Summary

마우스의 심장 수축력의 조사에 대 한 격리 유두 근육의 수축력 측정

Published: September 17, 2015
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Summary

뮤린 좌심실 유두근는 체외에서 심근 수축력을 조사하는데 사용될 수있다. 이 문서 자세히 분리 실험 프로토콜 심장 수축 특성을 연구에 대해 설명합니다.

Abstract

성인 마우스 마음에서 격리 유두근는 다른 생리 / 병리 적 조건에서 심장 수축력을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 수축 특성은 독립적으로 혈관 TONUS neurohumoral 또는 상태와 같은 외부의 영향을 평가할 수있다. 그것은 고립 된 심장 근육 세포와 단일 세포 측정 사이와 심 초음파 등의 생체 내 연구의 과학적인 접근 방식을 보여줍니다. 우수한 모델이 심장 생리학 / 병태를 연구하고되는 약물에 의해 변조 또는 트랜스 제닉 동물 모델의 탐색과 같은 조사를 위해 사용될 수있다, 따라서, 유두근 제제는 역할을한다. 여기, 우리는 장기 목욕 설정에서 심장 수축력을 조사하기 위해 쥐의 좌전 유두근을 분리하는 방법을 설명합니다. 심실 벽으로부터 격리 근육 스트립 제제와 대조적으로, 유두근은 근육 tissu TOTO을 손상시키지 않고 제조 할 수있다심각 전자. 장기 화장실 설치는 여러 온도 조절, 기체를 첨가 전극 장착 된 장기 목욕 챔버로 구성되어 있습니다. 격리 된 유두 근육 기관 목욕 실에서 해결 전기적 자극한다. 경련 유발 력은 그러한 힘 진폭 트 및 동력학 분석되는 트 같이 압력 변환기 및 파라미터를 이용하여 기록된다. 다른 실험 프로토콜 같은 카테콜아민 또는 다른 약제로서 수축 화제의 칼슘 및 주파수 별 수축뿐만 아니라, 용량 – 반응 곡선을 조사하기 위하여 수행 될 수있다. 또한 허혈과 같은 병리학 적 급성 조건을 시뮬레이션 할 수있다.

Introduction

심장 수축성 그들의 역할을 참조 이온 채널 단백질 등의 조사는 다른 pathomechanisms를 발견하고 그러한 허혈 및 심장 마비와 같은 심장 질환에 대한 새로운 치료 전략을 구축하는 것이 필수적이다.

포유류 심근 수축 기능은 다양한 이온 채널, 전송기 및 다른 단백질에 의해 조절되는 것으로 알려져있다. 활동 전위는 2 + 채널이 세포 외 공간에서 칼슘 유입에 이르게이어서 칼슘 2 +에 휴대 수축 2 트리거 칼슘 2 + 릴리스 (CICR 1), 유도 된 칼슘 전압 의존 sarcolemmal의 L 형의 활성화를 불러 일으켰다. 생리 학적 또는 병리학 적 스트레스에 심장 수축력과 적응에 중심적인 역할을 -signaling 칼슘. 카테콜아민 따라서 캠프를 합성 아데 닐 레이트 사이 클라 (AC)을 자극, 심장 β 아드레날린 수용체를 활성화합니다. 활성화되는, PROTEIN 칼슘 2 + 과도 심장 수축력의 1,3,4의 수정의 결과로 L 형 칼슘 채널, phospholamban 및 ryanodine 수용체와 같은 다른 세포와 막 관련 단백질을 인산화 (PKA)을 키나제. 캠프 포스 (PDE)에 의해 분해된다. β – 아드레날린 수용체 이외의 GS-결합 수용체의 활성화는 또한 캠프의 축적으로 이어집니다.

절연 심실 근육 스트립 수축력 측정 기술은 물론 더 큰 포유류 5-8 확립된다. 유전자의 가능성이 생쥐 대상에 기초하여, 쥐 심장 생리학을 분석하는 방법을 확립하는 것이 중요하다. 그러나 생쥐에서 고립 근육 준비의 생리적 특성에 대한 기존의 데이터는 실험 조건 9-12에 따라 다릅니다.

