Vurdere Murint Resistance arterie funksjon ved hjelp av Pressure Myography
Summary
I press myography, er en intakt liten del av et fartøy montert på to små kanyler og satt under trykk til et passende luminale trykk. Her beskriver vi en fremgangsmåte for å måle vasorelaxation responsen i mus tre<sup> Rd</sup> Bestille mesenteric arteries i C57 og sGCα<sub> 1</sub<sup> – / -</sup> Mus med press myography.
Abstract
Pressure myograph systemer er utsøkt anvendbare ved funksjonell vurdering av små arterier, satt under trykk til et passende transmuralt trykk. Den nær fysiologisk tilstand oppnådd i press myography tillater inngående karakterisering av iboende respons til farmakologiske og fysiologiske stimuli, som kan ekstrapoleres til den i vivo-oppførsel av det vaskulære bed. Pressure myograph har flere fordeler fremfor konvensjonelle wire myographs. For eksempel kan mindre motstand fartøy bli studert ved strengt kontrollert og fysiologisk relevant intraluminale press. Her studerer vi muligheten av 3 rd orden mesenteric arterier (3-4 mm lange), preconstricted med phenylephrine, til vaso-slappe av i respons på acetylkolin. Mesenteriske arterier er montert på to kanyler som er koblet til en trykksatt og forseglet system som holdes ved konstant trykk på 60 mmHg. Den lumen og ytre diameter av fartøyet er continuouslu registrert med et videokamera, slik sanntid kvantifisering av vasokonstriksjon og vasorelaxation som reaksjon på fenylefrin-og acetylkolin, henholdsvis.
For å demonstrere anvendelsen av press myography å studere årsakene til hjerte-og karsykdommer, vurderte vi endotel-avhengig vaskulær funksjon i en murine modell av systemisk hypertensjon. Mus mangelfull i α 1-subenheten av løselig guanylatsyklase (sGCα 1 – / -) er hypertensive når du er på en 129S6 (S6) bakgrunn (sGCα en -/-S6), men ikke når du er på en C57BL / 6 (B6) bakgrunn (sGCα 1 -/-B6). Ved hjelp av press myography, viser vi at sGCα 1-mangel fører til svekket endotel-avhengig vasorelaxation. Den vaskulær dysfunksjon er mer uttalt i sGCα en -/-S6 enn i sGCα en -/-B6 mus, sannsynligvis bidragng til høyere blodtrykk i sGCα en -/-S6 enn i sGCα en -/-B6 mus.
Pressure myography er en relativt enkel, men følsom og mechanistically nyttig teknikk som kan brukes til å vurdere effekten av ulike stimuli på vaskulær kontraksjon og avslapning, og dermed forsterke vår innsikt i de mekanismene bak hjerte-og karsykdommer.
Introduction
Press myograph systemer brukes til å måle fysiologiske funksjoner og egenskaper av små arterier, vener og andre fartøy. En intakt lite segment av en arterie eller vene er montert på to små glass kanyler og satt under trykk til et passende luminal trykk, slik at fartøyet for å opprettholde mesteparten av sin in vivo-egenskaper (figur 1 og 2). Den nær fysiologisk tilstand i et trykk-myograph reflekterer in vivo-oppførsel av det vaskulære bed, slik at undersøkelse av iboende egenskaper (f.eks myogenisk tone) på isolerte kar. Noen av fordelene ved trykk myography løpet ledning myography, hvor musklene trekker vurdert ved direkte mekanisk kopling til en kraft transduser 1, inkluderer (i) at mikro motstand arterier, som definerer den samlede motstand utviklet i vaskulær-systemet, kan bli studert, mens ledning myograph er begrenset til større kanal-arterier, (ii) tlue risikoen for å skade endotelet er redusert ettersom ingen ledninger som må føres gjennom årehulrommet, (iii) at den naturlige formen på fartøyet er bedre opprettholdes, og (iv) at fartøyet dimensjon kan studeres ved et bredt spekter av press eller Skjærspenning to.
Studerer mikro fartøy kan være mer informativ enn å studere større kanal arteries til å forstå patofysiologien og molekylære mekanismer som bidrar til endret vaskulær tone i kardiovaskulære sykdommer som høyt blodtrykk. For eksempel kan nedsatt endotelfunksjon forbundet med å mate musene et fettrikt kosthold i 8 uker bli demonstrert i to nd-order mesenteric arteries 3, men ikke i aorta ringer (figur 3). En annen fordel med press myography er at indre myogenisk innsnevring av den trykksatte beholderen er til stede, og at rollen og funksjonen til endotelet i dette fenomenet kan studeres. Her beskr viIBE bruk av et trykk myograph å studere vaskulær reaktivitet av mus mesenteriske 3. rekkefølge motstand arterier i en innstilling av nedsatt nitrogenoksid (NO)-cGMP signalering.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mus er eksperimentell modell for mange etterforskere, delvis på grunn av muligheten for å innføre genetiske modifikasjoner, og dermed generere mus modeller for menneskelig patofysiologi. Den vasoaktivt status for liten motstand, men ikke for større kanal-fartøyer definerer hovedsakelig regulering av blodstrømmen gjennom det vaskulære system 11.. Størrelsen av motstanden arterier i små dyr, slik som mus, hindrer bruk av en wire myograph å studere mikrovaskulær funksjon. Press myographs ikke bare ove…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker å takke legene. Paul Huang og Dmitriy Atochin for bruk av DMT press myograph og Drs. Binglan Yu og Chong Lei for å gi mus fôret med høyt fettinnhold eller standard diett.
Finansieringskilde
Dette arbeidet ble støttet av Scientist Development Grant 10SDG2610313 fra American Heart Association (til ES Buys), og en Eleanor og Miles Shore 50th Anniversary Fellowship program for Scholars i medisin fra Harvard Medical School (til 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 |
Riferimenti
- 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).
