Protokollen beskriver brugen af trådmyografi til at evaluere den transmural isometriske spænding af mesenteriske arterier isoleret fra mus, med særlig hensyntagen til graduering af faktorer frigivet fra endotelceller og perivaskulære fedtvæv.
Ændret vaskulær tone reaktionsevne til patofysiologiske stimuli bidrager til udviklingen af en bred vifte af kardiovaskulære og metaboliske sygdomme. Endothelial dysfunktion repræsenterer en stor synder for den reducerede vasodilatation og øget vasokonstriktion af arterier. Fedtvæv omkring arterierne spiller en vigtig rolle i reguleringen af endothelium-afhængig afslapning og/eller sammentrækning af de vaskulære glatte muskelceller. Kryds samtalerne mellem endotelet og perivaskulære fedtvæv kan vurderes ex vivo ved anvendelse af monterede blodkar ved hjælp af et trådmyografi system. Der bør dog fastsættes optimale indstillinger for arterier, der stammer fra dyr af forskellige arter, aldre, genetiske baggrunde og/eller patofysiologiske forhold.
Dilatationer og konstriktioner af arterier opnås ved relaxationer og sammentrækninger, henholdsvis af deres vaskulære glatte muskelceller. Ændringer i vaskulære reaktionsevne af små arterier bidrager til den homeostatiske regulering af arteriel blodtryk ved autonome nerver og hormoner til stede i blodet (f. eks catecholaminer, angiotensin II, serotonin, vasopressin). På lokalt plan er de vaskulære reaktioner af glatte muskelceller moduleret af signaler fra både endotelcellerne i intima og fedtvæv omkring arterierne (figur 1).
Endotelet er ikke kun en passiv barriere, men fungerer også som en overflade til at udveksle signaler mellem blodet og de underliggende vaskulære glatte muskelceller. Ved at frigive forskellige vasoaktive stoffer, endotelet spiller en afgørende rolle i den lokale kontrol af vaskulære tone svar1. For eksempel, som reaktion på acetylcholin, endotel nitrogenoxid syntase (eNOS) er aktiveret i endotelet at producere nitrogenoxid (Nej), som inducerer afslapning af den underliggende vaskulære glatte muskulatur ved at aktivere opløselige guanylylcyclasekoblede cyclase (SGC) 2. andre vasoaktive stoffer omfatter produkter af cyclooxygenaser (f. eks. prostacyclin og thromboxan2), lipoxygenase (f. eks. 12-hydroxyeicosatetraenoinsyre, 12-HETE) og cytokrom P450 Monooxygenaser (hetes og epoxyeicosatrienoic syrer, EETs), reaktive oxygenarter (ROS) og vasoaktive peptider (f. eks. endothelin-1 og angiotensin II) og endothelium-afledte hyperpolariserende faktorer (EDHF)3. En hårfin balance mellem endothelium-afledte vasodilatorer og vasokonstriktorer opretholde den lokale vasomotoriske tone4,5.
Endothelial dysfunktion er karakteriseret ved svækkelse i endothelium-afhængige vasodilatation6, et kendetegn for vaskulær aldring7. Med alderen reduceres evnen af endotelet til at fremme vasodilatation gradvist, hvilket i høj grad skyldes en nedsat biotilgængelighed, samt det unormale udtryk for og funktion af Enosh i endotelet og SGC i de vaskulære glatte muskelceller8 , 9 ud af , 10. nedsat biotilgængelighed potentiates produktion af endothelium-afhængige vasokonstriktorer11,12. I alderen arterier, endotel dysfunktion forårsager hyperplasi i medierne, som afspejles af de markante stigninger i vægtykkelse, antallet af mediale kerner, som minder om den arterielle fortykkelse i hypertension og aterosklerose observeret i humane patienter13,14. Derudover accelererer patofysiologiske tilstande som fedme, diabetes eller hypertension udviklingen af endotel dysfunktion15,16.
Perivaskulære fedtvæv (PVAT) frigiver talrige adipokiner til at regulere vaskulær struktur og funktion17. Den anti-contractile effekt af pvat er medieret af afslappende faktorer, såsom adiponectin, nej, hydrogenperoxid og hydrogensulfid18,19,20. Men afhængigt af placeringen og patofysiologiske tilstand, pvat kan også forbedre kontraktile responser i forskellige arterier21. De Pro-contractile stoffer produceret af pvat omfatter angiotensin-II, leptin, resistin, og ros22,23. I de fleste undersøgelser af isolerede blodkar er PVAT blevet betragtet som en simpel strukturel støtte til Vaskulaturen og dermed fjernet under tilberedningen af blodkar ring segmenter. Da fedtfri dysfunktion udgør en uafhængig risikofaktor for hypertension og tilknyttede kardiovaskulære komplikationer24, bør pvat omkring blodkarrene tages i betragtning ved undersøgelse af den vaskulære reaktionsevne hos forskellige arterier.
Multi wire myograph systemer er blevet almindeligt anvendt til at undersøge vasomotoriske funktioner af en række blodkar, herunder aorta, mesenterisk, renal, femoral, cerebral og koronar arterier25,26. De protokoller, der er beskrevet heri, vil bruge trådmyografi til at evaluere vaskulær reaktionsevne i mesenteriske arterier isoleret fra genetisk modificerede musemodeller, med særligt fokus på modulering af PVAT.
Bortset fra de endotelceller, spiller signaler fra pvat en vigtig rolle i reguleringen af glatte muskeltonus reaktivitet30. Sunde pvat frigiver ingen og anti-inflammatorisk adiponectin at udøve en anti-contractile effekt på arterier, som er tabt under patologiske tilstande såsom fedme og metabolisk syndrom31,32. I sygdomstilstande bidrager pvat til udviklingen af endotel dysfunktion og andre kardiovaskulære abnormiteter<sup class="xref…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev ydet økonomisk støtte gennem tilskud fra Rådet for forskning i Hongkong [17124718 og 17121714], Hongkongs fond for sundhed og medicinsk forskning [13142651 og 13142641], den kollaborative forskningsfond i Hongkong [C7055-14G] og den nationale grundlæggende Forskningsprogram i Kina [973 program 2015CB553603].
Acetylcholine | Sigma-Aldrich | A6625 | Stock concentration: 10-1 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester) | Sigma-Aldrich | N5751 | Stock concentration: 3 x 10-2 M Working concentration: 10-4 M |
Phenylephrine | Sigma-Aldrich | P6126 | Stock concentration: 10-2 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
U46619 (9,11-dideoxy-9α,11αmethanoepoxy prostaglandin F2α) | Enzo | BML-PG023-0001 | Stock concentration: 10-5 M Working concentration: 1-3 x 10-8 M |
Multiwire myograph | Danish MyoTechnology (DMT) | 620M | |
PowerLab 4/26 | ADInstruments | ML848 | |
Labchart7 | ADInstruments | – | |
Adipo-SIRT1 wild type mice | Laboratory Animal Unit, The University of Hong Kong | CULATR NO.: 4085-16 | |
Silicon-coated Petri dishes | Danish MyoTechnology (DMT) | ||
Tungsten wires | Danish MyoTechnology (DMT) | 300331 | |
Surgical tools |