Name: nasal potential difference to quantify trans-epithelial ion transport in mice
Uploaded: 2018-07-04T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Nasal Potential Difference to Quantify Trans-epithelial Ion Transport in Mice at JoVE.com

يشكر المؤلفون البروفيسور ج. ليباكق للغاية تحرير المخطوطة. Cftrtm1Eur (متماثل F508del-CFTR (ففب/129) الفئران، وضعت في إيراسموس مولودية، روتردام، "هولندا"، بالدعم من "الجماعة الاقتصادية الأوروبية العمل التنسيق الأوروبي" للبحث في "التليف الكيسي" الاتحاد الأوروبي FP6 لحم-CT-2005-018932.

أن الدراسات والإجراءات بموافقة لجنة أخلاقيات البحوث الحيوانية UCL (2017/UCL/MD/015) وبالاتفاق مع النظام الأساسي "الجماعة الأوروبية" لاستخدام الحيوانات في البحوث (أوروبا الوسطى والشرقية رقم 86/609). المحققون مؤهلين للتجارب الحيوانية عقب توجيه 2010/63/الاتحاد الأوروبي الصادر عن "البرلمان الأوروبي" والمج...

والغرض من هذه الورقة وصف بروتوكولا كافية لقياس PD الآنف تحت التروية المستمرة للحلول في شكل عفوي التنفس الفئران لمدة من الوقت المطلوب لاختبار سلامة أيون الناقلين، وأساساً CFTR ايناك. لقد تم تحسين جميع الخطوات للبروتوكول بعناية لضمان استرداد كامل الحيوان ونوعية جيدة واستنساخه بالبيانات. في خ...

