Isometrisk Contractility måling av musen hvem arterien bruker Wire Myography
Summary
Ledningen myograph teknikken brukes til å undersøke vaskulær glatt muskel funksjoner og skjermen nye stoffer. Vi rapporterer en detaljert protokoll for å måle den isometrisk contractility av musen hvem arterien og screening nye lempelse av vaskulær glatt muskel.
Abstract
Ledningen myograph teknikken brukes til å vurdere contractility av vaskulær glatte musklene i respons til depolarization, GPCR agonister/hemmere og narkotika. Det er mye brukt i mange studier på fysiologiske funksjoner vaskulær glatt muskel, patogenesen av vascular sykdommer som hypertensjon og utviklingen av glatt muskelavslappende medikamenter. Musen er en mye brukt modell dyr med et stort utvalg av sykdom modeller og genetisk endret stammer. Vi innført denne metoden for å måle isometrisk sammentrekning av musen hvem arterien i detalj. Et 1.4 mm segment av musen hvem motstand arterien ble isolert og montert på en myograph kammer ved å sende to stål ledninger gjennom sin lumen. Etter balanse og normalisering skritt, fartøy segmentet var kraftig av en høy-K+ løsning to ganger før sammentrekning analysen. Eksempel av anvendelsen av denne metoden i utviklingen målt vi muskelavslappende effekten av en roman naturlig stoff, neoliensinine, isolert fra en kinesisk urt, embryo av lotus frø (Nelumbo nucifera Gaertn.) på musen hvem arteriene. Fartøyet segmentene montert på myograph kammeret ble stimulert med en høy-K+ løsning. Da force spenningen nådde en stabil vedvarende fase, ble kumulative doser av neoliensinine lagt til kammeret. Vi fant at neoliensinine hadde en doseavhengig muskelavslappende effekt på glatt muskel sammentrekning, dermed antyder at det bærer potensielle aktivitet mot hypertensjon. Fartøyet segmentet kan overleve minst 4 timer etter montering og opprettholde contractility indusert av høy-K+ løsningen for mange ganger, vi foreslå som kan i tillegg wire myograph systemet brukes til den tidkrevende prosessen med narkotikarelaterte screening.
Introduction
Små fartøy myograph systemet brukes her var for å måle den isometrisk kontraksjon av liten motstand med interne diameter spenner 100-400 µm. isolert små båter (ca 2 mm lang) er satt inn ved to 40-µm diameter ledninger og ble deretter montert på mikrometer-side og svinger-side kjever sekvensielt. Denne myograph teknikken ble først foreslått i 19721 og deretter utviklet av Mulvany og hans kolleger2,3,4,5,6. Det er nå en moden teknikk med stabil utstyr, lett ytelse og en standard normalisering prosedyre7,8,9. Vi utnyttet denne metoden med noen modifikasjoner for målene på musen hvem arterien.
Vaskulær glatt muskel linjer veggene i nesten alle blodkar. Deres grunnleggende funksjon er å generere styrker gjennom sammentrekning i respons på ulike stimuli. Den normale contractility av vaskulær glatt muskel er viktig for blodtrykk regulering og ernæring supplere10. Unormal regulering av blodtrykk resulterer i en rekke sykdommer, som høyt blodtrykk, hjertesvikt og Ischemi. Flere studier har antydet at unormal blodtrykk er alltid forbundet med dysfunksjonelle vaskulær glatt muskel, contractility,7,,11,,12,,13. Metoden myograph gjør det mulig for undersøkelse av isometrisk contractility av musen fartøy av ulike stimuli inkludert vasoconstrictors, hemmere og narkotika. Vellykket målinger av sammentrekning vil hjelpe oss å forstå mekanismene blodtrykk vedlikehold og patogenesen av vaskulær glatt muskel-assosiert sykdommer og å utforske romanen terapeutiske metoder.
