Standardisierte Rattenkoronarringpräparation und Echtzeitaufzeichnung dynamischer Spannungsänderungen entlang des Gefäßdurchmessers
Summary
Das vorliegende Protokoll beschreibt die Drahtmyographentechnik zur Messung der vaskulären Reaktivität der Koronararterie der Ratte.
Abstract
Als Schlüsselereignis von Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems wurde die koronare Herzkrankheit (KHK) weithin als Hauptursache für Atherosklerose, Myokardinfarkt und Angina pectoris angesehen, die das Leben und die Gesundheit von Menschen auf der ganzen Welt ernsthaft bedrohen. Wie man jedoch die dynamischen biomechanischen Eigenschaften isolierter Blutgefäße aufzeichnet, hat die Menschen lange verwirrt. Inzwischen ist die präzise Positionierung und Isolierung von Koronararterien zur Messung dynamischer Veränderungen der vaskulären Spannung in vitro zu einem Trend in der Entwicklung von CAD-Medikamenten geworden. Das vorliegende Protokoll beschreibt die makroskopische Identifizierung und mikroskopische Trennung von Rattenkoronararterien. Die Kontraktions- und Dilatationsfunktion des Koronararterienrings entlang des Gefäßdurchmessers wurde mit dem etablierten Multimyographensystem überwacht. Die standardisierten und programmierten Protokolle der Koronarangspannungsmessung, von der Probenahme bis zur Datenerfassung, verbessern die Wiederholbarkeit der experimentellen Daten enorm, was die Authentizität der vaskulären Spannungsaufzeichnungen nach physiologischen, pathologischen und medikamentösen Eingriffen gewährleistet.
Introduction
Die koronare Herzkrankheit (KHK) wurde weithin als typische und repräsentative Herz-Kreislauf-Erkrankung anerkannt und ist die häufigste Todesursache sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern 1,2. Als Blut- und Sauerstoffversorgungsweg für eine normale kardiale physiologische Funktion gelangt zirkulierendes Blut durch zwei Hauptkoronararterien und ein Blutgefäßnetzwerk auf der Oberfläche des Myokards in das Herz und nährt eses 3,4. Cholesterin und Fettablagerungen in den Koronararterien unterbrechen die Blutversorgung des Herzens und die heftige Entzündungsreaktion des Gefäßsystems, was zu Atherosklerose, stabiler Angina, instabiler Angina pectoris, Myokardinfarkt oder plötzlichem Herztodführt 5,6. Als Reaktion auf eine pathologische Stenose der Koronararterien befriedigt der kompensatorisch beschleunigte physiologische Herzschlag die Blutversorgung des Herzens selbst oder der lebenswichtigen Organe des Körpers, indem er die Leistung des linken Ventrikels7 erhöht. Wenn eine längere Koronarstenose nicht rechtzeitig gelindert wird, können sich in bestimmten Bereichen des Herzens ausgedehnte neue Blutgefäße entwickeln8. Gegenwärtig umfasst die klinische Behandlung von CAD häufig medikamentöse Thrombolyse oder chirurgische mechanische Thrombolyse und einen exogenen bionischen Gefäßbypass mit häufigen Medikamenten und großer chirurgischer Behinderung9. Daher ist die funktionelle Untersuchung der physiologischen Aktivität der Koronararterien immer noch ein dringender Durchbruch für Herz-Kreislauf-Erkrankungen10.
Es gibt keine verfügbaren technischen Mittel zur Erkennung der koronaren physiologischen Aktivität, mit Ausnahme von drahtlosen Telemetriesystemen, die in vivo Koronardruck, Gefäßspannung, Blutsauerstoffsättigung und pH-Werte dynamisch aufzeichnenkönnen 11. Angesichts der strukturellen Geheimhaltung und Komplexität der Koronararterien sind daher die genaue Identifizierung und Isolierung der Koronararterien zweifellos die beste Wahl für die Erforschung mehrerer Mechanismen der CAD in vitro4.
Ein Serien-Multimyographensystem, insbesondere ein mikrovaskulärer Spannungsdetektor für Drahtmikroskopie (siehe Materialtabelle), ist ein sehr ausgereiftes marktfähiges Gerät zur Erfassung von In-vitro-Gewebespannungsänderungen kleiner Gefäß-, Lymph- und Bronchienröhren mit den Eigenschaften einer hochpräzisen und kontinuierlichen dynamischen Aufzeichnung12. Das besagte System wurde umfassend eingesetzt, um In-vitro-Gewebespannungseigenschaften von Hohlraumstrukturen mit Durchmessern von 60 μm bis 10 mm zu erfassen. Die kontinuierlichen Erwärmungseigenschaften der Plattform der Drahtmikroskopie gleichen die Stimulation der nachteiligen äußeren Umgebung weitgehend aus. In der Zwischenzeit ermöglichen uns die konstanten Eingaben des Gasgemisches und die pH-Werte, genauere Gefäßspannungsdaten in einem ähnlichen physiologischen Zustandzu erhalten 13. In Anbetracht der Komplexität der anatomischen Lokalisation von Koronararterien von Ratten (Abbildung 1) hat seine Isolierung jedoch die Erforschung diversifizierter kardiovaskulärer Erkrankungen und der Arzneimittelentwicklung durch den Mechanismus verwirrt und eingeschränkt. Daher stellt das vorliegende Protokoll die anatomische Lage und den Trennprozess der Koronararterie der Ratte im Detail vor, gefolgt von einer Spannungsmessung auf der Plattform der Drahtmikroskopie14.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Störung der koronaren Mikrozirkulation, an der ein breites Spektrum von Patienten mit KHK beteiligt ist, wurde allmählich erkannt und betraf die Grundlage für eine adäquate Myokardperfusion. In Anbetracht der schwerwiegenden Komplikationen der plötzlichen koronaren Herzkrankheit und der Herz-Kreislauf-Erkrankung sind eine rechtzeitige medikamentöse Prävention und Behandlung für eine klinische Person mit CAD17 äußerst wichtig. Zwangsläufig haben die Geheimhaltung der Anatomie der Kor…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch das Key R&D-Projekt des Sichuan Provincial Science and Technology Plan (2022YFS0438), der National Natural Science Foundation of China (82104533), der China Postdoctoral Science Foundation (2020M683273) und der Abteilung für Wissenschaft und Technologie der Provinz Sichuan (2021YJ0175) unterstützt.
Materials
| Apigenin | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | 150731 | |
| CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A501330 | |
| D-glucose | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610219 | |
| HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China | S3872 | |
| KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100395 | |
| KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100781 | |
| LabChart Professional version 8.3 | ADInstruments, Australia | — | |
| MgCl2·6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100288 | |
| Multi myograph system | Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark | 620M | |
| NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100241 | |
| NaHCO3 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100865 | |
| Steel wires | Danish Myo Technology, Aarhus, Denmark | 400447 | |
| U46619 | Sigma, USA | D8174 |
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