저자는 실험의 NMR 분광 부분 동안 그녀에 대한 지원 린 스펜서 감사하고 싶습니다. 이 작품은 건강 기금 R01 HL059246 국립 연구소, R01 HL067970, R01 HL088634 (박사 티안로)와 F32 HL096284 (박사 Kolwicz로)의 보조금에 의해 지원되었다.

<ol><li> 이러한 실험의 경우, 두 개의 시스템을 동시에 활용하고 있습니다. 31 P 스펙트럼 취득, Bruker 14T 자석의 이동이다 III 콘솔 TopSpin V2.1 소프트웨어가 설치된 컴퓨터 인터페이스입니다. 심장 기능의 평가, 정의 내장된 심장 재관류 시스템은 데이터 분석을위한 LabChartPro 6 소프트웨어를 갖춘 PowerLab 30분의 4 데이터 수집과 인터페이스입니다. </li><li> 0.5mM EDTA (에틸렌 다이아 민 테트라 초산), 5.3mM KCl, 1.2mM MgSO 4, 118mM NaCl, 25mM NaHCO 및 3 : 실험 당일, 크렙스 - Henseleit 버퍼의 1리터은 다음과 같이 준비합니다. 혼합물은 다음 5% CO 2 / 95% 이전 2mM CaCl 2의뿐만 10-15분에 대한 O 2 부풀어 오른 모양이다. 마지막으로, 기판은, 10 MM 포도당과 0.5mM pyruvate의 형태로, 추가되었습니다. </li><li> 실험 도중 온도 조절이 중요합니다. 온수 circulators가 37.0 사이의 온도를 유지하는 데 사용됩니다 - 37.5 ° C 심장이 자석 안에있는 동안. 온도 광섬유 온도 프로브를 사용하여 실험 기간 동안 감시하고 있습니다. </li><li> 재관류 압력과 왼쪽 심실 압력은 데이터 수집 시스템에 연결된 및 포함된 소프트웨어를 사용하여 표시되는 압력 트랜스 듀서를 통해 모니터링됩니다. 이들은 이전 실험 표준 혈압계로 보정됩니다. 또한, 압력 라인은 모든 기포를 제거하기 위해 적절하게 플러시됩니다. </li><li> 150 MM의 인산 나트륨 (KH 버퍼의 이온 강도에 해당되는)의 표준 샘플 전에 심장의 삽입에 프로브를 &#39;교정&#39;하는 데 사용됩니다. 이것은 신호를 촉진하고 심장이 프로브 내에 위치하면 수집 기간을 시작하는 데 필요한 시간을 감소시킵니다. </li><li> 응고를 줄이려면 마우스를 5 분 후에 헤파린 IP 200 유닛, 나트륨 pentobarbital (175 MG / kg) IP가 주어집니다로 주입됩니다. </li><li> 심장이 빠르게 excised (그대로 폐, thymus)와 얼음 차가운 KH 버퍼에 체포됩니다. </li><li> 얼음에 보관하는 동안, 폐 빠르게 제거됩니다. thymus의 엽 (叶)은 식별하고 부드럽게 대동맥을 노출 뒤로 벗겨 수 있습니다. thymus가 제거됩니다. 대동맥은 다음 조심스럽게 모든 주변 조직을 제거하여 격리됩니다. </li><li> 마이크로 suturing의 집게는 부드럽게 루멘을 폭로하는 대동맥의 양쪽 벽을 보유하는 데 사용됩니다. 대동맥은 신중 0.965 mm OD 폴리에틸렌 관 (PE50)에서 만든 정맥에 배치됩니다. 봉합이 빠르게 대동맥 주위에 묶인 상태에서 대동맥은 마이크로 혈관 클램프와 장소에서 개최됩니다. 클립이 제거되고 포셉는 조심스럽게 정맥은 대동맥 뿌리 위에 있는지 확인하는 데 사용됩니다. 추가 관계는 장소에 마음을 가질 필요 추가됩니다. </li><li> 별도의 조직은 집게와 microscissors를 사용하여 제거됩니다. 작은 절개는 왼쪽 외이로 이루어집니다. 부드럽게 마음을 누른 상태에서 0.61 mm OD 폴리에틸렌 관 (PE10)는 신중하게 꼭대기를 통해 좌심방, LV의 캐비티, 밖으로 삽입됩니다. 초과 관이 줄어들 수 있습니다. </li><li> deflated 물이 채워진 풍선은 LV에 아트리움을 통해 삽입하고 접착 테이프 또는 봉합을 사용하는 장소에서 개최됩니다. 