Name: in vitro assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes
Uploaded: 2020-06-22T13:00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video at JoVE.com

يشكر المؤلفون المؤسسة البرتغالية للعلوم والتكنولوجيا (FCT) والاتحاد الأوروبي و Quadro de referência Estratégico Nacional (QREN) و Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) و Programa Operacional Factores de Competitividade (COMPET) لتمويل وحدة البحث UnIC (UID/IC/00051/2013). هذا المشروع مدعوم من قبل فيدر من خلال COMPETE 2020 - Programa Operacional Competitividade E Internacionalização (POCI)، ومشروع DOCNET (NORTE-01-0145-FEDER-000003)، بدعم من برنامج التشغيل الإقليمي نورتي البرتغال (NORTE 2020)، بموجب اتفاقية الشراكة البرتغال 2020، من خلال الصندوق الأوروبي للتنمية الإقليمية (ERDF)، ومشروع NETDIAMOND (POCI-01-0145-FEDER-016385)، بدعم من الصناديق الهيكلية والاستثمارية الأوروبية، برنامج لشبونة التشغيلي الإقليمي 2020. تم تمويل باتريا رودريغز من قبل FCT (SFRH/BD/96026/2013) وكان جواو ألميدا كويلو من قبل جامعة دو بورتو / FMUP و FSE -Fundo الاجتماعية Europeu ، NORTE 2020-Programa Operacional الإقليمية تفعل نورتي، (NORTE-08-5369-FSE-000024-Programas Doutorais).

<ol>
	<li>Leite-Moreira, A. M., 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-induced+compliance:+a+novel+adaptive+biological+mechanism+following+acute+cardiac+load.">Stretch-induced compliance: a novel adaptive biological mechanism following acute cardiac load.</a> Cardiovascular Research. 114 (5), 656-667 (2018).</li><li>Falcao-Pires, I., Fontes-Sousa, A. P., Lopes-Conceicao, L., Bras-Silva, C., Leite-Moreira, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+myocardial+stiffness+by+&#946;-adrenergic+stimulation+-+its+role+in+normal+and+failing+heart.">Modulation of myocardial stiffness by &#946;-adrenergic stimulation - its role in normal and failing heart.</a> Physiological Research. 60 (4), 599-609 (2011).</li><li>Cokkinos, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Introduction to Translational Cardiovascular Research. , 371-387 (2015).</li><li>van der Velden, J., Stienen, G. J. 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+Disorders+and+Pathophysiology+of+Sarcomeric+Proteins.">Cardiac Disorders and Pathophysiology of Sarcomeric Proteins.</a> Physiological Reviews. 99 (1), 381-426 (2019).</li><li>Garnier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attachment+procedures+for+mechanical+manipulation+of+isolated+cardiac+myocytes:+a+challenge.">Attachment procedures for mechanical manipulation of isolated cardiac myocytes: a challenge.</a> Cardiovascular Research. 28 (12), 1758-1764 (1994).</li><li>Brady, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+isolated+cardiac+myocytes.">Mechanical properties of isolated cardiac myocytes.</a> Physiological Reviews. 71 (2), 413-428 (1991).</li><li>Falcao-Pires, I., Leite-Moreira, A. F., Cokkinos, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+20.">Chapter 20.</a> Introduction to Translational Cardiovascular Research. 20, 371-387 (2015).</li><li>Liang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teaching+calcium-induced+calcium+release+in+cardiomyocytes+using+a+classic+paper+by+Fabiato.">Teaching calcium-induced calcium release in cardiomyocytes using a classic paper by Fabiato.</a> Advances Physiology Education. 32 (1), 1-10 (2008).</li><li>Roche, S. M., Gumucio, J. P., Brooks, S. V., Mendias, C. L., Claflin, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+Maximum+Isometric+Force+Generated+by+Permeabilized+Skeletal+Muscle+Fibers.">Measurement of Maximum Isometric Force Generated by Permeabilized Skeletal Muscle Fibers.</a> Journal of Visualized Experiments. (100), e52695 (2015).</li><li>Huxley, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+structure+and+theories+of+contraction.">Muscle structure and theories of contraction.</a> Progress Biophysics and Biophysical Chemistry. 7, 255-318 (1957).</li><li>Sequeira, V., 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=Synergistic+role+of+ADP+and+Ca(2+)+in+diastolic+myocardial+stiffness.">Synergistic role of ADP and Ca(2+) in diastolic myocardial stiffness.</a> Journal Physiology. 593 (17), 3899-3916 (2015).