Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, sıçan baziler arterinden düz kas hücrelerini izole etmek ve tüm hücre yama kelepçesi tekniğini kullanarak bu hücrelerde içe doğru doğrultucu potasyum kanal akımlarını kaydetmek için hızlı ve etkili bir yöntemi tanımlar. Baziler arter ve iyon kanallarını inceleyen araştırmacılar için yeni bir yaklaşım sunar.
Serebrovasküler hastalık, yaşlılar arasında yaygın bir durumdur ve görülme sıklığı giderek artmaktadır. Baziler arter, pons, beyincik, arka beyin bölgeleri ve iç kulağı besleyen kritik bir beyin damarıdır. Potasyum (K+) kanal aktivitesi, hücre zarı potansiyelini düzenleyerek vasküler tonusun belirlenmesinde önemli bir rol oynar. İçe doğrultucu K+ (Kir) kanallarının aktivasyonu, diğer K+ kanalları gibi, hücre zarı hiperpolarizasyonuna ve vazodilatasyona yol açar. Bu çalışmada, baziler arterden yeni izole edilmiş düz kas hücreleri, tüm hücre yama klemp tekniği ile Kir akımlarını kaydetmek için kullanıldı. Bir Kir kanalı inhibitörüolan 100 μmol/L BaCl2 ve bir nitro vazodilatör olan 10 μmol/L sodyum nitroprussidin (SNP) Kir kanal akımları üzerindeki etkileri araştırıldı. Sonuçlar, BaCl2'nin baziler arter düz kas hücrelerinde Kir kanal akımlarını inhibe ettiğini, SNP'nin ise bu akımları arttırdığını gösterdi. Bu protokol, yeni izole edilmiş arteriyel düz kas hücrelerinin hazırlanması ve yama kelepçesi tekniğini kullanarak Kir kanal akımlarının kaydedilmesi için kapsamlı bir kılavuz sağlar ve bu yöntemde ustalaşmak isteyen araştırmacılar için değerli bir kaynak sunar.
Serebrovasküler hastalık yaşlı popülasyonda sık görülen bir durumdur. Yaşam standartlarındaki iyileşmeler, artan yaşam beklentisi ve yaşlanan nüfusla birlikte, serebrovasküler hastalık insidansı giderek artmaktadır1. Bilateral vertebral arterlerin füzyonu ile oluşan eşleşmemiş bir damar olan baziler arter, kafatası içindeki ponsun altından geçer ve iki posterior serebral artere ayrılır. Pons, beyincik, beynin arka bölgeleri ve iç kulağı besler. Baziler artere yetersiz kan akışı, genellikle bulantı ve kusmanın eşlik ettiği epizodik vertigoya yol açabilir. Hastalar ayrıca kulak çınlaması, işitme kaybı ve diğer ilgili sorunlar gibi semptomlar yaşayabilir. Bu semptomlar sıklıkla servikal spondiloz, serebral ateroskleroz ve anormal kan basıncı gibi durumlarla ilişkilidir. Özellikle orta yaşlı ve yaşlı bireyler arasında yaygın olan serebrovasküler hastalık, genellikle bu altta yatan koşullarla bağlantılıdır 2,3,4.
Direnç arterleri, kardiyovasküler fonksiyonda ve vücut homeostazının korunmasında hayati bir rol oynar. Vasküler direncin birincil bölgesi olarak, doku ve organların metabolik ve fizyolojik taleplerini karşılamak için yeterli kan akışını sağlayarak kan basıncını ve kalp debisini düzenlerler5. Dirençli arter olarak sınıflandırılan baziler arter, öncelikle beyin sapına giden kan akışını düzenler6. Direnç arterlerinin duvarlarını oluşturan düz kas hücreleri, kararlı durum kasılmasının veya vasküler gerginliğin düzenlenmesi yoluyla vasküler direncin anahtar aracılarıdır. Bu hücreler, vasküler tonusun 5,7 modülasyonu için kritik olan K+ kanalları, Ca2+ kanalları ve Cl- kanalları dahil olmak üzere çok sayıda iyon kanalını barındırır.
K+ kanalları, membran potansiyelinin oluşturulmasında ve arteriyel düz kas hücrelerinin kasılma tonusunun düzenlenmesindekritik öneme sahiptir 8. Arteriyel düz kasta dört tip K+ kanalı vardır: voltaja bağımlı K+ (Kᴠ), Ca2+'ya bağımlı K+ (KCa), ATP'ye bağımlı K+ (KATP) ve içe doğrultucu K+ (Kir) kanalları 9,10,11. Kir kanalları, Kir2.x klasik Kir kanalları olmak üzere yedi alt türe ayrılır. Bunlar arasında, Kir2.x alt aileleri vaskülatürde en alakalı olanlardır. Kir akımları, negatif voltajlarda içe doğru düzeltme sergiler, bu da hücreye net bir K+ akışını gösterirken, pozitif voltajlarda net K+ akım akışı çok azdır veya hiç yoktur5. Kardiyovasküler sistemde, zar potansiyelini stabilize etmek için Kir kanalları gereklidir. Aktivasyonları hücre zarı hiperpolarizasyonunu ve vazodilatasyonunu indükler 12,13,14.