لما يقرب من ثلاثة عقود، استخدمت القياسات الكهربائية الفرق (PD) المحتملة لتقييم الحالة الوظيفية للناقلين أيون transmembrane المعرب عنها في الغشاء المخاطي للأنف، كممثل ل شركة طيران القاصي1. كما اختبار دينامية متعددة الخطوات2،3، الآنف PD يسمح تشريح وظيفي منظم الموصلية التليف الكيسي Transmembrane (CFTR) والصوديوم الظهارية قناة (ايناك) النشاط، سواء المترجمة في أغشية قمي الخلايا الظهارية وممارسة أدوار حاسمة في مجرى الهواء سطح الماء. تطبيق الاختبار PD الآنف السريرية الرئيسية للمساعدة في تشخيص التليف الكيسي، اضطراب الوراثية القاتلة الأكثر شيوعاً في القوقاز السكان معدل متوسط الولادات الحية 1 من أصل 2,500 في البلدان الأوروبية. الاختبار الطويل أثبت مفيدة في تشخيص أشكال أعراض اليغو أو مونو الموهنة، CF تشخيصه عادة في وقت لاحق في الحياة، والاضطرابات المتصلة بقوات التحالف مثل غياب الثنائي الخلقية الاسهر، البنكرياس المزمن مجهول السبب, حساسية أسبيرجيلوسيس القصبية الرئوية والقصبات4. في الآونة الأخيرة، تقييم كلينوميتريك لتحوير CFTR الأساسية العلاجية عيب5،،من67،،من89،10،11 ،،من1213،14،،من1516 قدم استعمال PD الآنف في التجارب السريرية للعلاجات الجديدة من قوات التحالف. في الإعداد السريري، فقد تم تكييف الاختبار ماوس17 للسماح بالتحقيق في بيواكتيفيتي الجديدة CF الهدف العلاجات18،19،،من2021. في الفئران، التقنية دقيقة، استناداً إلى الاختلافات التشريحية المتعلقة بالأنواع في الحجم لمنطقة الآنف بين القوارض والبشر، وأساساً على الدور الأساسي للمدخلات الحسية من منطقة ناسوفاسيال في القوارض. أنه يتطلب المشغلين المدربين والمهرة والمتفانية من المعدات واللوازم.
التليف الكيسي اضطراب النظم المتعددة من إفرازات الغدد، في الأمراض التنفسية المزمنة التي تسيطر على الصورة السريرية. يحدث المرض بسبب الطفرات في الجينات ترميز الأدينوزين الادينوسين دوري (مخيم)-ينظم CFTR كلوريد القناة22. وحتى الآن، كانت أكثر من 2,000 CFTR الطفرات حددت23. الأكثر شيوعاً الطفرة24،25، وجدت في ما يقرب من 90 في المائة الآليلات CF، يتوافق مع حذف من فينيلألانين في موقف 508 سلسلة ببتيد من البروتين (F508del-CFTR). بروتين CFTR قناة كلوريد المقاومها بحتة الموصلية صغيرة. وهناك أيضا أدلة كثيرة على أن CFTR وينظم آليات أخرى للنقل، على وجه الخصوص، ايناك26،27. النقل اﻻلكتروﻻيت معيبة، بما في ذلك CFTR-تعتمد على انخفاض الكلوريد الموصلية وايناك تعتمد على زيادة الصوديوم الموصلية، السمة مميزة لقوات التحالف ابيثيليا. ويتجلى العيب السابق تخفيض أو إلغاء repolarization ردا على كلا من افلوكس كلوريد مجاملة التدرج الكهروكيميائية وإضافة الايزوبرينالين (مؤثر ادريناليه بيتا أن يزيد من مخيم داخل الخلايا) أو فورسكولين (أدينيلاتي سيكلاسي مؤثر، لم تتم الموافقة للاستخدام السريري). العيب الأخير ينعكس من فرط الاستقطاب القاعدية في الغشاء المخاطي الأنفي (PD أكثر سلبية) وزيادة استجابة ل amiloride، دواء مدر للبول يمنع ايناك28.
نماذج الماوس CF استخداماً في البحوث CF ولا تقدر بثمن في تشريح أمراض التليف الكيسي. في الوقت الحاضر، ونماذج على الأقل خمسة عشر قد وصف29، ثلاثة منها متماثل لذات الصلة سريرياً الأكثر F508del الطفرة30،31،32. وقد استخدمت إحدى هذه ثلاث سلالات من30، وضع في جامعة إيراسموس في روتردام، لما يقرب من 20 عاماً في الجامعة الكاثوليكية دي لوفان (UCL) المختبر. طرازtm1Eur Cftr30 قد أثبت أنه مفيد جداً لدراسة اندحاس الفسيولوجيا المرضية لمرض التليف الكيسي واختبار فعالية جديدة الاستراتيجيات العلاجية18،،من1920، 21. قد تحدث مشاكل عديدة أثناء أو المبكر بعد (< ح 24) اختبار PD الآنف في الفئران. ويرد في هذه الورقة، وعمق كاف للتخدير اللازمة للاحتفاظ قسطرة الأنفية في الموقع التروية المستمرة، واتخاذ تدابير لتجنب التطلع منذ حلول perfused في الآنف. رعاية الحيوان في نهاية الاختبار أيضا وصف، بما في ذلك إدارة مزيج من مضادات المخدرات مخدر، مما يؤدي إلى سرعة عكس التخدير مع الانتعاش الكامل من الحيوانات. بالإجمال، تسمح هذه الإجراءات قياسات موثوقة في الفئران التنفس تلقائياً، وانخفاض الوفيات المتعلقة بالاختبار وتكرار الاختبار في الحيوان نفسه. تظهر ممثلة من البيانات التي تم الحصول عليها من الاختبار PD الآنف في قوات التحالف وماوس البرية من نوع ومناقشتها.
بروتوكول اختبار PD مورين الآنف يقال في ثلاث دورات: التقييم والإدارة قبل وأثناء وبعد الاختبار. في اختبار ما قبل التقييم والإدارة، هو وصف بروتوكول إعداد القسطرة مزدوجة التجويف الأنفي والحلول المستخدمة لنضح الآنف المستمر بالتفصيل. وخلال التقييم وإدارة أجزاء من الاختبار، هو دقة تشريح الإعداد التجريبية والتعامل مع الماوس. وأخيراً، يرد وصف إدارة الحيوان في نهاية الاختبار تحسين استرداد كامل الحيوان.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1092px;" width="1091">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:297px;">Portex polyethylene tube&#160;</td>
			<td style="width:403px;">Smiths Medical, Hythe, Kent, England CT21 6JL</td>
			<td style="width:225px;">Portex 800/100/500;2.0mm ID, 3.0 mmOD</td>
			<td style="width:167px;">to prepare capillary tubes for nasal probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Electrode cream</td>
			<td style="width:403px;">Parker, Fairfield, NJ, USA</td>
			<td style="width:225px;">Redux cream</td>
			<td>to build electrode bridges</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Ag/AgCl electrodes</td>