연동 펌프 속도는 점차 심장에 충분한 흐름을 제공하기 위해 증가됩니다. 마음 NMR probe에 장소 때까지 심장은 약 2 ML / 분에 상응하는 지속적인 흐름과 함께 perfused 될 것입니다. LV 풍선은 LV 압력 변환기가 작동하는지 확인하기 위해 마이크로 미터 주사기를 사용하여 작은 볼륨 높게됩니다. </li><li> 마음은 신중하게 10mm의 NMR 튜브에 삽입됩니다. 넓은 구멍 &quot;스피너는&quot;튜브 프로브 내의 적절한 위치로 안내하는 데 사용됩니다. 전체 장치는 다음 단단히 접착 테이프와 함께 &#39;탯줄&#39;에 첨부되어 있습니다. </li><li> 심장 / NMR 튜브 10mm NMR 프로브의 코일 내부 때까지 탯줄은 천천히 자석의 위쪽 구멍으로 저하됩니다. </li><li> 마음이 프로브 내의 적절한 위치에되면, 연동 펌프 흐름이 80mmHg의 재관류 압력을 달성하기 위해 조정됩니다. (최대이 시점에 마음이 약 2 ML / 분 일정한 흐름 perfused 것을 기억). 재관류 압력은 다음 펌프 컨트롤러에있는 &quot;대기&quot;메커니즘을 사용하여 유지됩니다. 마음은 그때 15 - 분 평균 기간을 허용합니다. 그 시간 동안, LV 풍선의 크기는 80-10 mmHg의 최종 diastolic 압력을 달성하기 위해 조정됩니다. </li><li> 평균 기간 동안, 그것은 최상 인 신호를 얻기 위해서는 분광계 매개 변수를 최적화하는 것이 필요합니다. 이것은 인 핵이 resonates되는 빈도 ( &quot;조정&quot;)에서 라디오 펄스를 설정하고 ( &quot;shimming&quot;) 자장이 동질하여 수행됩니다. </li><li> 평균 기간 후, 여러 31 P NMR 스펙트럼을 얻을 수 있습니다. 각 스펙트럼에 대한 수집 기간은 t에 따라 달라집니다그는 필드 자석의 강도, 샘플의 크기, 그리고 구체적인 실험에 필요한 잡음 비율로 신호. 스펙트럼은 2.0 초 60도 플립 각도와 지연 20 μs 256 무선 주파수 펄스에서 얻은 신호를 평균하여 14 Telsa 자석을 사용하여 얻을 수 있습니다. 이 실험은 약 10 분 필요합니다. </li></ol> 대표 결과 데이터 수집 하드웨어 및 LabChart 소프트웨어에서, 심장 기능의 몇 가지 매개 변수는 실험 프로토콜을 통해 측정할 수 있습니다. 심장 기능의 일반적인 측정은, 좌측 심실 개발 압력 (LVDevP)은 수축기 혈압 (그림 1)에서 최종 diastolic 압력 (EDP)를 빼서에 의해 얻어진다. 이 법안은 마우스의 긴장과 심장 (즉, 압력 과부하)의 상태에 따라 달라질 수 있습니다. 그러나, 일반 C57BL6 마우스 심장 LVDevP에서 80-10 mmHg의 고정 최종 diastolic 압력 10​​0-110 mmHg 사이에 일반적으로있다. 또한, LabChart 프로그램은 LV 압력 파의 주기적 측정에 따라 심장 박동수의 측정을 위해 수 있습니다. 다시,이 법안은 다를 수 있지만 마음이 본질적인 요금으로 이길 수있을 때 전형적인 값은 350-400 BPM 있습니다. 그러나 심장은 심장 박동이 420 BPM에 보관됩니다 서성 거려 시스템을 사용하여 표준화하실 수 있습니다. 또한, 수축성 (+ DP / DT)과 휴식 (-dP/dt)의 조치는 LV 압력 파의 첫 번째 파생을 사용하여 추정 수 있습니다. 실험 프로토콜 동안 그것은 압력 볼륨 관계를 통합하여 스탈링 메커니즘을 평가하기 쉽습니다. 이것은 LV 풍선 볼륨의 점진적인 증가를 만들고 LVDevP뿐만 아니라 EDP을 지적하여 수행됩니다. 이러한 값은 다음 그림 2에서 묘사된 꾸몄다 수 있습니다. 스탈링 곡선은 80-10 mmHg의 EDP을 달성하기 위해 필요한 볼륨 LV 챔버 차원의 간접적인 아이디어를 줄 수 지적 최적이지만. 이 컨트롤에 비해 확대 마음은 더 큰 볼륨을 필요로하는 동안 일반적으로 작은 풍선 볼륨이 필요합니다 hypertrophied 마음으로 banding 대동맥의 모델에 사용할 수 있습니다. 