A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
يصف البروتوكول الحالي طريقة فعالة لفحص الأدوية التي تعزز انقباض عضلة القلب باستخدام الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا.
يتميز قصور القلب المزمن الشائع (CHF) بضعف ملء البطين و / أو وظيفة الطرد ، مما يؤدي إلى النتاج القلبي الذي لا يشبع وزيادة الإصابة. يعد انخفاض الوظيفة الانقباضية للقلب عاملا رئيسيا في التسبب في CHF. الوظيفة الانقباضية هي ببساطة ملء الدم المؤكسج في البطين الأيسر ، متبوعا بضخ الدم في جميع أنحاء الجسم أثناء ضربات القلب. يشير ضعف القلب وعدم قدرة البطين الأيسر على الانقباض بشكل مناسب أثناء نبضات القلب إلى ضعف الوظيفة الانقباضية. تم اقتراح العديد من الأعشاب التقليدية لتقوية الوظيفة الانقباضية للقلب لدى المرضى. ومع ذلك ، لا تزال الطرق التجريبية المستقرة والفعالة لفحص المركبات التي تعزز انقباض عضلة القلب غير موجودة في عملية أبحاث الطب العرقي. هنا ، مع أخذ الديجوكسين كمثال ، يتم توفير بروتوكول منهجي وموحد لفحص المركبات التي تعزز انقباض عضلة القلب باستخدام الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا. أظهرت النتائج أن الديجوكسين يمكن أن يعزز بشكل ملحوظ انقباض الأذين الأيمن. يهدف هذا البروتوكول المنهجي والموحد إلى العمل كمرجع منهجي لفحص المكونات النشطة للأدوية الإثنية في علاج CHF.
يحدث قصور القلب بسبب احتشاء عضلة القلب ، واعتلال عضلة القلب ، والحمل الزائد الديناميكي للدم ، والالتهاب ، وأسباب أخرى لإصابات عضلة القلب ، والتي تعدل تشريح عضلة القلب ونشاطها ، وفي النهاية تؤدي إلى فشل في ضخ البطين أو الحشو. الخفقان والتعب واحتباس السوائل هي الأعراض السريرية الأوليةالرئيسية 1. CHF هي حالة قصور قلبي مزمنة يمكن الحفاظ عليها أو تدهورها أو إظهار عدم التعويض بمرور الوقت ، ويزداد حدوثها وانتشارها مع سنالثانية. يعد انخفاض الوظيفة الانقباضية للقلب عاملا رئيسيا في التسبب في CHF3. يتضمن العلاج الطبي الحالي للمرض بشكل أساسي استخدام الأدوية الخافضة للضغط مثل مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين ، ومستقبلات β الكظر (التي تمنع التنشيط المفرط للجهاز الهرموني العصبي ، أي الجهاز الودي ونظام الرينين - أنجيوتنسين - الألدوستيرون) ، أو مدرات البول (التي تقلل من الاحتقان)4. ومع ذلك ، لا يتم تناول العلامات السريرية لفشل القلب الناجم عن انخفاض النتاج القلبي والاحتياطي في كثير من الأحيان في الدراسات التي تفحص تأثير هذه العلاجاتالطبية 5.