			<td style="width:403px;">Biomedical, Clinton Township, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">JNS BNT131-1,0</td>
			<td>measuring and reference electrodes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">amiloride hydrochloride</td>
			<td style="width:403px;">Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">A7410</td>
			<td>to prepare perfusion solutions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">forskolin</td>
			<td style="width:403px;">Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">F6886</td>
			<td>to prepare perfusion solutions</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Knick Portamess voltmeter</td>
			<td>Elektronisch Me&#946;ger&#228;te, Berlin, Germany</td>
			<td style="width:225px;">Portavo 904 pH</td>
			<td>to measure potential difference</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraly SW 112 Software&#160;</td>
			<td>Elektronisch Me&#946;ger&#228;te, Berlin, Germany</td>
			<td style="width:225px;">Paraly SW112 software</td>
			<td>to capture potential difference data</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">midazolam&#160;</td>
			<td style="width:403px;">Mylan, Hoeilaart, Belgium</td>
			<td style="width:225px;">Dormicum 15mg/3ml</td>
			<td>to serve as anaesthetic premedication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">fentanyl</td>
			<td>Janssen Cilag, Berchem, Belgium</td>
			<td>Fentanyl-Janssen 0.05 mg/ml</td>
			<td>to serve as anaesthetic medication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">medetomidine</td>
			<td>Orion Pharma, Espoo, Finland</td>
			<td>Domitor 1 mg/ml</td>
			<td>to serve as anaesthetic medication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">droperidol&#160;</td>
			<td>Janssen&#160; Cilag, Berchem, Belgium</td>
			<td>Dehydrobenzperidol 2.5 mg/ml</td>
			<td>to serve as anaesthetic medication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">clonidine&#160;</td>
			<td>Boehringer Ingelheim Pharma KG, Ingelheim am Rhein, Germany</td>
			<td>Catapressan 0.15 mg/ml,</td>
			<td>to serve as anaesthetic medication</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">refernce IV catheter</td>
			<td>Becton Dickinson, Sandy, UT, USA</td>
			<td>24 GA x 0.75 IN, BD Insyte-W</td>
			<td>to build electrode bridges</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">forceps&#160;</td>
			<td>Fine science Tools, Heidelberg, Germany</td>
			<td>Dumont #5, Fine science Tools</td>
			<td>to place the nasal catheter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">naloxone&#160;</td>
			<td>Braun Medical, Brussels, Belgium</td>
			<td>Narcan, 0.4 mg/ml</td>
			<td>to serve as anaesthetic antagonist</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">atipamezole&#160;</td>
			<td>Zoetis, Bloomberg, Belgium</td>
			<td>Antisedan, 5 mg/ml</td>
			<td>to serve as a medetomedine specific antidote&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Heating pads&#160;</td>
			<td>Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA</td>
			<td>18,8x37,5 cm; 15,5x15,5 cm</td>
			<td>to avoid hypothermia during and after the test</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Peristaltic pump P1</td>
			<td>GE Life Sciences, Uppsala, Sweden</td>
			<td>18111091</td>
			<td>to perfuse solutions in the mouse nose</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">cyanoacrylate glue</td>
			<td style="width:403px;">Loctite, Henkel, D&#252;sseldorf, Germany&#160;</td>
			<td style="width:225px;">super glue 3</td>
			<td>to glue together two capillary tubes&#160; for nasal probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">NaCl</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">RES0926S-A7</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">CaCl2.2H2O</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">M7304</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">MgCl2.6H2O</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">1551128</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">K2HPO4</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">1551139</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Na gluconate</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">S2054</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">Ca gluconate</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">C8231</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">MgSO4.7H2O</td>
			<td>Sigma, St Louis, MI, USA</td>
			<td style="width:225px;">RES0089M-A7</td>
			<td>Pharma-Grade, USP</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:297px;">BD needle&#160;</td>
			<td>Becton Dickinson, Franklin Lakes, USA</td>
			<td style="width:225px;">BD 26G (0.45x10 mm)</td>
			<td>intraperitoneal injection</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