표 1은 재관류 프로토콜 동안에 얻은 대표적인 심장 기능 데이터를 표시합니다. 31 P NMR 분광계는 phosphocreatine의 신호 (PCR)과 ATP (γ - ATP, α - ATP 및 β - ATP)뿐만 아니라 그림 2에 표시된 무기 인산염 (PI)에서 세 개의 인산염을 제공할 것입니다. 이 봉우리 각 분석 곡선 아래 영역에 대한 값을 제공합니다. ATP의 양은는 γ - ATP와 β - ATP 영역을 평균하여 추정된다. (NAD 분자가 전체 신호의 알려지지 않은 부분에 기여하기 때문에 α - ATP가 사용되지 않습니다.) 심장의 활기찬 상태는 PCR과 ATP 지역 (ATP 비율 PCR)의 지수에 의해 결정됩니다. 1.7 기본 기판으로 포도당와 함께 제공되는 마우스 중심부에 -이 값은 일반적으로 1.5입니다. 31 P NMR은 ATP 또는 PCR 직접 조치를 제공하지 않습니다 있지만, 봉우리의 면적은 샘플에서 화합물을 포함하는 인의 금액에 비례합니다. 이러한 신호 값은 다른 방법을 사용하여 예상하실 수 있습니다. 예를 들어, 마음 일대에서 고성능 액체 크로마 토그래피 (HPLC)에 의해 ATP의 직접적인 조치는 평균 농도를 얻을 수 있습니다. 이 값은 다음 스펙트럼에서 관찰된 평균 ATP 영역을 교정하는 데 사용할 수 있습니다. PCR 농도는 ATP 영역에 상대적인 PCR 지역에 따라 계산하실 수 있습니다. 그것은 PCR 신호에 무기 인산염의 상대 화학 시프트 (PI) 신호를 분석하여 산도를 측정하는 것도 가능합니다. 다른 라디오 펄스 시퀀스, 크레아틴 키나제 반응 속도 또는 ATP 합성 반응 속도를 사용하여 1도 측정할 수 있습니다. 2 <img src="/files/ftp_upload/2069/2069tab1.jpg" alt="표 1" /> 절연 perfused 마음에서 표 1.베이스 심장 기능을 수행합니다. LVDevP : 왼쪽 심실 개발 압력, LVEDP : 왼쪽 심실 최종 diastolic 압력, HR : 심장 박동, RPP : 속도 압력 제품, + DP / DT : 첫 번째 유도체 LV 압력 긍정, -dP/dt : 첫 번째 유도체 LV 압력 부정, PP : 관류 압력, CF : 관상 동맥 흐름. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig1.jpg" alt="그림 1" /> LabChart Pro 소프트웨어에서 그림 1. 대표 LV 압력 파도. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig2.jpg" alt="그림 2" /> 그림 2. 컨트롤 (실선)과 대동맥 밴드 (점선 라인) 마우스에서 대표 스탈링 곡선. A)로 증가 LV 볼륨 이상 LVDevP으로 표시 수축기 기능은 LV 풍선의 부피에 의해 결정됩니다. B) 증가 LV 볼륨 이상 EDP로 표현으로 Diastolic 기능은 LV 풍선의 부피에 의해 결정됩니다. LVDevP : 왼쪽 심실 개발 압력 (수축기 마이너스 diastolic Pressure); EDP : 최종 diastolic 압력. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig3.jpg" alt="그림 3" /> 절연 perfused 마우스 마음의 그림 3. 대표 31 P NMR 스펙트럼. 비교적 작은 파이 피크를 확인합니다. 포도당 이외에 pyruvate 또는 지방산와 함께 제공된 aerobically perfused 마음에서이 절정을 최소화해야합니다. 국소 빈혈의 기간 동안,이 피크 증가 PCR 피크가 감소하면서. α - ATP 피크의 오른쪽 어깨를 확인할 수 있습니다. 이것은 NAD 분자의 공헌이다. PI : 무기 인산염, PCR : phosphocreatine, ATP : 아데노신 삼인산.

