerine, atriyal kardiyak miyositler (ancak ventriküler kardiyak miyositler değil), endoplazmik retikül ve salgı granüllerine lokalizasyonun karakteristiği olan bir boyama kalıbında atriyal nazüretik peptidin (ANP) sağlam bir ifadesini sergiledi (Şekil 4C,D; yeşil).
Atriyal kardiyak miyositlere özgü bir özellik, kontrtil hücreye ek olarak endokrin hücre olarak sınıflandırılmasıdır. Atriyal miyositler bazal koşullar altında ANP salgılarken, salgılara yanıt olarak salgı artar (yani alfa-adrenerjik agonist, fenilefrin [PE]). Ayrıca, atriyal kardiyak miyositler ANP salgılar ve hormonun bir kısmını öncü durumundan (Pro-ANP, 15 kD) ürün peptidi (ANP 3kD)16,17'yekadar birlikte işler. Bu salgı yeteneği, akut PE tedavisine yanıt olarak izole atriyal kardiyak miyositlerin ortamlarında ANP'nin immünoblot tespiti ile ölçülebilir (Şekil 4E). Atriyal kardiyak miyositin bu salgı ve işleme yeteneğinin kültleme koşullarına duyarlı olduğu bulunmuştur. Bu nedenle, atriyal miyosit kaplama ortamının deksametazon, insülin, transferrin ve selenyum ile desteklenmiş olması zorunludur.

Şekil 1: Retrograd kalp perfüzyonu, sindirimi ve hücre izolasyonunun şematik özeti. Gösterilenler, tek bir fare kalbinden aynı anda hem atriyal hem de ventrikül odalarından hücre izolasyonunda yer alan ana adımlardır. (A) Tek bir fare kalbi yükselen aort yoluyla hızla kanüle edilir ve retrograd bir şekilde perfüzyona maruz kalmaktadır. (B) Kalp daha fazla sindirim ve fiziksel ayrım için atriyal ve ventrikül dokularına ayrılır. (C) Yeterli sindirimi takiben, hücreler yerçekimi filtrasyonu yoluyla sonraki deneyler için kültürlenmiş toplam dört hücresel fraksiyona ayrılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Kültürde izole atriyal ve ventrikül kardiyak miyositlerin ve miyosit olmayanların morfolojik analizi. (A) İzole yetişkin fare atriyal miyositler (AMAM'ler), (B) yetişkin fare atriyal miyosit olmayanlar (AMANM'ler), (C) yetişkin fare ventrikül miyositleri (AMVM'ler) veya (D) yetişkin fare ventriküler miyosit olmayanlar (AMVNM'ler) 5 x 105 hücre/odana, ilgili plakalı ortamdaki dört odalı (1,7 cm2)cam kaydıraklar üzerine kaplandı. Faz görüntüleri, epifluoresans mikroskobu altında 10x amaç kullanılarak kültürde belirtilen günlerde elde edilmiştir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: İzole hücre kültürlerinin temsili qRT-PCR analizi. RNA taze izole kardiyak miyositlerden ve miyosit olmayanlardan çıkarılmış ve hücreye özgü gen belirteçleri için mRNA düzeyleri qRT-PCR4ile belirlenmiştir. (A) Tnnt2, kardiyak kas troponin T (kardiyak miyosit belirteci); (B) Nppa, atriyal nazüretik peptit (atriyal miyosit belirteci); (C) Myl2, miyosin ışık zinciri 2 (ventriküler miyosit belirteci); (D) Tcf21, transkripsiyon faktörü 21 (fibroblast işaretleyici); (E) Pdgfra, trombosit türevi büyüme faktörü reseptörü A (fibroblast belirteci); (F) Cd68, farklılaşma kümesi 68 (monosit türevli hücre işaretçisi). Veriler, ANOVA'nın ve ardından Newman Keul'un post-hoc analizinin belirlediği gibi, diğer tüm değerlerden 0,05 farklı ± SEM anlamına gelir (*p ≤). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: İzole atriyal ve ventrikül kardiyak miyotirklerin temsili morfolojik ve fonksiyonel analizi. (A) AMAM'ler veya (B) AMVM'ler, yapışıklık sağlamak için 1 saat boyunca ilgili kaplama ortamlarında dört odalı (1,7 cm2)cam slaytlar üzerinde 5 x 105 hücre/haznede kaplandı. Bunu ya atriyal miyosit kaplama medyasının yeniden beslenmesi ya da 16 saat boyunca blebbistatin ile desteklenmiş ventriküler miyosit bakım ortamına değiştirilmesi izledi. Kültürler daha sonra RYR2 (mor), DHPR (yeşil) ve nükleer leke TOPRO-3 (kırmızı) için immünostain edildi. (C) AMAM'ler veya (D) AMVM'ler izole edildi ve kaplandı, daha sonra a-actinin (mor), ANP (yeşil) ve TOPRO-3 (kırmızı) için immünostain edildi. Gösterilen, her hücre türü için iki temsili resimdir. (E) AMAM'ler atriyal miyosit kaplama medyasında 16 saat boyunca 12 kuyu kültürü çanağı üzerine 5 x 105 hücre/kuyuda kaplandı. AMAM'lar daha sonra medya toplanmadan ve ANP için immünoblot analizine tabi tutulmadan önce araç veya ANP secretagogu (fenilenfrin, 50 mM) ile 0,5 saat boyunca tedavi edildi. İmmünoblot analizinden önce, hücresel kalıntıları gidermek ve gözlemlenen ANP'nin AMAM'lardan aktif salgılanması sonucu olduğundan emin olmak için medya örnekleri 5 dakika boyunca 500 x g'da santrifüjlendi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.