</li><li>Edes, I. F., 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=Rate+of+tension+redevelopment+is+not+modulated+by+sarcomere+length+in+permeabilized+human,+murine,+and+porcine+cardiomyocytes.">Rate of tension redevelopment is not modulated by sarcomere length in permeabilized human, murine, and porcine cardiomyocytes.</a> American Journal Physiology Regulatory Integrative Comparative Physiology. 293 (1), R20-R29 (2007).</li><li>King, N. M., 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=Mouse+intact+cardiac+myocyte+mechanics:+cross-bridge+and+titin-based+stress+in+unactivated+cells.">Mouse intact cardiac myocyte mechanics: cross-bridge and titin-based stress in unactivated cells.</a> Journal General Physiology. 137 (1), 81-91 (2011).</li><li>Hamdani, 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=Myocardial+titin+hypophosphorylation+importantly+contributes+to+heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+a+rat+metabolic+risk+model.">Myocardial titin hypophosphorylation importantly contributes to heart failure with preserved ejection fraction in a rat metabolic risk model.</a> Circulation Heart Failure. 6 (6), 1239-1249 (2013).</li><li>Miranda-Silva, 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=Characterization+of+biventricular+alterations+in+myocardial+(reverse)+remodelling+in+aortic+banding-induced+chronic+pressure+overload.">Characterization of biventricular alterations in myocardial (reverse) remodelling in aortic banding-induced chronic pressure overload.</a> Scientific Reports. 9 (1), 2956 (2019).</li><li>Rodrigues, P. G., 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=Early+myocardial+changes+induced+by+doxorubicin+in+the+nonfailing+dilated+ventricle.">Early myocardial changes induced by doxorubicin in the nonfailing dilated ventricle.</a> American Journal Physiology Heart Circulatory Physiology. 316 (3), H459-H475 (2019).</li><li>van der Velden, 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=Alterations+in+myofilament+function+contribute+to+left+ventricular+dysfunction+in+pigs+early+after+myocardial+infarction.">Alterations in myofilament function contribute to left ventricular dysfunction in pigs early after myocardial infarction.</a> Circulation Research. 95 (11), e85-e95 (2004).</li><li>Wakili, 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=Multiple+potential+molecular+contributors+to+atrial+hypocontractility+caused+by+atrial+tachycardia+remodeling+in+dogs.">Multiple potential molecular contributors to atrial hypocontractility caused by atrial tachycardia remodeling in dogs.</a> Circulation: Arrhythmia Electrophysiology. 3 (5), 530-541 (2010).</li><li>Ait Mou, Y., le Guennec, J. Y., Mosca, E., de Tombe, P. P., Cazorla, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+contribution+of+cardiac+sarcomeric+proteins+in+the+myofibrillar+force+response+to+stretch.">Differential contribution of cardiac sarcomeric proteins in the myofibrillar force response to stretch.</a> Pflugers Archiv. 457 (1), 25-36 (2008).</li><li>Falcao-Pires, I., 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=Diabetes+mellitus+worsens+diastolic+left+ventricular+dysfunction+in+aortic+stenosis+through+altered+myocardial+structure+and+cardiomyocyte+stiffness.">Diabetes mellitus worsens diastolic left ventricular dysfunction in aortic stenosis through altered myocardial structure and cardiomyocyte stiffness.</a> Circulation. 124 (10), 1151-1159 (2011).</li><li>Lim, C. 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=Anthracyclines+induce+calpain-dependent+titin+proteolysis+and+necrosis+in+cardiomyocytes.">Anthracyclines induce calpain-dependent titin proteolysis and necrosis in cardiomyocytes.</a> Journal Biology Chemistry. 279 (9), 8290-8299 (2004).</li><li>Woulfe, K. 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=A+Novel+Method+of+Isolating+Myofibrils+From+Primary+Cardiomyocyte+Culture+Suitable+for+Myofibril+Mechanical+Study.">A Novel Method of Isolating Myofibrils From Primary Cardiomyocyte Culture Suitable for Myofibril Mechanical Study.</a> Frontiers Cardiovascular Medicine. 6, 12 (2019).</li><li>Ait Mou, Y., Bollensdorff, C., Cazorla, O., Magdi, Y., de Tombe, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+cardiac+biophysical+properties.">Exploring cardiac biophysical properties.</a> Global Cardiology Science Practice. 2015, 10 (2015).</li></ol>

ولا يوجد تضارب في المصالح بين أصحاب البلاغ.

