Name: exploring arterial smooth muscle kv7 potassium channel function using patch clamp electrophysiology and pressure myography
Uploaded: 2012-09-14T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography at JoVE.com

Dit werk werd gefinancierd door een subsidie ​​van National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH R01-HL089564) naar KLB en pre-doctorale beurzen van de American Heart Association (09PRE2260209) en Arthur J. Schmitt Stichting BKM.

1. Chirurgische excisie van de dunne darm Mesenteriale Vasculaire Arcade <ol><li> Verdoven een 300-400 g Sprague-Dawley ratten met isofluraan (4%) toegediend door inhalatie. </li><li> Voer een middellijn laparotomie naar de dunne darm mesenterium bloot te leggen. Exterioriseren de dunne en dikke darm door de abdominale incisie met grote voorzichtigheid om trauma te voorkomen blootgestelde darm en mesenterium. Voorzichtig uitwaaieren het mesenterium uit over steriel gaas. </li><li> Chirurgisch Snijd de dunne darm en ee...

<ol>
	<li>Passmore, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=KCNQ/M+Currents+in+Sensory+Neurons:+Significance+for+Pain+Therapy.">KCNQ/M Currents in Sensory Neurons: Significance for Pain Therapy.</a> J. Neurosci. 23, 7227-7236 (2003).</li><li>Falloon, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+small+artery+sensitivity+and+morphology+in+pressurized+and+wire-mounted+preparations.">Comparison of small artery sensitivity and morphology in pressurized and wire-mounted preparations.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 268, H670-H678 (1995).</li><li>Dunn, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+resistance+artery+sensitivity+to+agonists+under+isobaric+compared+with+isometric+conditions.">Enhanced resistance artery sensitivity to agonists under isobaric compared with isometric conditions.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 266, H147-H155 (1994).</li><li>Buus, N. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+sensitivity+of+rat+mesenteric+small+arteries+to+agonists+when+studied+as+ring+preparations+or+as+cannulated+preparations.">Differences in sensitivity of rat mesenteric small arteries to agonists when studied as ring preparations or as cannulated preparations.</a> Br. J. Pharmacol. 112, 579-587 (1994).</li><li>Abdelhalim, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+big+endothelin-1+in+comparison+with+endothelin-1+on+the+microvascular+blood+flow+velocity+and+diameter+of+rat+mesentery+in+vivo.">Effects of big endothelin-1 in comparison with endothelin-1 on the microvascular blood flow velocity and diameter of rat mesentery in vivo.</a> Microvasc. Res. 72, 108-112 (2006).</li><li>Altura, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose-response+relationships+for+arginine+vasopressin+and+synthetic+analogs+on+three+types+of+rat+blood+vessels:+possible+evidence+for+regional+differences+in+vasopressin+receptor+sites+within+a+mammal.">Dose-response relationships for arginine vasopressin and synthetic analogs on three types of rat blood vessels: possible evidence for regional differences in vasopressin receptor sites within a mammal.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 193, 413-423 (1975).</li><li>Henderson, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vasopressin-induced+vasoconstriction:+two+concentration-dependent+signaling+pathways.">Vasopressin-induced vasoconstriction: two concentration-dependent signaling pathways.</a> J. Appl. Physiol. 102, 1402-1409 (2007).</li><li>Mackie, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+KCNQ+potassium+channels+as+novel+targets+for+the+control+of+mesenteric+artery+constriction+by+vasopressin,+based+on+studies+in+single+cells,+pressurized+arteries,+and+in+vivo+measurements+of+mesenteric+vascular+resistance.">Vascular KCNQ potassium channels as novel targets for the control of mesenteric artery constriction by vasopressin, based on studies in single cells, pressurized arteries, and in vivo measurements of mesenteric vascular resistance.</a> J. Pharmacol. Exp. Ther. 325, 475-483 (2008).</li><li>Brueggemann, L. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+effects+of+selective+cyclooxygenase-2+inhibitors+on+vascular+smooth+muscle+ion+channels+may+account+for+differences+in+cardiovascular+risk+profiles.">Differential effects of selective cyclooxygenase-2 inhibitors on vascular smooth muscle ion channels may account for differences in cardiovascular risk profiles.</a> Mol. Pharmacol. 76, 1053-1061 (2009).</li><li>Brueggemann, L. I., Kaneez, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patch Clamp Technique. , (2012).</li><li>Berra-Romani, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TTX-sensitive+voltage-gated+Na++channels+are+expressed+in+mesenteric+artery+smooth+muscle+cells.">TTX-sensitive voltage-gated Na+ channels are expressed in mesenteric artery smooth muscle cells.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 289, H137-H145 (2005).</li></ol>

