Name: assessment of cardiac function and energetics in isolated mouse hearts using 31p nmr spectroscopy
Uploaded: 2010-08-31T17:00:00
Duration: 11 min 38 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy at JoVE.com

Les auteurs tiennent à remercier Lynne Spencer pour son soutien lors de la partie spectroscopie RMN de l&#39;expérience. Ce travail a été soutenu par des subventions du National Institutes of Health fonds R01 HL059246, R01 HL067970, R01 HL088634 (à M. Tian) et F32 HL096284 (le Dr Kolwicz).

<ol><li> Pour ces expériences, deux systèmes distincts sont utilisés simultanément. Pour l&#39;acquisition de 31 spectres P, un aimant Bruker 14T est interfacé avec la console Avance III et d&#39;un ordinateur équipé du logiciel TopSpin V2.1. Pour l&#39;évaluation de la fonction cardiaque, un système personnalisé construit perfusion cardiaque est interfacé avec le PowerLab 4/30 d&#39;acquisition de données, équipé de la LabChartPro 6 du logiciel d&#39;analyse de données. </li><li> Le jour de l&#39;expérience, 1 litre de tampon Krebs-Henseleit est préparée comme suit: 0,5 mM EDTA, 5,3 mm de KCl, 1,2 mm MgSO 4, 118mm NaCl, 25 mM NaHCO 3 et. Le mélange est ensuite barboter avec 5% de CO 2/95% O 2 pendant 10-15 minutes avant l&#39;addition de 2 mM CaCl 2. Enfin, les substrats, sous la forme de 10 mM de glucose et 0,5 mM de pyruvate, sont ajoutés. </li><li> Régulation de la température lors de l&#39;expérience est essentielle. Circulateurs chauffants sont utilisés pour maintenir la température entre 37,0 à 37,5 ° C tandis que le cœurest à l&#39;intérieur de l&#39;aimant. Température est surveillée pendant la durée de l&#39;expérience en utilisant un capteur de température à fibre optique. </li><li> La pression de perfusion et de la pression ventriculaire gauche sont surveillés par des capteurs de pression reliés à un système d&#39;acquisition de données et affichés à l&#39;aide du logiciel inclus. Ceux-ci sont calibrés avec un sphygmomanomètre norme avant l&#39;expérience. En outre, les conduites de pression sont vidées de manière adéquate afin d&#39;éliminer toutes les bulles d&#39;air. </li><li> Un échantillon standard de 150 mM de phosphate de sodium (qui est équivalent à la force ionique du tampon KH) est utilisé pour &quot;calibrer&quot; la sonde avant l&#39;insertion du coeur. Ce qui facilite le signal diminue et le temps nécessaire pour commencer la période d&#39;acquisition fois le coeur est positionné à l&#39;intérieur de la sonde. </li><li> Pour réduire la coagulation, la souris reçoit une injection de 200 unités de l&#39;héparine IP Après 5 minutes, du pentobarbital de sodium (175 mg / kg) IP est donnée. </li><li> Le cœur est rapidement excisé (avec les poumons d&#39;und intacte thymus) et arrêté dans la glace froide tampon KH. </li><li> Bien conservés sur la glace, les poumons sont rapidement éliminés. Les lobes du thymus sont identifiés et délicatement décollée pour exposer l&#39;aorte. Le thymus est supprimée. L&#39;aorte est ensuite isolé en retirant avec précaution tout tissu environnant. </li><li> Micro pince de suture sont utilisés pour tenir doucement les deux parois de l&#39;aorte à exposer le lumen. L&#39;aorte est soigneusement placé sur la canule faite de 0,965 mm tubes en polyéthylène OD (PE50). L&#39;aorte est maintenu en place avec une pince micro navire tandis que les sutures sont rapidement noué autour de l&#39;aorte. La pince est retirée et les forceps sont utilisés pour contrôler soigneusement ce que la canule est au-dessus de la racine aortique. Liens supplémentaires sont ajoutés si nécessaire pour maintenir le cœur en place. </li><li> Tout tissu supplémentaire est retiré avec une pince et microciseaux. Une petite incision est faite dans l&#39;oreillette gauche. Un tube de polyéthylène de 0,61 mm OD (PE10) est soigneusement inséré dans l&#39;oreillette gauche, la cavité du VG, et à traversle sommet tout en douceur en maintenant le cœur. L&#39;excès de tube est coupé. </li><li> Un dégonflé rempli d&#39;eau ballonnet est inséré à