تم تصميم الأدوية الإيجابية للتقلص العضلي لزيادة انقباض عضلة القلب. تستخدم جليكوسيدات القلب ومثبطات الفوسفوديستراز وناهضات مستقبلات β الأدرينالية كأدوية تقلص مداخلي إيجابية لعلاج قصور القلب. جليكوسيدات القلب هي في المقام الأول مشتقات الديجيتاليس ; مثال على ذلك هو الديجوكسين ، وهو مشتق Digitalis الأكثر استخداما ومشتق من Digitalis lanata (قفاز الثعلب الأبيض)6. ترتبط بشكل انتقائي ب Na + / K + -ATPase على غشاء الخلية لزيادة تركيز الكالسيوم داخل الخلايا ، وبالتالي تعزيز انقباض القلب وحجم السكتة الدماغية دون زيادة تناول الأكسجين ، وبالتالي تحسين كفاءة القلب7. بصرف النظر عن جليكوسيدات القلب ، فإن معظم الأدوية الإيجابية للتقلص العضلي ، مثل مثبطات الفوسفودي ستراز وناهضات مستقبلات β الأدرينالية ، تزيد من معدل ضربات القلب واستهلاك الأكسجين في عضلة القلب مع زيادة حمل الكالسيوم في خلايا عضلة القلب لتعزيز انقباض عضلة القلب ، مما قد يؤدي إلى عدم انتظام ضربات القلب الشديد سريريا وانخفاض ضغط الدم ، وبالتالي زيادة معدل الوفيات8. لذلك ، فإن التطبيق السريري لهذه الأدوية التقلية محدودة. من أجل تجنب المضاعفات الناجمة عن ارتفاع مستويات الكالسيوم داخل الخلايا ، من الضروري تطوير معدلات تقلص عضلية أكثر أمانا وفعالية عالية لعلاج CHF (الشكل 1).
في العقود الأخيرة ، أجريت العديد من الدراسات لتوليد وتحليل المركبات التي يمكن أن تدعم الخصائص الإيجابية للتقلص العضلي للقلب العديد من الأدوية الصينية التقليدية (TCM)، مثل Euodia rutaecarpa (Juss.) يمكن أن يعزز Benth. و Apocynum venetum L. و Sophora alopecuroides L. ، من بين أمور أخرى ، انقباض عضلة القلب9،10،11. أثبتت الدراسات أن الطب الصيني التقليدي ومونومراته النشطة يمكن أن تمارس تأثيرات مقاومة للتقلص العضلي من خلال آليات مختلفة مقارنة بالأدوية التقلص العضلي. على سبيل المثال ، قد يكون لليجوزينيديول ، وهو شكل من أشكال الليجوسترازين الميثيل عند C2 و C5 (أحد المكونات النشطة في Szechwan Lovage Rhizome) ، والذي يعزز بشكل كبير انقباض قلوب الفئران المعزولة عن طريق تعزيز عابرات الكالسيوم الشبكية الساركوبلازمية دون زيادة معدل ضربات القلب ، آثار جانبية أقل ويكون علاجا أفضل لCHF 12. بالإضافة إلى ذلك ، ماترين هو قلويد مستخرج من نبات الطب الصيني التقليدي Sophora flavescens Ait. يمكن أن تمنع Matrine تنظيم التعبير عن البروتين3-AR β وتقلل من تعبير eNOS في الفئران النموذجية لفشل القلب ، وبالتالي تعزيز انقباض عضلة القلب13. ومع ذلك ، في أبحاث الطب العرقي ، هناك نقص في الأساليب التجريبية المستقرة والفعالة لفحص المركبات التي يمكن أن تعزز انقباض عضلة القلب.
من المعروف أنه بالمقارنة مع القوارض الأخرى ، تتمتع خنازير غينيا بخصائص الفيزيولوجيا الكهربية والتعامل مع الكالسيوم التي تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في البشر14. من ناحية أخرى ، فإن مخطط كهربية القلب لخنازير غينيا مشابه بما فيه الكفاية لتلك الخاصة بالبشر ، كما أن تعاملهم مع Ca2+ يشبه إلى حد كبير فسيولوجيا الإنسان من الفئران أو الفئران15،16. من ناحية أخرى ، خضعت النماذج الحسابية لخلايا عضلة القلب في خنزير غينيا لأبحاث مكثفة وتشمل أنظمة فرعية خلوية مهمة ، بما في ذلك الطاقة واستقلاب أنواع الأكسجينالتفاعلية 17. لذلك ، تستخدم الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا على نطاق واسع لفحص المركبات التي تعزز انقباض عضلة القلب. هنا ، نأخذ الديجوكسين كمثال لتوفير بروتوكول منهجي وموحد لفحص المركبات التي تعزز انقباض عضلة القلب باستخدام الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا. لذلك ، يوفر هذا العمل مرجعا منهجيا لفحص المكونات النشطة للأدوية الإثنية في علاج CHF.
