Name: evaluation of vascular control mechanisms utilizing video microscopy of isolated resistance arteries of rats
Uploaded: 2017-12-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 28 s
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저자는 그들의 진실한 케이티 핑크와 린 Dondlinger이이 원고 준비에 그들의 귀중 한 도움에 대 한 표현.
보조금 지원: NIH #R21-OD018309; #R56-HL065289; 그리고 #R01-HL128242입니다.

저자 아무 경쟁 금융 관심사 있다.

이 종이 소개에서 설명 했 듯이, 텔레비전 현미경의 사용에 설명 합니다 및 절연된 저항 동맥 표준 쥐 모델 (비디오에 사용)에 뿐만 아니라 혈관 기능을 평가 하기 위해 접근 하지만 또한 매우 전문화 유전자 소설과 이러한 접근법을 활용 하 여 얻을 수 있는 강력한 통찰력을 보여 조작된 쥐 변종. 활성 톤을 평가 하기 위해 이러한 강력한 방법 사용 하 고 작은 저항 동맥의 수동 기계적 성질 endotheliu...

혈관 기능 활용 하는 동맥 도관 동맥, 및 많은의 초기 연구는 대동맥의 경우. 큰 동맥에서 강제로 생성은 일반적으로 조직 목욕; 힘 변환기를 동맥의 링 세그먼트를 연결 하 여 공부 대동맥의 경우 나선형 절단 하 여 스트립 선박의 있도록 부드러운 근육 섬유 첨부 파일의 포인트와 힘 변환기의 수축에 의해 생성 된 힘의 좋은 견적을 제공 하는 경도 방향에서 동쪽으로 향하게 했다 세로 축 따라 부드러운 근육입니다. Aortas의 나선형 스트립을 절단에 대 한 표준 기술 선박의 루멘에 유리 막대를 배치, 원하는 각도에서 혈관 벽에 상처를 만들고 컷은 전체 생산 확장으로 혈관 벽의 노출된 가장자리의 끝에 개최 되었다 그릇의 나선형 스트립입니다. 그 시점에서, 혈관의 내 피 쪽은 일반적으로 선박 스트립 힘 변환기에 연결 하 고 물속에 산소를 준비 하기 전에 파편을 제거 하 얼룩이 및 온도 제어 조직 목욕. 결국, 편안한 인자 (EDRF), 이후에에서 산화 질소로 식별 된 파생 된 접근 생리학의 역사에서 가장 유명 하 고 중요 한 발견 중 하나를 Furchgott와 Zawadski1, 즉 피 내 막의 역할에 의해 주도 혈관 기능을 규제. 그의 발견에 지도 하는 중요 한 이벤트는 조사 외국 표면 동맥의 내 피 쪽의 접촉을 피하 여 그대로 피를 유지 하 고 대동맥 스트립 예상 전시 하지 않았다 발견 상황 이었다 아 세 틸 콜린 (ACh), 대신에 ACh 대응 편안 하지만 수축. 그 관찰을 바탕으로, 조사는 그들은 (그러나 수축 성 힘을 생성할 수 없습니다)는 그대로 피와 대동맥 세그먼트를 연결 하는 "샌드위치" 준비 대동맥의 표준 헬리컬 스트립 개발과 ACh 유도 변환 휴식으로 수축입니다.
광범위 하 게 오늘 사용 되는이 지역에서 두 개의 주요 발전은 작은 저항 동맥2,3 에 활성 수축 성 힘을 측정 하는 준비의 개발 (예:3 장 mesentery )와 cannulated 저항 동맥 준비4,,56. 초기 보고서 중 하나에서 Mulvany 및 Halpern3 와이어 myograph 준비 공부 저절로 고혈압 쥐 (SHR)의 장 mesentery에서 절연된 저항 동맥에 활성 수축 성 힘을를 사용 하 여 설명 하 고 normotensive WKY 제어 합니다. 와이어 myograph 시스템의 개발, 후속 cannulated 저항 동맥 준비 vivo에서 조건4,,56배 가까이의 연구를 허용 하도록 개발 되었다.  두 방법 모두 귀중 한 결과 제공 하는 동안 cannulated 동맥 준비는 더 효과적으로 보존; 동맥에 본질적인 활성 톤의 추가 장점 변화 흐름 율과 내 피 전단 응력 변화에 과거 압력과 배 응답에 활성 조직적 응답 연구 조사를 허용 하 고 (참조 Halpern와 켈리6검토).
현재 종이의 주요 목표에서 이러한 중요 한 활성 톤을 조절 하는 메커니즘에 대 한 정확한 정보를 얻기 위해 절연, cannulated 저항 동맥을 사용 하 여 비디오 현미경의 영광 기술을 채용 하는 방법을 설명 하는 것입니다. 혈관, 신경, 체액, 또는 parenchymal 세포의 독립에 영향을. 이 기본 정보, 고용 표준 쥐 모델 및 예의 우리의 연구에서 새로운 유전자 조작 쥐 긴장, 텔레비전으로 얻을 수 있는 혈관 기능에 대 한 통찰력의 종류의 아이디어로 독자를 제공할 것입니다. 현미경 접근 하 고 있는 모든 제어 및 탐정의 선택, 강력한 새로운 실험 쥐 모델을 포함 한 선택적 근 친 결혼에 의해 생성 하 고 새로 개발 된 유전자의 실험적인 그룹을 포함 하는 연구에서 채택 될 수 있다 엔지니어링 기술입니다.