Mange kinesiske urter har vært mye brukt i klinisk behandling av vascular sykdommer; men forbli deres effektive ingredienser vanligvis ukjent. Dermed er isolasjon og identifikasjon av effektive komponenter svært viktig for utviklingen av romanen narkotika. Flere wire myograph-teknologien gir en enkel tilnærming for screening aktive komponentene i urter. Vi har rapportert flere studier ved hjelp av små fartøy myograph systemet for å undersøke musen hvem arterien sammentrekning og identifisert naturlige forbindelser med anti-hypertensjon aktivitet12,13,14. Her beskriver vi den detaljerte protokoll for metoden myograph og vurdere muskelavslappende effekten av neoliensinine isolert fra embryo av lotus frø (Nelumbo nucifera Gaertn.) 14.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hypertensjon er en utbredt folkehelsen utfordring pga alvorlige komplikasjoner, inkludert hjerte og nyre sykdommer16. Forstå patogenesen av hypertensjon og utforske mer Skjelettmuskel narkotika har blitt en presserende oppgave i dette feltet. Blodtrykk genereres og vedlikeholdes av eksterne motstand av sirkulasjon. Ifølge Poiseuilles lov, relativt liten arteriene generere en stor andel av sirkulasjons motstand og tjene som den dominerende produsenten av blodtrykk3,</…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi takker Dr. Wei Qi He (Soochow University, Suzhou, Kina) og Dr. Yan Ning Qiao (Shaanxi Normal University, Xi’an, Kina) for teknisk assistanse. Dette arbeidet ble støttet av den nasjonale Natural Science Foundation i Kina (Grant 31272311, 81373295 og 81473420) og prosjektet finansiert av den prioritet faglig Program utvikling av Jiangsu høgskolerådet (Grant nr. ysxk-2016).
Materials
| Multi wire myograph system | DMT | 610-M | |
| Stainless steel wire | DMT | 400447 | |
| Geuder dissection scissor | DMT | 400431 | |
| Dumont forceps | DMT | 300413 | |
| PowerLab/8SP | ADInstruments | ML785 | |
| Software | ADInstruments | LabChart 5 | |
| NaCl | SigmaAldrich | S5886 | |
| KCl | SigmaAldrich | P5405 | |
| CaCl2 | SigmaAldrich | C4901 | |
| MgCl2·6H2O | SigmaAldrich | M2393 | |
| D-Glucose | SigmaAldrich | G6152 | |
| HEPES | Sangon Biotech | A100511-0250 | |
| NaOH | SigmaAldrich | S8045 | |
| DMSO | SigmaAldrich | D2650 |
Riferimenti
- Bevan, J. A., Osher, J. V. A direct method for recording tension changes in the wall of small blood vessels in vitro. Agents and Actions. 2 (5), 257-260 (1972).
- Mulvany, M. J., Halpern, W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells in situ. Nature. 260 (5552), 617-619 (1976).
- Mulvany, M. J., Halpern, W. Contractile Properties of Small Arterial Resistance Vessels in Spontaneously Hypertensive and Normotensive Rats. Circulation Research. 41 (1), 19-26 (1977).
- Mulvany, M. J., Nyborg, N. An increased calcium sensitivity of mesenteric resistance vessels in young and adult spontaneously hypertensive rats. British Journal of Pharmacology. 71 (2), 585-596 (1980).
- Mulvany, M. J. . Procedures for investigation of small vessels using small vessel myograph. , (2004).
- Halpern, W., Mulvany, M. J., Warshaw, D. M. Mechanical properties of smooth muscle cells in the walls of arterial resistance vessels. The Journal of Physiology. 275, 88-101 (1978).
- Michael, S. K., et al. High blood pressure arising from a defect in vascular function. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (18), 6702-6707 (2008).
- Bridges, L. E., Williams, C. L., Pointer, M. A., Awumey, E. M. Mesenteric artery contraction and relaxation studies using automated wire myography. Journal of Visualized Experiments. (55), (2011).
- del Campo, L., Ferrer, M. . Wire Myography to Study Vascular Tone and Vascular Structure of Isolated Mouse Arteries. , (2015).
- Fisher, S. A. Vascular smooth muscle phenotypic diversity and function. Physiological Genomics. 42 (3), 169-187 (2010).
- Crowley, S. D., et al. Distinct roles for the kidney and systemic tissues in blood pressure regulation by the renin-angiotensin system. The Journal of Clinical Investigation. 115 (4), 1092-1099 (2005).
- Qiao, Y. N., et al. Myosin phosphatase target subunit 1 (MYPT1) regulates the contraction and relaxation of vascular smooth muscle and maintains blood pressure. The Journal of Biological Chemistry. 289 (32), 22512-22523 (2014).
- He, W. Q., et al. Role of myosin light chain kinase in regulation of basal blood pressure and maintenance of salt-induced hypertension. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 301 (2), H584-H591 (2011).
- Yang, G. M., et al. Isolation and identification of a tribenzylisoquinoline alkaloid from Nelumbo nucifera Gaertn, a novel potential smooth muscle relaxant. Fitoterapia. 124, 58-65 (2018).
- Slezák, P., Waczulíková, I., Bališ, P., Púzserová, A. Accurate Normalization Factor for Wire Myography of Rat Femoral Artery. Physiological Research. 59 (6), 1033-1036 (2010).
- Kearney, P. M., et al. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data. The Lancet. 365 (9455), 217-223 (2005).
- Good, N. E., et al. Hydrogen Ion Buffers for Biological Research. Biochimica. 5 (2), 467-477 (1966).
