하부 요로 약리학을 평가하는 방법으로 방광 평활근 스트립 수축성
Summary
이 원고는 약리학 제제 또는 신경 자극에 반응하여 평활근 수축을 평가하기위한 시험 관내 방법에있어서, 간단하지만 강력한을 제시한다. 주요 응용 프로그램은 약물 검사 및 이해 조직 생리학, 약리학, 병리학이다.
Abstract
우리는 체외 방광 평활근 수축을 측정하는 방법, 및 약리학 적 및 생리 평활근의 성질뿐만 아니라 병리학 적 변화에 의한 조사에 대한 사용을 설명한다. 이 방법은 수술 및 약리학 적 제제의 안정성 및 생존에 영향을 조작, 인체 조직의 사용 및 / 또는 고가의 화학 물질의 사용과 같은 생체 내 실험에서 발생 주요 방법론적인 어려움을 극복하면서, 방광 기능을 이해하는데 중요한 정보를 제공한다. 또한 건강하고 병적 조건의 각 방광 성분 (즉, 평활근, 점막, 신경)의 성질을 조사하는 방법을 제공한다.
방광은 마취 된 동물, 크렙스 용액에 넣고, 스트립으로 절단 제거한다. 스트립 따뜻한 크렙스 용액으로 채워진 챔버에 배치됩니다. 일단 아이소 장력에 부착수축력을 측정하는 n 개의 트랜스 듀서, 타단은 고정 된로드에 부착된다. 티슈 직접 목욕 또는 생체 내에서 방광 수축을 유발 유사한 신경을 활성화 전기장 자극 전극에 의해 화합물을 추가로 자극한다. 우리는이 방법의 사용은 발전 과정 및 실험 척수 손상 후 자발 평활근 수축을 평가 보여, 신경 전달 (관련된 송신기 및 수용체), 평활근 활성의 조절에 관여하는 인자의 성질, 개별 블래 성분의 역할 종 및 약리 에이전트에 응답 기관의 차이. 또한, 송신기는 릴리스 수축 및 / 또는 평활근의 이완, 약물 구조 활성 관계 및 평가에 관련된 세포 내 경로를 조사를 위해 사용될 수있다.
체외 평활근 수축 방법은 광범위하게 사용되어왔다 FO오십년 이상 R, 크게 방광 기능에 대한 우리의 이해뿐만 아니라 현재 방광 관리를 위해 임상 적으로 사용되는 화합물의 제약 발전에 기여 데이터를 제공하고 있습니다.
Introduction
방광 평활근 소변 제거를 유도하기 위해 소변의 저장을 허용하도록 완화하고, 계약. 휴식은 내장 평활근 속성으로하고 배뇨근 베타 아드레날린 수용체 (β 인간의 3 AR)을 활성화 교감 신경에서 노르 에피네프린 (NE)의 토닉 릴리스에 의해 매개된다. 보이드는 교감 입력을 억제하고 아세틸 콜린 / ATP는 방광 평활근 일을 계약을 해제 부교감 신경을 활성화함으로써 달성된다. 뇌 및 / 또는 척수 손상, 신경 변성 질환, 당뇨병, 방광 출구 폐색 또는 간질 성 방광염 등 다양한 병적 상태, 뿌리깊 수명이 환자의 품질에 심각한 영향을주지 않고, 방광 기능을 변경할 수있다. 평활근, 원심성 또는 구 심성 신경 및 / 또는 이러한 조건은 하나의 블래 더에 영향을 미치는 요소에 의해 평활근의 수축을 변경할점막.
생체 내 및 방광 기능을 연구하기위한 생체 외 방법에서 여러 가지가 개발되어왔다. 생체은 방광 내압 측정은 방광 기능의 기본 측정이다. 이는 생리적 조건 하에서 주변 정보의 수집을 허용 그대로 제제이더라도, 평활근 스트립의 사용이 바람직하다하는 상황들이있다. 이러한 수술 및 / 또는 약리학 적 조작이 생존과 생체 제제의 안정성, 또는 영향을 미칠 수있는 상황을 포함 연구는 인간의 조직 또는 고가의 화학 물질의 사용을 필요로 할 때. 이 방법은 또한 방광의 각 구성 요소에 대한 약물, 나이 및 병리 효과 시험을 용이하게, 평활근, 점막, 원심성 및 구 심성 신경 즉.
방광 스트립은 과학적 질문에 대답 할 수 많은 그룹으로 수년에 걸쳐 이용되어왔다. 그들은 에바에 사용되었다근원 성 자발적인 활동 luate 변경 병리에 의해 유도. 이 활동은 과민성 방광 (OAB)의 긴급 및 주파수 증상에 기여하는 것으로, 따라서 OAB 3-9 개발되고 약물의 대상이다. 방광 스트립 또한 이완 또는 평활근 수축를 유도하는 대상이 될 수있는 이온 채널 및 / 또는 수용체 및 / 또는 세포 내 경로를 발견 할 목적으로 평활근 톤을 변조 근육 조직 및 신경 세포의 요인을 조사하기 위해 사용 하였다 3,10- 13. 다른 연구는 병리 (14, 15)에 의해 유도 된 송신기와 관련된 수용체 및 변경을 포함하여 신경 전달 물질의 특성에 초점을 맞추고있다. 또한,이 방법은 장기 19-21과 약물 구조 – 활성 관계의 평가 사이 22-24, 16 종 (18)로부터의 조직 사이의 비교를 위해 사용되어왔다. 이 방법의 확장은 지표 성과 데 사용되었습니다원심성 신경 송신기 (25)로부터 방출에 약물의 효과를 전자. 또한, 조직 (방광, 요도, 위장관, GI) (연구 승인을 수술 또는 장기 기증 조직부터) 동물이나 인간에서 수확 및 척수 손상 (SCI), 방광 출구 폐색을 포함한 동물의 다양한 모델에서 다양한 (BOO), 간질 성 방광염 (IC)은이 기술을 이용하여 조사 할 수있다.
