2015年1月19日
本方案描述了使用离体组织浴系统和基于计算机的数据采集系统,对离体平滑肌标本进行等长收缩的测定方法。
本实验的总体目标是测量平滑肌张力。首先通过解剖和制备组织来实现这一目标,第二步是将组织安装到离体组织浴槽中。
然后检测组织的活性,并进行等长收缩测量。最终,通过离体组织浴装置来检测受体功能、受体信号传导以及平滑肌反应性。总体而言,该技术的主要优点在于系统的灵活性、结果获取迅速,以及能够保持组织完整性。
该方法有助于回答任何使用药物干扰受体信号传导或平滑肌功能领域的关键科学问题。实验前需特别注意以下准备工作:必须通过开启循环加热水浴将组织浴系统预热至 37 摄氏度。水流必须从每个组件最低的带刺接头进入,并从最高的带刺接头流出。
每个组件都必须连接。力传感器应进行校准,并且必须在实验开始前至少提前15分钟通电,使其温度达到平衡状态。接下来,在连接气体时检查是否存在泄漏,然后对系统加压。
在用溶液填充系统后,务必进行预冲洗并去除所有气泡。还应测试组织浴槽的通气装置。良好的通气可有效分散药物,但在实验开始前不会立即导致组织不稳定。
解剖组织。在麻醉大鼠后,使用剪刀制造气胸。沿肋笼底部的膈肌进行剪切。
然后从肋骨底部向胸骨处剪开,并将组织一分为二。清除覆盖在脊柱上方的器官,以找到紧邻脊柱的主动脉。接着切断主动脉的所有连接,并在膈肌水平处垂直于脊柱横断主动脉。
接下来,轻轻握住主动脉,从脊柱处分离主动脉。从靠近脊柱的膈肌下部开始,向心脏方向进行解剖。注意不要牵拉主动脉组织,以免对其造成即刻损伤。
将主动脉置于含有PSS的解剖皿中。取一根金属丝,将其一端弯成一个小的90度角。将该弯角端固定在解剖皿的基座上。
然后小心地将导丝穿入主动脉管腔,并将主动脉沿导丝滑动。当导丝的自由端变得可见时,轻轻弯曲导丝并将其推入基座,从而固定组织。现在使用小型Venus剪刀和镊子,去除血管周围脂肪组织及其他多余组织,直至胸主动脉呈现白色且略带纤维状。
去除多余组织后,小心地将洁净的主动脉从金属丝上取下。将主动脉切成宽度为3至5毫米的环状片段,以获得所需的主动脉环。
已准备好两个带缝线的组织钩,用于将其固定在浴槽室内。其中一个钩子应带有缝线,并在末端打一个小结形成环,以便固定在杆上。另一个钩子则需要一段长10至14厘米的缝线。
打结时,小心地将一对组织钩连接到每个主动脉环上。注意避免组织钩缠绕在一起。接着,用固定在铁架台上的组织夹将每块组织转移至盛有室温PSS的培养皿中。
接下来,将打结的环套在杆的销钉上,并用缝合线的长端将组织提起。然后将杆放入腔室,并确保杆固定稳妥。现在,将剩余钩子上的缝合线系到力传感器上。
缝合线应留有足够的余量,以便通过微米计调节力传感器与组织之间的张力。对每个腔室中的每个环状组织重复此操作。现在,设定被动张力。
使用千分尺将张力增加至2克,并等待组织上的张力停止上升。然后,再增加2克张力,并再次等待张力变化结束。至此完成。
此时张力应约为3.2克。对每个腔室中的每个环状组织重复此操作。设置完所有被动张力后,让组织平衡稳定一小时。
在此期间,每15分钟更换一次PSS,并进行其他实验准备工作,例如在平衡期结束时配制药物。最后一次清洗组织,保存数据并清除所有输入。然后根据文本方案中的详细步骤,进行初始刺激。
务必在软件中记录这些操作。初始刺激后,张力变化将进入平台期。随后洗去刺激药物,使组织张力恢复至基线水平。
让组织在此基础张力下静置约10分钟,现在将其中一个浴槽加入溶剂(本实验中为水),另一个浴槽加入足量的哌唑嗪,使其终浓度为5纳摩尔。组织浴槽在不更换溶液的情况下孵育1小时。
同时,沿对数曲线在一系列浓度下修复酚林。一小时后,将苯基林激动剂以递增的浓度依次加入浴液中,以产生累积浓度反应。每次给药后,需等待组织反应达到平台期,再加入下一个浓度。
持续添加药物,直至组织张力不再发生变化,或整个反应曲线达到平台期。相反,胸主动脉在加入α1肾上腺素受体激动剂苯肾上腺素并绘制累积收缩反应曲线之前,先在α1肾上腺素受体拮抗剂POZ sim中孵育一小时。仅含载体的对照组组织中苯肾上腺素的最大收缩和半最大收缩值以绿色标出。
半最大值确定了药物的有效浓度。经拉嗪处理的组织的相同测量结果以黑色显示。观看本视频后,您应能很好地掌握如何在离体组织浴中测量平滑肌功能。
本方案概述了使用组织浴系统测量分离的平滑肌等长收缩的方法。详细介绍了平滑肌张力的制备与检测过程,强调了维持组织活性的重要性。
分离组织浴实验能够精确测量平滑肌的收缩力,为心血管和代谢疾病项目的靶点验证提供关键数据。该方法通过量化完整组织中激动剂的效价和拮抗剂的效能,在先导化合物优化前支持药理学干预措施的机制性风险评估。其良好的可重复性和可扩展性,使其成为早期发现流程中血管靶点功能验证的有力工具。
分离组织浴作为一种发现阶段的检测方法,通过提供受体介导的平滑肌反应的功能性读数,为靶点选择和先导化合物的鉴定提供依据。