Оценка микрососудистой функции человека жировой ткани с помощью Videomicroscopy
Summary
Videomicroscopy системы используются для изучения функциональных свойств изолированных жировой ткани артериол в ответ на физиологические и фармакологические стимулы. Этот метод может использоваться для изучения микрососудистой фенотипов доменов разных жировой ткани в тучных людей.
Abstract
В то время как ожирение тесно связано с развитием метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний, мало что известно о механизмах, которые регулируют эти процессы. Он предположил, что про атерогенные посредников, освобожден из жировой ткани, особенно в связи с Центральной/висцеральных ожирение может способствовать патогенных сосудистые изменения локально и системно, и понятие, сердечно-сосудистых заболеваний может быть следствием дисфункции жировой ткани продолжает развиваться. Здесь мы описываем уникальный метод videomicroscopy, который включает в себя анализ сосудорасширяющим и сосудосуживающие реакции нетронутыми малых человека артериол, удалены из жировых депо живых человеческих субъектов. Videomicroscopy используется для изучения функциональных свойств изолированных микрососудов в ответ на фармакологических или физиологические стимулы, используя давление системы, которая имитирует условия в естественных условиях . Методика является полезным подходом к пониманию патофизиологии и молекулярных механизмов, которые способствуют сосудистые дисфункции локально в среде жировой ткани. Кроме того ненормальности в жировой ткани microvasculature также были связаны с системными заболеваниями. Мы применили эту технику для изучения сосудистой ответы депо конкретных ожирением предметам. Мы оценивали эндотелий зависимой вазодилатация увеличение потока и ацетилхолина в жировой артериол (50-350 мкм внутренний диаметр, 2-3 мм в длину), изолированных от двух различных жировых депо во время бариатрической хирургии от того же лица. Мы продемонстрировали, что артериол от висцерального жира exhibit зрением эндотелий зависимой вазодилатации, по сравнению с судов, изолированный от подкожные депо. Результаты показывают, что висцеральных микроокружения ассоциируется с сосудистой эндотелиальной дисфункции, которые могут иметь отношение к клинические наблюдения, связывание увеличение висцеральных ожирение механизмы системного заболевания. Метод videomicroscopy может использоваться для изучения сосудистой фенотипов из различных жировых отложений, а также сравнивать результаты разных людей с разной степенью ожирения и метаболических дисфункции. Этот метод может также использоваться для изучения сосудистой ответы продольно в ответ на клинических вмешательств.
Introduction
Videomicroscopy является полезным методом, используется для изучения вазомоторной функции мелких артериол, удалены из живых человеческих субъектов ex vivo. Наша лаборатория была сосредоточена на разбор из крошечных микрососудов из различных жировой ткани отсеков для характеристики воздействия различных жировых микросреды на microvasculature. Основным преимуществом этого метода является что кровеносных сосудов, удаляется из организма человека оставаться функциональным и могут быть рассмотрены легко в течение нескольких минут до часов после биопсии. Физиологические условия являются передразнил и устойчивый Трансмуральное давление поддерживается в пространстве внутрипросветная через микро стекло канюли, которые пилки многие характеристики в естественных условиях . 1 , 2 Кроме того, надежный videomicroscopy установка с автоматизированной край обнаружения программного обеспечения позволяет для качественной и количественной оценки эндотелий зависимых и – независимый сосудорасширяющим и сосудосуживающие потенциала изолированных суда в режиме реального времени, позволяющей быстрого физиологических оценки в ответ на физическую и фармакологические стимулы. 3 другие микрососудистой техники также доступны такие как проволока миография, которая имеет тенденцию быть менее затратным по времени и измерить напряжение ответы на различные агонисты датчика силы.
Наша лаборатория применял videomicroscopy для изучения взаимосвязи между ожирением и сосудистые дисфункции, сосредоточив внимание на воздействие различных жировой ткани доменов на сосудистую. Центральное ожирение с накоплением внутрибрюшного висцерального жира наиболее тесно связан с adipocytokine производства, метаболической дисфункцией и кардиометаболического риска. Он постулат, что дисфункции жировой ткани с чрезмерное производство про атерогенные цитокинов и АдипоКин dysregulation сильно вовлечены в эти процессы, но конкретные регуляторных молекул и цели лечения остаются во многом Неоткрытая. 4 . Кроме того, на уровне местных жировой ткани, капиллярные разрежения и нарушением перфузии были связаны с pseudohypoxia жировой ткани и регуляции метаболизма. Развивается гипотеза, что сердечно-сосудистых заболеваний может быть следствием дисфункции жировой ткани. Про атерогенные посредников, освобождены от жира, особенно в связи с Центральной/висцеральных ожирение, скорее всего, поощрять эндотелиальной дисфункции и патогенных сосудистых изменений, которые могут быть проявляются локально в жировой сосудистую и обнаружен с помощью Здесь описаны методики. 5
Функциональной оценки артериол изолированных жировой ткани является полезным подходом к пониманию патофизиологии и молекулярные механизмы, способствующие сосудистые дисфункции человека ожирения. Для изучения механизмов, которые способствуют жировых депо конкретных дисфункции, мы разработали методы для изучения эндотелий зависимых и – независимый сосудорасширяющих ответы microvasculature и вычислить выражение различных нормативных кандидаты в паре висцеральных и подкожной (SC) жировой ткани образцов получены из тучных субъектов в то время бариатрической хирургии.
