Here we present a protocol to describe the localization of angiotensin II Type 1 receptors in the rat brain by quantitative, densitometric, in vitro receptor autoradiography using an iodine-125 labeled analog of angiotensin II.
يصف هذا البروتوكول مستقبلات أنماط ملزمة للأنجيوتنسين الثاني (آنغ الثاني) في الدماغ الفئران باستخدام جين مشع معين لمستقبلات انج الثاني لأداء مستقبلات رسم الخرائط autoradiographic.
ويتم حصاد عينات الأنسجة وتخزينها في -80 درجة مئوية. ويستخدم ناظم البرد إلى قسم coronally النسيج (الدماغ) وذوبان الجليد يشن المقاطع على الشرائح المشحونة. يتم تحضين المقاطع الأنسجة محمولة على الشرائح في 125 I-SI-آنغ الثاني لradiolabel مستقبلات انج الثاني. يتم فصل الشرائح المجاورة إلى مجموعتين: "غير محددة ملزمة" (اس بي) في وجود مستقبلات تشبع تركيز غير رديولبلد انج الثاني، أو AT 1 آنغ الثاني مستقبلات النوع الفرعي (AT 1 R) انتقائية انج الثاني مستقبلات و'توتال ملزمة "مع عدم وجود AT 1 R خصم. وهناك تركيز تشبع من AT 2 انج الثاني مستقبلات النوع الفرعي (AT 2 R) خصم (PD123319، 10 ميكرومتر) موجود أيضا في incubatiعلى عازلة للحد 125 I-SI-آنغ الثاني ملزما للR النوع الفرعي AT 1. خلال 30 دقيقة قبل الحضانة في ~ 22 درجة مئوية، وتتعرض الشرائح برنامج الفضاء الوطني إلى 10 ميكرومتر PD123319 واللوسارتان، في حين أن 'توتال ملزمة "يتعرض الشرائح إلى 10 ميكرومتر PD123319. ثم يتم تحضين الشرائح مع 125 I-SI-آنغ الثاني في وجود PD123319 ل 'مجموع ملزمة "، وPD123319 واللوسارتان لبرنامج الفضاء الوطني في المخزن الفحص، تليها عدة" يغسل "في المخزن، والماء لإزالة الملح وغير ملزمة لجين مشع على وجه التحديد. يتم تجفيفها الشرائح باستخدام ضربة المجففات، ثم تتعرض لفيلم تصوير الإشعاع الذاتي باستخدام فيلم المتخصصة والكاسيت. تم تطوير الفيلم ويتم تفحص الصور إلى جهاز كمبيوتر لقياس كثافة بصرية والكمية باستخدام نظام التصوير الملكية والبيانات. مجموعة إضافية من الشرائح وثيونين-ملطخة للمقارنات النسيجية.
وميزة استخدام مستقبلات تصوير الإشعاع الذاتي هو القدرة على تصورآنج مستقبلات الثاني في الموقع، في قسم من عينة الأنسجة، وتشريحيا تحديد منطقة الأنسجة عن طريق مقارنتها إلى قسم المراجع النسيجي المجاور.
لا يزال مرض القلب والأوعية الدموية هي السبب الرئيسي للوفاة والعجز في الولايات المتحدة، مما تسبب في أكثر من 30٪ من الوفيات في الولايات المتحدة في عام 2011 1. إن الإحصاءات التي صدرت مؤخرا عن جمعية القلب الأمريكية تشير إلى أن أكثر من شخص واحد من كل ثلاثة لديها واحد أو أكثر من نوع من مرض القلب والأوعية الدموية. يستمر البحث القلب والأوعية الدموية لاتخاذ خطوات واسعة ضد فهم هذا المرض، ولكن عندما تبدأ الأجيال الحصول على كبار السن لا بد من مواصلة هذه الجهود. نظام رينين أنجيوتنسين (RAS) يلعب دورا مركزيا في تنظيم نظام القلب والأوعية الدموية في المقام الأول من خلال تعزيز تصلب الشرايين، والتهاب، تضيق الأوعية النظامية، وتفعيل الجهاز العصبي الودي (الشكل 1) 2-8.
