2011年9月22日
本文介绍了一种用于离体肠系膜动脉张力测量的自动化肌动图方法。该方法采用Mulvany-Halpern自动双丝肌动仪510A,测定血管对苯肾上腺素和细胞外钙的反应。该技术可独立、一致地测定直径为60 - 300 μm的小血管对激动剂的等长收缩反应。
本实验利用对盐敏感和耐盐的大鼠,比较肠系膜阻力动脉在苯肾上腺素张力作用下对细胞外钙的反应性。首先从动物体内分离肠系膜动脉弓,并解剖出阻力动脉分支,以实现上述目的。接着,将一根不锈钢丝穿过解剖所得动脉的一小段,然后将血管安装到张力测定腔室中。
然后将第二根不锈钢丝平行穿入血管腔内,与第一根钢丝并列。接着,将安装好的血管拉伸至标准化的内周长。该操作步骤的最后一步是通过重复给予去氧肾上腺素刺激血管,再以累积浓度的钙进行舒张,从而重新激活血管功能。
最终,结果显示出血管张力的变化,这些变化可转换为钙反应曲线,并用于确定 EC 50 值。作为比较,我们最初产生使用该方法的想法,是在发现大鼠 Masonary 电池的 nev 网络表达了一种 gpro 铜钙敏受体时。
这可以以与苦味AIC受体相同的方式进行研究,后者由激动剂激活。通常,初次接触该方法的研究人员可能会遇到困难,因为血管的内皮层和平滑肌层较薄,血管容易受损。
如果发生这种情况,这些血管的机械性能可能会受到影响。首先,准备操作区域和手术器械。将麻醉后的动物仰卧放置,并用酒精擦拭腹部。
行正中腹切开术后,用剪刀切除约85厘米长的肠段,包括肠系膜上动脉。近端在幽门附近切断,远端在回盲交界处附近切断。将切除的肠段置于含有生理盐溶液(PSS)的涂覆培养皿中,室温保存。
将肠管近端固定于右侧,然后按逆时针方向依次固定其余肠段。接着,游离包含第二和第三分支的肠系膜动脉节段及近端一段肠管。辨认肠系膜动脉的V形分支处,并将其与静脉分离。
使用镊子轻轻剥离脂肪组织和结缔组织,以避免直接接触动脉。开始固定血管时,截取两段长约 2 毫米的动脉。可使用 4 厘米长、40 微米直径的无钨不锈钢丝的尖端来打开动脉的管腔。
然后使用精细镊子将导丝插入每条动脉的管腔内。注意不要损伤内皮,用37摄氏度的PSS填充肌动血管环装置的腔室。用镊子将穿线的血管段转移至腔室内。
接下来,将切除的近端血管段转移至肌动描记仪腔室,并沿导线拉动末端,将其送入血管。避免拉伸血管。将导线近端逆时针固定在连接测微计的右侧钳口的近端固定螺钉下方。
用镊子夹住导线的自由端,并将其顺时针固定在右侧夹头的远端固定螺钉下,确保血管段沿导线位于夹头之间的间隙中,且不与夹头本身接触。将夹头旋开。将第二根导线与血管平行对齐,并将其插入血管腔的远端。
轻柔地以已固定的导丝为引导,用一个连续动作将导丝穿过血管段的管腔。手持导丝位置距离血管约1厘米,以避免操作过程中牵拉血管,并避免接触内皮层。拧紧夹口,确保第二根固定导丝从右侧已固定的导丝下方穿过。
将第二根导线的近端顺时针方向固定在连接换能器的左手夹具的近端固定螺钉下方。将导线的远端固定在左手夹具的固定螺钉下并拧紧,以拉伸导线。安装完成后,于37摄氏度下平衡30分钟。
平衡后,从安装菜单中重置电机,并启动归一化程序,该程序将血管拉伸至归一化的内周长。首先打开归一化菜单,将目标跨壁压设置为13.3千帕。接下来,将每个归一化步骤的持续时间设置为60秒。
IC1 与 IC100 的比值应等于 0.9,且 IP 校准应设置为双星三角形。使用显微镜目镜读数测量安装好的肠系膜动脉长度,当发丝位于血管段远端和神经元上方时进行读数。标准化后,通过执行一系列刺激和洗脱周期的标准启动程序重新激活血管。
首先,盖上肌槽盖,用95%空气和5%二氧化碳开始通气。用含有100 µM抗坏血酸的新鲜PSS填充槽。用5 µM茴香、肾上腺素或PE收缩血管5分钟,然后用PSS缓冲液冲洗4次。最后一次冲洗后,重新用PSS填充槽,等待3分钟,再重新填充PSS并用PE进行收缩。如前所述,此时动脉已准备好进行实验。
通过逐步累积增加氯化钙的浓度,测量收缩血管的舒张反应。该表格显示,应用去氧肾上腺素后,Wistar大鼠、Dahl盐敏感型(DS)大鼠与Dahl盐抵抗型(DR)大鼠的基线张力存在差异。来自Wistar大鼠的这条记录显示,去氧肾上腺素收缩的动脉在逐步添加氯化钙后出现舒张,而DS大鼠组织中的这一舒张反应严重受损,与Wistar大鼠相比以及与DR大鼠相比均可见此现象。钙敏感性的差异可通过钙反应曲线体现,同时在计算EC50值时亦可再次观察到。
最后,与Dr.Rats相比,DS大鼠动脉中钙敏感受体的表达减少。一旦掌握,该技术可在两小时内完成。观看本视频后,您应能很好地理解如何在等长条件下比较小肠系膜动脉对血管外源性化合物的反应性。
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本文介绍了一种用于测量离体肠系膜动脉张力的自动化肌动图方法。该技术利用Mulvany-Halpern自动双丝肌动仪510A评估对去氧肾上腺素和细胞外钙的反应,能够在小血管中实现稳定且一致的等长反应测量。
肠系膜动脉的自动化导丝血管张力测定可在等长条件下实现对血管反应性的精确量化评估,有助于心血管研究中早期靶点验证。该方法可为血管靶点的机制性风险评估提供预测信心,并为高血压及血管功能障碍项目中的研发组合决策提供依据。该技术具有良好的可重复性,其定量输出结果有利于对不同化合物效应和遗传模型进行可靠的交叉比较。
这种自动化的肌动图方法可融入从发现到临床前研究的连续过程中,架起血管生物学中早期机制研究与转化研究之间的桥梁。