travers l&#39;oreillette dans le LV et est maintenu en place à l&#39;aide de ruban adhésif ou des sutures. La vitesse de la pompe péristaltique est progressivement augmentée pour fournir un débit suffisant pour le coeur. Jusqu&#39;à ce que le cœur est le lieu dans la sonde de la RMN, le cœur va continuer à être perfusé à débit constant équivalent à environ 2 ml / min. Le ballonnet est gonflé LV avec un petit volume à l&#39;aide d&#39;une seringue micromètre pour vérifier que le capteur de pression fonctionne LV. </li><li> Le cœur est soigneusement inséré dans un tube de RMN de 10 mm. Un large trou &quot;spinner&quot; est utilisé pour aider à orienter le tube dans la position correcte à l&#39;intérieur de la sonde. L&#39;ensemble du dispositif est alors solidaire de la &quot;cordon ombilical&quot; avec un ruban adhésif. </li><li> Le cordon ombilical est lentement abaissé dans l&#39;alésage supérieur de l&#39;aimant jusqu&#39;à ce que le tube de coeur / RMN est à l&#39;intérieur de la bobine de la sonde RMN 10 mm. </li><li> Une fois que l&#39;, ill&#39;art est dans la bonne position à l&#39;intérieur de la sonde, le débit de la pompe péristaltique est réglé pour obtenir une pression de perfusion de 80mmHg. (Rappelez-vous, que jusqu&#39;à ce moment, le cœur a été perfusé avec un débit constant d&#39;environ 2 ml / min). La pression de perfusion est alors maintenue en permettant le &quot;hold&quot; sur le mécanisme de commande de la pompe. Le coeur est alors d&#39;un délai d&#39;équilibration 15-20 minutes. Pendant ce temps, le volume du ballon LV est ajustée pour obtenir une pression en fin de diastole de 8-10 mmHg. </li><li> Au cours de la période d&#39;équilibrage, il est nécessaire d&#39;optimiser les paramètres du spectromètre afin d&#39;obtenir le signal de phosphore meilleure possible. Ceci est accompli en mettant l&#39;impulsion radio à la fréquence à laquelle le noyau de phosphore résonne (&quot;tuning&quot;) et de rendre le champ magnétique homogène («calage»). </li><li> Après la période d&#39;équilibrage, plusieurs spectres de RMN 31 P peut être obtenue. La période d&#39;acquisition de chaque spectre est fonction de til intensité de champ de l&#39;aimant, la taille de l&#39;échantillon, et le rapport signal sur bruit requis pour un essai spécifique. Spectres sont obtenus à l&#39;aide d&#39;un aimant 14 Telsa par la moyenne du signal obtenu à partir de 256 impulsions à haute fréquence de 20 ms avec un angle de 60 degrés et les retards de bascules 2,0 secondes. Cette expérience aura besoin d&#39;environ 10 minutes. </li></ol> Les résultats représentatifs Du matériel d&#39;acquisition de données et le logiciel LabChart, plusieurs paramètres de la fonction cardiaque peut être mesuré à travers le protocole expérimental. La mesure de la fonction cardiaque typique, la pression développée ventriculaire gauche (LVDevP), est obtenue en soustrayant la pression en fin de diastole (PDE) de la pression systolique (figure 1). Cette mesure peut varier en fonction de la souche de la souris et l&#39;état du cœur (par exemple, la surcharge de pression). Cependant, dans une normale C57BL6 LVDevP coeur de la souris est typiquement comprise entre 100-110 mmHg à taux fixe fin diastola pression publique de 8-10 mmHg. En outre, le programme permet LabChart pour la mesure de la fréquence cardiaque basée sur les mesures cycliques des ondes de pression LV. Encore une fois, cette mesure peut varier, mais les valeurs typiques sont de 350 à 400 bpm quand les cœurs sont autorisés à battre à taux intrinsèques. Cependant, le cœur peut être normalisée à l&#39;aide d&#39;un système de stimulation où la fréquence cardiaque est maintenue à 420 bpm. En outre, des mesures de contractilité (+ dP / dt) et de relaxation (-dP/dt) peut être estimée en utilisant la dérivée première de l&#39;onde de pression LV. Pendant le protocole expérimental, il est facile de déterminer le mécanisme de Starling par incorporation d&#39;une relation pression-volume. Ceci est accompli en faisant une augmentation