De methoden en experimentele benaderingen hier beschreven zijn zeer robuust en kan produceren duidelijke en reproduceerbare resultaten bij toepassing met nauwgezette aandacht voor detail. Goede elektrofysiologische opnames en vernauwing / verwijding van slagadersegmenten zijn afhankelijk van de gezondheid van de cellen en slagader segmenten respectievelijk. Celpreparaten kan van dag tot dag, zelfs met hetzelfde protocol. Isolatie oplossingen worden toegepast tot 2 weken, maar indien de kwaliteit van het celpreparaat laa...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> Natriumchloride </td><td> Sigma </td><td> S5886 </td><td> Ontleden Oplossing: 145 Badoplossing voor elektrofysiologie *: 140 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 10 Isolatie oplossing myocyten *: 140 Badoplossing voor druk myografie: 145 Lumen oplossing druk myografie: 145 </td></tr><tr><td> Kaliumchloride </td><td> Sigma </td><td> P5405 </td><td> Ontleden Oplossing: 4,7 Badoplossing voor elektrofysiologie *: 5,36 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 135 Isolatie oplossing myocyten *: 5,36 Badoplossing voor druk myografie: 4,7 Lumen oplossing druk myografie: 4,7 </td></tr><tr><td> Kalium EGTA </td><td> Sigma </td><td> E4378 </td><td> Interne oplossing voor elektrofysiologie: 0,05 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma </td><td> H9136 </td><td> Badoplossing voor elektrofysiologie *: 10 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 10 Isolatie oplossing myocyten *: 10 </td></tr><tr><td> Dinatriumwaterstoffosfaat </td><td> Sigma </td><td> S5136 </td><td> Isolatie oplossing myocyten *: 0,34 </td></tr><tr><td> Kaliumwaterstoffosfaat </td><td> Sigma </td><td> P5655 </td><td> Isolatie oplossing myocyten *: 0,44 </td></tr><tr><td> Magnesium Chloride </td><td> Sigma </td><td> M2393 </td><td> Badoplossing voor elektrofysiologie *: 1,2 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 1 Isolatie oplossing myocyten *: 1,2 </td></tr><tr><td> Calcium Chloride </td><td> Sigma </td><td&gt; C7902 </td><td> Badoplossing voor elektrofysiologie *: 2 Isolatie oplossing myocyten *: 0,05 </td></tr><tr><td> Natriumfosfaat </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP331-1 </td><td> Ontleden Oplossing: 1,2 Badoplossing voor druk myografie: 1,2 Lumen oplossing druk myografie: 1,2 </td></tr><tr><td> Magnesiumsulfaat </td><td> Sigma </td><td> M2643 </td><td> Ontleden Oplossing: 1,17 Badoplossing voor druk myografie: 1,17 Lumen oplossing voor druk myografie: 1,17 </td></tr><tr><td> MOPS </td><td> Fisher Scientific </td><td> BP308 </td><td> Ontleden Oplossing: 3 Badoplossing voor druk myografie: 3 Lumen oplossing druk myografie: 3 </td></tr><tr><td> Pyrodruivenzuur </td><td> Sigma </td><td> P4562 </td><td> Ontleden Oplossing: 2 Badoplossing voordruk myografie: 2 Lumen oplossing druk myografie: 2 </td></tr><tr><td> EDTA dihydraat </td><td> Onderzoek Organics </td><td> 9572E </td><td> Ontleden Oplossing: 0,02 Badoplossing voor druk myografie: 0,02 Lumen oplossing druk myografie: 0,02 </td></tr><tr><td> D-Glucose </td><td> Sigma </td><td> G7021 </td><td> Ontleden Oplossing: 5 Badoplossing voor elektrofysiologie *: 10 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 20 Isolatie oplossing myocyten *: 10 Badoplossing voor druk myografie: 5 Lumen oplossing druk myografie: 5 </td></tr><tr><td> Runderserumalbumine </td><td> Sigma </td><td> A3912 </td><td> Ontleden Oplossing: 1% Lumen oplossing druk myografie: 1% </td></tr><tr><td> pH </td><td></td><td></td><td> Ontleden Solution: 7,4 Badoplossing voor elektrofysiologie *: 7,3 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 7,2 Isolatie oplossing myocyten *: 7,2 Badoplossing voor druk myografie: 7,4 Lumen oplossing druk myografie: 7,4 </td></tr><tr><td> Osmolariteit </td><td></td><td></td><td> Ontleden Oplossing: 300 Badoplossing voor elektrofysiologie *: 298 Interne oplossing voor elektrofysiologie: 298 Isolatie oplossing myocyten *: 298 Badoplossing voor druk myografie: 300 Lumen oplossing druk myografie: 300 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> * 11 </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Tabel 1. Componenten van oplossingen gebruikt in het experiment. </td></tr></tbody></table>

exploring arterial smooth muscle kv7 potassium channel function using patch clamp electrophysiology and pressure myography

Contractie of relaxatie van gladde spiercellen in de wanden van slagaders weerstand bepaalt de vaatdiameter en daardoor regelt bloedstroom door het vat en bijdraagt ​​aan systemische bloeddruk. De contractie wordt primair gereguleerd door cytosolische calciumconcentratie ([Ca 2 +] cyt), die op zijn beurt gecontroleerd door verschillende vervoerders en ion kanalen. Ion-kanalen zijn vaak tussenproducten in signaaltransductie pathways geactiveerd door vasoactieve hormonen aan vasoconstrictie of vaatverwijding te bewerkstelligen. En ionenkanalen worden vaak doelwit van therapeutische middelen opzettelijk (bijv. calciumantagonisten gebruikt om vaatverwijding en een lagere bloeddruk te wekken) of onbedoeld (bijvoorbeeld om ongewenste cardiovasculaire bijwerkingen veroorzaken). KV7 (KCNQ) voltage-geactiveerde kaliumkanalen zijn onlangs betrokken als belangrijke fysiologische en therapeutische Targets voor de regulering van gladde spiercontractie. De specifieke rollen van KV7 kanalen in zowel fysiologische signaaltransductie en de acties van therapeutische middelen toe te lichten, moeten we onderzoeken hoe hun activiteit gemoduleerd op cellulair niveau en evalueren hun bijdrage in de context van het intacte slagader. De rat mesenteriale slagaders zorgen voor een bruikbaar model systeem. De aders kunnen gemakkelijk worden ontleed, ontdaan van bindweefsel en gebruikt om geïsoleerde arteriële myocyten voorbereiden patch clamp elektrofysiologie of canule en druk metingen van vasoconstrictor / vaatverwijdende reacties onder relatief fysiologische omstandigheden. Hier beschrijven we de methoden voor beide metingen geven enkele voorbeelden van de proefopzet kan worden geïntegreerd om een ​​beter begrip van de rol van deze ionkanalen in de regulatie van de vasculaire tonus geven.

