1。小腸腸間膜血管アーケードの外科的切除
- 吸入によって投与イソフルランで300〜400グラムのSprague-Dawleyラット(4%)を麻酔。
- 小腸腸間膜を露出させるために正中開腹術を行います。露出した腸と腸間膜への外傷を避けるために細心の注意を払って腹部を切開して、小腸および大腸を体外に出す。優しく滅菌ガーゼの上腸間膜をファンアウト。
- 外科的に小腸と盲腸(血管が慎重に縁に沿ってカットし、上腸間膜動脈/静脈の主枝からの起源で)を含む大腸の部分切除。
- 氷冷解剖溶液( 表1)を含むビーカーに切除した組織を移す。
- 腸の切除後、ラットは麻酔下人道的に安楽死させなければなりません。
2。解剖動脈のdのクリーニング
- 冷却ソリューションを含む解剖室(4-5℃)を解剖し摘出小腸と腸間膜のアーケードを転送します。チャンバーは、解剖ピンを収容するためにSYLGARD 184エラストマーベースで100mmのガラスシャーレで構成され、ペトリ皿を循環水浴で4から5℃に維持されている水冷ベースに配置されます。
- 手術用のハサミを使用すると、腸全体のうち約10〜12 cm商品セグメントをカット。その血管系が添付保つ腸セグメントの各端部で切断した後、分離してそれに接続されている血管系(腸間膜アーケード)と1セグメントを残し室から未使用の腸を削除します。
- 上腸間膜動脈/静脈の主枝は中心部と中央( 図1)からの枝が放射状のその後の受注にあるようなチャンバーの手前側の上腸間膜を広げ、小腸のセグメントを突き止める。ポーランドエースだけ腸部分(ない血管上)上のピン。
- むしろ静脈に見られるU字型の枝ではなく、それらの比較的明るい赤色、厚い壁と特徴的なV字型の枝によって静脈から動脈を区別する。
- 近いマイクロ鉗子、はさみを使用して腸( 図1の破線の円)から4 番目の注文動脈-慎重に脂肪組織と第2 回を取り巻く結合組織をクリアし、照らされた解剖顕微鏡を通して可視化。隣接した静脈を保持することは、脂肪組織や結合組織のクリアが容易になります。動脈の伸縮不必要なことは避けてください。
- 結合組織のクリア腸間膜動脈のセグメントは、解剖や細胞単離のために使用(単一セルパッチクランプ研究のために、セクション3-4)または圧力筋運動記録法(第5節)のためにカニューレを挿入することができます。通常、最大長さ1cmに、分岐点間のセグメントをカットします。
パッチクランプ研究のためのCellアイソレーションjove_title "> 3。
- アイソレーション·ソリューション0.5Lの( 表1)を調製し、pHを調整する前に、2つの部分に分ける。最初の部分(通常100ミリリットル)を37に温めなければならない℃、pHは37℃で7.2に調整されるべき℃(37℃アイソレーション·ソリューション)。アイソレーション·ソリューションの第二の部分は℃、pHを4℃(氷冷分離ソリューション)で7.2に調整されるべきである4に冷却する必要があります。 pH調整した後、両方の溶液の浸透圧は、D-グルコースまたはH 2 Oの適切な量を追加することによってmOsmを298ように調整する必要があります必要があります
- 37℃でガラスバイアルとインキュベートする37℃分離溶液2 mlを3.4°ステップで使用するためのC。 37 10mlに(BSA)をウシ血清アルブミン20mgを追加〜37℃アイソレーション·ソリューション、解散、再暖かい℃、7.2にpHを調整してください。 633 U:この溶液2mlに4 mgのコラゲナーゼタイプVIII型(シグマ、ロット089K8612追加シラミ/ mgのコラゲナーゼ活性、285単位/ mg Caseinaseアクティビティ、1.6単位/ mgクロストリパイン活性)、0.64 mgのエラスターゼIV型(シグマ、ロット110M7025V 5.9単位/ mg、37で調製した16 mg / mlの株式の40μlを加える° C分離ソリューション)と12μlのM DL-ジチオスレイトール(DTTシグマ); 37〜プリ暖かいこの酵素液℃ステップ3.5の準備インチ
- 氷冷分離溶液2 mlを含む、35 mm組織培養皿に上腸間膜動脈の2-3セグメントを転送して、氷の上で皿を置きます。 3〜4ミリメートル、長さの小片に腸間膜動脈のセグメントをカットします。
- 37℃で30分間、予め温めておいた2 mlを含有するガラスバイアル(15×45ミリメートル、1ドラム)に動脈セグメントを転送する(動脈の損傷を防ぐために)火磨かれた先端37をパスツールピペットを用いて°Cのアイソレーション·ソリューションとインキュベート℃の
- 30分後、慎重にパスツールピペットを用いて37℃の分離液を除き、35分間2ミリリットル温かい酵素液とインキュベートを追加37℃
- 直ちに酵素溶液中で35分間インキュベーションした後、氷上でバイアルを置き、酵素液を吸引し、氷冷分離ソリューション(リピート吸引し、新鮮な氷冷分離Solutionの添加4回)2 mlを加える。その後、氷冷分離溶液1mlの体積で、 穏やかに 10〜20回は、個々の腸間膜動脈平滑筋細胞(MASMCs)を解放するために洗練されたパスツールピペットを用いて動脈セグメントをひいて粉にする。
- 定期的に35-mmディッシュに細胞懸濁液の液滴を配置し、顕微鏡下で観察することにより心筋細胞の出現を確認してください。健康MASMCsは、滑らかな細長い外観を持っている必要があります。動脈壁の細胞のすべてが解放されません。細胞懸濁液を氷上で保たれるべきである。
- MASMC健康のもう一つの有用な指標は、生理的なCa 2 +濃度の彼らの許容範囲です。風呂sで記録室(#サイエンスツールは、CSC-25L)を埋める2mMのCaCl 2(室温でpHを7.3(RT)で、組成は表1を参照)および参照電極(ワーナー音源には、REFに挿入された位置の寒天ブリッジ(曲がったガラスは、2MのKClで2%寒天でいっぱいキャピラリー含むolutionチャンバー内の-3L))。洗練されたパスツールピペットを用いて、記録室に約100〜200μlの細胞懸濁液を移すと、細胞が15分間付着することができます。損傷を受けていない細胞は、2mMのCaCl 2含有溶液(細胞がボールに切り上げていない、あるいは細長い棒状のように表示されるはず)で大幅に縮小するべきではありません。
- 記録室への細胞懸濁液の最初のアリコートを添加した後、2 mM CaCl 2を含む浴溶液0.25mlの細胞懸濁液の残量に加えられるべきである。この残りの細胞懸濁液を氷上にこの溶液中で維持し、最大6時間のためのパッチクランプ記録のために使用することができます。
4。KV7カリウム電流または膜電圧を測定する全細胞パッチクランプの使用
- 筋細胞は、記録室(25ミリ1号ラウンドカバースリップ、ワーナー·インスツルメンツ)のガラス基盤に付着した後、浴溶液( 表1)の連続灌流を開始します。 KV1とKV2家族の遅延整流カリウム電流から分離してKV7電流の記録については、浴溶液を100μMGdCl 3で補足する必要があります。
- ピペットプラーとマイクロフォージを使ってホウケイ酸ガラス(Kimax-51、キンブルチェイス)からパッチピペットを作製し、内部液( 表1)で満たされたとき、その抵抗値は4から5MΩでなければなりません。コートSYLGARD 184とピペット(先端上〜1-2 mm)の1月 3日より低い。
- MASMCsでKV7電流の記録については、穿孔パッチ細胞全体の電圧クランプ法を使用する必要があります。穿孔パッチ構成の使用はdepletioを防ぐのに役立ちます膜ホスファチジルイノシトール4,5 -ビスリ ン酸(PIP 2)と後続の高速(5分以内)は、一般的に従来の破裂パッチ構成を用いて観察されるKV7電流の塁間のn。 120μg/ mlのアムホテリシンBと内部液( 表1)を補足:内部溶液0.5mlにアムホテリシンBの2 mg / mlストック(DMSO中で調製し、小分けに冷凍し、光から保護し維持)の3μlを添加する。アムホテリシンBを含まない内部液中のピペットチップを浸漬した後、チューブのピース(タイゴンR-を介して結合し、10mlのシリンジを使用してもう一方の端の吸引を適用することにより、アムホテリシンBを含まない内部溶液とパッチピペットの先端を埋める3603)。ピペットが約半分溶液で満たされるまで、エッペンドルフMicroloaderピペットチップを用いて上部からアムホテリシンB含有ピペット溶液を追加します。そっとピペットをタップして、任意の気泡を除去する。直ちにピペットを使用しています。
- にピペットを挿入電極ホルダーへと細長い筋細胞(の近くではなく、核の上に、 図2)の表面にピペットを下げるためにマニピュレーターを使用しています。ピペットの抵抗に1MΩ6月10日まで増加すると、ギガシール(> 10GΩ)を達成するために吸引を適用します。
- 膜穿孔を待っている間に0 mVの電圧を保持に設定します。 10 mVにしてから-10 mVから100ミリ秒の電圧ステップを適用し、高速ピペット容量トランジェントを補正するためにアンプを使用します。全細胞キャパシタンスの過渡の出現と同時に、小さな持続的な正の電流(通常は2から10 pAの)官能KV7チャネルの存在を示します。
- アムホテリシンBとの巧妙な穿孔が35MΩ以下にアクセス抵抗を減らすことができます。現在の記録はその後-4 mVの保持電圧から5秒の電圧ステッププロトコルを使用して開始することができます。我々は、遅延RECの他の種類の最大不活性近く達成するために-4 mVの保持電圧を使用そうでなければ、比較的小さな非活化KV7電流の記録を汚染するtifierカリウム電流(KV1とKV2チャネルによって主に媒介される)。長い(5秒)電圧ステッププロトコルは遅い電圧依存性活性化および不活性化を示すKV7チャンネルの定常状態の活性化を達成するために必要である。 KV7電流が持続電圧ステップの間に不活化されません。
- KV7電流 - 電圧(IV)の関係を記録するには、KV7チャネルの開確率が最小となる-84 mVで、KV7からチャネルの開確率が到達した時点の16 mVの範囲の電圧に5秒の電圧ステップを適用高原は、各試験電圧で5秒後に、10秒間保持電圧(-4 MV)にバックステップ。それは、テストパルス( 図3A)の全シリーズには約3.5分かかります。記録された電流が経時的に安定であることを確認するために2から3制御IVのレコーディングを行う。プロット平均的なエンドパルス電流(平均最後の1秒間記録された電流)対電圧は、IV曲線( 図3D)を作成します。電流が安定している場合は、コントロールIV曲線は、約重畳されるべきである。
- 任意の薬理学的薬剤を適用する前に、継続的に-20 mVで現在記録するように設計された時間経過プロトコルを開始する。医薬品申請前に少なくとも5分間電流の安定した記録を確認します。 5から15分間、または定常状態( 図3C)が達成されるまで、薬理学的薬剤を塗布してから、時間経過プロトコルと記録電圧ステップのプロトコルを使用して、2つのIV曲線を終了します。薬物ウォッシュアウトと2つの追加のIV曲線の記録に続いて、薬物ウォッシュアウトの時間経過を、記録します。
- 実験の最後に、10μMまたは10μMlinopirdine XE991、KV7チャンネルの不可逆的阻害剤を適用し、これらの薬は完全に-20 mVに( 図3D)に負の電圧で記録された電流を阻害する必要があります。
- 各実験後に使用される薬物の痕跡を除去する洗浄剤、エタノール、熱水でチャンバーと灌流システムを洗う。
5。圧力筋運動記録法無傷の動脈セグメントの使用
- デンマークミオテクノロジー(DMT A / S、デンマーク、モデル110P)から購入した圧力ミオグラフシステムは圧力筋運動記録法の実験のために使用されます。一端部と他端部に可動右ガラスカニューレ内に水平に固定された左のガラスカニューレを挿入することにより、ステンレス鋼チャンバー内動脈セグメントをマウントします。二つの圧力変換器(左側右側とP2のP1)が動脈管腔内に圧力を監視するために構築されています。右側のガラスカニューレからの流体はその近似生理的レベルに動脈内の圧力を調整するために使用されます。開始するには、ルーメン液( 表1)と、オープン10mlのシリンジ(重力供給圧力列として)事前に記入してください。ソリューションをプッシュするために注射器を上げるチューブやカニューレ内の気泡を避けるように注意しながら右ガラスカニューレにポリエチレンチューブを介してる。左カニューレを1mlシリンジ経由ルーメン液であらかじめ入力されているはずです。血管浴溶液( 表1)10mlの圧力ミオグラフ室を埋める。緩くガラスカニューレに隣接する各側に2つの既製の細かいナイロン縫合糸をサスペンドします。
- マイクロを使用してセグメントの一端につかまって圧力ミオグラフ室に解剖室から、 -慎重に解剖した腸間膜動脈のセグメント(ステップ2.6から、直径350μmの通常約200 3 番目または4 番目の順序セグメント)を転送鉗子。
- 照光式解剖顕微鏡を通して可視化、動脈セグメントの一端を保持し、そっと左ガラスカニューレ上にそれをスライドさせ、ナイロン縫合糸を使用してエンドを固定します。ゆっくり血管内血液や破片を除去するために取り付けられた血管内腔を通して流体をフラッシュします。左注射器への弁を、この側は圧力が右側から調整され、それに対して流体の静的な列を提示するようにクローズする必要があります。
- マイクロマニピュレータ、位置動脈セグメントに近い可動右ガラスカニューレを使用して、その上のセグメントの右端を引っ張り、最後にナイロン縫合糸でそれを固定している。余分な縫合糸を切っクリップ。
- 圧力ミオグラフ顕微鏡の上にステージ上の圧力ミオグラフユニットをマウントします。圧力ミオグラフ室の上にカバーを置きます。チャンバー用カバーは灌流口とそれに接続されているサクションパイプが入っています。重力による圧力ミオグラフ室に室温浴または60mMのKCl溶液の灌流を可能にするためのマニホールドに灌流口を接続します。そのようなKV7チャネル機能に影響を及ぼすことがパッチクランプ測定において見出されている薬やホルモンなどの被験物質は、一般的に風呂が電源を介して、浴溶液に直接適用されませんerfusionまたはルーメン液インチ浴溶液の灌流は、KCl溶液を洗い流すために使用されます。過剰superfusateを除去するために真空システムにサクションパイプを取り付けます。ミオグラフ室カバーに設けられた開口部を介し浴溶液に温度センサーを挿入します。
- ミオインターフェースシステム、マイオビューソフトウェア(DMT)にミオグラフユニットの通信を可能にするハードウェアに圧力ミオグラフユニットを接続します。
- コンピュータにおけるマイオビューソフトウェアを開きます。パラメータウィンドウで、1の温度トレランスで35°Cとして、目標温度を設定℃、80 mmHgで、80 mmHgのような標的流出圧などのターゲット流入圧。キャリブレーションファイルをロードして、動脈径の変化はミクロン単位で正確に記録されるように、血管外径のキャリブレーションを行います。背景にマウントされたセグメントの良いビューを有効にするために、必要に応じてコントラストを調整します。ソフトウェアの使用方法について詳細な説明DMTからユーザマニュアルに記載されています。
- P1の圧力トランスデューサが80 mmHgに読み取るまで徐々に15分かけて10mlのシリンジ(重力供給圧力列として)提起する。高圧塔を上げながら、容器内の任意の漏れをチェックします。任意のリークがある場合は、セグメントを破棄して(5.2からの手順を繰り返します)別の動脈セグメントをマウントします。カニューレ必要な場合の間の距離を調整します。距離は、加圧された動脈セグメントが(しかし、引き伸ばされません)ほぼ直線であり、絆が作られています肩のようなパターン( 図4A)を形成するように調整されるべきである。
- ミオインターフェースシステムのコントロールを介して圧力ミオグラフ室の暖房をオンにします。それは36から37℃に達するまで浴溶液を徐々に温めて許す
