血管周囲脂肪組織による変調に焦点を当てた孤立腸間膜動脈を用いた血管緊張応答性の評価
Summary
このプロトコルは、マウスから単離された腸間膜動脈の貫壁性等角張力を評価するためのワイヤ myography の使用を説明し、内皮細胞および血管周囲脂肪組織から放出される因子による変調を特別に考慮する。
Abstract
病態生理学的刺激に対する血管の色調の反応性の変化は、広範囲の心血管および代謝疾患の発症に寄与する。内皮機能不全は、減少した血管拡張および動脈の血管収縮の亢進の主要な原因を表す。脂肪 (脂肪) 動脈を取り巻く組織は、内皮依存性弛緩および/または血管平滑筋細胞の収縮の調節において重要な役割を果たす。内皮と血管周囲脂肪組織との間のクロストークは、ワイヤー myography システムによって取り付けられた血管を使用して、ex vivo で評価することができる。しかし、最適な設定は、異なる種の動物、年齢、遺伝的背景および/または病態生理学的条件に由来する動脈について確立されるべきである。
Introduction
動脈の肥大および収縮は、それぞれ、血管平滑筋細胞のリラクゼーションおよび短縮によって達成される。小さな動脈の血管応答性の変化は、血液中に存在する自律神経およびホルモン (例えば、カテコールアミン、アンジオテンシン II、セロトニン、バソプレシン) によって動脈血圧の恒常性調節に寄与する。局所レベルでは、平滑筋細胞の血管応答は、内膜の内皮細胞と動脈を取り囲む脂肪組織の両方からのシグナルによって変調される (図 1)。
内皮は、受動的な障壁だけでなく、血液と下層の血管平滑筋細胞との間の信号を交換する表面としても機能する。様々な血管作動性物質を放出することにより、内皮は血管トーン応答1の局所制御において重要な役割を果たす。例えば、アセチルコリンに応答して、内皮一酸化窒素合成酵素 (エノス) は、一酸化窒素 (NO) を産生する内皮に活性化され、これは可溶性グアニリルシクラーゼ酸シクラーゼ (sGC)を活性化することによって下層の血管平滑筋の弛緩を誘発する2. その他の血管作動性物質としては、シクロオキシゲナーゼ (例えば、プロスタサイクリン及びトロンボキサン a2)、リポキシゲナーゼ (例えば、12-hydroxyeicosatetraenoic 酸、12-HETE)、およびシトクロム P450 monooxygenases (HETEs 及びepoxyeicosatrienoic 酸、EETs)、活性酸素種 (ROS)、および血管作動性ペプチド (例えば、エンドセリン-1 およびアンジオテンシン II)、および内皮由来 hyperpolarizing 因子 (EDHF)3。内皮由来の血管拡張薬と血管収縮剤の微妙なバランスは、局所血管運動トーン4,5を維持する。
内皮機能不全は、内皮依存性血管拡張6における障害を特徴とする、血管老化7の顕著な特徴である。年齢と共に、血管拡張を促進する内皮の能力は、主として、生物学的利用能の低下、ならびに血管平滑筋細胞における内皮および sGC におけるエノスの異常な発現および機能に起因して徐々に減少している8,9,10. バイオアベイラビリティを低下させることは、内皮依存性血管収縮剤の産生を増強する。高齢の動脈では、内皮機能不全が培地で過形成を引き起こし、壁厚の顕著な増加によって反射されるように、ヒトにおいて認められる高血圧およびアテローム性動脈硬化において血管肥厚を連想する中間核の数患者13、14。加えて、肥満、糖尿病または高血圧のような病態生理学的条件は、内皮機能障害の発症を加速する15,16.
血管周囲脂肪組織 (PVAT) は、血管構造および機能17を調節するために多数のアディポカインを放出する。PVAT の抗収縮効果は、アディポネクチン、NO、過酸化水素、硫化水素18、19、20などの弛緩因子によって媒介される。しかし、場所および病態生理学的条件に応じて、PVAT はまた、様々な動脈21における収縮反応を増強することができる。PVAT によって産生されるプロ収縮物質には、アンジオテンシン-II、レプチン、レジスチン、および ROS22,23が含まれる。 孤立した血管の研究のほとんどでは、PVAT は、血管系のための単純な構造的なサポートとして考えられているため、血管のリングセグメントの調製中に除去しました。脂肪機能障害は高血圧および関連した心血管合併症24のための独立した危険因子を表すので、血管の応答性を調査するとき、血管を取り巻く PVAT は考慮されるべきである異なる動脈。
多線 myograph システムは大動脈、腸間膜、腎臓、大腿骨、大脳および冠状動脈25,26を含むいろいろな血管の血管運動機能を調査するのに広く利用された。本明細書に記載されるプロトコールは、PVAT による変調に特に重点をおいて、遺伝子組み換えマウスモデルから単離された腸間膜動脈における血管応答性を評価するためにワイヤ myography を使用する。
Protocol
Representative Results
Discussion
内皮細胞とは別に、PVAT 由来のシグナルは、平滑筋緊張反応性30の調節において重要な役割を果たす。健康な PVAT は、肥満およびメタボリックシンドローム31,32などの病的状態下で失われる動脈に対する抗収縮効果を発揮する NO および抗炎症性アディポネクチンを放出する。疾患状態において、PVAT は、内皮機能不全および他の心?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、香港の研究助成金評議会 [17124718 と 17121714]、香港の健康・医療研究基金 [13142651 と 13142641]、香港の共同研究資金 [C7055-14G]、および国家の基本的な助成金によって財政的支援を受けました中国研究プログラム [973 プログラム 2015CB553603].
Materials
| Acetylcholine | Sigma-Aldrich | A6625 | Stock concentration: 10-1 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
| L-NAME (Nω-nitro-L-arginine methyl ester) | Sigma-Aldrich | N5751 | Stock concentration: 3 x 10-2 M Working concentration: 10-4 M |
| Phenylephrine | Sigma-Aldrich | P6126 | Stock concentration: 10-2 M Working concentration: 10-10 to 10-5 M |
| U46619 (9,11-dideoxy-9α,11αmethanoepoxy prostaglandin F2α) | Enzo | BML-PG023-0001 | Stock concentration: 10-5 M Working concentration: 1-3 x 10-8 M |
| Multiwire myograph | Danish MyoTechnology (DMT) | 620M | |
| PowerLab 4/26 | ADInstruments | ML848 | |
| Labchart7 | ADInstruments | – | |
| Adipo-SIRT1 wild type mice | Laboratory Animal Unit, The University of Hong Kong | CULATR NO.: 4085-16 | |
| Silicon-coated Petri dishes | Danish MyoTechnology (DMT) | ||
| Tungsten wires | Danish MyoTechnology (DMT) | 300331 | |
| Surgical tools |
Referências
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