تم إجراء البروتوكول التجريبي وفقا لمتطلبات استخدام المختبر ولجنة رعاية المؤسسية واستخدامها في جامعة نينغشيا الطبية. تم استخدام ذكور خنازير غينيا Dunkin-Hartley التي تزن 300-450 جم في هذه الدراسة. لوحظ تأثير الديجوكسين على الانقباض في الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا (الشكل 2).
1. تحضير الأكسجين للأذينين الأيمن المعزول لخنازير غينيا
2. تحضير الأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا
3. قياس وتسجيل الوظيفة الانقباضية للأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا
يؤدي انخفاض انقباض عضلة القلب إلى عدم كفاية النتاج القلبي ، مما يؤدي إلى CHF (الشكل 1). سمح هذا البروتوكول بتسجيل تأثيرات الأدوية المختلفة على الوظيفة الانقباضية للأذينين الأيمن المعزول من خنازير غينيا ثم الفحص السريع للمركبات من العقاقير العرقية التي تعز...
يتطلب النشاط الإيقاعي الطبيعي للقلب بيئة فيزيائية وكيميائية مناسبة ، كما هو الحال مع نشاط الأذينين الأيمن المعزول. يتم عزل الأذينين الأيمن المعزول عن تعصيب الجسم والتأثير المباشر للعوامل الخلطية الجهازية ، مما يعني أنه يمكن ملاحظة التغيرات في نشاط الأذينين الأيمن عند ...
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة نينغشيا للعلوم الطبيعية (المنحة رقم 2023AAC03620) ، ومشروع البحث العلمي لإدارة التعليم العالي في نينغشيا (NYG2022030) ، والمؤسسات الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (المنحة رقم 82160816 و 82260797).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4-0 surgical suture | Yangzhou Fuda Medical Devices Co., Ltd | ||
5% Digoxin (soluble in dimethyl sulfoxide) | TCI Shanghai | D1828 | CAS: 20830-75-5; Purity: >96.0% |
BL-420N biological signal acquisition and processing system | Chengdu Tai Meng Software Co., Ltd | 1700142S | |
CaCl2 | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24110 | CAS: 10043-52-4; Purity: 96% |
Glucose | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S11022 | CAS: 50-99-7; Purity: 99% |
Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd | R510-22-16 | |
JH-2 muscle force transducer | Institute of Aerospace Medical Engineering, Beijing, China | ||
KCl | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24120 | CAS: 7447-40-7; Purity: 99.5% |
Magnus bath | Shanghai Future Experimental Equipment Co., Ltd | L046525 | |
MgSO4 | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24253 | CAS: 7487-88-9; Purity: 98% |
NaCl | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24119 | CAS: 7647-14-5; Purity: 99.5% |
NaH2PO4 | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24161 | CAS: 7558-80-7; Purity: 99% |
NaHCO3 | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S24153 | CAS: 144-55-8; Purity: 99.8% |
Operating basin | Guangzhou Telekuan Medical Instrument Co., Ltd | 305 mm x 230 mm | |
Ophthalmic forcep | Suzhou Shuanglu Medical Instrument Co., Ltd | ||
Ophthalmic operating scissor | Suzhou Shuanglu Medical Instrument Co., Ltd | ||
Paraffin | Leica Biosystems | 39601095 | |
Petri dish | Corning | 430167 | 100 mm x 20 mm |
Rodent anesthesia machine | Shanghai Yuyan Instruments Co., Ltd | ABS type (single channel) | |
Scale | Shanghai Yueping Scientific Instrument Co., Ltd | YP1002 | |
Surgical plate | Zhengzhou Ketai Experiment Equipment Co., Ltd | 21 cm x 31 cm | |
Tissue scissor | Suzhou Shuanglu Medical Instrument Co., Ltd | SL0023 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved