Bedöma Murint Funktion Resistance Artery Använda Pressure Myography
Summary
I tryck myography, är en intakt litet segment av ett fartyg monteras på två små kanyler och trycksatt till ett lämpligt luminalt tryck. Här beskriver vi metoden att mäta vasorelaxation svaret av musen 3<sup> Rd</sup> Beställa mesenterala artärer i C57 och sGCα<sub> 1</sub<sup> – / -</sup> Möss med tryck myography.
Abstract
Pressure myograph system är utomordentligt användbara i den funktionella bedömningen av små artärer, trycksatt till ett lämpligt transmural tryck. Den nära fysiologiskt tillstånd uppnås i tryck myography tillåter djupgående karaktärisering av inneboende svar på farmakologiska och fysiologiska stimuli, vilket kan extrapoleras till uppträdande in vivo, den vaskulära bädden. Pressure myograph har flera fördelar framför konventionella tråd myographs. Till exempel kan mindre motstånd fartyg studeras vid hårt kontrollerade och fysiologiskt relevant intraluminala tryck. Här studerar vi möjligheten för 3 rd artärer beställa mesenterala (3-4 mm lång), preconstricted med fenylefrin, till vaso-koppla in svar på acetylkolin. Mesenteriska artärer är monterade på två kanyler anslutna till en trycksatt och tätt system som hålls vid konstant tryck på 60 mmHg. Lumen och yttre diametern hos kärlet är continuouSly som spelats in med en videokamera, så att realtid kvantifiering av vasokonstriktion och vasorelaxation svar på fenylefrin och acetylkolin, respektive.
För att demonstrera tillämpbarheten av tryck myography att studera etiologin av hjärt-kärlsjukdom, bedömde vi endotelberoende vaskulär funktion i en murin modell av systemisk hypertension. Mus med brist på den α 1-subenheten av löslig guanylatcyklas (sGCα 1 – / -) är hypertensive när på en 129S6 (S6) bakgrund (sGCα en -/-S6) men inte när på en C57BL / 6 (B6) bakgrund (sGCα 1 -/-B6). Använda tryck myography, visar vi att sGCα 1-brist leda till försämrad endotelberoende vasorelaxation. Den vaskulär dysfunktion är mer uttalad i sGCα 1 -/-S6 än i sGCα 1 -/-B6 möss, sannolikt BIDRAGng till högre blodtryck i sGCα 1 -/-S6 än i sGCα 1 -/-B6 möss.
Pressure myography är en relativt enkel, men känslig och mekanistiskt användbar teknik som kan användas för att bedöma effekten av olika stimuli på vaskulär kontraktion och avslappning, och därigenom öka vår insikt i de mekanismer som ligger bakom hjärt-kärlsjukdom.
Introduction
Pressure myograph system används för att mäta den fysiologiska funktionen och egenskaperna hos små artärer, vener och andra fartyg. En intakt litet segment av en artär eller ven är monterad på två små glas kanyler och trycksattes till ett lämpligt luminal tryck, vilket ger fartyget möjlighet att behålla det mesta av dess in vivo-egenskaper (figurerna 1 och 2). Den nära fysiologiskt tillstånd i ett tryck myograph återspeglar uppträdande in vivo, den vaskulära bädden, så att utredningen av inneboende egenskaper (t.ex. myogenic ton) av isolerade kärl. Några av fördelarna med tryck myography via tråd myography, där muskelkontraktion bedöms genom direkt mekanisk koppling till en kraftomvandlare 1, innefattar (i) att mikro motstånd artärer, vilka definierar den totala resistans utvecklats i kärlsystemet, kan studeras, medan tråd myograph är begränsad till större conduit artärer, (ii) thatt risken för att skada endotelet minskas eftersom inga ledningar behöver passera genom kärlet lumen, (iii) att den naturliga formen av kärlet är bättre underhållna, och (iv) att fartyget dimension kan studeras på ett brett spektrum av tryck eller skjuvspänning 2.
Studera mikro fartyg kan vara mer informativt än att studera större conduit artärer för att förstå patofysiologin och molekylära mekanismer som bidrar till förändrad vaskulär tonus i hjärt-och kärlsjukdomar som högt blodtryck. Till exempel kan nedsatt endotelfunktion samband med utfodring möss en fettrik diet under 8 veckor påvisas i 2: a ordningens mesenterala artärerna 3 men inte i aortaringar (Figur 3). En annan fördel med tryck myography är att inneboende myogenic sammandragning av tryckkärlet är närvarande, och att den roll och funktion endotelet i detta fenomen kan studeras. Här, descr viIBE användningen av ett tryck myograph att studera vaskulär reaktivitet hos 3 mus mesenteriska rd ordningens motstånd artärer i en inställning för nedsatt kväveoxid (NO)-cGMP-signalering.
Protocol
Representative Results
Discussion
Möss är den experimentella modellen för många utredare, delvis på grund av möjligheten att införa genetiska modifieringar, vilket genererar musmodeller för mänskliga patofysiologi. Den vasoaktiva status litet motstånd men inte av större conduit fartyg definierar i stor utsträckning regleringen av blodflödet i hela kärlsystemet 11. Storleken på motstånd artärer i små djur, såsom möss, förhindrar användning av en tråd myograph att studera mikrovaskulär funktion. Pressure myographs inte b…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna vill tacka Dr. Paul Huang och Dmitriy Atochin för användning av DMT tryck myograph och Drs. Binglan Yu och Chong Lei för att ge möss som utfodrats med fettrik kost eller vanliga kost.
Finansieringskälla
Detta arbete stöddes av Scientist Development Grant 10SDG2610313 från American Heart Association (till ES Buys), samt en Eleanor och Miles Shore 50th Anniversary Fellowship program för forskare i medicin vid Harvard Medical School (till 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
- 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).