nasal potential difference to quantify trans-epithelial ion transport in mice

اختبار الفرق المحتملة الآنف قد استخدمت منذ ثلاثة عقود تقريبا للمساعدة في تشخيص التليف الكيسي (CF). وقد ثبت أن تكون مفيدة في حالات تخفيف، أشكال أعراض اليغو أو مونو CF تشخيصه عادة في وقت لاحق في الحياة، والاضطرابات المتصلة بقوات التحالف مثل غياب الثنائي الخلقية الاسهر، البنكرياس المزمن مجهول السبب, حساسية أسبيرجيلوسيس القصبية الرئوية والقصبات. في إعدادات السريرية والسريرية على حد سواء، قد استخدمت الاختبار كالعلامات البيولوجية تحديد الاستجابات للاستراتيجيات العلاجية المستهدفة لتكييف راجع الاختبار لماوس هو التحدي ويمكن أن يترتب وفيات المرتبطة بها. وتصف هذه الورقة عمق كاف من التخدير المطلوبة للاحتفاظ قسطرة الأنفية في الموقع التروية المستمرة. وهو يسرد تدابير لتجنب التطلع منذ حلول perfused في الآنف. فهو يصف أيضا العناية بالحيوان في نهاية الاختبار، بما في ذلك إدارة مزيج من مضادات السموم المخدرات مخدر، مما يؤدي إلى سرعة عكس التخدير مع الانتعاش الكامل من الحيوانات. إظهار الممثل البيانات المتحصل عليها من قوات التحالف وماوس البرية من نوع أن الاختبار يميز بين قوات التحالف وقوات التحالف--. بالإجمال، يسمح البروتوكول الخاص الموصوفة هنا قياسات موثوقة للحالة الوظيفية الناقلين الكلوريد والصوديوم الظهارية العابرة في الفئران التنفس تلقائياً، فضلا عن اختبارات متعددة في الحيوان نفسه مع تقليل المتعلقة بالاختبار وفيات.

بغية توضيح شذوذ النقل أيون مميزة في قوات التحالف، أجريت قياسات PD الآنف يتبع البروتوكول الوارد وصفها أعلاه ماوس F508del-CF وفي عنصر تحكم البرية من نوع الخلفية الوراثية ففب/129 من مستعمرة بروكسل Cftrtm1Eur الفئران30. وهذا النموذج ذات الصلة سريرياً، إيواء الأكثر شيو...

Watch this Scientific Journal Video about Nasal Potential Difference to Quantify Trans-epithelial Ion Transport in Mice at JoVE.com

Nasal Potential Difference to Quantify Trans-epithelial Ion Transport in Mice

نقدم هنا، بروتوكولا لقياس الآنف الفرق المحتملة في الفئران. الاختبار الكمي دالة الناقلين أيون transmembrane مثل الجهة المنظمة التليف الكيسي transmembrane الموصلية وقناة الصوديوم الظهارية. قيمة لتقييم مدى فعالية العلاجات رواية التليف الكيسي.

الآنف الفرق المحتملة التحديد الكمي للنقل عبر الظهارية أيون في الفئران

The nasal potential difference test has been used for almost three decades to assist in the diagnosis of cystic fibrosis (CF). It has proven to be helpful ...