Koroner, serebral, renal ve mezenterik arterler dahil olmak üzere çeşitli arterlerde yeni izole edilmiş düz kas hücreleri üzerinde yama-klemp deneyleri yapılmıştır15,16. Bazı yöntemler hücre izolasyonu için aynı tip kollajenaz kullanırken, kesin prosedürler değişiklik gösterir. Çok az sayıda çalışma, vasküler düz kas hücrelerini izole etme yöntemlerini kapsamlı bir şekilde özetlemiştir. Bu nedenle, bu çalışma, sıçan baziler arterinden primer vasküler düz kas hücrelerinin taze izolasyonuna ve bu hücrelerdeki Kir kanal akımlarının tüm hücre yama klemp tekniği kullanılarak kaydedilmesine odaklanarak, ilgili alanlardaki araştırmacılar için ayrıntılı ve eksiksiz bir protokol sunmaktadır.
Hayvan protokolü, Chengdu Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi Laboratuvarı Hayvan Refahı Etik Komitesi tarafından onaylandı (Kayıt No. 2024035). Bu çalışmada 260-300 g ağırlığında ve 8-10 haftalık erkek Sprague-Dawley (SD) sıçanları kullanıldı. Hayvanlara su ve yiyecek (SPF deneysel hayvan yemi) ad libitum sağlandı. Bu çalışmada kullanılan reaktiflerin ve ekipmanın ayrıntıları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Sıçan baziler arter diseksiyonu
2. Düz kas hücrelerinin izolasyonu
3. Tüm hücre yama kelepçesi kullanarak Kir akımını kaydetme
Arteriyel düz kas hücrelerinin izolasyonu
Prosedürün ilk bölümü, sıçanın serebral baziler arterinden düz kas hücrelerini izole etme sürecini detaylandırır. Bu işlem Şekil 1'de gösterilmiştir. Prosedür, düz kas hücrelerini arterden serbest bırakmak için enzimatik sindirim ve hücre ayırma adımlarını içerir.
İzole edilmiş düz kas hücrelerinin temsili görüntüleri
Yeni izole edilmiş hücreler kullanılarak tüm hücre kaydı 1980'lerin başlarına kadar uzanır18 ve kemirgen baziler düz kas hücrelerinden kanal akımlarının kaydedilmesi 1990'larda yaygın olarak uygulanmaya başlandı19. Teknolojik gelişmelerle birlikte, araştırmacılar bu teknolojiler aracılığıyla elde edilen sonuçlara giderek daha fazla odaklanmaktadır. Bununla birlikte, teknik yöntemlerin güncellenmesine ve özetlen...
Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, Chengdu Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi'nin "Xinglin Akademisyenleri ve Disiplin Yetenekleri Araştırma Teşvik Planı" (33002324) için Özel Yetenek Programı ve Luliang Şehrinde Üst Düzey Bilimsel ve Teknolojik Yeteneklerin Tanıtılması için Temel Araştırma ve Geliştirme Projesi (2022RC28) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bovine serum albumin | Sigma, USA | B2064 | |
Barium chloride | Macklin Biochemical Co.,Ltd.,Shanghai, China | B861682 | |
CaCl2 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A501330 | |
Camera | Hamamatsu, Japan | C11440 | |
Camera software | Image J, USA | Micro-manager 2.0.0-gammal | |
Collagenase F | Sigma, USA | C7926 | |
Collagenase H | Sigma, USA | C8051 | |
Computer | Lenovo, China | ~ | |
Data acquisition software | Molecular Devices, USA | Clampex 10.4 | |
Data analysis software | Axon, USA | clampfit 10.4 | |
D-glucose | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610219 | |
Digital-analog converter | Molecular Devices, USA | Axon digidata 1550B | |
Dithiothreitol | Sigma, USA | D0632 | |
Drawing software | San Diego, California, USA | GraphPad | |
EGTA | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A600077 | |
Glass tube | DL Naturegene Life Sciences.USA | B150-86-10 | |
HEPES | Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, China | S3872 | |
KCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100395 | |
KH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100781 | |
MgCl2·6H2O | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100288 | |
Micromanipulator | sutter, USA | MP285A | |
Micropipette puller | sutter, USA | P1000 | |
Microscope | Olympus, Japan | IX73 | |
Na2-ATP | Sigma, USA | A26209 | |
Na2HPO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A610404 | |
NaCl | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100241 | |
NaH2PO4 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A600878 | |
NaHCO3 | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100865 | |
NaOH | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A100173 | |
Papain | Sigma, USA | P4762 | |
Potassium-D-gluconate | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A507810 | |
Signal amplifier | Molecular Devices, USA | Axon MutiClamp 700B | |
Signal amplifier software | Molecular Devices, USA | MultiClamp Commander software | |
Sodium nitroprusside | Sangon Biotech Co., Ltd., Shanghai, China | A600867 | |
Statistical analysis software | San Diego, California, USA | GraphPad |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır