Summary

Vurdere Murine Resistance Artery Funktion Brug Pressure Myography

Published: June 07, 2013
doi:

Summary

I tryk myography er en intakt lille segment af et fartøj monteret på to små kanyler og presset til at et passende luminale pres. Her beskriver vi den metode til at måle vasorelaksation reaktion af musen 3<sup> Rd</sup> Bestil mesenteriale arterier i C57 og sGCα<sub> 1</sub<sup> – / -</sup> Mus ved anvendelse pres myography.

Abstract

Pres myograph systemer er udsøgt nyttige i funktionel vurdering af små arterier, tryk til et passende transmural pres. Den næsten fysiologisk tilstand opnået i tryk myography tillader dybdegående karakterisering af iboende reaktioner på farmakologiske og fysiologiske stimuli, der kan ekstrapoleres til in vivo-opførsel i karbanen. Pressure myograph har flere fordele i forhold til konventionelle wire myographs. For eksempel kan mindre modstand fartøjer studeret på tæt kontrollerede og fysiologisk relevant intraluminale pres. Her studerer vi muligheden for 3. ordens mesenteriale arterier (3-4 mm lang), preconstricted med phenylephrin, til vaso-slappe af i respons på acetylcholin. Mesenteriske arterier er monteret på to kanyler forbundet til en tryksat og lukket system, der holdes ved konstant tryk på 60 mmHg. Lumen og ydre diameter af karret er continuouSly optaget med et videokamera, så tidstro kvantificering af vasokonstriktion og vasorelaksation i respons på phenylephrin og acetylcholin, hhv.

For at demonstrere anvendeligheden af ​​pres myography at studere ætiologien af ​​hjertekarsygdomme, vi vurderede endotel-afhængig vaskulære funktion i en murin model af systemisk hypertension. Mus, der mangler den α 1-underenheden af opløselig guanylatcyclase (sGCα 1 – / -) er hypertensive når på en 129S6 (S6) baggrund (sGCα 1 -/-S6), men ikke når på en C57BL / 6 (B6) baggrund (sGCα 1 -/-B6). Brug pres myography, vi viser, at sGCα 1-mangel resulterer i nedsat endotel-afhængig vasorelaksation. Det vaskulære dysfunktion er mere udtalt i sGCα 1 -/-S6 end i sGCα 1 -/-B6 mus, sandsynligvis BIDRAGng til højere blodtryk i sGCα 1 -/-S6 end i sGCα 1 -/-B6 mus.

Tryk myography er en relativt enkel, men følsom og mekanistisk nyttig teknik, som kan anvendes til at vurdere virkningen af ​​forskellige stimuli på vaskulær sammentrækning og afslapning, derved forstærke vores indsigt i mekanismerne bag hjertekarsygdomme.

Introduction

Pres myograph systemer anvendes til at måle den fysiologiske funktion og egenskaber af små arterier, vener og andre fartøjer. En intakt lille segment af en arterie eller vene er monteret på to små glas kanyler og tryk på en passende luminale tryk, hvormed beholderen at fastholde det meste af dens in vivo egenskaber (figur 1 og 2). Den næsten fysiologisk tilstand i et tryk myograph afspejler in vivo-opførsel i karbanen, så undersøgelsen af stoffets egenskaber (f.eks myogenic tone) i isolerede fartøjer. Nogle af fordelene ved tryk myography løbet wire myography, hvor muskelsammentrækning vurderes ved direkte mekanisk kobling til en krafttransducer 1, omfatter (i) at mikro modstand arterier, som definerer den overordnede modstand udviklet i karsystemet, kan studeres, mens tråd myograph er begrænset til større conduit arterier, (ii) that risikoen for skade endotelet er reduceret, da ingen ledninger skal føres gennem karlysningen, (iii) at den naturlige form af fartøjet bedre opretholdes, og (iv) at fartøjet dimension kan studeres på en bred vifte af pres eller shear stress 2.

Studere mikro skibe kan være mere informative end at studere større conduit arterier hjælp til at forstå patofysiologien og molekylære mekanismer, der bidrager til ændret vaskulær tone i hjerte-kar-sygdomme som forhøjet blodtryk. For eksempel kunne svækkelse af endotel funktion er forbundet med fodring mus en kost med højt fedtindhold i 8 uger påvises i 2 nd-order mesenteriske arterier 3 men ikke i aortaringe (figur 3). En anden fordel ved tryk myography er, at iboende myogenic konstriktion af trykbeholderen er til stede, og at rollen og funktionen af ​​endothelium i dette fænomen kan studeres. Her har vi DescrIBE anvendelse af et tryk myograph at studere vaskulær reaktivitet af mus mesenteriske 3. solgte modstandskar i en indstilling af nedsat nitrogenoxid (NO)-cGMP signalering.

