فإن الكتاب أود أن أشكر لين سبنسر عن دعمها أثناء الجزء الطيفي للتجربة الرنين المغناطيسي النووي. وأيد هذا العمل من المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة تمويل HL059246 R01 ، R01 HL067970 ، R01 HL088634 (للدكتور تيان) و F32 HL096284 (للدكتور Kolwicz).

<ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لهذه التجارب ، تستخدم نظامين منفصلين في وقت واحد. لاقتناء أطياف ف 31 ، مغناطيس 14T بروكر هو ربطه مع وحدة سميت بال الثالث وجهاز كمبيوتر مجهزة ببرامج TopSpin V2.1. لتقييم وظيفة القلب ، ونضح القلب مخصصة بنيت النظام هو ربطه مع PowerLab 30/04 الحصول على البيانات ، ومجهزة البرنامج 6 LabChartPro لتحليل البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في يوم من التجربة ، على استعداد 1 لتر من كريبس - هنسلايت العازلة على النحو التالي : 0.5mM EDTA ، بوكل 5.3mM ، 1.2mM MgSO 4 ، 118mM كلوريد الصوديوم ، و25mM NaHCO 3. ومن ثم انفجر هذا الخليط مع 5 ٪ CO 2 / O 2 95 ٪ لمدة 10-15 دقيقة قبل إضافة 2mm وCaCl 2. أخيرا ، ركائز ، في شكل من الجلوكوز 10 مم والبيروفات 0.5mM ، تضاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنظيم درجة الحرارة أثناء التجربة أمر بالغ الأهمية. وتستخدم ساخنة المروجون للحفاظ على درجة الحرارة بين 37،0-37،5 درجة مئوية في حين أن القلب هو داخل المغناطيس. ويتم رصد درجة الحرارة لمدة التجربة باستخدام الألياف البصرية التحقيق في درجة الحرارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم مراقبة ضغط التروية ضغط البطين الأيسر وعبر محولات الضغط تعلق على نظام الحصول على البيانات وعرضها باستخدام البرمجيات المضمنة. هذه هي معايرة مع مقياس ضغط الدم القياسية السابقة للتجربة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم مسح خطوط ضغط كاف من أجل إزالة جميع فقاعات الهواء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويستخدم نموذج قياسي من 150 مم فوسفات الصوديوم (وهو ما يعادل قوة الأيونية للالعازلة KH) إلى &quot;معايرة&quot; لجنة التحقيق قبل الإدراج من القلب. هذا يسهل الإشارة ويقلل من الوقت اللازم لبدء فترة شراء مرة واحدة يتم وضع القلب في التحقيق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتقليل تخثر الدم ، تحقن الفأر مع 200 وحدة الملكية الفكرية الهيبارين بعد 5 دقائق ، وتعطى بنتوباربيتال الصوديوم (175 ملغ / كلغ) IP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويستأصل قلب بسرعة (مع الرئتين والغدة الصعترية سليمة) ، وألقي القبض عليه في KH العازلة الجليد الباردة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حين أبقى على الجليد ، وإزالتها بسرعة الرئتين. يتم تحديد فصوص من الغدة الصعترية ومقشر بلطف مرة أخرى لفضح الأبهر. تتم إزالة الغدة الصعترية. ثم يتم عزل الشريان الأورطي عن طريق إزالة أي نوع من الأنسجة المحيطة بها بعناية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وتستخدم الدقيقة ملقط لاجراء خياطة بلطف كلا جدران الشريان الأورطي لكشف التجويف. وضعت بعناية في قنية الأبهر على 0،965 ملم مصنوعة من أنابيب البولي ايثيلين OD (PE50). يقام في مكان الشريان الأورطي مع المشبك السفينة الصغيرة ، بينما ترتبط بسرعة الغرز حول الأبهر. إزالة مشبك ويتم استخدام ملقط لفحص دقيق أن قنية فوق جذر الأبهر. تضاف العلاقات إضافية حسب الضرورة لاجراء القلب في المكان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتم إزالة أي نوع من الأنسجة الإضافية باستخدام ملقط وmicroscissors. يتم إجراء شق صغير في الأذن اليسرى. تم إدراج بعناية 0.61 ملم أنابيب البولي ايثيلين OD (PE10) من خلال الأذين الأيسر ، وتجويف والوقف ، والخروج من خلال عقد قمة في حين بلطف القلب. يتم قطع الأنبوب الزائدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم إدراج قلصت بالون مملوء بالمياه من خلال الأذين في LV والذي عقد في مكان باستخدام شريط لاصق أو الغرز. وتزداد تدريجيا سرعة ضخ تمعجية لتوفير تدفق كاف للقلب. حتى القلب هو مكان في التحقيق الرنين المغناطيسي النووي ، وسوف يستمر القلب perfused مع تدفق مستمر أي ما يعادل حوالي 2 مل / دقيقة. يتم نفخ البالون LV مع حجم صغير باستخدام حقنة ميكرومتر للتحقق من أن محول الضغط المنخفض يعمل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تم إدراج بعناية القلب في أنبوب NMR 10 مم. ويستخدم واسعة تتحمل &quot;الدوار&quot; للمساعدة في توجيه الأنبوب الى المكانة التي تليق بها في التحقيق. ومن ثم الجهاز بأكمله تعلق بحزم &quot;الحبل السري&quot; مع شريط لاصق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ينخفض ​​ببطء الحبل السري في تحمل الجزء العلوي من المغناطيس حتى أنبوب القلب / الرنين المغناطيسي داخل لفائف من التحقيق ملم NMR 10. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة في القلب في المكانة التي تليق بها داخل لجنة التحقيق ، يتم ضبط تدفق مضخة تمعجية من أجل تحقيق ضغط التروية من 80mmHg. (تذكر ، أن ما يصل إلى هذه النقطة كان perfused القلب مع تدفق مستمر من حوالي 2 مل / دقيقة). ثم يبقى ضغط الارواء عن طريق تمكين &quot;عقد&quot; آلية على وحدة تحكم المضخة. وسمح للقلب موازنة دقيقة 15-20 الفترة. خلال ذلك الوقت ، ويتم ضبط حجم البالون LV لتحقيق ضغط الانبساطي النهائي من 80-10 مم زئبق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلال الفترة موازنة ، فمن الضروري لتحسين المعلمات مطياف من أجل الحصول على إشارة الفوسفور أفضل وجه ممكن. ويتم تحقيق هذا عن طريق تعيين نبض الراديو على التردد الذي نواة الفسفور صدى (&quot;ضبط&quot;) وجعل المجال المغناطيسي متجانسة (&quot;الملئ&quot;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد فترة موازنة ، يمكن الحصول على 31 ف NMR متعددة الأطياف. فترة اكتساب لكل الطيف يعتمد على رانه قوة المجال المغنطيسي ، وحجم العينة ، وإشارة إلى نسبة الضوضاء المطلوبة لإجراء تجربة معينة. ويتم الحصول على أطياف باستخدام مغناطيس Telsa 14 عن طريق حساب متوسط ​​إشارة تم الحصول عليها من 256 نبضات الترددات الراديوية من 20 ميكرو ثانية مع زاوية 60 درجة الوجه والتأخير من 2.0 ثانية. وسوف تتطلب هذه التجربة حوالي 10 دقيقة. </li></ol> ممثل النتائج من الحصول على البيانات والأجهزة والبرمجيات LabChart ، يمكن قياس العديد من المعلمات من وظيفة القلب في جميع أنحاء بروتوكول التجريبية. المقياس النموذجي من وظيفة القلب ، ويتم الحصول على البطين الأيسر الضغط المتقدمة (LVDevP) ، وذلك بطرح ضغط الانبساطي النهائي (EDP) من الضغط الانقباضي (الشكل 1). ويمكن قياس هذا يختلف تبعا لسلالة من الفأرة وحالة القلب (أي الضغط الزائد). ومع ذلك ، في الماوس العادي C57BL6 LVDevP القلب عادة ما بين 100-110 مم زئبق في الضغط الانبساطي نهاية ثابتة من 80-10 مم زئبق. بالإضافة إلى ذلك ، يسمح البرنامج LabChart لقياس معدل ضربات القلب بناء على قياسات دورية لموجات الضغط المنخفض. مرة أخرى ، يمكن أن تختلف ولكن هذا الاجراء القيم النموذجية هي 350-400 نبضة في الدقيقة عندما يسمح للفوز بقلوب بالمعدلات الحقيقية. ومع ذلك ، يمكن أن تكون موحدة القلب باستخدام نظام سرعة حيث يتم الاحتفاظ في معدل ضربات القلب نبضة في الدقيقة 420. بالإضافة ، يمكن تقدير تدابير انقباض (+ DP / DT) والاسترخاء (-dP/dt) باستخدام المشتقات الأولى من موجة الضغط المنخفض. خلال بروتوكول التجريبية فمن السهل لتقييم آلية ستارلينغ من خلال دمج علاقة ضغط الصوت. ويتم تحقيق هذا عن طريق الزيادات التدريجية في حجم البالون LV وتلاحظ LVDevP فضلا عن التجهيز الالكتروني للبيانات و. ويمكن بعد هذه القيم يمكن رسم كما هو مبين في الشكل 2. في حين أن منحنى ستارلينغ هو الأمثل ، مشيرا الى ان حجم اللازمة لتحقيق التجهيز الالكتروني للبيانات من 80-10 مم زئبق يمكن أن تعطي فكرة غير مباشرة من غرفة البعد LV. ويمكن استخدام هذه النماذج في الأبهر من النطاقات وقلوب متضخما عادة سيتطلب أصغر حجم البالون بينما قلوب متسعة تحتاج إلى حجم أكبر بالمقارنة مع الضوابط. يعرض الجدول 1 بيانات ممثل وظيفة القلب كما حصل خلال بروتوكول الارواء. سوف مطياف الرنين المغناطيسي 31 ف توفر إشارات فسفوكرياتين (PCR) وثلاثة من الفوسفات ATP (γ - ATP ، α - ATP ، وβ ATP) وكذلك الفوسفات غير العضوية (بي) كما هو مبين في الشكل 2. تحليل كل من هذه القمم يوفر قيمة للمنطقة تحت منحنى. وتقدر كمية ATP عن طريق حساب متوسط ​​γ - ATP والمناطق β - ATP. (لا يتم استخدام α - ATP لأن جزيئات NAD المساهمة في جزء غير معروف من الإشارة المجموع). يتم تحديد حالة نشطة من القلب من قبل القسمة على PCR والمناطق ATP (PCR : بطولة نسبة). هذه القيمة هي عادة 1،5-1،7 في قلب الماوس المتوفرة مع الجلوكوز باعتباره الركيزة الأساسية. على الرغم من أن 31 ف الرنين المغناطيسي النووي لا يوفر تدابير مباشرة لاعبي التنس المحترفين أو PCR ، ومنطقة للقمم غير متناسبة مع كمية من المركبات المحتوية على الفوسفور في العينة. ويمكن تقدير قيم هذه الاشارات عن طريق استخدام أساليب أخرى. على سبيل المثال ، يمكن لتدابير مباشرة لاعبي التنس المحترفين قبل عالية الأداء اللوني السائل (HPLC) في فوج من قلوب تسفر عن متوسط ​​التركيز. ويمكن بعد ذلك تكون هذه القيمة تستخدم لمعايرة متوسط ​​المناطق التي لوحظت في بطولة الأطياف. ويمكن حساب تركيز PCR على أساس مساحة PCR النسبي الى المنطقة للاعبي التنس المحترفين. ومن الممكن أيضا لتقدير درجة الحموضة عن طريق تحليل التحول الكيميائي النسبية للفوسفات غير عضوية (بي) إشارة إلى إشارة PCR ويمكن أيضا استخدام مختلف متواليات 1 نبض الإذاعة وسرعة رد الفعل كيناز الكرياتين أو رد فعل التوليف ATP تقاس سرعة 2 <img src="/files/ftp_upload/2069/2069tab1.jpg" alt="الجدول 1" /> وظيفة الجدول 1 الأساس. القلب من قلوب perfused معزولة. LVDevP : غادر الضغط البطيني المتقدمة ؛ LVEDP : البطين الأيسر نهاية الانبساطي الضغط ؛ الموارد البشرية : معدل ضربات القلب ؛ RPP : الضغط سعر المنتج ؛ + DP / DT : أولا الضغط LV المشتقة إيجابية ؛ -dP/dt : أولا الضغط LV المشتقة السلبية ؛ PP : ضغط التروية ؛ CF : التدفق التاجي. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig1.jpg" alt="الشكل 1" /> الشكل 1. الضغط المنخفض الموجات الممثل من البرامج LabChart برو. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig2.jpg" alt="الشكل 2" /> الشكل 2. منحنيات ستارلينغ الممثل من سيطرة (خط الصلب) والأبهر النطاقات (الخط المنقط) الفئران. أ) الانقباضي وظيفة ممثلا LVDevP على زيادة حجم الجهد المنخفض على النحو الذي يحدده حجم البالون LV. ب) وظيفة الانبساطي كما يمثلها EDP على زيادة حجم الجهد المنخفض على النحو الذي يحدده حجم البالون LV. LVDevP : غادر الضغط البطيني المتقدمة (الانقباضي الانبساطي ناقص عressure) ؛ EDP : نهاية الضغط الانبساطي. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig3.jpg" alt="الشكل 3" /> الشكل 3. الممثل أطياف الرنين المغناطيسي ف 31 من عزلة القلب perfused الماوس. إشعار ذروة بي صغيرة نسبيا. في قلب perfused هوائيا الموردة مع الأحماض الدهنية في البيروفات أو بالإضافة إلى الجلوكوز ، وهذا ينبغي أن يكون الحد الأدنى الذروة. خلال فترات نقص التروية ، وهذا يزيد من ذروة الذروة في حين PCR النقصان. لاحظ الكتف إلى يمين ذروة α - ATP. هذه هي مساهمة من جزيئات NAD. بي : الفوسفات غير العضوية ؛ PCR : فسفوكرياتين ؛ ATP : الأدينوساين ثلاثي.