한 방법은 좌심실 유두근 사전의 심장 수축력을 분석하는 데 사용됩니다체외에서 parations. 심장 수축력의 조사는 혈압, neurohumoral 자극과 신체 대사 스트레스 등의 생체 내 심장 수축력을 수정 영향의 부재에서 수행된다. 계약 근육 준비의 박동 속도는 엄격하게 정의 임의로 변경 될 수 있습니다. 트 위치 력 특정 칼슘 농도로서 자극, 주파수 또는 온도를 상회의 맥락에서 분석 될 수있다. 또한,이 방법은 상이한 신호 경로 구성 요소를 조사하고, 상기 언급 된 실험 조건을 제어함으로써, 유전자 변형 마우스 모델의 심장 성능을 비교하기 위해 사용될 수있다.

Protocol

주 : 분리 과정의 기본 단계는도 1에 도시 된 모든 단계가 다음 프로토콜에서 상세히 설명된다.. 유두근 분리, 기관 목욕 챔버에 장착, 수집 및 분석은 연속적인 의무 시간 척도에서 수행된다. 모든 동물 실험은 동물의 보호에 관한 독일 법률에 따라 수행하고, 하이델베르크 대학의 윤리 심사위원회에 의해 승인되었다. 계측 1. 준비 ?…

Representative Results

절연 뮤린 유두근 제제의 수축력 측정이 원고의 프로토콜은 생리 학적 조건 하에서 실험 재현성있는 결과를 달성하기 위해 최적의 상태로 조정된다. 최적의 실험 조건을 정의하기 위해 우리는 기관 욕 온도 및 세포 외 칼슘 농도 (도 12 참조) 가변 파일럿 실험을 수행 하였다. 여기에 설명 된 프로토콜은 1.5 mm의 세포 외 칼슘 농도 및 32 ° C의 온도로 수행 하였다. 기저 …

Discussion

이 논문에서는 마우스에서 심장 생리학 및 병리학 관련된 여러 과학 질문에 응답뿐만 아니라 형질 전환 라인 분석 및 새로운 약학 적 접근법의 검색을 지원하는 데 사용할 수있는 시험 관내 뮤린 유두근 수축력을 조사하는 방법을 서술 심장 기능 장애를 치료한다. 우리는 심근 수축력의 생리 병리학 적 및 약리학 적 특성을 평가하기 위해,이 방법의 사용을 예시한다 (도 3 참조)…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 독일 연구 협회 (KFO 196 "Signaltransduktion BEI adaptativen 싶게 maladaptiven kardialen 리모델링-Prozessen", 1638 / 1-2 FR)에 의해 심장 혈관 연구, 건강 연구의 독일 센터의 일부에 대한 DZHK (독일 센터에 의해 지원되었다 , BMBF (교육 및 연구 독일 정부) 이니셔티브)이다.

Materials

Sodium chloride Sigma-Aldrich S7653
Sodium bicarbonate Sigma-Aldrich S5761 
Potassium chloride Sigma-Aldrich P9333
Glucose Sigma-Aldrich D9434 
Sodium pyruvate Sigma-Aldrich P5280 
Calcium chloride dihydrate Sigma-Aldrich 223506
Magnesium sulfate heptahydrate Sigma-Aldrich 230391
Potassium phosphate monobasic Sigma-Aldrich P 5655
2,3-Butanedione monoxime Sigma-Aldrich B0753
Forskolin Sigma-Aldrich F3917 Hazard statement H312, solve in DMSO
3-?Isobutyl-?1-?methylxanthine Sigma-Aldrich I5879 Hazard statement H 302, solve in DMSO
Dimethyl sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich D2650
Isoprenaline hydrochloride Sigma-Aldrich I5627 Hazard statement H 315-H319-H335
Sodium Heparine 250.000 IE/10ml ratiopharm PZN 3874685
Histamine dihydrochloride Sigma-Aldrich H7250 Hazard statement H 315-H 317-H319- H334-H335

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Cite This Article
Uhl, S., Freichel, M., Mathar, I. Contractility Measurements on Isolated Papillary Muscles for the Investigation of Cardiac Inotropy in Mice. J. Vis. Exp. (103), e53076, doi:10.3791/53076 (2015).

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