Summary

Isolamento e Cultura del topo adulto Cardiomyocytes per Cell Signaling e<em> In vitro</em> Cardiaca Ipertrofia

Published: May 21, 2014
doi:

Summary

Descriviamo un metodo affidabile per l'isolamento di cardiomiociti di topo adulto. Questo protocollo produce un risultato coerente per la cultura di cardiomiociti adulti funzionali da una varietà di topi geneticamente modificati.

Abstract

I progressi tecnologici hanno reso i topi geneticamente modificati, compresi transgenici e topi knockout gene, uno strumento essenziale in molti campi della ricerca. Cardiomiociti adulti sono ampiamente accettati come un buon modello per la fisiologia cellulare cardiaca e fisiopatologia, così come per intervento farmaceutico. Topi geneticamente modificati escludono la necessità di processi di infezione cardiomiociti complicati per generare il genotipo desiderato, che sono inefficienti a causa differenziazione terminale cardiomiociti. Isolamento e la coltura di grande quantità e qualità cardiomiociti funzionali drammaticamente a beneficio ricerca cardiovascolare e fornire un importante strumento di segnalazione cellulare di ricerca trasduzione e lo sviluppo di farmaci. Qui, descriviamo un metodo consolidato per l'isolamento di cardiomiociti adulti mouse che possono essere implementati con poca formazione. Il cuore del mouse viene asportato e cannulata per un sistema cuore isolato, poi perfusi con un p privo di calcio e altaotassium tampone seguito dal tipo II collagenasi digestione in Langendorff modalità di perfusione retrograda. Questo protocollo produce un risultato coerente per la raccolta dei cardiomiociti funzionali topo adulto da una varietà di topi geneticamente modificati.

Introduction

Cardiomiociti non sono proliferativa. Ci sono alcune linee cellulari cardiomiociti atriali, come HL-1 e cellule AT-1 derivate da tumori atriali topo; Tuttavia, non ci sono ventricolari adulto linee cellulari di cardiomiociti disponibili per la ricerca. Colture cellulari primarie di cardiomiociti adulti topo forniscono un modello potente per la ricerca di cuore a livello cellulare e molecolare. Ad oggi, sono stati ampiamente utilizzati per la biochimiche, fisiologiche e farmacologiche di ricerca 1. Inoltre, l'uso frequente di topi geneticamente modificati ha richiesto metodi efficaci di isolamento dei cardiomiociti. Coltura pura permette condizioni di libero dall'interazione con altri organi e circolazione sistemica, ad esempio attraverso fattori endogeni neurormonali e ormoni 2,3. Tuttavia, il successo isolamento di cardiomiociti può essere impegnativo.

Il protocollo introduciamo contenute sono basate sulle nostre esperienze con adulti di ratto cardiomyocytes e il metodo descritto da O'Connell et al 4,5. Soprattutto nel 2007 5, hanno descritto le tecniche dettagliate da preparazioni cuscinetto per coltura cellulare e saggio funzionale. Poiché miociti mouse sono molto sensibili alla contrattura rispetto ai cardiomiociti di ratto, i buffer o supporti utilizzati per la perfusione, digestione, Ca 2 + tolleranza, placcatura e cultura nel protocollo del mouse sono integrate con un inibitore di accoppiamento eccitazione-contrazione non specifico, 2, 3-butanedione monoxime (BDM) per inibire la loro contrazione spontanea, e quindi la redditività e la resa dei miociti a forma di bastoncello migliorare in modo significativo. Nel protocollo introdotto qui, i miociti sono separati in un buffer di potassio dal cuore isolato da modificata perfusione Langendorff con collagenasi di tipo II. Collagenase II rompe efficacemente la matrice intercellulare e cellule rilascia. La soluzione perfusione mantiene anche il metabolismo cellulare a un livello basso 6. In additi, il sistema cuore isolato dalla Harvard Apparatus che abbiamo usato qui è ben progettato per un preciso controllo della temperatura e pressione costante 7. Questo approccio fornisce preparazioni altamente riproducibili e popolazioni omogenee di tipo singola cellula, che può essere utilizzato in coltura durante la notte per misurare proteine ​​di segnalazione o coltura 2-3 settimane per saggi ipertrofiche cardiaci.

Protocol

Tutte le ricerche sui topi è stato fatto secondo le procedure e le linee guida del National Institutes of Health, e i protocolli sono stati approvati dal Comitato delle Università di Toledo Istituzionale cura degli animali ed uso, Collegio di Medicina e Scienze della Vita. 1. Perfusione preparazione sistema Il giorno prima isolamento, riempire l'intero sistema di perfusione (compresi serbatoi) con una soluzione di detersivo veloce senza residui alcalini. Lasciare che la solu…

Representative Results

1. Quantificazione Isolamento di successo Due sono i criteri utilizzati per quantificare il successo dell'isolamento: in primo luogo, il numero totale di cardiomiociti isolati, e secondo, il rapporto calcio-tolerant per arrotondare miociti non tolleranti a forma di asta. Generalmente questo protocollo richiede intorno 75-90 minuti dalla rimozione di cuore a placcatura miociti e le rese circa 1 milione di cardiomiociti a forma di bastoncello (70-90% dei miociti totali raccolti) da un cuore d…

Discussion

Per la migliore preparazione, i passaggi più critici sono: 1) prontamente agganciando il cuore del mouse alla cannula dopo l'asportazione; 2) perfusione cardiaca appropriata. Si noti inoltre che la qualità dell'acqua, la temperatura perfusione, pH del tampone, la sterilizzazione, la purezza chimica e pulito, tubi e camere non contaminati sono anche fattori importanti. 18.2 mW biologia molecolare-grade H 2 O è altamente raccomandato per la preparazione del buffer. Il pH della soluzione madre ATP 200 mM deve essere regol…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dal National Heart, Lung, and Blood Institute di Grant HL-36573. Ringraziamo il Sig. David Sowa per la modifica di questo manoscritto.

Materials

Isolated heart system for small rodent Harvard Apparatus IHSR-mouse 73-4019
Aortic Cannula, OD 1.0 mm Harvard Apparatus 73-2816
Dumont #4 Forceps Fine science tools 11294-00
Straight sharp serrated scissors Fine science tools 14070-12
Serrated Graefe forceps Fine science tools 11050-10
Curved, serrated Graefe forceps Fine science tools 11052-10
Straight Mini Serrefines clamps Fine science tools 18054-28
MEM Gibco 11575-032
Collagenase II Worthington 4176
Mucosal universal detergent Sigma Z637181 Mucasol is a fast alkaline residue-free detergent.

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Citer Cet Article
Li, D., Wu, J., Bai, Y., Zhao, X., Liu, L. Isolation and Culture of Adult Mouse Cardiomyocytes for Cell Signaling and in vitro Cardiac Hypertrophy. J. Vis. Exp. (87), e51357, doi:10.3791/51357 (2014).

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