في المختبر تقييم وظيفة القلب باستخدام cardiomyocytes البشرة يمثل تقنية هامة لتوضيح التعديلات التي تحدث على مستوى cardiomyocyte في الفسيولوجية (على سبيل المثال، تمتد) والسياق المرضي (على سبيل المثال، نقص التروية). هذه المنهجية لها العديد من المزايا مثل اشتراط الحد الأدنى من عضلة القلب لتقييم وظيفة في عضلة القلب التي تم الحصول عليها من عينات المذابة; باستخدام cardiomyocytes من مجموعة واسعة من الأنواع (الفئران13، الفئران1،14،15، الأرنب16، خنزير17، الكلب18، خنزير غينيا19 والإنسان20) ومواقع مختلفة القلب ، بما في ذلك الأذين ، والبطينين الأيسر والأيّن أو منطقة معينة من القلب المهاد. وعلاوة على ذلك، تسمح هذه التقنية بتقديم تركيزات محددة من Ca2+ والطاقة (ATP) مع قياس وظيفة الهياكل التنظيمية والانكماشية في تكوينها الأصلي.
على الرغم من بساطة هذه التقنية ، هناك بعض الخطوات الحاسمة. من الضروري ضمان جودة كل خطوة من البداية، بما في ذلك جمع العينات. Myofilament البروتينات عرضة للبروتيازات21. وبالتالي فإنه من الضروري تخزين العينات في النيتروجين السائل مباشرة بعد جمعها. وسوف تطور العينات الجديدة، التي لم تكن مجمدة من قبل، قوى أعلى بكثير، لذلك ليس من المستحسن خلط القياسات التي تتم في عينات جديدة ومجمدة في نفس البروتوكول. الخطوة الثانية الأكثر أهمية هي استخراج القلبية أوسميس. خلال هذا الإجراء، من المهم الحفاظ على العينة على الجليد معظم الوقت. ويمكن استخدام كوكتيل مثبطات البروتياز للحد من خطر تدهور البروتين خلال استخراج / permeabilization22. ثالثا، ينبغي قطع العينات في قطع أصغر باستخدام حركات مشرط دقيقة منذ لاحظنا انخفاض نوعية cardiomyocytes عندما تم تجاهل هذه الخطوة. آخر خطوة حرجة غسل القلبية حيث أنه من الصعب أن يكون التوازن الصحيح بين غسل خارج تريتون (permeabilizes الخلية ولكن يعزز من ungluing) والحفاظ على أكبر عدد ممكن من الخلايا في supernatant ممكن. من المهم أولاً أن نحاول استخراج وعدد الاغتسال لكل عينة أو أنواع أو بروتوكول. على سبيل المثال، في أيدينا، لاحظنا أن استخراج أنسجة الفئران البدناء ZSF1 له جانب "دهنية"، مما جعل هذه الخلايا أكثر زلقًا أثناء الإلتصاق ولكن ليس من الصعب قياسه. الطريقة التي نتحايل على هذه المشكلة كانت عن طريق إجراء المزيد من التجارب أن يكون عدد معقول من الخلايا