استكشاف الشرياني العضلات الملساء قناة البوتاسيوم Kv7 الدالة باستخدام المشبك التصحيح الكهربية وتخطيط العضل الضغط
Summary
يمكن قياس Kv7 (KCNQ) البوتاسيوم في النشاط قناة myocytes الشرايين معزولة (باستخدام تقنيات التصحيح المشبك الكهربية) بالتوازي مع قياسات المضيقة / موسع الردود (باستخدام تخطيط العضل الضغط) يكشف عن معلومات مهمة حول دور كل من القنوات في الأوعية الدموية Kv7 علم وظائف الأعضاء والعضلات الملساء علم الصيدلة.
Abstract
انكماش أو التخفيف من خلايا العضلات الملساء في جدران الشرايين المقاومة يحدد قطر الشريان وبالتالي تسيطر على تدفق الدم عبر الأوعية ويساهم في ضغط الدم النظامية. وينظم عملية انكماش في المقام الأول تركيز الكالسيوم عصاري خلوي ([CA 2 +] CYT)، والذي هو بدوره يسيطر عليها مجموعة متنوعة من نقل أيون والقنوات. القنوات الأيونية هي وسيطة مشتركة في مسارات نقل الإشارة تفعيلها من خلال الهرمونات فعال في الأوعية تضيق الأوعية أو لإحداث توسع الأوعية. وغالبا ما يتم استهداف القنوات الأيونية من العوامل العلاجية عمدا إما (مثل حاصرات قنوات الكالسيوم تستخدم للحث على توسع الأوعية وانخفاض ضغط الدم) أو عن غير قصد (مثل للحث على غير المرغوب فيه الآثار الجانبية القلبية الوعائية).
وقد تم مؤخرا Kv7 (KCNQ) قنوات البوتاسيوم الجهد تنشيط تورط بأنها مهمة targ الفسيولوجية والعلاجيةETS لتنظيم تقلص العضلات الملساء. لتوضيح أدوار محددة من Kv7 القنوات في كل من نقل الإشارة والفسيولوجية في أعمال العوامل العلاجية، ونحن بحاجة لدراسة كيفية نشاطهم هو التضمين على المستوى الخلوي، فضلا عن مساهمتها تقييم في سياق الشريان سليمة.
الشرايين المساريقي الفئران توفير نظام نموذجا مفيدا. ويمكن الشرايين تشريح بسهولة، وتنظيفها من النسيج الضام، وتستخدم لإعداد myocytes الشرايين معزولة عن التصحيح المشبك الكهربية، أو مقنى وضغط لقياسات مضيق للأوعية / عائي الردود في ظل الظروف الفسيولوجية نسبيا. نحن هنا تصف الأساليب المستخدمة لكلا النوعين من القياسات وتقديم بعض الأمثلة للكيفية التي يمكن أن تكون متكاملة في التصميم التجريبي لتوفير فهم أوضح للأدوار هذه القنوات الأيونية في تنظيم نغمة الأوعية الدموية.
Protocol
Discussion
الأساليب والنهج التجريبي الموصوفة هنا هي قوية جدا ويمكن أن تسفر عن نتائج واضحة وقابلة للتكرار عندما يطبق مع الاهتمام بالتفاصيل الدقيقة. التسجيلات الكهربية جيدة وانقباض / تمدد الشرايين قطاعات تعتمد على صحة الخلايا وشرائح الشريان، على التوالي. يمكن الاستعدادات الخلي…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد تم تمويل هذا العمل من خلال منحة من القلب والرئة والدم المعهد (NIH-R01 HL089564) لKLB وقبل الدكتوراه المنح الدراسية من جمعية القلب الأمريكية (09PRE2260209) وآرثر لمؤسسة J. شميت BKM.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Sodium Chloride | Sigma | S5886 | Dissecting Solution: 145 Bath solution for Electrophysiology*: 140 Internal solution for electrophysiology: 10 Isolation solution for myocytes*: 140 Bath solution for pressure myography: 145 Lumen solution for pressure myography: 145 |
| Potassium chloride | Sigma | P5405 | Dissecting Solution: 4.7 Bath solution for Electrophysiology*: 5.36 Internal solution for electrophysiology: 135 Isolation solution for myocytes*: 5.36 Bath solution for pressure myography: 4.7 Lumen solution for pressure myography: 4.7 |
| Potassium EGTA | Sigma | E4378 | Internal solution for electrophysiology: 0.05 |
| HEPES | Sigma | H9136 | Bath solution for Electrophysiology*: 10 Internal solution for electrophysiology: 10 Isolation solution for myocytes*: 10 |
| Disodium hydrogen phosphate | Sigma | S5136 | Isolation solution for myocytes*: 0.34 |
| Potassium hydrogen phosphate | Sigma | P5655 | Isolation solution for myocytes*: 0.44 |
| Magnesium Chloride | Sigma | M2393 | Bath solution for Electrophysiology*: 1.2 Internal solution for electrophysiology: 1 Isolation solution for myocytes*: 1.2 |
| Calcium Chloride | Sigma | C7902 | Bath solution for Electrophysiology*: 2 Isolation solution for myocytes*: 0.05 |
