Name: assessment of sarcoplasmic reticulum calcium reserve and intracellular diastolic calcium removal in isolated ventricular cardiomyocytes
Uploaded: 2017-09-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Sarcoplasmic Reticulum Calcium Reserve and Intracellular Diastolic Calcium Removal in Isolated Ventricular Cardiomyocytes at JoVE.com

كان يؤيد هذا العمل من المنح المقدمة من "مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية" (رقم 81100159، لأي دونجو؛ 81401147، تشانغ جيوهونغ)، الطبية والصحية العلوم البرنامج من مقاطعة تشجيانغ (رقم 201646246، لأي دونجو)، وعلوم الصحة و خطة تكنولوجيا من مدينة هانغتشو (رقم 2013A28، لين دينغ).

أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للبروتوكولات التي وافقت عليها لجنة الاستخدام في مركز البحوث التجريبية والصين الأكاديمية الصينية العلوم الطبية وجامعة تشجيانغ ورعاية الحيوان المؤسسية.
 1-"إعداد الحل" <ol><li>إعداد جميع الحلول كما هو موضح في الجدول 1.</li></ol>
<p class="j...

<ol>
	<li>Capel, R. A., Terrar, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+Ca+(2+)-dependent+mechanisms+for+the+initiation+of+the+heartbeat.">The importance of Ca (2+)-dependent mechanisms for the initiation of the heartbeat.</a> Front Physiol. 6, 80 (2015).</li><li>Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+cycling+and+signaling+in+cardiac+myocytes.">Calcium cycling and signaling in cardiac myocytes.</a> Annu Rev Physiol. 70, 23-49 (2008).</li><li>Zhao, S. M., Wang, Y. L., Guo, C. Y., Chen, J. L., Wu, Y. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+decay+of+Ca2++homeostasis+in+the+development+of+diabetic+cardiomyopathy.">Progressive decay of Ca2+ homeostasis in the development of diabetic cardiomyopathy.</a> Cardiovasc Diabetol. 13, 75 (2014).</li><li>Pereira, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+signaling+in+diabetic+cardiomyocytes.">Calcium signaling in diabetic cardiomyocytes.</a> Cell calcium. 56 (5), 372-380 (2014).</li><li>Coppini, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Late+sodium+current+inhibition+reverses+electromechanical+dysfunction+in+human+hypertrophic+cardiomyopathy.">Late sodium current inhibition reverses electromechanical dysfunction in human hypertrophic cardiomyopathy.</a> Circulation. 127 (5), 575-584 (2013).</li><li>Ferrantini, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=R4496C+RyR2+mutation+impairs+atrial+and+ventricular+contractility.">R4496C RyR2 mutation impairs atrial and ventricular contractility.</a> J Gen Physiol. 147 (1), 39-52 (2016).</li><li>Li, L., Chu, G., Kranias, E. G., Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+myocyte+calcium+transport+in+phospholamban+knockout+mouse+relaxation+and+endogenous+CaMKII+effects.">Cardiac myocyte calcium transport in phospholamban knockout mouse relaxation and endogenous CaMKII effects.</a> Am J Physiol. 274, H1335-H1347 (1998).</li><li>Cheng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CaMKII+inhibition+in+heart+failure,+beneficial,+harmful,+or+both.">CaMKII inhibition in heart failure, beneficial, harmful, or both.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 302, H1454-H1465 (2012).</li><li>Lai, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Rho+kinase+inhibitor,+fasudil,+ameliorates+diabetes-induced+cardiac+dysfunction+by+improving+calcium+clearance+and+actin+remodeling.">The Rho kinase inhibitor, fasudil, ameliorates diabetes-induced cardiac dysfunction by improving calcium clearance and actin remodeling.</a> J Mol Med (Berl). 95 (2), 155-165 (2017).</li><li>Lai, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretch+Current-Induced+Abnormal+Impulses+in+CaMKII&#948;+Knockout+Mouse+Ventricular+Myocytes.">Stretch Current-Induced Abnormal Impulses in CaMKII&#948; Knockout Mouse Ventricular Myocytes.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 24 (4), 457-463 (2013).</li><li>Xu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+of+L-type+calcium+current+and+cardiac+function+in+CaMKII{delta}+knockout+mice.">Alterations of L-type calcium current and cardiac function in CaMKII{delta} knockout mice.</a> Circ Res. 107 (3), 398-407 (2010).</li><li>Roussel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Palmitoyl-carnitine+increases+RyR2+oxidation+and+sarcoplasmic+reticulum+Ca2++leak+in+cardiomyocytes:+Role+of+adenine+nucleotide+translocase.">Palmitoyl-carnitine increases RyR2 oxidation and sarcoplasmic reticulum Ca2+ leak in cardiomyocytes: Role of adenine nucleotide translocase.</a> Biochim Biophys Acta. 1852 (5), 749-758 (2015).</li><li>Yaras, N., et al. <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+diabetes+on+ryanodine+receptor+Ca2++release+channel+(RyR2)+and+Ca2++homeostasis+in+rat+heart.">Effects of diabetes on ryanodine receptor Ca2+ release channel (RyR2) and Ca2+ homeostasis in rat heart.</a> Diabetes. 54 (11), 3082-3088 (2005).</li><li>Hu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenovirus-Mediated+Overexpression+of+O-GlcNAcase+Improves+Contractile+Function+in+the+Diabetic+Heart.">Adenovirus-Mediated Overexpression of O-GlcNAcase Improves Contractile Function in the Diabetic Heart.</a> Circ Res. 96 (9), 1006-1013 (2005).</li></ol>