<ol>
	<li>Nascimben, L., Ingwall, J. S., Lorell, B. H., Pinz, I., Schultz, V., Tornheim, K., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+for+increased+glycolysis+in+the+hypertrophied+rat+heart.">Mechanisms for increased glycolysis in the hypertrophied rat heart.</a> Hypertension. 44, 662-667 (2004).</li><li>Spindler, M., Saupe, K. W., Tian, R., Ahmed, S., Matlib, M. A., Ingwall, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+creatine+kinase+enzyme+kinetics+in+diabetic+cardiomyopathy.+A(31)P+NMR+magnetization+transfer+study+of+the+intact+beating+rat+heart.">Altered creatine kinase enzyme kinetics in diabetic cardiomyopathy. A(31)P NMR magnetization transfer study of the intact beating rat heart.</a> J Mol Cell Cardiol. 31, 2175-2189 (1999).</li><li>Ingwall, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorus+nuclear+magnetic+resonance+spectroscopy+of+cardiac+and+skeletal+muscles.">Phosphorus nuclear magnetic resonance spectroscopy of cardiac and skeletal muscles.</a> Am J Physiol. 242, H729-H744 (1982).</li><li>Ingwall, J. S., Javadpour, M. M., Miao, W., Hoit, B. D., Walsh, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=31P+NMR+spectroscopy+of+the+mouse+heart.">31P NMR spectroscopy of the mouse heart.</a> Cardiovascular physiology in the genetically engineered. , 151-163 (2002).</li><li>Luptak, I., Balschi, J. A., Xing, Y., Leone, T. C., Kelly, D. P., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+contractile+and+metabolic+reserve+in+peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha-null+hearts+can+be+rescued+by+increasing+glucose+transport+and+utilization.">Decreased contractile and metabolic reserve in peroxisome proliferator-activated receptor-alpha-null hearts can be rescued by increasing glucose transport and utilization.</a> Circulation. 112, 2339-2346 (2005).</li><li>Yan, J., Young, M. E., Cui, L., Lopaschuk, G. D., Liao, R., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+glucose+uptake+and+oxidation+in+mouse+hearts+prevent+high+fatty+acid+oxidation+but+cause+cardiac+dysfunction+in+diet-induced+obesity.">Increased glucose uptake and oxidation in mouse hearts prevent high fatty acid oxidation but cause cardiac dysfunction in diet-induced obesity.</a> Circulation. 119, 2818-2828 (2009).</li><li>Luptak, I., Shen, M., He, H., Hirshman, M. F., Musi, N., Goodyear, L. J., Yan, J., Wakimoto, H., Morita, H., Arad, M., Seidman, C. E., Seidman, J. G., Ingwall, J. S., Balschi, J. A., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+activation+of+AMP-activated+protein+kinase+remodels+metabolic+network+in+favor+of+cardiac+glycogen+storage.">Aberrant activation of AMP-activated protein kinase remodels metabolic network in favor of cardiac glycogen storage.</a> J Clin Invest. 117, 1432-1439 (2007).</li><li>Xing, Y., Musi, N., Fujii, N., Zou, L., Luptak, I., Hirshman, M. F., Goodyear, L. J., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+metabolism+and+energy+homeostasis+in+mouse+hearts+overexpressing+dominant+negative+alpha2+subunit+of+AMP-activated+protein+kinase.">Glucose metabolism and energy homeostasis in mouse hearts overexpressing dominant negative alpha2 subunit of AMP-activated protein kinase.</a> J Biol Chem. 278, 28372-28377 (2003).</li><li>Luptak, I., Yan, J., Cui, L., Jain, M., Liao, R., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+effects+of+increased+glucose+entry+on+mouse+hearts+during+normal+aging+and+ischemic+stress.">Long-term effects of increased glucose entry on mouse hearts during normal aging and ischemic stress.</a> Circulation. 116, 901-909 (2007).</li><li>Tian, R., Abel, E. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+of+GLUT4-deficient+hearts+to+ischemia+underscore+the+importance+of+glycolysis.">Responses of GLUT4-deficient hearts to ischemia underscore the importance of glycolysis.</a> Circulation. 103, 2961-2966 (2001).</li><li>Liao, R., Jain, M., Cui, L., D'Agostino, J., Aiello, F., Luptak, I., Ngoy, S., Mortensen, R. M., Tian, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac-specific+overexpression+of+GLUT1+prevents+the+development+of+heart+failure+attributable+to+pressure+overload+in+mice.">Cardiac-specific overexpression of GLUT1 prevents the development of heart failure attributable to pressure overload in mice.</a> Circulation. 106, 2125-2131 (2002).</li><li>Tian, R., Musi, N., D'Agostino, J., Hirshman, M. F., Goodyear, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+adenosine+monophosphate-activated+protein+kinase+activity+in+rat+hearts+with+pressure-overload+hypertrophy.">Increased adenosine monophosphate-activated protein kinase activity in rat hearts with pressure-overload hypertrophy.</a> Circulation. 104, 1664-1669 (2001).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

31 ف الرنين المغناطيسي الطيفي في قلب Langendorff - perfused الماوس معزولة توفر بيانات موثوقة وقابلة للتكرار 3 و 4 ومع ذلك ، فمن الضروري أن تتم إقناء ؛ إدخال القنية من الشريان الأورطي وإدخال البالون LV هذه بشكل صحيح للسماح للأداء القلب مستقرة بينما داخل NMR الأنبوب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنظيم درجة الحرارة القصوى من أجل تحقيق السليم وظيفة أساسية. واحد العوامل المهمة في الحصول على جيد ، أطياف الرنين المغناطيسي للتحليل هو زيادة إشارة إلى نسبة الضوضاء. ويمكن تحقيق ذلك من خلال ضمان الأمثل &quot;ضبط&quot; و &quot;الملئ&quot; على عينة. كما ورد في نص البروتوكول ، ويمكن استخدام نموذج قياسي قبل الإدراج للقلب تسهيل ذلك. ومن المفيد أيضا أن يكون لها الحجم الكافي &quot;عينة&quot;. قلوب وزنها أقل من 100 ملغ توفر عادة أقل PCR وإشارات ATP ذلك الزيادات في وقت الاستحواذ سيكون من الضروري الحصول على أطياف جيدة الفوسفور. هناك عدة طرق لتعديل بروتوكول القائمة لجمع معلومات إضافية بشأن وظيفة القلب وعلم الطاقة. في المختبر لدينا ، ونحن قلوبنا مع perfused مخازن مختلطة الركيزة التي يمكن أن تشمل وجود تركيبات مختلفة من الأحماض الدهنية (في تركيزات منخفضة ومرتفعة) ، وأملاح ، الكيتونات ، والانسولين. مع استخدام النظائر المستقرة في المنطقة العازلة التروية (أي 13 C المسمى ركائز) ، ونحن نمتلك القدرة على تقدير استخدام الركيزة التي المساهمة النسبية للأسيتيل التميم المسمى لدورة TCA. 5-7 للحصول على هذا التطبيق ، ونحن أداء isotopomer تحليل C3 - 13 و 13 الغلوتامات C4 - 13 مع مطياف الرنين المغناطيسي C. وهذا يتطلب تجميد لقط القلب في نهاية البروتوكول نضح وإجراء عملية استخراج الانسجة المجمدة. وسوف تكون هذه التجربة إضافية حسب التحليل يتطلب استخدام مسبار مختلفة مع معلمات الإعداد منفصلة. تطبيقات أخرى تشمل استبدال السكر مع deoxyglucose في المنطقة العازلة في حين رصد تراكم تعتمد على الوقت من 2 deoxyglucose الفوسفات في القلب باستخدام الرنين المغناطيسي الطيفي 31 ف. هذا الأسلوب يسمح لقياس امتصاص الغلوكوز عضلة القلب. 7 ، 8 وبالإضافة إلى ذلك ، لدينا مختبر وحللت وظيفة القلب وعلم الطاقة في بروتوكولات نضح تتألف من نقص التروية / ضخه ، وارتفاع عبء التحدي 6 ، 10/08 باختصار ، ف 31 الطيفي NMR في قلوب الماوس معزولة هو إجراء تحديا تقنيا التي تتطلب استخدام معدات متطورة. ومع ذلك ، فإن البيانات التي لا تقدر بثمن لغلة الباحث الذي يرغب في تحليل وظيفة و طاقة من نماذج الماوس راثيا. لدينا مختبر ، كانت هذه التقنيات الحيوية في فهمنا لعواقب مجموعة متنوعة من الضغوطات على وظيفة القلب ، وعلم الطاقة ، والتمثيل الغذائي 1 ، 11 ، 12

