Mesure de la contractilité isométrique de l’artère mésentérique de souris à l’aide de fil myographie
Summary
La technique de myographe fil est utilisée pour étudier les fonctions des muscles lisses vasculaires et les nouveaux médicaments écran. Nous rapportons un protocole détaillé permettant de mesurer la contractilité isométrique de l’artère mésentérique de souris et de dépistage des nouveaux décontractants de muscle lisse vasculaire.
Abstract
La technique de myographe fil sert à évaluer la contractilité des muscles lisses vasculaires en réponse à une dépolarisation, GPCR agonistes/inhibiteurs et drogues. Il est largement utilisé dans de nombreuses études sur les fonctions physiologiques du muscle lisse vasculaire, la pathogenèse des maladies vasculaires comme l’hypertension et le développement de médicaments relaxants musculaires lisses. La souris est un animal modèle largement utilisé avec une grande piscine de modèles de maladies et de souches génétiquement modifiées. Nous avons introduit cette méthode pour mesurer la contraction isométrique de l’artère mésentérique souris en détail. Un segment de 1,4 mm d’artère mésentérique résistance souris a été isolé et monté sur une chambre myographe en passant les deux fils d’acier dans sa lumière. Après les étapes de l’équilibration et la normalisation, le segment du navire était potentialisé par une solution riche en K+ deux fois avant l’essai de contraction. Comme exemple de l’application de cette méthode dans le développement de médicaments, nous avons mesuré l’effet relaxant d’une nouvelle substance naturelle, neoliensinine, isolée à partir d’une herbe chinoise, les embryons de la graine de lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) sur des souris mésentérique artères. Les segments vasculaires montés sur la chambre myographe sont stimulées avec une solution riche en K+ . Lorsque la tension de force a atteint une phase stable soutenue, des doses cumulatives de neoliensinine ont été ajoutés à la chambre. Nous avons trouvé que neoliensinine avait un effet relaxant dose-dépendante sur la contraction du muscle lisse, ce qui suggère qu’il porte une activité potentielle contre l’hypertension. En outre, que le segment du navire peut survivre au moins 4 heures après le montage et la maintenance de contractilité induite par la solution high-K+ pour plusieurs fois, nous suggérons que le système de myographe wire peut servir pour le long processus de dépistage des drogues.
Introduction
Le système de myographe petite embarcation utilisé ici était pour mesurer la contraction isométrique des navires de faible résistance avec des diamètres intérieurs allant de 100 à 400 µm. petits vaisseaux isolés (environ 2 mm de long) ont été insérés par deux fils de diamètre de 40 µm et ont ensuite été monté sur les mâchoires du transducteur-côté et micromètre séquentiellement. Cette technique myographe était la première fois suggérée en 19721 et puis développée principalement par Mulvany et ses collègues2,3,4,5,6. C’est maintenant une technique mature avec Etables, aisée des performances et une normalisation standard procédure7,8,9. Nous avons utilisé cette méthode avec quelques modifications pour les mesures dans l’artère mésentérique de souris.
Le muscle lisse vasculaire lignes les murs de presque tous les vaisseaux sanguins. Leur fonction fondamentale est de générer des forces par l’intermédiaire de contraction en réponse à divers stimuli. La contractilité normale du muscle lisse vasculaire est indispensable pour la régulation de la pression artérielle et nutrition supplément10. Règlement anormale de la tension artérielle se traduit par une variété de maladies, y compris l’hypertension artérielle, insuffisance cardiaque et l’ischémie. Plusieurs études ont suggéré que la pression artérielle anormale est toujours associée avec le muscle lisse vasculaire dysfonctionnel contractilité7,11,12,13. La méthode myographe permet enquête de contractilité isométrique des vaisseaux de souris induite par des stimuli différents y compris vasoconstricteurs, les médicaments et les inhibiteurs. Des mesures réussies de contraction nous aidera à comprendre les mécanismes de maintien de la pression artérielle et la pathogenèse des maladies associées aux muscles lisses vasculaires et d’explorer de nouvelles approches thérapeutiques.
