הערכת תפקוד עורקי התנגדות Murine באמצעות לחץ Myography
Summary
בmyography לחץ, קטע קטן בשלמות של כלי הוא רכוב על גבי שני cannulas קטן ודחוס כדי luminal לחץ מתאים. כאן, אנו מתארים את השיטה כדי למדוד את התגובה של vasorelaxation העכבר 3<sup> Rd</sup> עורקי mesenteric סדר בC57 וsGCα<sub> 1</sub<sup> – / -</sup> עכברים באמצעות myography לחץ.
Abstract
מערכות myograph לחץ הן שימושיות להפליא בהערכה התפקודית של עורקים קטנים, דחוסים כדי transmural לחץ מתאים. המצב הפיזיולוגי הקרוב שהושג בלחץ myography מאפשר אפיון מעמיק של תגובות לגירויים פנימיות תרופתיים ופיסיולוגיים, שניתן להסיק בהתנהגות vivo של מיטת כלי הדם. יש לחץ myograph מספר יתרונות על פני myographs תיל קונבנציונלי. לדוגמה, ניתן ללמוד כלי התנגדות קטנים יותר בלחצי intraluminal פיקוח הדוק ורלוונטיים מבחינה פיזיולוגית. כאן, אנחנו לומדים את היכולת של 3 rd עורקי סדר mesenteric (מ"מ אורך 3-4), preconstricted עם phenylephrine, להרחבת כלי דם, להירגע בתגובה לאצטילכולין. עורקי mesenteric הם רכובים על שני cannulas מחוברים למערכת בלחץ והאטומה שנשמרה בלחץ קבוע של 60 מ"מ כספית. קוטר הלום והחיצוני של הכלי הוא continuouערמומי הוקלט באמצעות מצלמת וידאו, המאפשר כימות בזמן אמת של כיווץ כלי הדם וvasorelaxation בתגובה לphenylephrine ואצטילכולין, בהתאמה.
כדי להדגים את הישימות של myography לחץ ללמוד אטיולוגיה של מחלה קרדיווסקולרית, שהערכנו תפקוד כלי דם האנדותל תלוי במודל עכברי של יתר לחץ דם מערכתי. עכברים חסרים במקטע 1 α של cyclase guanylate המסיס (sGCα 1 – / -) הם יתר לחץ דם, כאשר ברקע (S6) 129S6 (1 sGCα -/-S6) אבל לא כאשר ב/ 6 C57BL (B6) רקע (sGCα 1 -/-B6). שימוש myography לחץ, אנו מראים כי sGCα תוצאות 1-מחסור בvasorelaxation האנדותל התלוי לקוי. תפקוד לקוי של כלי הדם הוא בולט יותר ב1 -/-S6 sGCα מאשר ב1 sGCα -/-B6 עכברים, contributi הסבירng ללחץ הדם גבוה יותר ב1 -/-S6 sGCα מאשר ב1 -/-B6 עכברי sGCα.
myography לחץ הוא טכניקה פשוטה יחסית, אך רגישה ומכניסטי שימושית שניתן להשתמש בו כדי להעריך את ההשפעה של גירויים שונים על התכווצות והרפיה של כלי דם, ובכך משלים תובנות את המנגנונים בבסיס מחלת לב וכלי דם.
Introduction
מערכות myograph לחץ משמשות למדידת התפקוד הפיזיולוגי ומאפיינים של עורקים קטנים, ורידים וכלי שיט אחרים. קטע קטן שלם של עורק או וריד הוא רכוב על גבי שני cannulas זכוכית קטן ודחוס כדי luminal לחץ מתאים, המאפשר את הכלי כדי לשמור על רובו במאפייני vivo (איורים 1 ו -2). המצב הפיזיולוגי הקרוב בmyograph לחץ משקף בהתנהגות vivo של מיטת כלי הדם, ומאפשר החקירה של מאפיינים פנימיים (טון myogenic למשל) כלי מבודדים. חלק מן היתרונות של myography לחץ מעל myography תיל, שבו התכווצות שרירים נבחנת על ידי צימוד מכאני ישיר למתמר 1 כוח, כוללים (i) שעורקי התנגדות מיקרו, אשר מגדירים את ההתנגדות הכוללת פיתחה במערכת כלי דם, ניתן ללמוד, ואילו myograph החוט מוגבל לעורקי צינור גדולים יותר, (ii) tכובע את הסיכון לנזק האנדותל מצטמצם מאז חוטים לא צריכים להיות מועברים באמצעות לום הכלי, (iii) שהצורה הטבעית של הספינה נשמר טוב יותר, וכן (iv) שממד כלי ניתן ללמוד במגוון רחב של לחצים או מאמץ גזירה 2.
לומד כלי מיקרו יכול להיות אינפורמטיבי יותר מאשר ללמוד עורקי צינור גדולים יותר כדי לעזור להבין את הפתופיזיולוגיה והמנגנונים מולקולריים התורמים לצליל כלי דם משתנה במחל לב וכלי דם כגון יתר לחץ דם. לדוגמה, פגיעה בתפקוד האנדותל קשורים להאכלת עכברים בדיאטה עתירה שומן במשך 8 שבועות יכולה להיות הפגינה בעורקי 2 nd מסדר mesenteric 3 אך לא בטבעות אבי העורקים (איור 3). יתרון נוסף של myography לחץ הוא שהתכווצות myogenic הפנימית של הכלי בלחץ קיימת, ושניתן ללמוד את התפקיד והתפקוד של האנדותל בתופעה זו. כאן, אנו DescrIBE שימוש myograph לחץ ללמוד תגובתיות כלי דם עורקים של 3 rd סדר mesenteric עכבר התנגדות בהגדרה של תחמוצת חנקן לקויה (NO)-cGMP איתות.
Protocol
Representative Results
Discussion
עכברים הם מודל ניסיוני של בחירה עבור חוקרים רבים, בחלקו בשל האפשרות להציג את השינויים גנטיים, ובכך לייצר מודלים עכבר לפתופיזיולוגיה אנושית. מעמד vasoactive של התנגדות קטנה אך לא של כלי צינור גדולים יותר במידה רבה מגדיר את הוויסות של זרימת דם במערכת כלי הדם 11. הגודל ש?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחברים רוצים להכיר בני הזוג. פול הואנג ודמיטרי Atochin לשימוש של DMT לחץ myograph ובני זוג. Binglan יו צ'ונג וליי למתן עכברים שהוזן בדיאטה עתירה שומן או דיאטה רגילה.
מקור מימון
עבודה זו נתמכה על ידי מדען פיתוח גרנט 10SDG2610313 מאיגוד הלב האמריקאי (ES לקונה), ותכנית העמיתים של 50 שנתי שור מיילס אלינור ועבור חוקרים ברפואה מבית הספר לרפואת הרווארד (ES לקונה).
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
- 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).
- Arribas, S. M., Daly, C. J., McGrath, I. C. Measurements of vascular remodeling by confocal microscopy. Methods Enzymol. 307, 246-273 (1999).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Huang, P. L., Huang, Z., et al. Hypertension in mice lacking the gene for endothelial nitric oxide synthase. Nature. 377 (6546), 239-242 (1995).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Ruilope, L. M. Hypertension in 2010: Blood pressure and the kidney. Nat. Rev. Nephrol. 7 (2), 73-74 (2011).
- 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).
- Mendelsohn, M. E. In hypertension, the kidney is not always the heart of the matter. J. Clin. Invest. 115 (4), 840-844 (2005).