본 논문에서는 위에서 언급 한 여러 과학적인 문제를 해결하기 위해 필요한 실험 프로토콜과 함께이 방법의 사용을 예시한다.
Protocol
여기에 설명 된 모든 절차는 피츠버그 대학에서 IACUC위원회에 의해 승인됩니다. 1 솔루션 법에 따라 크렙스 솔루션을 준비합니다. 염화나트륨 (118)의 KCl 4.7, 염화칼슘 1.9, 황산 1.2, 탄산 수소 나트륨 24.9, KH 2 PO 4 1.2, 포도당 11.7 : MM의 조성. 95 % O 2, 5 % CO 2 크렙스을 공급하십시오 및 실험을하는 동안 사용?…
Representative Results
자발적인 근육 조직 활동 자발적인 근육 조직 활동은 출생 후의 개발 6-9 병리 (예를 들어, SCI, BOO) 3-5으로 변화를 겪는 중요한 평활근 특징입니다. 이 액티비티는 과민성 방광 (OAB) (2)의 증상에 기여하는 것으로 생각되기 때문에, 변조 수용체, 세포 내 경로 및 약리 제의 평가는 OAB 및 기타 평활근 장애에 대한 효과적인 치료법을 개?…
Discussion
본 논문에서는 방광 생리학 및 병리학뿐만 아니라, 방광 기능 장애를 치료하기위한 새로운 약물의 발견을 돕는 관련된 중요한 과학적 문제들을 해결하는데 사용할 수있는 시험 관내 평활근 수축 방법에서 간단한 설명. 우리는 방광 평활근 수축의 발달 병리학 적 및 약리학 적 특성 (그림 2-4), 신경 전달 변조 (그림 5-7A), 종의 차이 (그림 4), 장기?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 (LB)에 NIH R37 DK54824 및 R01 DK57284 보조금에 의해 지원되었다
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Equipment | |||
| Tissue Bath System with Reservoir | Radnoti, LLC | 159920 | isolated tissue baths |
| Warm water recirculator pump | Kent Scientific Corporation | TPZ-749 | to keep tissue baths to 37 C |
| Computer | |||
| Data Acquisiton System | DataQ Instruments | DI-710-UH | To view, record and analyze data |
| Transbridge Transducer Amplifier | World Precision Instruments | SYS-TBM4M | Transducer amplifier |
| Grass stimulator | Grass Technologies | Model S88 | Stimulator |
| Anesthesia System | Kent Scientific Corporation | ACV-1205S | To anesthetesize the animal |
| Anesthetizing Box | Harvard Apparatus | 500116 | To anesthetesize the animal |
| Anesthesia Masks | Kent Scientific Corporation | AC-09508 | To anesthetesize the animal |
| Materials and surgical instruments | |||
| sylgard | Dow Corning Corp | 184 SIL ELAST KIT | To pin, dissect & cut tissue |
| Petri Dish | Corning | 3160-152 | To dissect/cut tissue |
| Insect Pins | ENTOMORAVIA Austerlitz Insect Pins | Size 5 | To pin tissue |
| Bench Pad | VWR International | 56617-014 | Absorbent bench underpads |
| Rat surgical Kit | Kent Scientific Corporation | INSRATKIT | To remove and dissect tissue |
| 2 Dumont #3 Forceps | Kent Scientific Corporation | INS500064 | To remove and dissect tissue |
| Tissue Forceps | Kent Scientific Corporation | INS500092 | To remove and dissect tissue |
| Scalpel | Kent Scientific Corporation | INS500236 | To remove and dissect tissue |
| Scalpel blade | Kent Scientific Corporation | INS500239 | To remove and dissect tissue |
| Professional Clipper | Braintree Scientific, Inc. | CLP-223 45 | To remove fur |
| Suture Thread | Fine Science Tools | 18020-50 | Tie tissue |
| Tissue Clips | Radnoti, LLC | 158802 | Attach tissue to rod/transducer |
| 1g weight | Mettler Toledo | 11119525 | For transducer calibration |
| Chemicals | |||
| Krebs Solution: Sodium Chloride Potassium Chloride Monobasic Potassium Phosphate Magnesium Sulfate Dextrose Sodium Bicarbonate Calcium Chloride Magnesium Chloride |
Sigma Fisher Fisher Fisher Fisher Sigma EMD Baker |
S7653 P217-500 P285-3 M65-500 D16-500 S5761 CX0130-2 2444 |
To prepare Krebs solution |
| Isoflurane | Henry Schein | 029405 | To anesthetesize the animal |
| Oxygen tank | Matheson Tri Gas | ox251 | To use with anesthesia system |
| Carbogen Tank (95% Oxygen; 5% Carbon Dioxide) | Matheson Tri Gas | Moxn00hn36D | To aerate Krebs solutions |
References
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Cite This Article
Kullmann, F. A., Daugherty, S. L., de Groat, W. C., Birder, L. A. Bladder Smooth Muscle Strip Contractility as a Method to Evaluate Lower Urinary Tract Pharmacology. J. Vis. Exp. (90), e51807, doi:10.3791/51807 (2014).