Protocol
Representative Results
Discussion
Рассечение и изоляции жировой артериол от окружающих тканей может быть длительным и трудоемким процессом с тщательным вниманием к деталям и технический протокол. Microdissection процедура требует тщательной навыки и специализированных рассечение посуды для предотвращения потенциального у…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы хотели бы поблагодарить добровольцев за их участие в этих исследованиях и хирургического персонала в Бостонский Медицинский центр для предоставления биопсий жировой ткани. Д-р ГОКе поддерживается национальных институтов здравоохранения (НИЗ) грантов, HL081587, HL114675 и HL126141. Д-р Farb поддерживается NIH Грант K23 HL135394.
Materials
| Chemical Name | |||
| Acetylcholine | Sigma Aldrich | A6625 | |
| Calcium chloride (CaCl2) | Sigma Aldrich | 223506 | |
| D-(+)-Glucose | Sigma Aldrich | G5767 | |
| Endothelin-1 | Sigma Aldrich | E7764 | |
| Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N’,N’-tetra acetic acid (EGTA) | Sigma Aldrich | E3889 | |
| Ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) | Sigma Aldrich | E9884 | |
| HEPES | Sigma Aldrich | H3784 | |
| Nw-nito-L-arginine methyl ester hydrochloride | Sigma Aldrich | N5751 | |
| Magnesium sulfate (MgSO4) | Sigma Aldrich | M7506 | |
| Potassium chloride (KCL) | Sigma Aldrich | P3911 | |
| Potassium phosphate (KH2PO4) | Sigma Aldrich | P5655 | |
| Papaverine | Sigma Aldrich | P3510 | |
| Sodium bicarbonate (NaHCO3 ) | Sigma Aldrich | S6014 | |
| Sodium chloride (NaCl) | Sigma Aldrich | S7653 | |
| Sodium phosphate monobasic monohydrate (NaH2Po4) | Sigma Aldrich | S9638 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Forceps | Finescience tools | 15000-08 | |
| Inverted microscope | Zeiss Achromat | ||
| Laboratory tubing | Euro-Pharm | 250100306F999 | |
| Needle/pippette puller | David kopf instruments | 720 | |
| Ophthalmic monofilament nylon suture | Surgical specialties | A7756N | |
| Scissors | Finescience tools | 150000-08 | |
| Vessel Chamber | DMT | VAS v.2.1 |
Referências
- Schubert, R., Mulvany, M. J. The myogenic response: established facts and attractive hypotheses. Clin Sci (Lond). 96 (4), 313-326 (1999).
- Jadeja, R. N., Rachakonda, V., Bagi, Z., Khurana, S. Assessing Myogenic Response and Vasoactivity In Resistance Mesenteric Arteries Using Pressure Myography. J Vis Exp. (101), e50997 (2015).
- Gutterman, D. D., et al. The Human Microcirculation: Regulation of Flow and Beyond. Circ Res. 118 (1), 157-172 (2016).
- Fuster, J. J., Ouchi, N., Gokce, N., Walsh, K. Obesity-Induced Changes in Adipose Tissue Microenvironment and Their Impact on Cardiovascular Disease. Circ Res. 118 (11), 1786-1807 (2016).
- Farb, M. G., et al. Reduced adipose tissue inflammation represents an intermediate cardiometabolic phenotype in obesity. J Am Coll Cardiol. 58 (3), 232-237 (2011).
- Farb, M. G., et al. WNT5A-JNK regulation of vascular insulin resistance in human obesity. Vasc Med. 21 (6), 489-496 (2016).
- Durand, M. J., Phillips, S. A., Widlansky, M. E., Otterson, M. F., Gutterman, D. D. The vascular renin-angiotensin system contributes to blunted vasodilation induced by transient high pressure in human adipose microvessels. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 307 (1), H25-H32 (2014).
- Farb, M. G., et al. Cyclooxygenase inhibition improves endothelial vasomotor dysfunction of visceral adipose arterioles in human obesity. Obesity (Silver Spring). 22 (2), 349-355 (2014).
- Park, S. Y., et al. Impact of age on the vasodilatory function of human skeletal muscle feed arteries. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 310 (2), H217-H225 (2016).
- Ives, S. J., et al. Human skeletal muscle feed arteries studied in vitro: the effect of temperature on alpha(1)-adrenergic responsiveness. Exp Physiol. 96 (9), 907-918 (2011).
- Grizelj, I., et al. Reduced flow-and acetylcholine-induced dilations in visceral compared to subcutaneous adipose arterioles in human morbid obesity. Microcirculation. 22 (1), 44-53 (2015).
- Farb, M. G., et al. Arteriolar function in visceral adipose tissue is impaired in human obesity. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 32 (2), 467-473 (2012).
- Tanner, M. J., et al. Dynamin-Related Protein 1 Mediates Low Glucose-Induced Endothelial Dysfunction in Human Arterioles. Am J Physiol Heart Circ Physiol. , (2016).
- Ives, S. J., et al. alpha1-Adrenergic responsiveness in human skeletal muscle feed arteries: the impact of reducing extracellular pH. Exp Physiol. 98 (1), 256-267 (2013).
- Dharmashankar, K., et al. Nitric oxide synthase-dependent vasodilation of human subcutaneous arterioles correlates with noninvasive measurements of endothelial function. Am J Hypertens. 25 (5), 528-534 (2012).
- Truran, S., et al. Adipose and leptomeningeal arteriole endothelial dysfunction induced by beta-amyloid peptide: a practical human model to study Alzheimer’s disease vasculopathy. J Neurosci Methods. 235, 123-129 (2014).
- Karki, S., et al. Forkhead box O-1 modulation improves endothelial insulin resistance in human obesity. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 35 (6), 1498-1506 (2015).
- Shahid, M., Buys, E. S. Assessing murine resistance artery function using pressure myography. J Vis Exp. (76), (2013).