لكل. وعلاوة على ذلك، فمن الأهمية بمكان لتحديد خلية جيدة الغراء، أي مع التصدع جيدة وطول معقول. إذا لم يكن لديك cardiomyocyte هذه الميزات، فإنه سيتم فصل في الغالب من نصائح إبرة أو تطوير قوة لا / منخفضة. من المهم أيضا استخدام الغراء الصحيح للالمرفق cardiomyocyte، معتبرا الوقت من الالتصاق وفعاليتها للصق الخلية إلى الإبرة. في أيدينا، واللصق سيليكون (جدول المواد)يشفي بسرعة (10-15 دقيقة) وقوية بما فيه الكفاية. وأخيراً، ترتبط الخطوة الحرجة الأخيرة برفع القلب بعناية 5 دقائق بعد الإلتصاق بالخلية (لتجنب الالتصاق بالخلية إلى الأغطية) وقبل نقلها إلى الآبار (لتجنب سحب الخلية من مرحلة المجهر). يلخص الجدول 7 استكشاف الأخطاء وإصلاحها المرتبطة بهذه التقنية، والأسباب الكامنة والحلول الممكنة للتغلب على المشاكل المتكررة.
القيد الرئيسي لهذا الأسلوب هو أنه لا يمكن الإجابة على كافة الأسئلة المتعلقة بالتقلص myofilament، مثل سرعة myofilaments تنشيط /إلغاء تنشيط. في وضع في الجسم الحي، والغشاء إزالة القطبية، وفيما بين الخلايا كاليفورنيا2 + زيادة وانتشاره إلى myofilaments تحتاج إلى أن تحدث لmyocytes إلى العقد، في حين في cardiomyocytes2+ الجلد انتشار إلى myofilaments يحدث على الفور عندما يتم غمر الخلية في الحل كاليفورنيا2+ . هذا معدل أسرع من كاليفورنيا2 + نشر سوف التحيز myofilaments تنشيط / تعطيل تحليل23.
وتتأثر هذه التجارب من قبل عوامل مختلفة، بما في ذلك درجة الحرارة، حل درجة الحرارة، والانزعاج الميكانيكي (الركود إعادة تمتد مقابل الركود) وإجراءات مرفق الخلية (دبوس التعادل مقابل الغراء)، كل هذه المتغيرات المحاسبة لتناقضات الأدب من حيث KTR وزيادة طول الساركومير تعتمد في قوة4،12.
التقدم المستقبلي لهذه التقنية يشمل إجراء دراسات وظيفية في أمراض القلب سليمة بدلا من نفاذها. هذه التقنية لديها عيب الاعتماد على cardiomyocytes معزولة حديثا (لم يتم تجميدها سابقا). وثمة مسألة هامة أخرى لا تتصل مباشرة بهذه المنهجية ولكنها قد تؤثر تأثيراً كبيراً على هذه المنهجية، وهي تتعلق بالفترة القصوى من التخزين المجمد للعينات. على وجه التحديد، من الضروري تحديد درجة تدهور myofilament طوال وقت التخزين (أي، لمدى الوقت الذي يمكن تخزين العينات المجمدة من أجل ضمان بيانات وظيفية ذات نوعية جيدة المستمدة من الخلايا القلبية المستخرجة).