<ol>
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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>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

Langendorff - perfused 절연 마우스 중심부에 31 P NMR 분광법은 신뢰성과 재현성 데이터를 제공합니다. 3, 4 단, 그것은 LV 풍선의 대동맥과 삽입의 cannulation은 안정적인 심장의 성능을 수 있도록 적절하게 이러한 수행하는 필수적입니다 NMR 안에있는 동안 관. 또한, 온도 조절은 적절한 기본 기능을 달성하기 위해 답해야 해요. 좋은 analyzable NMR 스펙트럼을 얻기에있는 중요한 요인은 노이즈 비율로 신호를 증가하고있다. 이것은 최적의 &quot;조정&quot;을 보장하고 샘플의 &quot;shimming&quot;에 의해 얻을 수 있습니다. 마찬가지로 프로토콜 텍스트에 언급된 사전 심장의 삽입에 대한 표준 샘플의 사용이 용이하게하실 수 있습니다. 적절한 크기의 &quot;샘플&quot;이 또한 도움이 그것이다. 100 개 미만 MG 무게 하트는 일반적으로 낮은 PCR 및 ATP 신호 있으므로 수집 시간이 증가 좋은 인 스펙트럼을 얻기 위해 필요합니다 제공합니다. 심장 기능과 에너 지론에 관한 추가 정보를 저장하기 위해 기존의 프로토콜을 수정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 저희 연구실에서는, 우리는 다른 지방산의 조합 (낮은 높은 농도에서), 락트 산, ketones, 그리고 인슐린의 존재를 포함할 수 있습니다 혼합 기판 버퍼와 마음을 perfused 있습니다. 재관류 버퍼의 안정 동위 원소의 사용 (즉, 기판 표시 13 C)와 함께, 우리는 TCA 사이클을 표시 아세틸 COA의 상대적 기여에 의해 기판 활용도를 추정하는 능력을 보유하고 있습니다.이 응용 프로그램에 5-7 우리는 isotopomer을 수행 13 C NMR 분광법 13 C3 - 13 C4 - 글루 탐 산염의 분석. 이것은 재관류 프로토콜의 끝에 마음을 동결 - 클램핑 및 냉동 조직의 추출을 수행합니다. 이것은 분석이 별도의 설치 매개 변수와 함께 다른 프로브의 사용을 필요로 추가 실험을 것입니다. 31 P NMR 분광법을 사용하여 심장에 2 deoxyglucose 인산염의 시간 의존 축적을 모니터링하는 동안 다른 응용 프로그램은 버퍼에 deoxyglucose과 포도당의 대체가 포함됩니다. 이 방법은 심근 포도당 이해의 측정을 위해 수 있습니다. 또한 7, 8, 저희 연구실은 국소 빈혈 / reperfusion 높은 워크로드 도전 구성된 재관류 프로토콜의 심장 기능과 에너 지론을 분석했다. 6, 8-10은 요약, 절연 마우스 마음 31 P NMR 분광법은 복잡한 장비의 사용을 필요로하는 기술적으로 도전적인 절차입니다. 그러나, 그것이 산출하는 데이터를 새로 개발 했나 보지 마우스 모델의 기능과 에너 지론을 분석하고자 연구에 귀중한 것입니다. 저희 연구실 들어,이 기술은 심장 기능, 에너 지론 및 대사에 대한 스트레스의 다양한 결과에 대한 우리의 이해에 매우 중요했습니다. 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