텔레비전 현미경 방식의 정밀 감사 cannulated 동맥 준비에 직경 변화의 측정 혈관의 내 피-종속 및 endothelium 독립 메커니즘에 관한 매우 귀중 한 정보를 제공할 수 있습니다. 휴식, 뿐만 아니라 고혈압, 높은 소금 다이어트, 그리고 다른 실험 개입으로 발생 하는 혈관 제어 메커니즘에서 중요 한 (그리고 때로는 예기치 않은) 변경. 더하여, 압력-직경 관계의 절연 측정과 cannulated 극대로 Ca2 +치료에 의해 완화 저항 동맥-무료 솔루션 또는 약리학 vasodilator 약물 평가 하기 위해 조사를 수 동맥 동맥 기능에 영향을 미칠 수 있는 동맥의 수동 기계적 특성의 변화에 중요 한 통찰력을 제공할 수 있는 수동 응력-변형 관계7 을 계산 하 고 혈관 개장 때문에 구조적인 변화 독립 (또는 이외에)의 활성 제어 메커니즘에 변경합니다. 그것은 또한 절연된 저항 동맥의 연구에서 얻은 정보 LDF, 전체 동물 레벨8,9 조직 관류를 평가 하기 위한 실용적인 방법을 이용 하 여 얻은 정보에 의해 보완 될 수 있습니다 주의 하는 것이 중요 ,10, microvessel 밀도 붙일 이라는 GS1 lectin를 사용 하 여 평가에서 얻은 정보로는 특히 작은 arterioles, 모세 혈관11 의 지하실 막에 있는 당단백질 moieties에 바인딩합니다 , 12. 후자의 방법을 고전적인 어려움 혈관에서 vivo에서, 예를 들어 비 끼얹는다 누락 계산 하 여 microvessel 밀도 추정에 적용 되지 않습니다 microvessel 밀도의 매우 정확한 견적 제공 선박 어디 혈 arterioles의 활성 폐쇄로 인해 중지. 함께 사용 하는 경우 이러한 접근 기능 변경 수준 microcirculatory; 조직 관류의 변화에 절연된 저항 동맥에 연결 하는 중요 한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 그리고 cannulated 동맥 기술와 함께에서 이러한 중요 한 접근 방법의 사용의 몇 가지 예 또한 현재 원고에 제공 됩니다.
현재 종이 outbred Sprague-Dawley 쥐의 동맥에서 혈관 변화를 평가 하기 위해 비디오 현미경 검사 법 기술의 사용에 초점을 맞추고. 그러나, 그것은 중요 이러한 기술을 elucidating 선택적 번 식 또는 유전자 기술을 사용 하 여 편집에 의해 만들어진 고도로 전문화 된 유전자 조작된 쥐 긴장에서 phenotypic 변경에 매우 유용한 것으로 입증 되었습니다. 이 원고를 제공 어떻게 비디오 현미경 검사 법 기술의 예 수 귀중 한 쥐에에서 혈관 기능에 관한 중요 한 정보에서 가장 널리는 Dahl 소금에 민감한 (SS) 타고 난된 쥐 쥐 한 긴장을 포함 한 모델 제공 실험 모델을 사용 하는 소금 민감한 hypertenson18,19,20,21,,2223;의 메커니즘 연구 그리고 consomic 쥐 소금 구분 브라운 노르웨이 (BN) 쥐 긴장 SS 쥐의 선택적인 breeding를 통해 만든. Consomic 쥐 패널에서 갈색 노르웨이 쥐에서 모든 염색체 introgressed Dahl SS24,,2526 유전 배경으로 개별적으로 되었습니다. 혈압 및 혈관 반응성24,25,26 포함 하 여 다른 고기 소금 감도에 기여 하는 특정 염색체에 관한 귀중 한 단서를 제공 하는 consomic 쥐 패널의 사용 ,,2728.
SS 쥐와 개별 BN 염색체를 운반 하는 consomic 쥐를 이용 하 여 선택적 번 식 전략 또한 Dahl SS 유전으로 개별 브라운 노르웨이 염색체 introgressed의 작은 세그먼트와 좁게 congenic 긴장의 생성 활성화 배경22,29 이 제공 하는 매우 귀중 한 입력된에 특정 한 유전자 또는 혈압, 신장 손상, 혈관 반응성22,29등 중요 한 생리 적 변수 영향을 미칠 수 있는 염색체의 지구를 좁힐 수 있습니다. 쥐 유전자 도구 상자에 또 다른 강력한 추가 쥐 유전자 녹아웃 모델 ZFNs, transcriptional 활성 제 같은 이펙터 nucleases (TALENS)를 포함 한 기술을 편집 고급 유전자를 활용 하 여 개발 하 고 가장 최근에 CRISPR-Cas913 ,,1415,,1617. 쥐에 기 절 하는 유전자를 활성화 하는 이러한 강력한 기술의 출현은 대단히 중요 한 발전 날짜에 유전자 녹아웃 학문의 사용 (및 계속 사용) 마우스 때문에 거의 독점적으로. 현재 종이 다른 실험적인 구성 요소 cannulated 동맥 기술 및 녹아웃 쥐 마스터 항 산화 및 세포 보호 전사 부족에 생리 적 제어 메커니즘을 평가 하기 위해 비디오 현미경의 값을 보여 줍니다. 요소, 핵 팩터 (erythroid 파생 2)--2 (NRF2)30,31, Sprague-Dawley 유전 배경17TALEN 기술을 사용 하 여 개발 되었다. 그 실험에서 NRF2 유전자의 손실의 기능 검증을 제공 하 고 잠재적으로 귀중 한 치료 접근을 중재 하는 NRF2 항 산화의 직접 upregulation에 따라 테스트를 비디오 현미경 기술은 생체 외에서 사용 되었다 방어입니다. NRF-2는 항 산화 비타민 C와 E32등의 직접적인 관리를 포함 하는 임상 시험의 실망 스러운 결과 비추어 인간에서 혈관 산화 스트레스를 싸우는에 상당한 치료 중요 합니다.