graduelle du volume LV ballon et en notant la LVDevP ainsi que la PDE. Ces valeurs peuvent ensuite être tracées comme le montre la figure 2. Alors que la courbe de Starling est optimale, en notant le volume nécessaire pour atteindre une EDP de 8-10 mmHg peut donner une idée indirecte de LV chambre de dimension. Ceci peut être utilisé dans les modèles de bande aortiquetion que les coeurs hypertrophiés il faut généralement fournir un volume plus petit ballon en cœur dilaté besoin d&#39;un plus grand volume par rapport aux témoins. Le tableau 1 présente des données représentatives de la fonction cardiaque comme acquis pendant le protocole de perfusion. Le 31 P Spectromètre RMN qui fournissent des signaux de la phosphocréatine (PCr) et les trois phosphates de l&#39;ATP (γ-ATP, ATP-α, β-et ATP), ainsi que le phosphate inorganique (Pi), comme illustré à la figure 2. Analyse de chacun de ces pics donne une valeur pour l&#39;aire sous la courbe. La quantité d&#39;ATP est estimé en calculant la moyenne de la γ-ATP et l&#39;ATP-β zones. (L&#39;α-ATP n&#39;est pas utilisé parce que les molécules de NAD contribuer à une partie inconnue du signal total). Le statut énergétique du cœur est déterminée par le quotient de la PCr et les zones ATP (PCr: rapport ATP). Cette valeur est généralement de 1,5 à 1,7 dans un coeur de souris fourni avec le glucose comme substrat primaire. Bien RMN 31 P nefournir des mesures directes de l&#39;ATP ou la PCR, l&#39;aire des pics est proportionnelle à la quantité du phosphore contenant des composés dans l&#39;échantillon. Les valeurs de ces signaux peuvent être estimés à l&#39;aide d&#39;autres méthodes. Par exemple, des mesures directes de l&#39;ATP par chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) dans une cohorte de cœur peuvent donner une concentration moyenne. Cette valeur peut alors être utilisé pour calibrer les surfaces moyennes ATP observées dans les spectres. La concentration PCR peut être calculé sur la base de la zone de PCr par rapport à la zone de l&#39;ATP. Il est également possible d&#39;estimer le pH en analysant le déplacement chimique relatif du phosphate inorganique (Pi) signal au signal PCr. 1 Utilisation de différentes séquences d&#39;impulsions radio, la vitesse de réaction de la créatine kinase ou la vitesse de réaction de synthèse d&#39;ATP peut également être mesurée 2. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069tab1.jpg" alt="Tableau 1" /> Tableau 1. Base de la fonction cardiaque isolé perfusécœur. LVDevP: pression développée ventriculaire gauche; PTDVG: ventricule gauche en fin de diastole; HR: fréquence cardiaque; RPP: double produit; + dP / dt: dérivée première pression LV positive; -dP/dt: première pression négative dérivé LV; PP la pression de perfusion; CF:: débit coronarien. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Représentant ondes de pression LV de LabChart logiciel Pro. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Starling courbes représentatives de contrôle (trait plein) et l&#39;aorte bandes (en pointillés) chez la souris. A) La fonction systolique représenté par LVDevP sur l&#39;augmentation du volume LV tel que déterminé par le volume du ballon LV. B) La fonction diastolique représentée par EDP sur des volumes croissants LV tel que déterminé par le volume du ballon LV. LVDevP: la pression ventriculaire gauche développée (systolique moins pression diastolique pression); Informatique: en fin de diastole. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig3.jpg" alt="Figure 3" /> Figure 3. Représentant 31 P RMN de coeur isolé perfusé de souris. Remarquez le pic relativement petite Pi. Dans un coeur perfusé aérobie fourni avec des acides gras ou du pyruvate en plus du glucose, ce pic devrait être minime. Pendant les périodes d&#39;ischémie, ce pic augmente tandis que le pic PCr diminue. Remarquez l&#39;épaule à la droite du pic α-ATP. Il s&#39;agit de la contribution des molécules de NAD. Pi: phosphate inorganique; PCr: phosphocréatine; ATP: adénosine triphosphate.