Beaucoup d’herbes chinoises ont été largement utilisées pour le traitement clinique des maladies vasculaires ; Cependant, leurs ingrédients efficaces restent généralement inconnues. Ainsi, l’isolement et l’identification des composants efficaces est très important pour le développement de nouveaux médicaments. Plusieurs fils myographe technologie offre une approche simple pour le dépistage des composants actifs dans les herbes. Nous avons signalé plusieurs études utilisant le système de myographe petit navire d’enquêter sur la contraction de l’artère mésentérique souris et identifié des composés naturels avec activité de lutte contre l’hypertension12,13,14. Nous décrivons ici les modalités du protocole pour la méthode myographe et évaluer l’effet relaxant de neoliensinine isolé à partir d’embryons de graine de lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) 14.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’hypertension est une faute très répandue de santé publique en raison de ses graves complications, notamment cardiovasculaires et les maladies de rein16. Compréhension de la pathogenèse de l’hypertension et l’exploration plus les médicaments antihypertenseurs sont devenue une tâche urgente dans ce domaine. La pression artérielle est générée et maintenue par la résistance périphérique de la circulation. Conformément à la Loi de Poiseuille, relativement petites artères génè…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions le Dr Wei Qi He (l’Université Soochow, Suzhou, Chine) et m. Yan Ning Qiao (Université normale de Shaanxi, Xi ‘ an, Chine) pour l’assistance technique. Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (Grant 31272311, 81373295 et 81473420) et le projet financé par la priorité académique programme développement de Jiangsu établissements d’enseignement supérieur (Grant No. ysxk-2016).
Materials
| Multi wire myograph system | DMT | 610-M | |
| Stainless steel wire | DMT | 400447 | |
| Geuder dissection scissor | DMT | 400431 | |
| Dumont forceps | DMT | 300413 | |
| PowerLab/8SP | ADInstruments | ML785 | |
| Software | ADInstruments | LabChart 5 | |
| NaCl | SigmaAldrich | S5886 | |
| KCl | SigmaAldrich | P5405 | |
| CaCl2 | SigmaAldrich | C4901 | |
| MgCl2·6H2O | SigmaAldrich | M2393 | |
| D-Glucose | SigmaAldrich | G6152 | |
| HEPES | Sangon Biotech | A100511-0250 | |
| NaOH | SigmaAldrich | S8045 | |
| DMSO | SigmaAldrich | D2650 |
References
- Bevan, J. A., Osher, J. V. A direct method for recording tension changes in the wall of small blood vessels in vitro. Agents and Actions. 2 (5), 257-260 (1972).
- Mulvany, M. J., Halpern, W. Mechanical properties of vascular smooth muscle cells in situ. Nature. 260 (5552), 617-619 (1976).
- Mulvany, M. J., Halpern, W. Contractile Properties of Small Arterial Resistance Vessels in Spontaneously Hypertensive and Normotensive Rats. Circulation Research. 41 (1), 19-26 (1977).
- Mulvany, M. J., Nyborg, N. An increased calcium sensitivity of mesenteric resistance vessels in young and adult spontaneously hypertensive rats. British Journal of Pharmacology. 71 (2), 585-596 (1980).
- Mulvany, M. J. . Procedures for investigation of small vessels using small vessel myograph. , (2004).
- Halpern, W., Mulvany, M. J., Warshaw, D. M. Mechanical properties of smooth muscle cells in the walls of arterial resistance vessels. The Journal of Physiology. 275, 88-101 (1978).
- Michael, S. K., et al. High blood pressure arising from a defect in vascular function. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (18), 6702-6707 (2008).
- Bridges, L. E., Williams, C. L., Pointer, M. A., Awumey, E. M. Mesenteric artery contraction and relaxation studies using automated wire myography. Journal of Visualized Experiments. (55), (2011).
- del Campo, L., Ferrer, M. . Wire Myography to Study Vascular Tone and Vascular Structure of Isolated Mouse Arteries. , (2015).
- Fisher, S. A. Vascular smooth muscle phenotypic diversity and function. Physiological Genomics. 42 (3), 169-187 (2010).
- Crowley, S. D., et al. Distinct roles for the kidney and systemic tissues in blood pressure regulation by the renin-angiotensin system. The Journal of Clinical Investigation. 115 (4), 1092-1099 (2005).
- Qiao, Y. N., et al. Myosin phosphatase target subunit 1 (MYPT1) regulates the contraction and relaxation of vascular smooth muscle and maintains blood pressure. The Journal of Biological Chemistry. 289 (32), 22512-22523 (2014).
- He, W. Q., et al. Role of myosin light chain kinase in regulation of basal blood pressure and maintenance of salt-induced hypertension. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 301 (2), H584-H591 (2011).
- Yang, G. M., et al. Isolation and identification of a tribenzylisoquinoline alkaloid from Nelumbo nucifera Gaertn, a novel potential smooth muscle relaxant. Fitoterapia. 124, 58-65 (2018).
- Slezák, P., Waczulíková, I., Bališ, P., Púzserová, A. Accurate Normalization Factor for Wire Myography of Rat Femoral Artery. Physiological Research. 59 (6), 1033-1036 (2010).
- Kearney, P. M., et al. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data. The Lancet. 365 (9455), 217-223 (2005).
- Good, N. E., et al. Hydrogen Ion Buffers for Biological Research. Biochemistry. 5 (2), 467-477 (1966).