| Sodium phosphate | Fisher Scientific | BP331-1 | Dissecting Solution: 1.2 Bath solution for pressure myography: 1.2 Lumen solution for pressure myography: 1.2 |
| Magnesium Sulfate | Sigma | M2643 | Dissecting Solution: 1.17 Bath solution for pressure myography: 1.17 Lumen solution for pressure myography: 1.17 |
| MOPS | Fisher Scientific | BP308 | Dissecting Solution: 3 Bath solution for pressure myography: 3 Lumen solution for pressure myography: 3 |
| Pyruvic acid | Sigma | P4562 | Dissecting Solution: 2 Bath solution for pressure myography: 2 Lumen solution for pressure myography: 2 |
| EDTA dihydrate | Research Organics | 9572E | Dissecting Solution: 0.02 Bath solution for pressure myography: 0.02 Lumen solution for pressure myography: 0.02 |
| D-Glucose | Sigma | G7021 | Dissecting Solution: 5 Bath solution for Electrophysiology*: 10 Internal solution for electrophysiology: 20 Isolation solution for myocytes*: 10 Bath solution for pressure myography: 5 Lumen solution for pressure myography: 5 |
| Bovine serum albumin | Sigma | A3912 | Dissecting Solution: 1% Lumen solution for pressure myography: 1% |
| pH | Dissecting Solution: 7.4 Bath solution for Electrophysiology*: 7.3 Internal solution for electrophysiology: 7.2 Isolation solution for myocytes*: 7.2 Bath solution for pressure myography: 7.4 Lumen solution for pressure myography: 7.4 |
||
| Osmolarity | Dissecting Solution: 300 Bath solution for Electrophysiology*: 298 Internal solution for electrophysiology: 298 Isolation solution for myocytes*: 298 Bath solution for pressure myography: 300 Lumen solution for pressure myography: 300 |
||
*11 |
|||
Table 1. Components of solutions used in the experiment. |
References
- Passmore, G. M. KCNQ/M Currents in Sensory Neurons: Significance for Pain Therapy. J. Neurosci. 23, 7227-7236 (2003).
- Falloon, B. J. Comparison of small artery sensitivity and morphology in pressurized and wire-mounted preparations. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 268, H670-H678 (1995).
- Dunn, W. R. Enhanced resistance artery sensitivity to agonists under isobaric compared with isometric conditions. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 266, H147-H155 (1994).
- Buus, N. H. Differences in sensitivity of rat mesenteric small arteries to agonists when studied as ring preparations or as cannulated preparations. Br. J. Pharmacol. 112, 579-587 (1994).
- Abdelhalim, M. A. Effects of big endothelin-1 in comparison with endothelin-1 on the microvascular blood flow velocity and diameter of rat mesentery in vivo. Microvasc. Res. 72, 108-112 (2006).
- Altura, B. M. Dose-response relationships for arginine vasopressin and synthetic analogs on three types of rat blood vessels: possible evidence for regional differences in vasopressin receptor sites within a mammal. J. Pharmacol. Exp. Ther. 193, 413-423 (1975).
- Henderson, K. K. Vasopressin-induced vasoconstriction: two concentration-dependent signaling pathways. J. Appl. Physiol. 102, 1402-1409 (2007).
- Mackie, A. R. Vascular KCNQ potassium channels as novel targets for the control of mesenteric artery constriction by vasopressin, based on studies in single cells, pressurized arteries, and in vivo measurements of mesenteric vascular resistance. J. Pharmacol. Exp. Ther. 325, 475-483 (2008).
- Brueggemann, L. I. Differential effects of selective cyclooxygenase-2 inhibitors on vascular smooth muscle ion channels may account for differences in cardiovascular risk profiles. Mol. Pharmacol. 76, 1053-1061 (2009).
- Brueggemann, L. I., Kaneez, F. S. . Patch Clamp Technique. , (2012).
- Berra-Romani, R. TTX-sensitive voltage-gated Na+ channels are expressed in mesenteric artery smooth muscle cells. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 289, H137-H145 (2005).