تدفق الكالسيوم من ريال هو Ca2 + المصدر الرئيسي االنقباض في القلب. لحد والسعة لريال Ca2 + المحتوى Ca كسرية2 + صدر من ريال تعكس متاح لتقلص القلب ريال Ca2 + الاحتياطي. من ناحية أخرى، Ca2 + احتياطي ريال يعتمد على قدرة ريال Ca2 + امتصاص Ca2 + تسرب من ريال وتوازنها عبر ري...

الكالسيوم داخل الخلايا ([Ca2 +]أنا) إعادة التدوير يلعب دوراً حاسما في تنظيم وظيفة الانقباضي والانبساطي في cardiomyocytes1. كما نعلم، يبدأ المستحثة بالكالسيوم Ca2 + الإفراج عن الإثارة-تقلص اقتران، الذي ترجمة الإشارة الكهربائية إلى الانكماش. ينشط ديبولاريزيشن غشاء ساركوليمال لتر من نوع Ca2 + قنوات، مما يدفع Ca2 + الإصدار من ريال إلى السيتوبلازم عن طريق مستقبلات ريانوديني 2 (RyR2). عابر مرتفعة هيولى Ca2 + يبدأ انكماش ميوفيبريلس. أثناء االنبساط، كاليفورنيا هيولى2 + ريوبتاكين إلى ريال عن طريق ريال Ca2 +-ATPase 2 (SERCA2) ويتم ضخها من كارديوميوسيتي عن طريق ال غ+-Ca2 + مبادل (نك)2. هذه العملية تؤدي إلى انكماش-الاسترخاء إعادة التدوير في كارديوميوسيتي.
ريال القلب هو شبكة غشاء داخل الخلايا التي تحيط بالآلية الهوس. هو بمثابة Ca2 + خزان للانكماش، وأنها ريبسوربس Ca داخل الخلية2 + أثناء الاسترخاء. المتاحة لفوز ريال Ca2 + الاحتياطي بعوض للقلب كونتراكتيليتي. وفي الوقت نفسه، إزالة المرجع المصدق داخل الخلية2 + أمر بالغ الأهمية للقلب االنبساط. تحت بعض الظروف الفيزيولوجية المرضية، مثل السكري والقلب والبصر Ca2 + التخليص وكاليفورنيا ريال الاكتئاب2 + مخزن في cardiomyocytes يمكن أن يشارك في عملية الخلل في القلب2،3 ،4.
لقياس ريال Ca2 + الإصدار و Ca2 + إزالة الانبساطي في cardiomyocytes، هناك نهجان المستخدمة على نطاق واسع: سلامة الحالي نك استناداً إلى التصحيح-المشبك5،6، والمرجع المصدق الناجم عن الكافيين 2 + نبض استناداً إلى Ca2 + fluorescence التصوير7،،من89. النهج السابق الذي يعتمد على حقيقة أن Ca2 + صدر من ريال إلى حد كبير تضخ الخروج من الزنزانة التي نك. ومع ذلك، يقتصر هذا النهج باحتياجاتها من المعدات المتطورة والعملية ماهراً. في الدراسة الحالية، ويصف لنا نهجاً ملائماً لتقييم ريال Ca2 + الاحتياطي و Ca2 + إزالة في ميوسيتيس عن طريق قياس الناجم عن الكافيين Ca2 + نبض استناداً Ca2 + fluorescence نظام تصوير. باختصار، يتم الإشارة إلى Ca2 + الأسفار داخل الخلايا Fura-2. بالربط بين نظام التحفيز ونظام التروية، فإننا نعرض برنامجا للتحول نضح وسرعة النظام تلقائياً. واستخدمت 10 ملم من الكافيين للحث على سرعة مجموع Ca2 + الإصدار في ريال. الثوابت وقت تحلل أسي (تاو) من العابرين الكالسيوم والحبوب الكالسيوم الناجم عن الكافيين انتزعت من منحنى أسي مونو والمناسب، والتي تعكس مساهمة سيركا ونككس إلى Ca2 + إزالة االنبساطي تبعاً لذلك.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>E31K43</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl2</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>I02T070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>G22u018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPEs</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>SLBM 7880V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Glucose</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10189341</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10154048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KOH</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10144B17</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>F21S033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgSO4</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>C31U038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamic</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>10149849</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Taurine</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>J5407a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EGTA</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>SLBM6826V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase A</td>