Watch this Scientific Journal Video about Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography at JoVE.com

Exploring Arterial Smooth Muscle Kv7 Potassium Channel Function using Patch Clamp Electrophysiology and Pressure Myography

Metingen van KV7 (KCNQ) kaliumkanaal activiteit in geïsoleerde bloedvaten myocyten (met behulp van patch-clamp elektrofysiologische technieken), parallel met metingen van constrictor / dilatator reacties (met behulp van druk myografie) kunnen belangrijke informatie over de rol van KV7 kanalen in het gladde spierweefsel fysiologie en farmacologie.

Het verkennen van arteriële gladde spier KV7 Kalium Kanaal Functie met Patch Clamp Elektrofysiologie en druk myografie

Contraction  or relaxation of smooth muscle cells within the walls of resistance arteries  determines the artery diameter and thereby controls flow of ...

Research

JoVE Journal

Biology

Methods for Patch Clamp Capacitance Recordings from the Calyx

Methoden voor Patch Clamp capaciteit Recordings uit de Calyx

We demonstrate the basic techniques for presynaptic patch clamp recording at the calyx of Held, a mammalian central nervous system nerve terminal. ...

Patch Clamp Recording of Ion Channels Expressed in  Xenopus Oocytes

Patch Clamp Opname van ionenkanalen Uitgedrukt in Xenopus Eicellen

Since its development by Sakmann and Neher 1, 2, the patch clamp has become established as an extremely useful technique for electrophysiological ...

Pressure-polishing Pipettes for Improved Patch-clamp Recording

Druk polijsten pipetten voor verbeterde patch-clamp opnemen

Pressure-polishing is a method for shaping glass pipettes for patch-clamp recording.  We first developed this method for fabricating pipettes suitable for ...

Focal Ca2+ Transient Detection in Smooth Muscle

Focal Ca2+ Transient Detection in Smooth Muscle

Focus Ca 2 + Voorbijgaande Detectie in glad spierweefsel

Ca2+ imaging of smooth muscle provides insight into cellular mechanisms that may not result in changes of membrane potential, such as the release of Ca2+ ...

Isolation of Human Umbilical Arterial Smooth Muscle Cells (HUASMC)

Isolation of Human Umbilical Arterial Smooth Muscle Cells HUASMC

Isolatie van de Mens Umbilical arteriële gladde spiercellen (HUASMC)

The human umbilical cord (UC) is a biological sample that can be easily obtained just after birth. This biological sample is, most of the time, discarded ...

Giant Liposome Preparation for Imaging and Patch-Clamp Electrophysiology

Giant liposoombereiding for Imaging en patch-clamp elektrofysiologie

The reconstitution of ion channels into chemically defined lipid membranes for electrophysiological recording has been a powerful technique to identify ...

Assessing Murine Resistance Artery Function Using Pressure Myography

Beoordelen van Muizen Resistance Artery functie gebruiken Pressure myography

Pressure myograph systems are  exquisitely useful in the functional assessment of small arteries, pressurized  to a suitable transmural pressure. The  ...

One-channel Cell-attached Patch-clamp Recording

Eenkanaals-Cell bevestigd Patch-clamp-opname

Ion channel proteins are universal devices for fast communication across biological membranes. The temporal signature of the ionic flux they generate ...

Reconstitution of a Transmembrane Protein, the Voltage-gated Ion Channel, KvAP, into Giant Unilamellar Vesicles for Microscopy and Patch Clamp Studies

Reconstructie van een transmembraaneiwit, de Voltage-gated ionkanalen, KvAP, in Giant Unilamellaire Blaasjes voor Microscopie en Patch Clamp Studies

Giant Unilamellar Vesicles (GUVs) are a popular biomimetic system for studying membrane associated phenomena. However, commonly used protocols to grow ...

Measurement of Smooth Muscle Function in the Isolated Tissue Bath-applications to Pharmacology Research

Meting van de gladde spieren Functie in het Geïsoleerde Tissue Bath-applicaties om Farmacologie Onderzoek

Isolated tissue bath assays are a classical pharmacological tool for evaluating concentration-response relationships in a myriad of contractile tissues.  ...