<table><tbody><tr><td>SS Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS/JHsd/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>SS.5&lt;sup&gt;BN&lt;/sup&gt; Consomic Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS-Chr 5&lt;sup&gt;BN&lt;/sup&gt;/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>SS.13&lt;sup&gt;BN&lt;/sup&gt; Consomic Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS-Chr 13&lt;sup&gt;BN&lt;/sup&gt;/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>Ren1-BN Congenic Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS.BN-(D13hmgc41-D13)hmgc23/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>Ren1-SSA Congenic Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS.BN-(D13rat77-D13rat105/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>Ren1-SSB Congenic Rat</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SS.BN-(D13rat124-D13rat101/Mcwi strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>Nrf2&lt;sup&gt;(-/-)&lt;/sup&gt; Knockout Rat and Wild Type Littermates</td><td>Medical College of Wisconsin</td><td>SD-Nfe212&lt;sup&gt;em1Mcwi&lt;/sup&gt; strain</td><td>Contact Dr. Aron Geurts (ageurts@mcw.edu)</td></tr><tr><td>Low Salt Rat Chow (0.4% NaCl)-AIN-76A</td><td>Dyets, Inc.</td><td>113755</td><td></td></tr><tr><td>High Salt Rat Chow (4% NaCl)-AIN-76A</td><td>Dyets, Inc.</td><td>113756</td><td></td></tr><tr><td>Colorado Video Caliper</td><td>Colorado Video, Inc.</td><td>Model 308</td><td></td></tr><tr><td>Video Camera</td><td>Hitachi</td><td>KPM1AN</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>Olympus Life Science</td><td>CKX41</td><td></td></tr><tr><td>Television Monitor</td><td>Panasonic</td><td>WVBM1410</td><td></td></tr><tr><td>Pressure Transducers</td><td>Stoelting</td><td>56360</td><td></td></tr><tr><td>Blood Pressure Display Unit</td><td>Stoelting</td><td>50115</td><td></td></tr><tr><td>Cannulated Artery Chamber</td><td>Living Systems Instrumentation</td><td>CH-1</td><td>Single vessel chamber for general use</td></tr><tr><td>Temperature Controller for Single Chamber</td><td>Living Systems Instrumentation</td><td>TC-09S</td><td></td></tr><tr><td>Gas Dispersion Tube, Miniature,Straight</td><td>Living Systems Instrumentation</td><td>GD-MS</td><td>Provides aeration in the vessel bath</td></tr><tr><td>Gas Exchange Oxygenator, Miniature</td><td>Living Systems Instrumentation</td><td>OX</td><td>Allows gas exchange with perfusate</td></tr><tr><td>Laser-Doppler Flowmeter</td><td>Perimed</td><td>PeriFlux 5000 LDPM</td><td></td></tr><tr><td>GS1 Lectin</td><td>Vector Labs</td><td>RL-1102</td><td></td></tr><tr><td>Glass Capillary Tubes for Micropipettes</td><td>Fredrich Haer Co.</td><td>27-33-1</td><td>2 mm ODX1 mm ID</td></tr><tr><td>Verticle Pipette Puller</td><td>David Kopf Instruments</td><td>Model 700C</td><td></td></tr><tr><td>Nylon suture material (10/0)-3 PLY</td><td>Ashaway Line and Twine Manufacturing Co.</td><td>114-ANM-10</td><td>Single strands of 3 ply nylon suture teased out for use on vessels</td></tr><tr><td>Dumont #5 Forceps-Inox</td><td>Fine Science Tools</td><td>11254-20</td><td></td></tr><tr><td>Vannas Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>15003-08</td><td></td></tr><tr><td>Protandim</td><td>Protandim</td><td></td><td>NRF2 Inducer: Contact Dr. Joe McCord (JOE.MCCORD@UCDENVER.EDU)</td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP358-212</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Bicarbonate</td><td>Fisher Chemical</td><td>S233-3</td><td></td></tr><tr><td>Dextrose (d-glucose) anhydrous</td><td>Fisher Chemical</td><td>D16-500</td><td></td></tr><tr><td>Magnesium Sulfate (MgSO4-7H2O)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M1880-500 G</td><td></td></tr><tr><td>Calcium Chloride (CaCl2-2 H2O)</td><td>Sigma</td><td>C5080-500G</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Phosphate-Monobasic (NaH2PO4)</td><td>Sigma</td><td>S0751-500G</td><td></td></tr><tr><td>Potassium Chloride (KCl)</td><td>Fisher Chemical</td><td>P217-500G</td><td></td></tr><tr><td>Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dihydrate (EDTA)</td><td>Sigma</td><td>ED255-500G</td><td></td></tr></tbody></table>

evaluation of vascular control mechanisms utilizing video microscopy of isolated resistance arteries of rats

이 프로토콜 텔레비전 현미경 고립된 대뇌 저항 동맥 (와 다른 배), 혈관 기능을 평가 하기 위해 생체 외에서 의 사용을 설명 하 고 레이저 도플러 Flowmetry (LDF를 사용 하 여 조직 관류를 평가 하기 위한 기술에 설명 합니다. )와 microvessel 밀도 붙일 활용 Griffonia simplicifolia (GS1) lectin를 표시. 현재 공부에 대 한 과거 발생 압력에서 vivo에서 에서 저항 동맥을 분리 방법과 parenchymal 세포 영향의 부재에서 vivo에서 연구와 분자에서 얻은 정보 사이의 중요 한 링크를 제공 전체 동물 수준에서 통합 응답에 제한 된 통찰력을 제공 하는 reductionist 접근. 선택적으로 붙일 레이블 GS1 lectin arterioles, 모세 혈관을 식별 하는 LDF 및 기술 절연된 저항 동맥의 연구에서 얻은 지식을 확장할 수 사관 수 있도록 실용적인 솔루션을 제공 합니다. 이 종이 혈관 생리학과 병리학 일반 실험 모델 쥐에서의 기본적인 지식을 얻기 위해 이러한 기술의 응용 프로그램을 설명 하 고 전문의 다양 한 제공할 수 있는 "디자이너" 쥐 종자를 유전자 조작 중요 한 혈관 고기에 특정 한 유전자의 영향으로 중요 한 통찰력. 녹아웃 마우스 모델에서 개발 된 과학 건물의 엄 함 확장 됩니다 선택적 번 식 전략과 쥐에 유전자 녹아웃 모델 생산을 위한 새로운 기술을 개발한 쥐 긴장에서이 귀중 한 실험적인 접근을 이용 하 고 그 지식을 잘 이해 생리 적 배경 및 그것의 큰 크기 때문에 생리 적 연구에 대 한 적합성과 더 관련 동물 모델을 확장 합니다.

과거 압력 정상 에 vivo에 에서 그리고 parenchymal 세포의 부재에서 cannulated 저항 동맥의 생체 외에서 현미경에 작은 저항 동맥 (큰 arterioles) 활성 톤을 영향을 미치는 요인의 연구에 대 한 허용 영향을 미칩니다. 다양 한 vasodilator 및 vasoconstrictor 자극에 선박과 일반 PSS, 캘리포니아2 +에서 과거 압력 상승에 대 한 조직적 응답의 반응성을 평가 하는 것 외에?...

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Evaluation of Vascular Control Mechanisms Utilizing Video Microscopy of Isolated Resistance Arteries of Rats

이 원고는 쥐 대뇌 저항 동맥 혈관 기능을 평가 하기 위한 비디오 현미경 검사 법 프로토콜을 체 외에 설명 합니다. 원고는 또한 레이저 도플러 Flowmetry를 사용 하 여 붙일 레이블된 lectin과 조직 관류와 microvessel 밀도 평가 하기 위한 기법을 설명 합니다.

쥐의 고립 된 저항 동맥의 비디오 현미경을 이용 하 여 혈관 제어 메커니즘의 평가

This protocol describes the use of in vitro television microscopy to evaluate vascular function in isolated cerebral resistance arteries (and other ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

9.3K 조회수.  Marquette University. 이 원고는 쥐 대뇌 저항 동맥 혈관 기능을 평가 하기 위한 비디오 현미경 검사 법 프로토콜을 체 외에 설명 합니다. 원고는 또한 레이저 도플러 Flowmetry를 사용 하 여 붙일 레이블된 lectin과 조직 관류와 microvessel 밀도 평가 하기 위한 기법을 설명 합니다.

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Murine Spinotrapezius Model to Assess the Impact of Arteriolar Ligation on Microvascular Function and Remodeling

The murine spinotrapezius is a thin, superficial skeletal support muscle that extends from T3 to L4, and is easily accessible via dorsal skin incision. Its unique anatomy makes the spinotrapezius useful for investigation of ischemic injury and subsequent microvascular remodeling. Here, we demonstrate an arteriolar ligation model in the murine spinotrapezius muscle that was developed by our research team and previously published1-3. For certain vulnerable mouse strains, such as the Balb/c mouse, this ligation surgery reliably creates skeletal muscle ischemia and serves as a platform for investigating therapies that stimulate revascularization. Methods of assessment are also demonstrated, including the use of intravital and confocal microscopy. The spinotrapezius is well suited to such imaging studies due to its accessibility (superficial dorsal anatomy) and relative thinness (60-200 &mu;m). The spinotrapezius muscle can be mounted en face, facilitating imaging of whole-muscle microvascular networks without histological sectioning. We describe the use of intravital microscopy to acquire metrics following a functional vasodilation procedure; specifically, the increase in arterilar diameter as a result of muscle contraction. We also demonstrate the procedures for harvesting and fixing the tissues, a necessary precursor to immunostaining studies and the use of confocal microscopy.

We demonstrate a novel arterial ligation model in murine spinotrapezius muscle, including a step-by-step procedure and description of required instrumentation. We describe the surgery and relevant outcome measurements relating to vascular network remodeling and functional vasodilation using intravital and confocal microscopy.

Microvascular 기능 및 리모델링에 Arteriolar 결합의 영향을 평가하기 위해 손쥐 Spinotrapezius 모델

The murine spinotrapezius is a thin, superficial skeletal support muscle that extends from T3 to L4, and is easily accessible via dorsal skin incision. ...

연구

의학

Videomorphometric Analysis of Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction of Intra-pulmonary Arteries Using Murine Precision Cut Lung Slices