			<td>Roche</td>
			<td>10103586001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type II</td>
			<td>Worthington</td>
			<td>45k16005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BSA</td>
			<td>Roche</td>
			<td>735094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>caffeine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>C0750</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fura-2 AM</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>F1201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>Olympus IX 71</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Langendorff system</td>
			<td>Beijing Syutime Technology Co</td>
			<td>PlexiThermo-S-LANGC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Marchauser</td>
			<td>MM33 links</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfusion chamber</td>
			<td>IonOptix</td>
			<td>FHD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Valve Controlled Gravity Perfusion System</td>
			<td>ALA</td>
			<td>VC 3-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>valve commander software</td>
			<td>ALA</td>
			<td>VC 3 1.0.1.2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision flow regulator</td>
			<td>Delta Med</td>
			<td>3204315</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multi-Barrel Manifold Perfusion Pencil</td>
			<td>AutoMate Scientific</td>
			<td>04-08-[360]</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micron Removable Tip</td>
			<td>AutoMate Scientific</td>
			<td>360um i.d.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescence Measurement and Cell Dimensioning Systems</td>
			<td>IonOptix</td>
			<td>Hyperswitch</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recording software</td>
			<td>IonOptix</td>
			<td>IonWizard 6.2.59</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulator</td>
			<td>IonOptix</td>
			<td>MyoPacer EP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-dawley rats</td>
			<td>Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co.</td>
			<td>SCXK 2016-01-007436</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of sarcoplasmic reticulum calcium reserve and intracellular diastolic calcium removal in isolated ventricular cardiomyocytes

إعادة تدوير الكالسيوم داخل الخلية يلعب دوراً حاسما في تنظيم وظيفة الانقباضي والانبساطي في cardiomyocytes. بمثابة القلب شبكية الشبكة (SR) Ca2 + خزان للانكماش، الذي ريوبتاكيس داخل الخلايا Ca2 + أثناء الاسترخاء. المتاحة لفوز ريال Ca2 + الاحتياطي بعوض للقلب كونتراكتيبيليتي، وإزالة المرجع المصدق داخل الخلية2 + حاسمة بالنسبة لوظيفة القلب الانبساطي. إزالة الكالسيوم البصر وريال Ca2 + مخزن في cardiomyocytes تحت بعض الظروف الفيزيولوجية المرضية، مثل داء السكري والقلب، قد تكون ضالعة في التقدم من اختلال وظيفي في القلب. هنا، يمكننا وصف بروتوكول تقييم سركا2 + الاحتياطي والانبساطي Ca2 + إزالة. بإيجاز، كارديوميوسيتي واحد انزيماتيكالي معزولة، وسجلت داخل الخلية Ca2 + fluorescence المؤشرة Fura-2 بنظام تصوير كالسيوم. استخدام الكافيين لحفز مجموع ريال Ca2 + الإصدار، نحن مسبقاً برنامج تبديل تلقائي التروية بالربط بين نظام التحفيز ونظام التروية. ثم استخدمت تركيب منحنى أسي مونو لتحليل الثوابت وقت تسوس من العابرين الكالسيوم والحبوب الكالسيوم الناجم عن الكافيين. وبناء على ذلك، المساهمة من ريال Ca2 +-ATPase (سيركا) و Na+-Ca2 + مبادل (نك) لإزالة الكالسيوم االنبساطي قيمت.