وRAS هو نظام الهرموني الذي يتم تفعيلها عند الخلايا المجاورة للكبيبة الكلى تفرز الرينين في مجرى الدم استجابة لانخفاض ضغط الدم، وزيادة sympatالتحفيز hetic، أو انخفاض تدفق الصوديوم البقعة الكثيفة. الرينين يتأيض مولد الأنجيوتنسين (تصنيعه في الكبد) لتشكيل أنجيوتنسين الأول (آنغ لي). آنج لي ثم يتم استقلاب من قبل المحول للأنجيوتنسين انزيم (ACE)، وهو إنزيم خارجي على الجانب اللمعية من خلايا بطانة الأوعية الدموية، وخاصة في الرئتين والكليتين، لتشكيل أنجيوتنسين الثاني (آنج الثاني)، والببتيد المستجيب الرئيسي للRAS. آنج الثاني قادر على تفعيل نوعين مستقبل. مستقبلات نوع 1 (AT 1 R) ومستقبلات نوع 2 (AT 2 R)، على حد سواء التي تنظم نظام القلب والأوعية الدموية، والحفاظ على السوائل والكهارل التوازن وتعتبر الآن أن تؤثر على الوظيفة المعرفية والأمراض العصبية التنكسية العمليات 8،9. وتفيد التقارير ان، RAS في الدماغ محددة المحلي لتجميع مستقل انج الثاني. في الدماغ، ويتم تصنيعه في مولد الأنجيوتنسين البروتين السلائف في دبق نجمي الخلايا 10 تحويلها إلى آنغ لي من قبل مثل الرينين انزيم 3، ربما ملزمة prorenin لمستقبلات prorenin11، وبعد ذلك تحويلها إلى آنغ الثاني بواسطة انزيم المحول للأنجيوتنسين وهو ما يعبر عنه بكثرة على سطح الخلية من الخلايا العصبية في الدماغ (12). هذا intrabrain ولدت آنغ الثاني هو ناهض للدماغ AT 1 وايه 2 المستقبلات التي يتم عزل من المنقولة عن طريق الدم انج الثاني.
في حين أن AT 1 R تلعب دورا هاما الفسيولوجية، وأفضل المعروف للآثار المرضية في جميع أنحاء الجسم، مما يؤثر في المقام الأول على نظام القلب والأوعية الدموية والكلى (الشكل 2). عندما يربط انج الثاني لAT 1 R، فإنه يتسبب تضيق الأوعية. زيادة المقاومة لتدفق الدم ورفع ضغط الدم. كما أنها تشجع على تخليق وإفراز الألدوستيرون وفاسوبريسين، مما يؤدي إلى زيادة الصوديوم واحتباس الماء. ويمكن لهذه الآثار أيضا لحث تلف في الدماغ الإقفاري وإدراكيا ويرتبط مرض باركنسون ومرض الزهايمر، وتنظيم السكرقسم التدريب والامتحانات، وكذلك يجري تحديدها مؤخرا أن تؤثر على التعلم والذاكرة 13-15. هناك حلقة مفرغة في RAS في هذا AT 1 R على الخلايا المجاورة للكبيبة في الكلى يحول دون إفراز الرينين. ومن المثير للاهتمام، وAT 2 R عموما مكافحة ينظم عمل AT 1 R، مما تسبب توسع الأوعية، ثمرة neurite، تجدد المحاور، ومكافحة انتشار الأسلحة النووية، وcerebroprotection ضمن أشياء أخرى كثيرة 16-20. كما تم تحديد AT 2 R كهدف لمكافحة ارتفاع ضغط الدم ومؤخرا، الأدوية المضادة للسرطان 21. تحديد توطين وكثافة من مستقبلات انج الثاني في الأنسجة المختلفة، وكيف تتأثر من قبل مختلف العلاجات والحالات المرضية باستخدام الكمي قياس الكثافة تصوير الإشعاع الذاتي مستقبلات سوف تساعد في الكشف عن الدور الذي لعبته RAS في أمراض معينة.
وقد استخدم مستقبلات تصوير الإشعاع الذاتي لأكثر من 30 عاما في وسيلة فعالة لتشير إلى وجود أنجيوتنسين الأولأنا مستقبلات وغيرها من مكونات RAS في الدماغ وغيرها من أنسجة الجرذان والفئران، خنزير غينيا، والكلب والإنسان في إطار مجموعة من الظروف التجريبية 22-34. أهمية تحديد مستقبلات انج الثاني داخل الدماغ هو أن واحدة يمكن تطبيقها التشريح الوظيفي لتصرفات انج الثاني في الدماغ، على سبيل المثال، فإن وجود AT 1 R في النواة مجاور للبطين من منطقة ما تحت المهاد (PVN) يشير إلى وجود وظيفة من آنغ الثاني في الدماغ لتحفيز فاسوبريسين، الأوكسيتوسين أو الإفراج القشرية الافراج عن هرمون (CRH)، أو تفعيل الجهاز العصبي الودي. وهكذا، والأدوية التي تعمل على منع AT 1 R قد يقلل من بعض هذه الآثار بوساطة PVN المرتبط مع أكثر نشاط RAS الدماغ. التقدم في العمل يشير إلى أن استخدام AT 1 الخصوم R يمكن أن تقلل ما بعد الصدمة الإجهاد اضطراب (PTSD) الإفراج -induced من CRH ويخفف من أعراض اضطراب ما بعد الصدمة (هيرت وآخرون، قدم للنشر). وPVN، تحت القبوومن المعروف جهاز (SFO)، واللوزة لتنظيم التوازن، شهية / العطش والنوم والذاكرة، وردود الفعل العاطفية، وهي المناطق المستهدفة