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
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Gli autori desiderano ringraziare Lynne Spencer per il suo sostegno durante la fase di spettroscopia NMR di questo esperimento. Questo lavoro è stato sostenuto dalle concessioni dal National Institutes of Health fondo HL059246 R01, R01 HL067970, R01 HL088634 (il dottor Tian) e F32 HL096284 (al Dott. Kolwicz).

<ol><li> Per questi esperimenti, due sistemi separati sono utilizzati contemporaneamente. Per l&#39;acquisizione di 31 spettri P, un magnete Bruker 14T è interfacciato con il III Avance console e un computer dotato di software TopSpin V2.1. Per la valutazione della funzione cardiaca, un sistema personalizzato costruito perfusione cardiaca è interfacciato con il PowerLab 4 / 30 di acquisizione dati, dotato di 6 LabChartPro il software per l&#39;analisi dei dati. </li><li> Il giorno dell&#39;esperimento, 1 litro di Krebs-Henseleit buffer è preparato come segue: 0,5 mm EDTA, KCl 5,3 mm, 1,2 mm MgSO 4, 118mm NaCl, NaHCO 3 e 25 mm. La miscela viene poi bollito con 5% di CO 2 / 95% O 2 per 10-15 minuti prima dell&#39;aggiunta di 2mM CaCl 2. Infine, i substrati, sotto forma di 10 mM glucosio e piruvato 0,5 mm, vengono aggiunti. </li><li> Regolazione della temperatura durante l&#39;esperimento è critica. Circolatori riscaldamento vengono utilizzati per mantenere la temperatura tra i 37,0-37,5 ° C, mentre il cuore si trova all&#39;interno del magnete. La temperatura è monitorata per tutta la durata dell&#39;esperimento utilizzando una sonda di temperatura in fibra ottica. </li><li> Pressione di perfusione e la pressione del ventricolo sinistro sono monitorati tramite trasduttori di pressione collegata ad un sistema di acquisizione dati e visualizzati utilizzando il software incluso. Questi sono tarati con uno sfigmomanometro standard di prima dell&#39;esperimento. Inoltre, le linee di pressione sono lavata in modo adeguato al fine di rimuovere tutte le bolle d&#39;aria. </li><li> Un campione standard di 150 mM fosfato di sodio (il che è equivalente alla forza ionica del tampone KH) è usato per &quot;calibrare&quot; la sonda prima l&#39;inserimento del cuore. Questo facilita il segnale e diminuisce il tempo necessario per iniziare il periodo di acquisizione, una volta il cuore è posizionato all&#39;interno della sonda. </li><li> Per ridurre la coagulazione, il mouse viene iniettato con 200 unità di eparina IP Dopo 5 minuti, sodio pentobarbital (175 mg / kg) IP è dato. </li><li> Il cuore è rapidamente asportato (con i polmoni e timo intatto) e arrestato nel ghiaccio freddo KH buffer. </li><li> Mentre tenuta in ghiaccio, i polmoni sono rapidamente rimosse. I lobi del timo sono identificati e delicatamente pelati indietro per esporre l&#39;aorta. Il timo è stato rimosso. L&#39;aorta viene poi isolata con cura rimuovere qualsiasi tessuto circostante. </li><li> Micro pinze sutura vengono utilizzati per tenere delicatamente entrambe le pareti dell&#39;aorta per esporre il lume. L&#39;aorta viene accuratamente posizionato sulla cannula fatto da 0,965 mm esterno tubo di polietilene (PE50). L&#39;aorta viene tenuta in posizione con un morsetto nave micro mentre suture sono rapidamente legato intorno l&#39;aorta. La clip viene rimosso e la pinza sono utilizzati per controllare con attenzione che la cannula è al di sopra della radice aortica. Vincoli aggiuntivi vengono aggiunti se necessario per tenere il cuore a posto. </li><li> Qualsiasi tessuto in più viene rimossa con pinze e microscissors. Una piccola incisione viene fatta in atrio sinistro. A mm 0,61 diametro esterno tubo di polietilene (PE10) viene accuratamente inserito attraverso l&#39;atrio sinistro, cavità ventricolare sinistra, e attraverso l&#39;apice, mentre delicatamente tenendo il cuore. Il tubo in eccesso viene tagliato. </li><li> Un sgonfiato pieni d&#39;acqua palloncino viene inserito attraverso l&#39;atrio nel LV e viene tenuto in posizione con del nastro adesivo o suture. La velocità della pompa peristaltica viene gradualmente aumentata per fornire un flusso sufficiente al cuore. Fino a quando il cuore è posto nella la sonda NMR, il cuore continuerà ad essere perfusi con flusso costante pari a circa 2 ml / min. Il palloncino viene gonfiato LV con un piccolo volume, utilizzando una siringa micrometro per verificare che il trasduttore di pressione bassa tensione è in funzione. </li><li> Il cuore è accuratamente inserito in un tubo NMR 10 mm. Un ampio foro &quot;filatrice&quot; è usato per guidare il tubo nella posizione corretta all&#39;interno della sonda. L&#39;intero apparato è quindi saldamente al &quot;cordone ombelicale&quot; con nastro adesivo. </li><li> Il cordone ombelicale è lentamente abbassato nel foro superiore del magnete fino a quando il cuore / NMR tubo è all&#39;interno della bobina della sonda 10 mm NMR. </li><li> Una volta che il cuore è nella posizione corretta all&#39;interno della sonda, il flusso della pompa peristaltica è regolato in modo da raggiungere una pressione di perfusione di 80mmHg. (Ricordate, che fino a questo punto il cuore era perfuso con un flusso costante di circa 2 ml / min). La pressione di perfusione è quindi mantenuto attivando il meccanismo di &quot;hold&quot; sul controller della pompa. Il cuore è poi consentito un periodo di equilibrio di 15-20 minuti. Durante quel periodo, il volume del pallone LV è regolata per ottenere una pressione telediastolica di 8-10 mmHg. </li><li> Durante il periodo di equilibrio, è necessario ottimizzare i parametri dello spettrometro in modo da ottenere il segnale di fosforo migliore possibile. Questo si ottiene impostando l&#39;impulso radio alla frequenza con cui il nucleo fosforo risuona (&quot;tuning&quot;) e rendendo il campo magnetico