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

31 P RMN dans le coeur perfusé de Langendorff isolés de la souris fournit des données fiables et reproductibles. 3, 4 Toutefois, il est impératif que la canulation de l&#39;aorte et de l&#39;insertion du ballon LV sont bien faites pour permettre une telle performance cardiaque stable tandis que l&#39;intérieur de la RMN tube. En outre, la régulation de température est primordiale pour réaliser la fonction de base correcte. Un facteur important pour obtenir une bonne, spectres RMN analysables augmente le rapport signal sur bruit. Ceci peut être réalisé en assurant optimale &quot;tuning&quot; et &quot;caler&quot; sur l&#39;échantillon. Comme mentionné dans le texte du protocole, l&#39;utilisation d&#39;un échantillon standard avant l&#39;insertion du cœur peut faciliter ce processus. Il est également utile d&#39;avoir une taille adéquate &quot;échantillon&quot;. Coeurs pesant moins de 100 mg fournissent généralement inférieure PCr et de l&#39;ATP afin signaux augmentation du temps d&#39;acquisition sera nécessaire d&#39;obtenir des spectres de phosphore bonne. Il estplusieurs manières de modifier le protocole existant pour recueillir des renseignements supplémentaires sur la fonction cardiaque et de l&#39;énergétique. Dans notre laboratoire, nous avons perfusé coeurs avec des tampons de substrats mixtes qui peuvent inclure la présence de différentes combinaisons d&#39;acides gras (à des concentrations basses et hautes), le lactate, cétones, et l&#39;insuline. Avec l&#39;utilisation des isotopes stables dans le tampon de perfusion (c.-à-13 C substrats marqués), nous possédons la capacité d&#39;évaluer l&#39;utilisation du substrat par la contribution relative de l&#39;acétyl-CoA marqué le cycle de Krebs. 5-7 Pour cette application, nous effectuons isotopomère analyse de 13-C3 et C4-13 glutamate de spectroscopie 13 C-RMN. Ce gel-serrage nécessite le coeur à la fin de la perfusion de protocole et en effectuant une extraction de tissu congelé. Ce sera une expérience supplémentaire que l&#39;analyse requiert l&#39;utilisation d&#39;une sonde différente avec des paramètres de configuration séparés. D&#39;autres applications incluent l&#39;substitution du glucose avec désoxyglucose dans le tampon, tout en surveillant l&#39;accumulation en fonction du temps de 2-désoxyglucose phosphate dans le coeur en utilisant la spectroscopie RMN 31 P. Cette méthode permet la mesure de l&#39;absorption du glucose myocardique. 7, 8 En outre, notre laboratoire a analysé la fonction cardiaque et énergétique dans les protocoles de perfusion constitués d&#39;ischémie / reperfusion et le défi charge de travail élevée. 6, 8-10 En résumé, 31 P RMN dans les cœurs de souris isolées est une procédure techniquement difficile nécessitant l&#39;utilisation d&#39;équipements sophistiqués. Toutefois, les données qu&#39;elle donne une valeur inestimable pour le chercheur qui souhaite analyser la fonction et le bilan énergétique de modèles de souris transgéniques. Pour notre laboratoire, ces techniques ont joué un rôle essentiel dans notre compréhension des conséquences d&#39;une variété de facteurs de stress sur la fonction cardiaque, l&#39;énergétique et le métabolisme. 1, 11, 12

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du produit </td><td> Type </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td></tr><tr><td> Sulfate de magnésium </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> M7506 </td></tr><tr><td> EDTA </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> E1644 </td></tr><tr><td> Le chlorure de potassium </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> P4505 </td></tr><tr><td> Le bicarbonate de sodium </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> S6297 </td></tr><tr><td> De chlorure de sodium </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> S7653 </td></tr><tr><td> Chlorure de calcium dihydraté </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> C5080 </td></tr><tr><td> Le D-glucose </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> G7528 </td></tr><tr><td> Pyruvate de sodium </td><td> Réactif </td><td> Sigma Aldrich </td><td> P2256 </td></tr><tr><td> Bruker UltraShield 600WB plus </td><td> Équipement </td><td> Bruker </td><td> &amp; Nbs<html> p; </td></tr><tr><td> <a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/ML866/" target="_blank">PowerLab 4/30</a> </td><td> Équipement </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> Équipement </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 Pont Amp</a> </td><td> Équipement </td><td> <a href="http://www.adinstruments.com" target="_blank">ADInstruments</a> </td><td><html> s.com/products/hardware/corporate/product/FE224 / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; ML224 </td></tr><tr><td> <a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/research/product/ML175/" target="_blank">Contrôleur de pompe STH</a> </td><td> Équipement </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 Pompe péristaltique</a> </td><td> Équipement </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">Transducteur BP jetable</a> </td><td> Équipement </td><td>struments.com &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; ADInstruments </td><td> <a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT0699/" target="_blank">MLT0699</a> </td></tr><tr><td> Tube 10mm échantillon RMN </td><td> Équipement </td><td> Wilmad LabGlass </td><td> 513-7PP-7 </td></tr><tr><td> PE10 tuyaux en polyéthylène </td><td> Équipement </td><td> Becton-Dickinson </td><td> 427401 </td></tr><tr><td> <a href="http://www.adinstruments.com/products/hardware/corporate/product/MLT844/" target="_blank">Capteur de pression physiologique</a> </td><td> Équipement </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> PE50 tuyaux en polyéthylène </td><td> Équipement </td><td> Becton-Dickinson </td><td> 427411 </td></tr><tr><td> Seringue micrométrique </td><td> Équipement </td><td> Gilmont Instruments </td><td> GS-1101 </td></tr><tr><td> McPherson forceps </td&gt; <td> Équipement </td><td> Miltex Inc </td><td> 18-949 </td></tr><tr><td> Microciseaux Castraviejo </td><td> Équipement </td><td> Instruments chirurgicaux Roboz </td><td> RS-5650 </td></tr><tr><td> Conditionneur de signal Neoptix </td><td> Équipement </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