Acute alveolar hypoxia causes pulmonary vasoconstriction (HPV) - also known as von Euler-Liljestrand mechanism - which serves to match lung perfusion to ventilation. Up to now, the underlying mechanisms are not fully understood. The major vascular segment contributing to HPV is the intra-acinar artery. This vessel section is responsible for the blood supply of an individual acinus, which is defined as the portion of lung distal to a terminal bronchiole. Intra-acinar arteries are mostly located in that part of the lung that cannot be selectively reached by a number of commonly used techniques such as measurement of the pulmonary artery pressure in isolated perfused lungs or force recordings from dissected proximal pulmonary artery segments1,2. The analysis of subpleural vessels by real-time confocal laser scanning luminescence microscopy is limited to vessels with up to 50 &#181;m in diameter3.
We provide a technique to study HPV of murine intra-pulmonary arteries in the range of 20-100 &#181;m inner diameters. It is based on the videomorphometric analysis of cross-sectioned arteries in precision cut lung slices (PCLS). This method allows the quantitative measurement of vasoreactivity of small intra-acinar arteries with inner diameter between 20-40 &#181;m which are located at gussets of alveolar septa next to alveolar ducts and of larger pre-acinar arteries with inner diameters between 40-100 &#181;m which run adjacent to bronchi and bronchioles. In contrast to real-time imaging of subpleural vessels in anesthetized and ventilated mice, videomorphometric analysis of PCLS occurs under conditions free of shear stress. In our experimental model both arterial segments exhibit a monophasic HPV when exposed to medium gassed with 1% O2 and the response fades after 30-40 min at hypoxia.

Hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV) is an important physiological phenomenon by which at alveolar hypoxia lung perfusion is matched to ventilation. The major vascular segment contributing to HPV is the intra-acinar artery. Here, we describe our protocol for the analysis of HPV of murine pulmonary vessels with diameters of 20-100 &mu;m.

Murine 정밀 절단 폐 슬라이스를 사용하여 폐 내 동맥의 저산소 폐 혈관 수축의 비디오 형태 측정 분석

Acute alveolar hypoxia causes pulmonary vasoconstriction (HPV) - also known as von Euler-Liljestrand mechanism - which serves to match lung perfusion to ...

Assessing Myogenic Response and Vasoactivity In Resistance Mesenteric Arteries Using Pressure Myography

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic response is a key regulator of local blood flow. In isobaric conditions small resistance arteries develop sustained constriction known as myogenic tone (MT), which is a major determinant of systemic vascular resistance (SVR). Hence, ex vivo&#160;pressurized preparations of small resistance arteries are major tools to study microvascular function in near-physiological states. To achieve this, a freshly isolated intact segment of a small resistance artery (diameter ~260 &#956;m) is mounted onto two small glass cannulas and pressurized. These arterial preparations retain most in vivo characteristics and permit assessment of vascular tone in real-time. Here we provide a detailed protocol for assessing vasoactivity in pressurized small resistance mesenteric arteries from rats; these arteries develop sustained vasoconstriction - approximately 25% of maximal diameter - when pressurized at 70 mmHg. These arterial preparations may be used to study the effect of investigational compounds on relationship between intra-arterial pressure and vasoactivity and determine changes in microvascular function in animal models of various diseases.

Pressure myography is used to assess vasoactivity of small arteries that develop sustained constriction when pressurized. This manuscript provides a detailed protocol to assess in isolated segments of small mesenteric arteries from rats, vasoactivity and the effect of intraluminal pressure on vascular diameter.

압력 Myography를 사용하여 저항 장간막 동맥에서 근육 조직 대응 및 Vasoactivity 평가

Small resistance arteries constrict and dilate respectively in response to increased or decreased intraluminal pressure; this phenomenon known as myogenic ...

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. ...

Dynamic Measurement and Imaging of Capillaries, Arterioles, and Pericytes in Mouse Heart

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion pressure. However, it is difficult to monitor the dynamic changes of the coronary arterioles and the capillaries in the whole heart, primarily due to its motion and non-stop beating. Here we describe a method that enables monitoring of arterial perfusion rate, pressure and the diameter changes of the arterioles and capillaries in mouse right ventricular papillary muscles. The mouse septal artery is cannulated and perfused at a constant flow or pressure with the other dynamically measured. After perfusion with a fluorescently labeled lectin (e.g., Alexa Fluor-488 or -633 labeled Wheat-Germ Agglutinin, WGA), the arterioles and capillaries (and other vessels) in right ventricle papillary muscle and septum could be readily imaged. The vessel-diameter changes could then be measured in the presence or absence of heart contractions. When genetically encoded fluorescent proteins were expressed, specific features could be monitored. For examples, pericytes were visualized in mouse hearts that expressed NG2-DsRed. This method has provided a useful platform to study the physiological functions of capillary pericytes in heart. It is also suitable for studying the effect of reagents on the blood flow in heart by measuring the vascular/capillary diameter and the arterial luminal pressure simultaneously. This preparation, combined with a state-of-the-art optic imaging system, allows one to study the blood flow and its control at cellular and molecular level in the heart under near-physiological conditions.

Presented here is a protocol to study the coronary microcirculation in living murine heart tissue by ex vivo monitoring of the arterial perfusion pressure and flow that maintains the pressure, as well as vascular tree components including the capillary beds and pericytes, as the septal artery is cannulated and pressurized.

마우스 심장의 모세혈관, 동맥 및 페리사이클의 동적 측정 및 이미징

Coronary arterial tone along with the opening or closing of the capillaries largely determine the blood flow to cardiomyocytes at constant perfusion ...

Microperfusion Technique to Investigate Regulation of Microvessel Permeability in Rat Mesentery

Experiments to measure the permeability properties of individually perfused microvessels provide a bridge between investigation of molecular and cellular mechanisms regulating vascular permeability in cultured endothelial cell monolayers and the functional exchange properties of whole microvascular beds. A method to cannulate and perfuse venular microvessels of rat mesentery and measure the hydraulic conductivity of the microvessel wall is described. The main equipment needed includes an intravital microscope with a large modified stage that supports micromanipulators to position three different microtools: (1) a beveled glass micropipette to cannulate and perfuse the microvessel; (2) a glass micro-occluder to transiently block perfusion and enable measurement of transvascular water flow movement at a measured hydrostatic pressure, and (3) a blunt glass rod to stabilize the mesenteric tissue at the site of cannulation. The modified Landis micro-occlusion technique uses red cells suspended in the artificial perfusate as markers of transvascular fluid movement, and also enables repeated measurements of these flows as experimental conditions are changed and hydrostatic and colloid osmotic pressure difference across the microvessels are carefully controlled. Measurements of hydraulic conductivity first using a control perfusate, then after re-cannulation of the same microvessel with the test perfusates enable paired comparisons of the microvessel response under these well-controlled conditions. Attempts to extend the method to microvessels in the mesentery of mice with genetic modifications expected to modify vascular permeability were severely limited because of the absence of long straight and unbranched microvessels in the mouse mesentery, but the recent availability of the rats with similar genetic modifications using the CRISPR/Cas9 technology is expected to open new areas of investigation where the methods described herein can be applied.

The modified Landis technique enables paired measurement of the hydraulic conductivity of individual microvessels in the mesentery of normal and genetically modified rats under control and test conditions using microperfusion techniques. It provides a convenient method to evaluate mechanisms that regulate microvessel permeability and transvascular exchange under physiological conditions.

Microperfusion 기술은 쥐 장간막에서 미세 혈관 투과성의 규정을 조사하기 위해

Experiments to measure the permeability properties of individually perfused microvessels provide a bridge between investigation of molecular and cellular ...

생물학

Standardized Rat Coronary Ring Preparation and Real-Time Recording of Dynamic Tension Changes Along Vessel Diameter

As a key event of cardiovascular system diseases, coronary artery disease (CAD) has been widely regarded as the main culprit of atherosclerosis, myocardial infarction, and angina pectoris, which seriously threaten the life and health of people all over the world. However, how to record the dynamic biomechanical characteristics of isolated blood vessels has long puzzled people. Meanwhile, precise positioning and isolation of coronary arteries to measure in vitro dynamic vascular tension changes have become a trend in CAD drug development. The present protocol describes the macroscopic identification and microscopic separation of rat coronary arteries. The contraction and dilation function of the coronary artery ring along the vessel diameter was monitored using the established multi myograph system. The standardized and programmed protocols of coronary ring tension measurement, from sampling to data acquisition, tremendously improve the repeatability of the experimental data, which ensures the authenticity of vascular tension records after physiological, pathological, and drug intervention.

The present protocol describes the wire myograph technique for measuring vascular reactivity of the rat coronary artery.

표준화 된 쥐 관상 동맥 링 준비 및 용기 직경에 따른 동적 장력 변화의 실시간 기록

As a key event of cardiovascular system diseases, coronary artery disease (CAD) has been widely regarded as the main culprit of atherosclerosis, ...

Isolation of Retinal Arterioles for Ex Vivo Cell Physiology Studies

The retina is a highly metabolically active tissue that requires a substantial blood supply. The retinal circulation supports the inner retina, while the choroidal vessels supply the photoreceptors. Alterations in retinal perfusion contribute to numerous sight-threatening disorders, including diabetic retinopathy, glaucoma and retinal branch vein occlusions. Understanding the molecular mechanisms involved in the control of blood flow through the retina and how these are altered during ocular disease could lead to the identification of new targets for the treatment of these conditions. Retinal arterioles are the main resistance vessels of the retina, and consequently, play a key role in regulating retinal hemodynamics through changes in luminal diameter. In recent years, we have developed methods for isolating arterioles from the rat retina which are suitable for a wide range of applications including cell physiology studies. This preparation has already begun to yield new insights into how blood flow is controlled in the retina and has allowed us to identify some of the key changes that occur during ocular disease. In this article, we describe methods for the isolation of rat retinal arterioles and include protocols for their use in patch-clamp electrophysiology, calcium imaging and pressure myography studies. These vessels are also amenable for use in PCR-, western blotting- and immunohistochemistry-based studies.

