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

Эта работа была поддержана субсидий из национального фонда естественных наук Китая (№ 81100159, Dongwu Лай; 81401147, Чжан Juhong), медицинских и здравоохранения наук программа из провинции Чжэцзян (№ 201646246, Dongwu Лай) и медицинских наук и Технология план города Ханчжоу (№ 2013A28, Дин Лин).

всех животных эксперименты были проведены в соответствии с протоколами, утвержденных Комитетом институциональный уход животных и использования на экспериментальный научно-исследовательский центр, Китай Академии медицинских наук и Чжэцзянский университет.
 1. приготов...

<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>

Кальция поток освобожден от SR является основным Ca2 + источником для систолы в сердце. До некоторой степени, амплитуда SR Ca2 + контента и дробные Ca2 + освобожден от SR отражают SR Ca2 + резерв для сердечного сокращения. С другой стороны Ca2 + резерв SR зависит от способно...

Внутриклеточного кальция ([Ca2 +]я) переработка играет важную роль в регуляции систолической и диастолической функции в cardiomyocytes1. Как мы знаем, кальций индуцированной Ca2 + релиз инициирует возбуждения сокращение муфты, который переводить электрического сигнала, чтобы сокращение. Деполяризации мембраны активирует sarcolemmal L-типа Ca2 + каналы, которые вызывают Ca2 + освобождение от SR в цитоплазму через рианодиновыми рецепторов 2 (RyR2). Переходных повышенных цитоплазматических Ca2 + инициирует сокращением миофибрилл. Во время фазы, цитоплазматических Ca2 + является reuptaken в SR посредством SR Ca2 +-АТФазы 2 (SERCA2) и закачиваются из cardiomyocyte через Na+-Ca2 + теплообменник (NCX)2. Этот процесс приводит к сокращение релаксации, переработка в cardiomyocyte.
Сердца SR является сеть внутриклеточные мембраны, которая окружает сократительной машины. Он служит Ca2 + резервуар для сжатия, и он reabsorbs внутриклеточный Ca2 + во время отдыха. Для ударов SR Ca2 + резерв Детерминантный для сократимости сердца. Тем временем удаление внутриклеточных Ca2 + имеет решающее значение для сердца диастола. В некоторых патофизиологических условиях как диабет и сердечной недостаточностью, нарушениями Ca2 + распродажа и депрессии SR Ca2 + магазин в cardiomyocytes могут быть вовлечены в процессе сердечной дисфункции2,3 ,4.
Для измерения SR Ca2 + выпуска и диастолического Ca2 + удаление в кардиомиоцитов, существует два широко используемых подходов: целостность NCX тока на основе патч зажим5,6и кофеин индуцированной Ca 2 + импульса на основе Ca2 + флуоресценции изображений7,8,9. Первый подход зависит тот факт, что Ca2 + освобожден от SR основном перекачивается из клетки, NCX. Однако этот подход ограничивается требованием современного оборудования и умелой эксплуатации. В настоящем исследовании мы описываем удобный подход к оценке SR Ca2 + резерв и Ca2 + удаление в миоциты путем измерения кофеин индуцированной Ca2 + импульса на основе Ca2 + флуоресценции тепловизионные системы. Вкратце внутриклеточный Ca2 + флуоресценции обозначается фура-2. Путем увязки системы стимулирования и перфузии системы, мы представляем программу для переключения перфузии и электрокардиостимуляции системы автоматически. 10 мм кофеин работал быстро вызвать общее Ca2 + релиз в СР. Константы времени экспоненциального распада (Тау) кальция переходные процессы и кофеин индуцированной кальция импульсы были получены из моно экспоненциальной кривой, которые отражают вклад диастолического Ca2 + удаления SERCA и NCX соответственно.

<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

Утилизация внутриклеточного кальция играет важную роль в регуляции систолической и диастолической функции в кардиомиоцитов. Сердца саркоплазматический ретикулум (SR) служит как Ca2 + резервуар для сжатия, который reuptakes внутриклеточный Ca2 + во время отдыха. Для ударов SR Ca2 + резерв Детерминантный для сердца стягиваемости, и устранению внутриклеточного Ca2 + имеет решающее значение для сердца диастолической функции. В некоторых патофизиологических условиях, например сахарного диабета и сердечной недостаточности Распродажа нарушениями кальция и SR Ca2 + магазин в cardiomyocytes могут быть вовлечены в процессе работы сердца дисфункции. Здесь мы описываем протокол для оценки SRCa2 + резерв и диастолического Ca2 + удаления. Кратко один cardiomyocyte был ферментативно изолирован, и внутриклеточных Ca2 + флуоресценции обозначается фура-2 был записан кальция съемочной системы. Применять кофеин для стимулирования общей SR Ca2 + релиз, мы предварительно программу переключатель Автоматическое перфузии взаимосвязанных перфузии системы и системы стимулирования. Затем моно экспоненциальной кривой был использован для анализа константы времени распада транзиентов кальция и кальция, кофеин индуцированной импульсов. Таким образом, вклад SR Ca2 +-АТФазы (SERCA) и Na+-Ca2 + теплообменник (NCX) для удаления диастолического кальция оценивалась.

Здесь, мы иллюстрируем Стрептозотоцин (СТЗ) - индуцированной диабетической крысы (DM) и возраст соответствует Sprague - Dawley (SD) к примеру крысы. 8-недельных самцов крыс SD (200 ± 20 г) получил однократной внутрибрюшной инъекции СТЗ (70 мг/кг, ip) для буфера цитрата или группы DM для конт...

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

Утилизация внутриклеточного кальция играет важную роль в регуляции систолической и диастолической функции в кардиомиоцитов. Здесь мы описываем протокол для оценки саркоплазматический ретикулум Ca2 + резерв и функция удаления диастолического кальция в кардиомиоцитов, кальция, визуализации системы.

Оценка саркоплазматический ретикулум кальция резерва и внутриклеточного кальция диастолического удаления в изолированных кардиомиоцитов желудочков

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

Оценка функции сердца и энергетика в изолированном сердце мыши, используя 31 P ЯМР-спектроскопии

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

Выделение и функциональная характеристика человека желудочка кардиомиоцитов из свежих хирургических образцов

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

Ультразвук оценки на основе коронарной артерии потока и коронарного кровотока заповедника Использование перегрузки Модель давления у мышей

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

Хронический тромбоэмболических легочной гипертензии и оценка функции правого желудочка в Пятачка

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

Трансторакальная спекл отслеживания эхокардиографии для количественной оценки миокарда левого желудочка Деформация

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

Лечение с ванкомицин загружен сульфат кальция и аутогенных кости в модели улучшения кролик кость инфекции

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

Эхокардиографическое измерение правого желудочкового диастолического параметра в мыши

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

Инвазивная гемодинамическая оценка правой желудочковой системы и гипоксия-индуцированной легочной артериальной гипертензии у мышей

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

Поколение вентрикулярно-как HiPSC-производные кардиомиоциты и высококачественные клеточные препараты для обработки кальция характеристика

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

In Vitro Оценка сердечной функции с использованием кожистого кардиомиоцита

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