Modèles de souris transgéniques sont devenus des outils de recherche puissants à établir les relations de cause à effet entre les altérations moléculaires et des modèles de maladies cardio-vasculaires. Bien que la biologie moléculaire est nécessaire pour identifier les principaux changements dans la voie de signalisation, ce n&#39;est pas un substitut pour signification fonctionnelle. Alors que la physiologie peut apporter des réponses à la question de la fonction, combinant la physiologie à l&#39;évaluation biochimique de métabolites dans l&#39;intacte, le cœur battant permet de brosser un tableau complet de la fonction cardiaque et de l&#39;énergétique. Pendant des années, notre laboratoire a utilisé des perfusions cardiaques isolées combinées à résonance nucléaire (RMN) magnétique pour accomplir cette tâche. La fonction ventriculaire gauche est évaluée par la méthode de Langendorff mode de perfusions cardiaques isolés, alors que l&#39;énergétique cardiaque est mesuré en effectuant<sup&gt; 31</sup&gt; P spectroscopie de résonance magnétique des coeurs perfusés. Avec ces techniques, les indices de la fonction cardiaque en association avec les niveaux de phosphocréatine et d&#39;ATP peuvent être mesurés simultanément dans le cœur battant. En outre, ces paramètres peuvent être surveillés tout stress physiologiques ou pathologiques sont engagées. Par exemple, l&#39;ischémie / reperfusion ou élevés protocoles défi charge de travail peut être adoptée. L&#39;utilisation de l&#39;aorte cerclage ou d&#39;autres modèles de pathologie cardiaque sont aptes aussi bien. Quelles que soient les variantes dans le protocole, la signification fonctionnelle et dynamique des modifications moléculaires des modèles de souris transgéniques peuvent être correctement décrites, conduisant à de nouvelles connaissances sur les voies enzymatiques et métaboliques associées. Par conséquent,<sup&gt; 31</sup&gt; P spectroscopie RMN dans le coeur isolé perfusé est une technique de recherche précieux dans des modèles animaux de maladies cardio-vasculaires.

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

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

Langendorff mode de perfusion cardiaque isolée, en collaboration avec<sup&gt; 31</sup&gt; P spectroscopie RMN, combine les domaines de la biochimie et de la physiologie dans une expérience. Ce protocole permet la mesure dynamique de la teneur énergétique élevée en phosphate et chiffre d&#39;affaires dans le coeur tout en même temps surveiller la fonction physiologique. Quand elle est réalisée correctement, il s&#39;agit d&#39;une technique précieuse dans l&#39;évaluation de l&#39;énergétique cardiaque.

L&#39;évaluation de la fonction cardiaque et Energétique dans les coeurs isolés de souris à l&#39;aide<sup&gt; 31</sup&gt; P NMR Spectroscopy

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

Research

JoVE Journal

Medicine

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

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

NADH imagerie par fluorescence de biventriculaire isolé travail coeurs de lapin

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

Recherche

Médecine

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

Réduction du ventricule gauche Stress mur et amélioration de la fonction dans les coeurs défaillants utilisant Algisyl-LVR

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

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

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

L&#39;évaluation de la fonction cardiaque et la morphologie du myocarde en utilisant de petits Inversion Recovery Look-casier animale (SALLI) IRM chez les 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 ...

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

Évaluation de ventriculaire droite Structure et fonction dans le modèle de souris de l&#39;artère pulmonaire constriction par échocardiographie transthoracique

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

Induction et de l&#39;évaluation de l&#39;ischémie-reperfusion dans coeurs de rat Langendorff perfusés

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

Évaluation de la fonction microvasculaire tissu adipeux humain en utilisant la vidéomicroscopie

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

Évaluation de la fonction rénale chez les modèles murins de la maladie glomérulaire

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

Normothermique Ex Situ coeur Perfusion en Mode de travail : évaluation de la fonction cardiaque et le métabolisme

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

Évaluation échocardiographique de l'anatomie cardiaque et de la fonction chez les rats adultes

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

Évaluation in vitro de la fonction cardiaque à l’aide de cardiomyocytes écorchés

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