<table border="1">
<tbody>
<tr>
<td>Material Name</td>
<td>Type</td>
<td>Company</td>
<td>Catalogue Number</td>
</tr>
<tr>
<td>Magnesium Sulfate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>M7506</td>
</tr>
<tr>
<td>EDTA</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>E1644</td>
</tr>
<tr>
<td>Potassium chloride</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>P4505</td>
</tr>
<tr>
<td>Sodium bicarbonate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>S6297</td>
</tr>
<tr>
<td>Sodium chloride</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>S7653</td>
</tr>
<tr>
<td>Calcium chloride dihydrate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>C5080</td>
</tr><tr>
<td>D-Glucose</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>G7528</td>
</tr><tr>
<td>Sodium Pyruvate</td>
<td>Reagent</td>
<td>Sigma Aldrich</td>
<td>P2256</td>
</tr><tr>
<td>Bruker Ultrashield 600WB Plus</td>
<td>Equipment</td>
<td>Bruker</td>
<td>&nbsp;</td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">PowerLab 4/30</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">ML866/P</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank">LabChart 6 Pro</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank">MLS260/6</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/FE224/" target="_blank">Quad Bridge Amp</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/FE224/" target="_blank">ML224</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/research/product/ML175/" target="_blank">STH Pump Controller</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/research/product/ML175/" target="_blank">ML175</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML172/" target="_blank">Minipuls 3 Peristaltic Pump</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML172/" target="_blank">ML172</a></td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT0699/" target="_blank">Disposable BP Transducer</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT0699/" target="_blank">MLT0699</a></td>
</tr><tr>
<td>10mm NMR Sample Tube</td>
<td>Equipment</td>
<td>Wilmad LabGlass</td>
<td>513-7PP-7</td>
</tr><tr>
<td>Polyethylene tubing PE10</td>
<td>Equipment</td>
<td>Becton-Dickinson</td>
<td>427401</td>
</tr><tr>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT844/" target="_blank">Physiological Pressure Transducer</a></td>
<td>Equipment</td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a></td>
<td><a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT844/" target="_blank">MLT844</a></td>
</tr><tr>
<td>Polyethylene tubing PE50</td>
<td>Equipment</td>
<td>Becton-Dickinson</td>
<td>427411</td>
</tr><tr>
<td>Micrometer syringe</td>
<td>Equipment</td>
<td>Gilmont Instruments</td>
<td>GS-1101</td>
</tr><tr>
<td>McPherson Forceps</td>
<td>Equipment</td>
<td>Miltex Inc.</td>
<td>18-949</td>
</tr><tr>
<td>Castraviejo microscissors</td>
<td>Equipment</td>
<td>Roboz Surgical Instruments</td>
<td>RS-5650</td>
</tr><tr>
<td>Neoptix Signal Conditioner</td>
<td>Equipment</td>
<td>Neoptix, Inc.</td>
<td>Reflex - 1</td>
</tr>	
</tbody>
</table>

assessment of cardiac function and energetics in isolated mouse hearts using 31p nmr spectroscopy

فقد أصبحت النماذج الماوس راثيا أدوات البحث القوية في تحديد العلاقات السببية بين التغيرات الجزيئية ونماذج من مرض القلب والأوعية الدموية. على الرغم من أن البيولوجيا الجزيئية هو ضروري في تحديد تغييرات رئيسية في مسار الإشارات ، فإنه ليس هناك بديل عن أهمية وظيفية. في حين يمكن أن تقدم إجابات الفيزيولوجيا إلى مسألة مهمة ، والجمع بين علم وظائف الأعضاء مع تقييم البيوكيميائية الأيضات في سليمة ، وضرب قلب يسمح للحصول على صورة كاملة من وظيفة القلب وعلم الطاقة. لسنوات ، وقد استخدمت مختبرنا perfusions القلب المعزولة جنبا إلى جنب مع التحليل الطيفي المغناطيسي النووي (NMR) صدى لإنجاز هذه المهمة. ويتم تقييم وظيفة البطين الأيسر عن طريق وضع Langendorff perfusions القلب المعزولة في حين يقاس علم الطاقة عن طريق أداء القلب<sup&gt; 31</sup&gt; P الطيفي بالرنين المغناطيسي للقلوب perfused. مع هذه التقنيات ، يمكن قياس مؤشرات وظيفة القلب في تركيبة مع مستويات فسفوكرياتين والضرب للاعبي التنس المحترفين في وقت واحد في القلوب. وعلاوة على ذلك ، يمكن رصد هذه المعايير وضعت في حين أن الضغوطات فيزيولوجي أو مرضي. على سبيل المثال ، يمكن اعتماد نقص التروية / أو ضخه عالية بروتوكولات التحدي عبء العمل. استخدام النطاقات الأبهري أو نماذج أخرى من أمراض القلب هي عرضة أيضا. بغض النظر عن المتغيرات ضمن البروتوكول ، يمكن أن أهمية وحيوية وظيفية من التعديلات الجزئية للنماذج الماوس المعدلة وراثيا صفها على نحو كاف ، مما يؤدي إلى رؤى جديدة في مسارات المرتبطة الأنزيمية والأيض. لذلك ،<sup&gt; 31</sup&gt; P الرنين المغناطيسي الطيفي في قلب perfused معزولة هو أسلوب البحوث القيمة في النماذج الحيوانية لمرض القلب والأوعية الدموية.

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy at JoVE.com

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Langendorff وضع التروية القلبية معزولة ، بالاشتراك مع<sup&gt; 31</sup&gt; P الرنين المغناطيسي الطيفي ، يجمع بين مجالات الكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء في تجربة واحدة. ويسمح البروتوكول لقياس ديناميكية عالية الطاقة محتوى الفوسفات ودوران في القلب في حين رصد في الوقت نفسه وظيفة فيزيولوجية. عندما يقوم بشكل صحيح ، وهذا هو أسلوب قيمة في تقييم علم الطاقة القلبية.

تقييم وظيفة القلب وعلم الطاقة في قلوب معزولة عن طريق الماوس 31 P الرنين المغناطيسي الطيفي

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

assessment-cardiac-function-energetics-isolated-mouse-hearts-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

26.0K Views.  University of Washington School of Medicine. Langendorff وضع التروية القلبية معزولة ، بالاشتراك مع 31 P الرنين المغناطيسي الطيفي ، يجمع بين مجالات الكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء في تجربة واحدة. ويسمح البروتوكول لقياس ديناميكية عالية الطاقة محتوى الفوسفات ودوران في القلب في حين رصد في الوقت نفسه وظ...

Video: Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited for studies of cardiac metabolism, which require the heart to perform work within the context of physiologic preload and afterload pressures. Neely introduced modifications to the Langendorff technique to establish appropriate left ventricular (LV) preload and afterload pressures3. The model is known as the isolated LV working heart model and has been used extensively to study LV performance and metabolism4-6. This model, however, does not provide a properly loaded right ventricle (RV). Demmy et al. first reported a biventricular model as a modification of the LV working heart model7, 8. They found that stroke volume, cardiac output, and pressure development improved in hearts converted from working LV mode to biventricular working mode8. A properly loaded RV also diminishes abnormal pressure gradients across the septum to improve septal function. Biventricular working hearts have been shown to maintain aortic output, pulmonary flow, mean aortic pressure, heart rate, and myocardial ATP levels for up to 3 hours8.
When studying the metabolic effects of myocardial injury, such as ischemia, it is often necessary to identify the location of the affected tissue. This can be done by imaging the fluorescence of NADH (the reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide)9-11, a coenzyme found in large quantities in the mitochondria. NADH fluorescence (fNADH) displays a near linearly inverse relationship with local oxygen concentration12 and provides a measure of mitochondrial redox state13. fNADH imaging during hypoxic and ischemic conditions has been used as a dye-free method to identify hypoxic regions14, 15 and to monitor the progression of hypoxic conditions over time10.
The objective of the method is to monitor the mitochondrial redox state of biventricular working hearts during protocols that alter the rate of myocyte metabolism or induce hypoxia or create a combination of the two. Hearts from New Zealand white rabbits were connected to a biventricular working heart system (Hugo Sachs Elektronik) and perfused with modified Krebs-Henseleit solution16 at 37 &deg;C. Aortic, LV, pulmonary artery, and left &amp; right atrial pressures were recorded. Electrical activity was measured using a monophasic action potential electrode. To image fNADH, light from a mercury lamp was filtered (350&plusmn;25 nm) and used to illuminate the epicardium. Emitted light was filtered (460&plusmn;20 nm) and imaged using a CCD camera. Changes in the epicardial fNADH of biventricular working hearts during different pacing rates are presented. The combination of the heart model and fNADH imaging provides a new and valuable experimental tool for studying acute cardiac pathologies within the context of realistic physiological conditions.