새로 개발 했나 마우스 모델은 심혈관 질환의 분자 변경과 모델 사이의 인과 관계를 결정하는 강력한 연구 도구되고 있습니다. 분자 생물학은 신호 경로의 주요 변화를 식별이 필요하지만, 그것은 기능적 중요성에 대한 대리하지 않습니다. 생리는 손상에 metabolites의 생화 학적 평가와 생리를 결합, 함수의 질문에 대한 답변을 제공할 수 있지만, 마음을 박동하는 심장 기능과 에너 지론의 전체 사진 수 있습니다. 년 동안, 우리 연구실은이 작업을 수행하는 핵 자기 공명 (NMR) 분광법와 함께 격리 심장 perfusions을 활용하고 있습니다. 심장의 에너 지론을 수행하여 측정하는 동안 왼쪽 심실 기능이 Langendorff 모드 절연 심장 perfusions에 의해 평가됩니다<sup&gt; 31</supperfused 마음&gt; P 자기 공명 분광법. 이러한 기술은 phosphocreatine 및 ATP 수준의와 함께 심장 기능의 인덱스가 마음을 치고로 동시에 측정할 수로. physiologic 또는 pathologic 스트레스가 제정하는 동안 또한, 이러한 매개 변수는 모니터링할 수 있습니다. 예를 들어, 국소 빈혈 / reperfusion 또는 높은 작업 부하 도전 프로토콜을 채택 수 있습니다. banding 대동맥이나 심장 병리학의 다른 모델의 사용뿐만 아니라 경향이있다. 에 관계없이 프로토콜 내에서 변종의 유전자 변형 마우스 모델의 분자 수정의 기능과 활기찬 의미가 적절하게 관련 효소 및 대사 경로에 새로운 통찰력에 이르는, 설명하실 수 있습니다. 따라서,<sup&gt; 31</sup고립 perfused 중심부에&gt; P NMR 분광법은 심혈관 질환의 동물 모델에서 중요한 연구 기법이다.

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

함께 Langendorff 모드 절연 심장 재관류,<sup&gt; 31</sup&gt; P NMR 분광법은 하나의 실험으로 생화학 및 생리학 분야가 조화를 이루고 있습니다. 프로토콜은 높은 에너지 인산 내용과 동시에 physiologic 기능을 모니터링하는 동안 마음에 매출의 동적 측정을 위해 수 있습니다. 제대로 수행되면,이 심장 에너 지학의 평가에 유용한 기술입니다.

를 사용하여 절연 마우스 마음에 심장 기능 및 에너 지학 평가 31 P NMR 분광학

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

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

26.0K 조회수.  University of Washington School of Medicine. 함께 Langendorff 모드 절연 심장 재관류, 31 P NMR 분광법은 하나의 실험으로 생화학 및 생리학 분야가 조화를 이루고 있습니다. 프로토콜은 높은 에너지 인산 내용과 동시에 physiologic 기능을 모니터링하는 동안 마음에 매출의 동적 측정을 위해 수 있습니다. 제대로 수행되면,이 심장 에너 지학의 평가에 유용한 기술입니다.

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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.

절연 Biventricular의 NADH 형광 이미징은 토끼 하트 워킹

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

연구

의학

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.

Algisyl-LVR을 사용하여 마음을 실패의 기능에서 왼쪽 심실 벽 스트레스와 개선의 감소

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.

작은 동물 룩 로커 반전 복구 (SALLI) 쥐의 MRI를 사용하여 심장 기능 및 심근 형태학의 평가

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.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

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.

랑겐 돌프 - 관류 쥐 마음에 유도 및 허혈 - 재관류 손상의 평가

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.

인간 지방 조직 Microvascular 함수 Videomicroscopy를 사용 하 여 평가

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.

신장 기능 사 질병 마우스 모델에서의 평가

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.

작업 모드에 Situ 심장 관류 Ex normothermic: 심장 기능 및 대사 평가

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.

성인 쥐에서 심장 해부학 및 기능의 심초음파 평가

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.

피부 심근세포를 이용한 심장 기능의 체외 평가

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