omogeneo (&quot;shimming&quot;). </li><li> Dopo il periodo di equilibrio, più 31 P spettri NMR può essere ottenuto. Il periodo di acquisizione per ogni spettro dipende da tha intensità di campo del magnete, la dimensione del campione, e il rapporto segnale-rumore richiesti da un esperimento specifico. Spettri sono ottenuti utilizzando un magnete 14 Telsa facendo la media del segnale ottenuto da impulsi radio 256 frequenza di 20 ms con un angolo di 60 gradi a fogli mobili e ritardo di 2,0 secondi. Questo esperimento richiede circa 10 min. </li></ol> Rappresentante Risultati Dall&#39;hardware di acquisizione dati e il software LabChart, diversi parametri della funzione cardiaca può essere misurata in tutto il protocollo sperimentale. La misura tipica della funzione cardiaca, la pressione sviluppata ventricolare sinistra (LVDevP), si ottiene sottraendo la pressione telediastolica (EDP) dalla pressione sistolica (Figura 1). Questa misura può variare a seconda del ceppo del mouse e la condizione del cuore (cioè, sovraccarico di pressione). Tuttavia, in un normale C57BL6 LVDevP cuore del mouse è in genere tra 100-110 mmHg fisso pressione telediastolica di 8-10 mmHg. Inoltre, il programma permette LabChart per la misurazione della frequenza cardiaca in base alla misurazione ciclico delle onde di pressione LV. Ancora una volta, questa misura può variare, ma i valori tipici sono 350-400 bpm quando i cuori sono autorizzati a battere a tassi intrinseca. Tuttavia, il cuore può essere standardizzato mediante un sistema di stimolazione dove è conservata la frequenza cardiaca a 420 bpm. Inoltre, le misure di contrattilità (+ dP / dt) e rilassamento (-dP/dt) può essere stimato utilizzando la derivata prima l&#39;onda di pressione LV. Durante il protocollo sperimentale è facile valutare il meccanismo di Starling incorporando un rapporto pressione-volume. Questo si ottiene effettuando aumenti graduali nel volume pallone LV e rilevando la LVDevP così come per i disavanzi eccessivi. Questi valori possono essere rappresentati come illustrato nella figura 2. Mentre la curva di Starling è ottimale, notando il volume necessario per ottenere un EDP di 8-10 mmHg, può dare un&#39;idea indiretta della dimensione LV da camera. Questo può essere utilizzato nei modelli di banding aortico come cuore ipertrofico di solito richiedono un volume più piccolo palloncino, mentre i cuori dilatati richiedono un volume maggiore rispetto ai controlli. La tabella 1 mostra i dati rappresentativi funzione cardiaca, acquisite durante il protocollo di perfusione. Il P 31 spettrometro NMR fornirà segnali di fosfocreatina (PCr) e le tre fosfati di ATP (γ-ATP, α-ATP, e β-ATP) e fosfato inorganico (Pi) come mostrato nella Figura 2. Analisi di ciascuno di questi picchi fornisce un valore per l&#39;area sotto la curva. La quantità di ATP è stimato dalla media dei γ-ATP e β-ATP aree. (L&#39;α-ATP non viene utilizzato perché le molecole NAD contribuire ad una parte sconosciuta del segnale totale). Lo stato energetico del cuore è determinato dal rapporto tra la PCR e aree ATP (PCR: il rapporto ATP). Questo valore è tipicamente 1,5-1,7 in un cuore mouse fornito con il glucosio come substrato primario. Anche se 31 P NMR non prevede misure dirette di ATP e PCr, l&#39;area dei picchi è proporzionale alla quantità dei composti contenenti fosforo nel campione. I valori per questi segnali possono essere stimati utilizzando altri metodi. Per esempio, le misure dirette di ATP da alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) in una coorte di cuore può produrre una concentrazione media. Questo valore può quindi essere utilizzato per calibrare le superfici medie ATP osservato negli spettri. La concentrazione di PCr può essere calcolata sulla base dell&#39;area PCr relative all&#39;area ATP. E &#39;anche possibile stimare il pH, analizzando il passaggio relativo chimica del fosfato inorganico (Pi) al segnale PCr. 1 Usando diverse sequenze di impulsi radio, la creatina chinasi velocità di reazione o la velocità di sintesi di ATP reazione può anche essere misurata 2. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069tab1.jpg" alt="Tabella 1" /> Tabella 1. Baseline funzione cardiaca da isolate cuori perfusi. LVDevP: pressione ventricolare sinistra sviluppati; LVEDP: ventricolare sinistra telediastolica pressione; HR: frequenza cardiaca; RPP: pressioni sul tasso di prodotto; + dP / dt: prima pressione derivato LV positiva; -dP/dt: prima pressione derivato LV negativo; PP : pressione di perfusione; CF: flusso coronarico. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Rappresentante onde di pressione bassa tensione da un software LabChart Pro. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Curve di Starling Rappresentante di controllo (linea continua) e aortica bande (linee tratteggiate) topi. A) funzione sistolica rappresentata da LVDevP oltre l&#39;aumento dei volumi LV come determinato dal volume del pallone LV. B) la funzione diastolica come rappresentato dalla EDP oltre l&#39;aumento dei volumi LV come determinato dal volume del pallone LV. LVDevP: pressione ventricolare sinistra sviluppati (sistolica meno p diastolicaressure); EDP: pressione telediastolica. <img src="/files/ftp_upload/2069/2069fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Rappresentante 31 P spettri NMR di cuore isolato perfuso del mouse. Si noti il ​​picco relativamente piccolo Pi. In un cuore aerobico perfuse fornito con acidi grassi piruvato o in aggiunta al glucosio, questo picco dovrebbe essere minimo. Durante i periodi di ischemia, questo aumenta di picco, mentre il picco PCr diminuisce. Si noti la spalla destra del picco α-ATP. Questo è il contributo di molecole di NAD. Pi: fosfato inorganico; PCr: fosfocreatina, ATP: adenosintrifosfato.

<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. 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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>

Nessun conflitto di interessi dichiarati.

31 P spettroscopia NMR nel Langendorff-perfuso cuore del mouse isolato fornisce dati affidabili e riproducibili. 3, 4 Tuttavia, è imperativo che cannulazione dell&#39;aorta e l&#39;inserimento del palloncino LV sono fatte correttamente tali da consentire stabile funzioni cardiache mentre all&#39;interno del NMR tubo. In aggiunta, la regolazione della temperatura è fondamentale per ottenere il corretto funzionamento di base. Un fattore importante per ottenere buone, analizzabili spettri NMR è in aumento il rapporto segnale-rumore. Ciò può essere ottenuto facendo in modo ottimale &quot;tuning&quot; e &quot;spessoramento&quot; sul campione. Come accennato nel testo del protocollo, l&#39;uso di un campione standard prima l&#39;inserimento del cuore può facilitare questo. E &#39;anche utile avere un adeguato imprese &quot;campione&quot;. Cuori di peso inferiore a 100 mg in genere forniscono inferiore PCr e segnali ATP così aumenta in tempo di acquisizione sarà necessario per ottenere spettri buona fosforo. Ci sono diversi modi per modificare l&#39;attuale protocollo di raccogliere ulteriori informazioni riguardanti la funzione cardiaca ed energetica. Nel nostro laboratorio, abbiamo i cuori perfusi con tampone substrato misto che può includere la presenza di diverse combinazioni di acidi grassi (in concentrazioni basse e alte), lattato, chetoni, e l&#39;insulina. Con l&#39;uso di isotopi stabili nel buffer di perfusione (cioè, 13 C etichettato substrati), possediamo la capacità di stimare l&#39;utilizzo del substrato per il contributo relativo della etichettati acetil-CoA nel ciclo TCA. 5-7 Per questa applicazione, eseguiamo isotopomero analisi di 13 e 13 C3-C4-glutammato con 13 C spettroscopia NMR. Ciò richiede freeze-bloccaggio del cuore, alla fine del protocollo di perfusione e di eseguire una estrazione del tessuto congelato. Questo sarà un ulteriore esperimento in quanto l&#39;analisi richiede l&#39;utilizzo di una sonda diversa con parametri di installazione separato. Altre applicazioni includono la sostituzione del glucosio con desossiglucosio nel buffer durante il monitoraggio del tempo-dipendente accumulo di 2-fosfato desossiglucosio nel cuore con 31 P spettroscopia NMR. Questo metodo consente la misura del consumo di glucosio del miocardio. 7, 8 Inoltre, il nostro laboratorio ha analizzato la funzione cardiaca ed energetica nei protocolli di perfusione costituito da ischemia / riperfusione e sfida elevato carico di lavoro. 6, 8-10 In sintesi, 31 P spettroscopia NMR nei cuori del mouse isolato è una procedura tecnicamente impegnativo che richiede l&#39;uso di attrezzature sofisticate. Tuttavia, i dati che produce un valore inestimabile per il ricercatore che desidera analizzare la funzione energetica e dei modelli di topo geneticamente. Per il nostro laboratorio, queste tecniche sono state fondamentali nella nostra comprensione delle conseguenze di una varietà di fattori di stress sulla funzione cardiaca, energetica, e il metabolismo. 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

Modelli murini bioingegneria sono diventati strumenti di ricerca potenti nel determinare relazioni causali tra alterazioni molecolari e modelli di malattie cardiovascolari. Sebbene la biologia molecolare è necessario identificare i cambiamenti chiave nella via di segnalazione, non è un surrogato significato funzionale. Mentre fisiologia può fornire risposte alla domanda di funzione, che combina la fisiologia con la valutazione biochimica di metaboliti nel intatto, cuore pulsante permette un quadro completo della funzione cardiaca ed energetica. Per anni, il nostro laboratorio ha utilizzato perfusione cuore isolato in combinazione con risonanza magnetica nucleare (NMR) per eseguire questa operazione. Funzione ventricolare sinistra viene valutata Langendorff-mode perfusione cuore isolato mentre energetica cardiaca è misurata eseguendo<sup&gt; 31</sup&gt; P spettroscopia di risonanza magnetica del cuore perfuso. Con queste tecniche, gli indici di funzionalità cardiaca, in combinazione con i livelli di fosfocreatina e ATP possono essere misurate simultaneamente a battere i cuori. Inoltre, questi parametri possono essere monitorati, mentre i fattori di stress fisiologici o patologici sono istituiti. Per esempio, l&#39;ischemia / riperfusione o ad alta protocolli sfida carico di lavoro può essere adottato. L&#39;uso di aortica bande o altri modelli di patologia cardiaca tendono pure. Indipendentemente delle varianti all&#39;interno del protocollo, il significato funzionale ed energetica di modificazioni molecolari di modelli di topi transgenici possono essere adeguatamente descritte, portando a una nuova comprensione delle vie enzimatiche e metaboliche associate. Pertanto,<sup&gt; 31</sup&gt; P spettroscopia NMR nel cuore isolato perfuso è una tecnica di ricerca di valore in modelli animali di malattie cardiovascolari.

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

Langendorff-mode perfusione cuore isolato, in collaborazione con<sup&gt; 31</sup&gt; P spettroscopia NMR, combina i campi della biochimica e fisiologia in un esperimento. Il protocollo consente la misurazione dinamica del fosfato ad alto contenuto energetico e il fatturato nel cuore, mentre contemporaneamente il monitoraggio della funzione fisiologica. Quando eseguito correttamente, questa è una tecnica preziosa nella valutazione di Energetica cardiaco.

Valutazione della funzione cardiaca e Energetica nel Cuori mouse isolato mediante 31 P spettroscopia NMR

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 Imaging di fluorescenza biventricolare isolato lavoro Hearts Coniglio

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

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Medicina

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

Riduzione del ventricolo sinistro stress di parete e di miglioramento della funzione in mancanza di Cuori con 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

Valutazione della funzione cardiaca e Morfologia miocardica Utilizzando Small Animal Look-Locker Inversion Recovery (SALLI) MRI nei ratti

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

Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

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

Induzione e valutazione di ischemia-riperfusione Injury in Langendorff-perfusi Hearts Rat

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

Valutazione della funzione microvascolare di tessuto adiposo umano mediante videomicroscopia

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

Valutazione della funzione del rene in modelli murini di malattia glomerulare

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

Normotermica Ex Situ cuore aspersione in modalità di lavoro: valutazione della funzione cardiaca e il metabolismo

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

Valutazione ecocardiografica dell'anatomia e della funzione cardiaca nei ratti adulti

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

Valutazione in vitro della funzione cardiaca con cardiomiociti scuoiati

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