The objective is to monitor the mitochondrial redox state of isolated hearts within the context of physiologic preload and afterload pressures. A biventricular working rabbit heart model is presented. High spatiotemporal resolution fluorescence imaging of NADH is used to monitor the mitochondrial redox state of epicardial tissue.

NADH الإسفار التصوير من البطينين متفرقة العامل قلوب الأرنب

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Injection of Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently used for the first time in patients who had symptomatic heart failure. In all patients, cardiac function of the left ventricle (LV) improved significantly, as manifested by consistent reduction of the LV volume and wall stress. Here we describe this novel treatment procedure and the methods used to quantify its effects on LV wall stress and function.
Algisyl-LVR is a biopolymer gel consisting of Na+-Alginate and Ca2+-Alginate. The treatment procedure was carried out by mixing these two components and then combining them into one syringe for intramyocardial injections. This mixture was injected at 10 to 19 locations mid-way between the base and apex of the LV free wall in patients.
Magnetic resonance imaging (MRI), together with mathematical modeling, was used to quantify the effects of this treatment in patients before treatment and at various time points during recovery. The epicardial and endocardial surfaces were first digitized from the MR images to reconstruct the LV geometry at end-systole and at end-diastole. Left ventricular cavity volumes were then measured from these reconstructed surfaces.
Mathematical models of the LV were created from these MRI-reconstructed surfaces to calculate regional myofiber stress. Each LV model was constructed so that 1) it deforms according to a previously validated stress-strain relationship of the myocardium, and 2) the predicted LV cavity volume from these models matches the corresponding MRI-measured volume at end-diastole and end-systole. Diastolic filling was simulated by loading the LV endocardial surface with a prescribed end-diastolic pressure. Systolic contraction was simulated by concurrently loading the endocardial surface with a prescribed end-systolic pressure and adding active contraction in the myofiber direction. Regional myofiber stress at end-diastole and end-systole was computed from the deformed LV based on the stress-strain relationship.

This article describes procedures for implanting a novel hydrogel in failing hearts and quantifying its effect on left ventricular wall stress and function. These procedures have been successfully applied in dogs and humans.

تخفيض في البطين الأيسر الإجهاد الحائط والتحسين في وظيفة في عدم قلوب باستخدام Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Small animal magnetic resonance imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial tissue. The high heart rates of small animals (200 to 600 beats/min) have previously limited the role of CMR imaging. Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) is a T1 mapping sequence for small animals to overcome this problem 1. T1 maps provide quantitative information about tissue alterations and contrast agent kinetics. It is also possible to detect diffuse myocardial processes such as interstitial fibrosis or edema 1-6. Furthermore, from a single set of image data, it is possible to examine heart function and myocardial scarring by generating cine and inversion recovery-prepared late gadolinium enhancement-type MR images 1.
	The presented video shows step-by-step the procedures to perform small animal CMR imaging. Here it is presented with a healthy Sprague-Dawley rat, however naturally it can be extended to different cardiac small animal models.

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

Contrast enhanced cardiac magnetic resonance (CMR) imaging allows comprehensive in vivo assessment of the heart in small animal models of cardiovascular disease. Here we detail the procedures to perform CMR imaging, reconstruction and analysis using Small Animal Lock-Locker Inversion Recovery (SALLI) in rats.

تقييم وظيفة القلب والصرف عضلة القلب عن طريق الحيوانات الصغيرة نظرة خزانة الاسترداد عكس (صلي) التصوير بالرنين المغناطيسي في الجرذان

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

تقييم البطين الأيمن هيكل وظيفة في نموذج الفأر من الشريان الرئوي عبر الصدر عن طريق انقباض ضربات القلب

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for myocardial infarction and cardiac complications of thoracic surgery. The ability of certain drugs to precondition the myocardium against ischemia reperfusion injury has led to multiple clinical trials, with little success. The isolated heart model allows acute observation of the functional effects of ischemia reperfusion injury in real time, including the effects of various pharmacological interventions administered at any time-point before or within the ischemia-reperfusion injury window. Since brief periods of ischemia can precondition the heart against ischemic injury, in situ aortic cannulation is performed to allow for functional assessment of non-preconditioned myocardium. A saline filled balloon is placed into the left ventricle to allow for real-time measurement of pressure generation. Ischemic injury is simulated by the cessation of perfusion buffer flow, followed by reperfusion. The duration of both ischemia and reperfusion can be modulated to examine biochemical events at any given time-point. Although the Langendorff isolated heart model does not allow for the consideration of systemic events affecting ischemia and reperfusion, it is an excellent model for the examination of acute functional and biochemical events within the window of ischemia reperfusion injury as well as the effect of pharmacological intervention on cardiac pre- and postconditioning. The goal of this protocol is to demonstrate how to perform in situ aortic cannulation and heart excision followed by ischemia/reperfusion injury in the Langendorff model.