Research

JoVE Journal

Biology

A Cell-to-cell Macromolecular Transport Assay in Planta Utilizing Biolistic Bombardment

A Cell-to-cell Macromolecular Transport Assay in Planta Utilizing Biolistic Bombardment

خلية الى خلية ضخم الجزيئات النقل الفحص في بلانتا الاستفادة من قصف Biolistic

Here, we present a simple and rapid protocol to detect and assess the extent of cell-to-cell macromolecular transport in planta. In this protocol, a ...

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

Patch Clamp and Perfusion Techniques for Studying Ion Channels Expressed in Xenopus oocytes

أعربت المشبك التصحيح وتقنيات الإرواء لدراسة في قنوات ايون القيطم البويضات

The protocol presented here is designed to study the activation of the large conductance, voltage- and Ca2+-activated K+ (BK) channels. The protocol may ...

Using SCOPE to Identify Potential Regulatory Motifs in Coregulated Genes

تستخدم لتحديد نطاق الدوافع المحتملة في تنظيم الجينات Coregulated

SCOPE is an ensemble motif finder that uses three component algorithms in parallel to identify potential regulatory motifs by over-representation and ...

An Effective Manual Deboning Method To Prepare Intact Mouse Nasal Tissue With Preserved Anatomical Organization

دليل طريقة فعالة لإعداد Deboning سليمة ماوس النسيج الأنفي مع منظمة التشريحية المحفوظة

The mammalian nose is a multi-functional organ with intricate internal structures.  The nasal cavity is lined with various epithelia such as olfactory, ...

Culturing of Human Nasal Epithelial Cells at the Air Liquid Interface

زراعة خلايا الإنسان الظهارية الأنف في واجهة الهواء السائل

In vitro models using human primary  epithelial cells are essential in understanding key functions of the respiratory  epithelium in the context of ...

Functional Characterization of Na+/H+ Exchangers of Intracellular Compartments Using Proton-killing Selection to Express Them at the Plasma Membrane

Functional Characterization of Na+/H+ Exchangers of Intracellular Compartments Using Proton-killing Selection to Express Them at the Plasma Membrane

توصيف وظيفي نا<sup&gt; +</sup&gt; / H<sup&gt; +</sup&gt; المبادلات بين الخلايا من المقصورات عن طريق بروتون-مما أسفر عن مقتل اختيار للتعبير عنها في غشاء البلازما

Endosomal acidification is critical for a wide range of processes, such as protein recycling and degradation, receptor desensitization, and ...

Use of Enzymatic Biosensors to Quantify Endogenous ATP or H2O2 in the Kidney

Use of Enzymatic Biosensors to Quantify Endogenous ATP or H2O2 in the Kidney

استخدام الأنزيمية أجهزة الاستشعار لقياس الذاتية ATP أو H<sub&gt; 2</sub&gt; O<sub&gt; 2</sub&gt; في الكلى

Enzymatic microelectrode biosensors have been widely used to measure extracellular signaling in real-time. Most of their use has been limited to brain ...

Techniques to Induce and Quantify Cellular Senescence

تقنيات للحث وتحديد الخلوي الشيخوخة

In response to cellular stress or damage, proliferating cells can induce a specific program that initiates a state of long-term cell-cycle arrest, termed ...

Modified Methods for Loading of High-Throughput DNA Extraction Plates Reduce Potential for Contamination

أساليب معدلة لتحميل عالية الإنتاجية ألواح استخراج الحمض النووي يقلل من احتمال التلوث

High-throughput DNA sequencing techniques have contributed substantially to advances in our understanding of relationships among microbial communities, ...

Primary Human Nasal Epithelial Cells: Biobanking in the Context of Precision Medicine

الخلايا الظهارية الأنفية البشرية الأولية: البنوك الحيوية في سياق الطب الدقيق

Human nasal epithelial (HNE) cells are easy to collect by simple, non-invasive nasal brushing. Patient-derived primary HNE cells can be amplified and ...