Isolation of Retinal Arterioles for Ex Vivo Cell Physiology Studies

This manuscript describes a straightforward protocol for the isolation of arterioles from the rat retina that can be used in electrophysiological, calcium imaging and pressure myography studies.

Ex Vivo 세포 생리학 연구에 대 한 망막 Arterioles의 절연

The retina is a highly metabolically active tissue that requires a substantial blood supply. The retinal circulation supports the inner retina, while the ...

Assessment of Vascular Tone Responsiveness using Isolated Mesenteric Arteries with a Focus on Modulation by Perivascular Adipose Tissues

Altered vascular tone responsiveness to pathophysiological stimuli contributes to the development of a wide range of cardiovascular and metabolic diseases. Endothelial dysfunction represents a major culprit for the reduced vasodilatation and enhanced vasoconstriction of arteries. Adipose (fat) tissues surrounding the arteries play important roles in the regulation of endothelium-dependent relaxation and/or contraction of the vascular smooth muscle cells. The cross-talks between the endothelium and perivascular adipose tissues can be assessed ex vivo using mounted blood vessels by a wire myography system. However, optimal settings should be established for arteries derived from animals of different species, ages, genetic backgrounds and/or pathophysiological conditions.

The protocol describes the use of wire myography to evaluate the transmural isometric tension of mesenteric arteries isolated from mice, with special consideration of the modulation by factors released from endothelial cells and perivascular adipose tissues.

혈관 주위 지방 조직에 의해 변조에 초점을 맞춘 분리 된 장 간 동맥을 사용 하 여 혈관 톤 응답성의 평가

Altered vascular tone responsiveness to pathophysiological stimuli contributes to the development of a wide range of cardiovascular and metabolic ...

Isolation and Functional Analysis of Arteriolar Endothelium of Mouse Brain Parenchyma

Cerebral blood flow is conveyed by vascular resistance arteries and downstream parenchymal arterioles. Steady-state vascular resistance to blood flow increases with decreasing diameter from arteries to arterioles that ultimately feed into capillaries. Due to their smaller size and location in the parenchyma, arterioles have been relatively understudied and with less reproducibility in findings than surface pial arteries. Regardless, arteriolar endothelial cell structure and function&#8212;integral to the physiology and etiology of chronic degenerative diseases&#8212;requires extensive investigation. In particular, emerging evidence demonstrates that compromised endothelial function precedes and exacerbates cognitive impairment and dementia.
In the parenchymal microcirculation, endothelial K+ channel function is the most robust stimulus to finely control the spread of vasodilation to promote increases in blood flow to areas of neuronal activity. This paper illustrates a refined method for freshly isolating intact and electrically coupled endothelial &#34;tubes&#34; (diameter, ~25 &#181;m) from mouse brain parenchymal arterioles. Arteriolar endothelial tubes are secured during physiological conditions (37 &#176;C, pH 7.4) to resolve experimental variables that encompass K+ channel function and their regulation, including intracellular Ca2+ dynamics, changes in membrane potential, and membrane lipid regulation. A distinct technical advantage versus arterial endothelium is the enhanced morphological resolution of cell and organelle (e.g., mitochondria) dimensions, which expands the usefulness of this technique. Healthy cerebral perfusion throughout life entails robust endothelial function in parenchymal arterioles, directly linking blood flow to the fueling of neuronal and glial activity throughout precise anatomical regions of the brain. Thus, it is expected that this method will significantly advance the general knowledge of vascular physiology and neuroscience concerning the healthy and diseased brain.

Intensive preparation of intact mouse cerebral endothelial &#34;tubes&#34; from cerebral parenchymal arterioles is illustrated for studying cerebral blood flow regulation. Further, we demonstrate the experimental strengths of this endothelial study model for fluorescence imaging and electrophysiology measurement of key cellular signaling pathways, including changes in intracellular [Ca2+] and membrane potential.

마우스 뇌 실질의 동맥 내피의 분리 및 기능 분석

Cerebral blood flow is conveyed by vascular resistance arteries and downstream parenchymal arterioles. Steady-state vascular resistance to blood flow ...