The isolated rat heart is an enduring model for ischemia reperfusion injury. Here, we describe the process of harvesting the beating heart from a rat via in situ aortic cannulation, Langendorff perfusion of the heart, simulated ischemia-reperfusion injury, and infarct staining to confirm the extent of ischemic insult.

الاستقراء وتقييم الإصابة الإسكيمية-ضخه في Langendorff perfused لالجرذ القلوب

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

تقييم الدالة Microvascular الأنسجة الدهنية البشرية باستخدام فيديوميكروسكوبي

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function in diabetic nephropathy and podocyte-specific VEGF-A knock-out mice; therefore, this protocol describes the full kidney work-up used in our lab to assess these mouse models of glomerular disease, enabling a vast amount of information regarding kidney and glomerular function to be obtained from a single mouse. In comparison to alternative methods presented in the literature to assess glomerular function, the use of the method outlined in this paper enables the glomerular phenotype to be fully evaluated from multiple aspects. By using this method, the researcher can determine the kidney phenotype of the model and assess the mechanism as to why the phenotype develops. This vital information on the mechanism of disease is required when examining potential therapeutic avenues in these models. The methods allow for detailed functional assessment of the glomerular filtration barrier through measurement of the urinary albumin creatinine ratio and individual glomerular water permeability, as well as both structural and ultra-structural examination using the Periodic Acid Schiff stain and electron microscopy. Furthermore, analysis of the genes dysregulated at the mRNA and protein level enables mechanistic analysis of glomerular function. This protocol outlines the generic but adaptable methods that can be applied to all mouse models of glomerular disease.

This protocol describes a full kidney work-up that should be carried out in mouse models of glomerular disease. The methods allow for detailed functional, structural, and mechanistic analysis of glomerular function, which can be applied to all mouse models of glomerular disease.

تقييم لوظيفة الكلي في نماذج الماوس من المرض الكبيبي

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation time and increases the risk of adverse post-transplantation outcomes. Moreover, the static nature of CS does not allow for organ evaluation or intervention during the preservation interval. Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP) is a novel method for preservation of the donated heart that minimizes cold ischemia by providing oxygenated, nutrient-rich perfusate to the heart. ESHP has been shown to be non-inferior to CS in the preservation of standard-criteria donor hearts and has also facilitated the clinical transplantation of the hearts donated after the circulatory determination of death. Currently, the only available clinical ESHP device perfuses the heart in an unloaded, non-working state, limiting assessments of myocardial performance. Conversely, ESHP in working mode provides the opportunity for comprehensive evaluation of cardiac performance by assessment of functional and metabolic parameters under physiologic conditions. Moreover, earlier experimental studies have suggested that ESHP in working mode may result in improved functional preservation. Here, we describe the protocol for ex situ perfusion of the heart in a large mammal (porcine) model, which is reproducible for different animal models and heart sizes. The software program in this ESHP apparatus allows for real-time and automated control of the pump speed to maintain desired aortic and left atrial pressure and evaluates a variety of functional and electrophysiological parameters with minimal need for supervision/manipulation.

Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP), preserves the heart in a beating, semi-physiologic state. When performed in a working mode, ESHP provides the opportunity to perform sophisticated assessments of donor heart function and organ viability. Here, we describe our method for myocardial performance evaluation during ESHP.

نورموثيرميك ت نضح قلب الموقع في العمل وضع: تقييم وظيفة القلب والايض

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

تقييم تخطيط صدي لتشريح القلب ووظيفته في الفئران البالغة

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring apparatus and a motor to perform functional studies. These studies will allow measurement of cardiomyocyte stiffness (passive force) and its activation with different calcium (Ca2+)-containing solutions to determine, amongst others: maximum force development, myofilament Ca2+-sensitivity (pCa50), cooperativity (nHill) and the rate of force redevelopment (ktr). This method also enables determination of the effects of drugs acting directly on myofilaments and of the expression of exogenous recombinant proteins on both active and passive properties of cardiomyocytes. Clinically, skinned cardiomyocyte studies highlight the pathophysiology of many myocardial diseases and allow in vitro assessment of the impact of therapeutic interventions targeting the myofilaments. Altogether, this technique enables the clarification of cardiac pathophysiology by investigating correlations between in vitro and in vivo parameters in animal models and human tissue obtained during open heart or transplant surgery.

This protocol aims to describe step-by-step the technique of extraction and assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes. This methodology allows measurement and acutemodulation of myofilament function using small frozen biopsies that can be collected from different cardiac locations, from mice to men.

في المختبر تقييم وظيفة القلب باستخدام خلايا القلب skinned

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...