تقليديا، وقد حاول تقييم الخصائص الميكانيكية عضلة القلب في الغالب في المستحضرات متعددة الخلايا، مثل عضلات الحليمات وtrabeculae1،2. تشمل شرائط عضلات القلب متعددة الخلايا مجموعة غير متجانسة من الخلايا، بما في ذلك خلايا القلب العضلية المتقلصة مع نمط غير معروف من التوجيه وتوليد القوة والنشاط الكهربائي وتوزيعات الإجهاد/السلالات بالإضافة إلى مصفوفة الأنسجة الضامة المحيطة3،4. ومن شأن إعداد دون الكولاجين وتحتوي على cardiomyocyte واحد يسمح قياس طول الساركومير والخصائص العقدية عبر الجسر بطريقة دقيقة جدا وتسيطرعليها 5،6. ولذلك، على مدى العقود الأربعة الماضية، وضعت العديد من المنهجيات التي تسمح التحقيق الميكانيكية، وانكماشية، وخصائص الاسترخاء من القلب واحد6،7. وظيفة العقد من هذه الخلايا تعتمد بقوة على طول الساركومير وعبر الجسر الدراجاتالحركية 3. وبالتالي، فمن المستحسن للتحقيق وظيفة العضلات مباشرة في خلايا القلب المعزولة واحدة، معتبرا أنه يسمح لتقييم طول السارومير والأداء، فضلا عن وظيفة عبر الجسر وخصائص انقبائية. ومع ذلك ، فإن عزل وربط cardiomyocytes وظيفية مع دقة ساركومير بصرية معقولة في حين تسجيل قياس القوة على مستوى μN لا يزال تحديا ومتطورا3،6. التحديات الأخرى هي الخدمات اللوجستية التي تحتاج إلى تثبيت لعزل cardiomyocytes من الخزعات التي تم جمعها حديثا. فعلى سبيل المثال، قد يعرض عدم القدرة على التنبؤ بجمع الخزعات البشرية للخطر جدوى التجارب.
وعلاوة على ذلك، فإن الشواغل الأخلاقية المتعلقة باستبدال التجارب الحيوانية والحد منها وتنقيحها لأغراض الإجراءات العلمية (مبادئ 3Rs) قد شجعت على إجراء تغييرات في الدراسة على مستوى الخلايا والأنسجة، ويفضل أن تكون في الخزعات البشرية، أو في عينات الحيوانات الصغيرة. في الواقع الصقل التدريجي لمنهجيات لتقييم وظيفة القلب في المختبر على مستوى أصغر من التعقيد يسمح التكامل السليم للنتائج إلى الجسم كله وترجمتها إلى السيناريو السريري7. بالإجمال, استخدام العينات المخزنة في -80 درجة مئوية لاستخراج cardiomyocytes قد يكون بديلا جذابا.
يتم قطع الأنسجة عضلة القلب إلى قطع صغيرة ومتجانسة مع هاون وحشرات. نتيجة هذا التجانس هو تعليق من خلايا مُجمّعة ومُعزلة ذات درجات متفاوتة من التلف الساركليمي، حيث يتعرض myoplasm لوسيلة الاستحمام ويتم غسل جميع المكونات الخلوية. يتم الحفاظ على هياكل مثل myofibrils التي هي أبعد من ساركلوما. وهكذا، يتم الاحتفاظ الساركومير تقصير والخصائص الوظيفية المرتبطة جهاز myofibrillar سليمة ويمكنتسجيلها 8،9.
يتكون نظام قياس قوة القلب من محرك كهرومغناطيسي، يستخدم لضبط طول القلب، و محول القوة، الذي يقيس انكماش القلبية متساوي القياس. يتم وضع القلب المثقب ، أو المسلخ ، في غرفة تجريبية تحتوي على حل مريح ([Ca2+] < 10 nM) ولصق السيليكون إلى إبرتين رقيقتين: واحدة تعلق على المحرك والأخرى على محول القوة. ويستخدم نظام بصري لتحديد morphology القلبية وsarcomere الطول. البروتوكول التجريبي غالبا ما يتكون من سلسلة من تسجيلات القوة على حلول العازلة التي تحتوي على مختلف التركيزات كاليفورنيا2 + ، وتحديد حركية عبر الجسر actin - myosin وقياس التوتر السلبي من cardiomyocytes شنت على أطوال ساركومير محددة مسبقا (الشكل 1). عزل القلب العضلي الوعائي المثقب من عينات عضلة القلب المجمدة في النيتروجين السائل (وتخزينها بعد ذلك في -80 درجة مئوية) هي تقنية تستخدم الميكانيكا الخلوية والكيمياء الحيوية البروتينية لقياس أقصى قدر كاليفورنيا2 +تنشيط (نشط) قوة لكل منطقة مقطعية(T نشطة، kN•m -2) ، كاليفورنيا2 +-مستقلة (السلبي) التوتر (Tالسلبي,kN∙m-2),myofilaments Ca2+-حساسية (pCa50),myofilaments التعاونية (NHill), معدل إعادة تطوير القوة (ktr) وكذلك تبعيات sarcomere من Tالنشط,Tالسلبي,pCa50,nHill و KTR.