نحن هنا، لتوضيح بالستريبتوزوتوسين (STZ)-التي يسببها السكري الفئران (مارك ألماني) والعمر-مطابقة سبراغ-داولي (SD) الجرذان على سبيل المثال. تلقي عمرها 8 الأسبوع ذكور الفئران SD (200 ± 20 غ) حقنه داخل واحدة من STZ (70 مغ/كغ، والملكية الفكرية) لمارك ألماني المجموعة أو سترات المخزن المؤقت ل...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Sarcoplasmic Reticulum Calcium Reserve and Intracellular Diastolic Calcium Removal in Isolated Ventricular Cardiomyocytes at JoVE.com

Assessment of Sarcoplasmic Reticulum Calcium Reserve and Intracellular Diastolic Calcium Removal in Isolated Ventricular Cardiomyocytes

إعادة تدوير الكالسيوم داخل الخلية يلعب دوراً حاسما في تنظيم وظيفة الانقباضي والانبساطي في cardiomyocytes. هنا، نحن تصف وضع بروتوكول لتقييم الشبكة شبكية Ca2 + الاحتياطي ووظيفة إزالة الكالسيوم الانبساطي في cardiomyocytes كالسيوم نظام التصوير.

تقييم الشبكة شبكية الكالسيوم إزالة الكالسيوم االنبساطي الاحتياطي وداخل الخلايا في Cardiomyocytes البطين المعزولة

Intracellular calcium recycling plays a critical role in regulation of systolic and diastolic function in cardiomyocytes. Cardiac sarcoplasmic reticulum ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

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

تقييم وظيفة القلب وعلم الطاقة في قلوب معزولة عن طريق الماوس 31 P الرنين المغناطيسي الطيفي

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

Isolation and Functional Characterization of Human Ventricular Cardiomyocytes from Fresh Surgical Samples

عزل وتوصيف وظيفي من الإنسان البطيني العضلية من العينات الجراحية الطازجة

Cardiomyocytes from diseased hearts are subjected to complex remodeling processes involving changes in cell structure, excitation contraction coupling and ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

تقييم الموجات فوق الصوتية وبناء من الشريان التاجي تدفق وتدفق التاجي الاحتياطي باستخدام نموذج الزائد الضغط في الفئران

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

الانصمام الخثاري المزمن ارتفاع ضغط الدم الرئوي وتقييم الحق البطيني وظيفة في الخنزير الصغير

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

عبر الصدر الرقطة تتبع ضربات القلب لتقييم الكمي من البطين الأيسر عضلة القلب التشوه

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

المعاملة مع فانكومايسين تحميل كبريتات الكالسيوم والعظام الغازي في نموذج أرنب محسنة لالتهاب العظام

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

قياس صدى القلب للمعلمات الانبساطيالبطينية اليمنى في الماوس

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

تقييم الأورام الدموية الغازية لنظام البطين الأيمن وفرط ضغط الدم الرئوي الناجم عن نقص الأكسجين في الفئران

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Generation of Ventricular-Like HiPSC-Derived Cardiomyocytes and High-Quality Cell Preparations for Calcium Handling Characterization

توليد العضلي المستمدة من HiPSC مثل البطين والاستعدادات خليه عاليه الجودة لتوصيف مناوله الكالسيوم

Human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) provide a valuable human source for studying the basic science of calcium (Ca2+) ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

في المختبر تقييم وظيفة القلب باستخدام خلايا القلب skinned

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