من هذه الدراسة مظاهرة. تم فحص هذه المناطق من خلال جمع أقسام الاكليلية من الدماغ على شرائح المجهر، وعلاج المقاطع مع مثبطات محددة جنبا إلى جنب مع لجين مشع معين لمستقبلات انج الثاني. في هذه الدراسة، يتم سرد، واستخدام كافة المواد والكواشف جنبا إلى جنب مع البائعين اقترح اليود 125 إلى radiolabel على مستقبلات انج الثاني، ساركوزين 1، آيسولوسين 8 انج الثاني (SI انج الثاني)، الذي كان آنذاك وتنقيته كما أحادية 125 I -SI انج الثاني باستخدام أساليب HPLC كما هو موضح سابقا (35). استخدام هذا جين مشع نشاط معين مرتفع يسمح التصور من مناطق منخفضة، متوسطة وعالية الكثافة مستقبلات بعد التعرض للأقسام رديولبلد إلى فيلم الأشعة السينية. من خلال معايرة الفيلم مع المعايير عجينة الدماغ التي تحتوي على كميات معروفة من اليود 125، ومبلغ محددمن آنغ الثاني مستقبلات ملزم في منطقة يمكن قياسها كميا. في الدراسات التجريبية، ومستقبلات انج الثاني ملزمة في أدمغة الاشخاص الخاضعين للتجارب يمكن مقارنة ذلك في أدمغة الأشخاص الخاضعين للمراقبة. يمكن أن تشير إلى هذا سواء يتم تغيير تصرفات انج الثاني ردا على حالة وراثية، شذوذ المظهري، دولة المرض أو العلاج من تعاطي المخدرات. ومن ثم يمكن تطبيق هذه المعرفة لتطوير علاجات لعلاج الأمراض المرتبطة ديسريغولاتيون من RAS. التقنيات البديلة التي تحدد مستقبل مواقع الربط، ولكن مع قرار خفض التشريحية، ملزمة المقايسات التي تستخدم الاستعدادات غشاء الأنسجة المستمدة من الخليط الأنسجة، والتي يتم تحضين مع لجين مشع على مجموعة من تركيزات لتقييم جين مشع تقارب ملزمة كما ثابت التفكك (K D ) وقدرة ملزمة القصوى (ماكس ب) من الأنسجة من الاهتمام.
بروتوكول صفها هنا يمكن تقسيمها إلى 5 المشارك الرئيسيmponents: إعداد أقسام الأنسجة لمستقبلات تصوير الإشعاع الذاتي. مستقبلات تصوير الإشعاع الذاتي. تعرض فيلم والتنمية؛ علم الانسجة؛ وقياس الكثافة تحليل الصور.
ويحدد بروتوكول صفها التصور من "مجموع" و "غير محددة" ملزمة للجين مشع في المقاطع المتجاورة من أقسام الاكليلية من الدماغ القوارض من قبل حصادها وتخزينها في -80 درجة مئوية، ويمكن أن تكون قابلة للتطبيق بسهولة إلى كل الأنسجة التي حلت تشريحيا الأساسات التي تعرض كميا…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by NIH Grant HL-113905
500ml Plastic Beakers | Fisher | 02-591-30 | |
24mm x 60mm Coverslips | Fisher | 22-050-25 | |
Autoradiography Imaging Film 24x30cm | Carestream-Biomax MR Film | 891-2560 | |
Bacitracin (from Bacillus licheniformis) | Sigma | B-0125 | |
Cardboard Sheet 8×11 | Crescent Illustration Board #201 | 201 | |
Coplin Jars | Fisher Scientific | E94 | |
Commercial hair dryers | Conair | Model SD6X | |
Disposable Culture Tubes | Fisher | 14-961-26 | |
EDTA (Disodium salt, Dihydrate) | USB Corporation | 15-699 | |
Ethanol | Fisher | 16-100-210 | |
Formulary Substitute for D-19 Developer | Photographers Formulary, Inc. | 01-0036 | |
Glacial Acetic Acid | Fisher | A38 SI-212 | |
Histoprep / OCT | Fisher | SH75-125D | |
Film Fixer | Kodak | 5160320 | |
Photo flo | Kodak | 1464502 | |
Losartan | Fisher/Tocris | 37-985-0 | |
MCID™ Core 7.0 | MCID | N/A | |
NaCl | Fisher | S271 | |
Peel-A-Way slide grips | VWR | 48440-003 | |
Permount | Fisher | SP15-100 | |
PD123319 | Fisher | 13-615-0 | |
Premium Charged Slides , Fine Ground Edge | Premiere Microscope Slides | 9308W | |
125I Ligands | Perkin Elmer | NEX- 248 | |
125SI-Ang II | George Washington University | Radioiodinated by Dr. Speth | |
Slide Mailers | Fisher Scientific | HS15986 | |
Sodium Dibasic Phosphate Anhydrous (Na2PO4) | Fisher | RDCS0750500 | |
Sodium Acetate (Anhydrous) | Fisher | BP333-500 | |
Thionin | Fisher | T409-25 | |
X-Ray Casette (10 x 12) | Spectronics Corporation | Four Square | |
Xylene | Fisher | X3P-1GAL |