Protocol

1.. Fremstilling af opløsning 500X EDTA lager: afvejes 500 mg EDTA-Na 2 • 2H 2 O og opløses i 50 ml demineraliseret vand. Opbevares ved stuetemperatur. KCI depolariserende opløsning. Forbered K10X stamopløsning: 3,69 g NaCl, 18,64 g KCl, 0,36 g MgSO4 vandfri, 0,41 g KH 2 PO 4, 0,46 g CaCl2 • 2H 2 O. Opløses i 250 ml deioniseret vand. Opbevares ved stuetemperatur. For 100 ml endelig KCI depolarise…

Representative Results

NO er centralt involveret i vedligeholdelse af blodtrykket homeostase både hos mennesker 6 og i dyremodeller 7. Evnen af NO til at kontrollere vaskulære glatte muskulatur afslapning er medieret af opløselig guanylatcyclase (sGC), et hæm-holdigt heterodimerisk enzym, der genererer cGMP 8.. For nylig blev en blodtryk-modificering genetisk variant identificeret i et locus, der indeholder sGCα 1 og sGCβ 1-gener, der illustrerer relevansen af sGC i reguleringen af …

Discussion

Mus er den eksperimentelle model valg for mange efterforskere, dels på grund af muligheden for at indføre genetiske modifikationer og derved skabe musemodeller for menneskers patofysiologi. Den vasoaktivt status små modstand, men ikke af større conduit fartøjer stort set definerer reguleringen af blodgennemstrømningen i hele karsystemet 11.. Størrelsen af ​​modstandskar i små dyr, såsom mus, forhindrer brugen af ​​en wire myograph at studere mikrovaskulær funktion. Pres myographs ikke kun ov…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne vil gerne anerkende Drs. Paul Huang og Dmitriy Atochin for brug af DMT pres myograph og Drs. Binglan Yu og Chong Lei for at give mus fodret med højt fedtindhold kost eller en standard kost.

Finansieringskilde

Dette arbejde blev støttet af Scientist Development Grant 10SDG2610313 fra American Heart Association (ES Buys) og en Eleanor og Miles Shore 50 års jubilæum Fellowship program for Scholars i Medicine fra Harvard Medical School (ES Buys).

Materials

Name Company Cataloge No.
NaCl Fisher Scientific BP358
CaCl2 (2H2O) Fisher Scientific C79-500
KCl Sigma P9333
MgSO4 Fisher Scientific M65-500
KH2PO4 Sigma P3786
NaHCO3 Fisher Scientific BP328
NaOH Fisher Scientific S318
D-Glucose Sigma G8270
EDTA Fisher Scientific BP121
HEPES Sigma H3375
Phenylephrine Acros Organics AC20724
Acetylcholine Sigma A6625
Pressure Myograph System DMT

References

  1. Bridges, L. E., Williams, C. L., Pointer, M. A., Awumey, E. M. Mesenteric artery contraction and relaxation studies using automated wire myography. J. Vis .Exp. (55), e3119 (2011).
  2. Arribas, S. M., Daly, C. J., McGrath, I. C. Measurements of vascular remodeling by confocal microscopy. Methods Enzymol. 307, 246-273 (1999).
  3. Lei, C., Yu, B., et al. Inhaled Nitric Oxide Attenuates the Adverse Effects of Transfusing Stored Syngeneic Erythrocytes in Mice with Endothelial Dysfunction after Hemorrhagic Shock. Anesthesiology. , (2012).
  4. Buys, E. S., Cauwels, A., et al. sGCα1β1 attenuates cardiac dysfunction and mortality in murine inflammatory shock models. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 297 (2), H654-H663 (2009).
  5. Buys, E. S., Sips, P., et al. Gender-specific hypertension and responsiveness to nitric oxide in sGCα1 knockout mice. Cardiovasc. Res. 79 (1), 179-186 (2008).
  6. Panza, J. A., Quyyumi, A. A., Brush, J. E., Epstein, S. E. Abnormal endothelium-dependent vascular relaxation in patients with essential hypertension. N. Engl. J. Med. 323 (1), 22-27 (1990).
  7. Huang, P. L., Huang, Z., et al. Hypertension in mice lacking the gene for endothelial nitric oxide synthase. Nature. 377 (6546), 239-242 (1995).
  8. Friebe, A., Koesling, D. The function of NO-sensitive guanylyl cyclase: what we can learn from genetic mouse models. Nitric Oxide. 21 (3-4), 149-156 (2009).
  9. Ehret, G. B., Munroe, P. B., et al. Genetic variants in novel pathways influence blood pressure and cardiovascular disease risk. Nature. 478 (7367), 103-109 (2011).
  10. Buys, E. S., Raher, M. J., et al. Genetic modifiers of hypertension in soluble guanylate cyclase alpha1-deficient mice. J. Clin. Invest. 122 (6), 2316-2325 (2012).
  11. Kauffenstein, G., Laher, I., Matrougui, K., Guerineau, N. C., Henrion, D. Emerging role of G protein-coupled receptors in microvascular myogenic tone. Cardiovascular Research. 95 (2), 223-232 (2012).
  12. Ruilope, L. M. Hypertension in 2010: Blood pressure and the kidney. Nat. Rev. Nephrol. 7 (2), 73-74 (2011).
  13. Michael, S. K., Surks, H. K., et al. High blood pressure arising from a defect in vascular function. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (18), 6702-6707 (2008).
  14. Mendelsohn, M. E. In hypertension, the kidney is not always the heart of the matter. J. Clin. Invest. 115 (4), 840-844 (2005).
check_url/fr/50328?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Shahid, M., Buys, E. S. Assessing Murine Resistance Artery Function Using Pressure Myography. J. Vis. Exp. (76), e50328, doi:10.3791/50328 (2013).

View Video