- DMT顕微鏡の対物のXYZ調整を使用するときに、フォーカスに容器を保つとchを正確に追跡を容易にするために必要外側の血管径でアンジェス。
- 60mMのKClで過渡灌流(〜30秒)でマウント容器の生存を確認してください。実行可能な容器はKClの添加に素早く収縮及び60mM塩化カリウム(KClを洗い流す浴溶液約60mlを表面かん流する)のウォッシュアウト直後に拡張させる。この試験後、正確に10 mlと浴溶液の量を調整します。これらのソリューションは室温であるが、チャンバーヒーターは数分以内に36から37℃まで温度が復元されますので、お風呂の温度はKClのテストとウォッシュアウト時に削減されます。
- 動脈は少なくとも30分(径がこの期間の少なくとも最後の10分間安定していなければならない)のために平衡化させます。直接浴溶液に濃縮された被験物質を追加し、10ミリリットル室容積で適切な最終濃度を得、浴溶液中の被験物質を混ぜて優しく室のエッジ付近で前後に移します。チャン実験が進行中に被験物質を添加し(複数可)の後に血管径でGESは、ライブ映像で監視し、また画像解析ウィンドウでグラフ化することができます。
- 実験終了後、保存されたデータ(*。ミオ)ファイルは、さらなる分析のためにスプレッドシートファイルとして開くことができます。
6。代表的な結果
図3A、B、図3に示した結果はKV7チャネル·アクティベーター亜鉛ピリチオン(ZnPyr、100nmの治療の前に( 図3A、Bブラックトレース)との間の電圧ステッププロトコルを使用して腸間膜動脈の筋細胞からKV7電流の代表的な録音を例証赤のトレース)。 3細胞から同様の電圧ステップデータは 、 図3(d)に示すように電流-電圧(IV)のプロットを準備するために平均化した。電流振幅の増強の代表経時変化(-20 mVで連続的な電圧クランプによって測定される)ドゥリン100nMの亜鉛ピリチオンとグラム処理は、図3Cに示されている図4Bは、圧力筋運動記録法を用いて測定した腸間膜動脈外径にZnPyrの効果の経時変化を示す図である。容器は100 pMのアルギニンバソプレシン(AVP)を使ったプレくびれだった前に100nMのZnPyrの追加。 ZnPyr誘発性腸間膜動脈瘤に対する平均用量反応データは、 図4Cに示されています。

図1:解剖室における腸間膜アーケードの写真。

図2は、その表面上のパッチピペットを用いて筋細胞の写真。

KV7電流、薬の時間経過の図3。オリジナルトレースアプリケーション、IVカーブ。治療前の電圧ステップ(上パネル)(制御、黒)と単一MASMCにおいて100nM ZnPyr(赤)の存在下で、次の安定化に応答して、記録された連続した電流トレース(下のパネル)のA.家族。からB.描写電流トレース制御(ブラック)および100nM ZnPyr(赤)用(ように矢印で示されます)。グレーのバーは、現在の振幅は電流 - 電圧(IV)プロットを測定した平均時間間隔を示します。ステップ電圧は矢頭で右側に表示されています。 -20 mVの(バー)で連続電圧クランプを用いて測定し、100nMのZnPyrによってKV7現在のエンハンスメントのC.タイムコース。 D.平均IVは100nM ZnPyr(白丸)を用いた治療中、(制御、黒丸)前に記録KV7電流密度由来曲線(n = 3)で、および10μMXE991(黒三角)で治療中。非特異的なリーク電流がパスモアらによって記載として差し引いた。1。
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100pMのAVPとプリくびれ腸間膜動脈の
図4。ZnPyr誘発弛緩。圧力ミオグラフセットアップに搭載された腸間膜動脈のAの写真。 100nMのZnPyr(充填バー)の適用が続い100pMのAVP(オープンバー)のアプリケーションに応じて、容器の外径の変化のB.時間コース。 C.バーグラフは、100nM ZnPyr誘起vasodilaionの結果をまとめた。