الهدف من هذا البروتوكول هو توضيح وتلخيص إمكانات نظام قياس قوة القلب و القلبية أوسكوت كإجراء موثوق به لتقييم الخصائص الميكانيكية الوظيفية للقلبيات أحادية البشرة معزولة عن العينات المجمدة من أنواع مختلفة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>34580</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adenosine 5&#8217;-triphosphate disodium salt hydrate (Na2ATP)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>A2383</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium carbonate (CaCO3)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.02067.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imidazole</td>
			<td>VWR</td>
			<td>24720.157</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride hexahydrate (MgCl2.6H2O)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.05833.0250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride solution (MgCl2 1M)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>M1028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Bis(2-hydroxyethyl)taurine (BES)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>B9879</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphocreatine dissodium salt hydrate (Na2PCr)</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P7936</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium chloride (KCl)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.04936.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium hydroxide (KOH)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8.14353.1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propionic acid (C3H6O2)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8.00605.0500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone Squeeze Tube</td>
			<td>Marineland</td>
			<td>31003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tritiplex (EGTA)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.08435.0025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton&#174; X-100 10%</td>
			<td>Merck</td>
			<td>648463</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue homogeneizer (GKH GT Motor Control)</td>
			<td>Terre Haute Glas-col</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Length Controller ( Model 315C-I)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Force Transducer (Model 403 A)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software ASI 600A</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sotware VSL (Model 900B)</td>
			<td>Aurora Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted Microscope (IX51)</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

in vitro assessment of cardiac function using skinned cardiomyocytes

في هذه المقالة، نحن وصف الخطوات المطلوبة لعزل واحد permeabilized ("skinned") cardiomyocyte وإرفاقه إلى جهاز قياس القوة ومحرك لإجراء دراسات وظيفية. وسوف تسمح هذه الدراسات قياس تصلب القلب و القلب (القوة السلبية) وتفعيله مع الكالسيوم مختلفة (كاليفورنيا2+) التي تحتوي على حلول لتحديد، من بين أمور أخرى: الحد الأقصى لتطوير القوة، myofilament كاليفورنيا2 +حساسية (pCa50)،التعاونية (nHill) ومعدل إعادة تطوير القوة (KTR). هذه الطريقة تمكن أيضا من تحديد آثار المخدرات التي تعمل مباشرة على myofilaments والتعبير عن البروتينات المؤتلفة الخارجية على كل من الخصائص النشطة والسلبية للقلب العضلي. سريريا، دراسات cardiomyocyte البشرة تسليط الضوء على الفيزيولوجيا المرضية من العديد من أمراض عضلة القلب والسماح في المختبر التقييم لتأثير التدخلات العلاجية التي تستهدف myofilaments. وإجمالاً، تمكّن هذه التقنية من توضيح الفيزيولوجيا القلبية من خلال التحقيق في الارتباطات بين المعلمات في المختبر وفي الجسم الحي في النماذج الحيوانية والأنسجة البشرية التي يتم الحصول عليها أثناء جراحة القلب المفتوح أو الزراعة.

Watch this Scientific Journal Video about In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video at JoVE.com

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes Video (Video) | JoVE

يهدف هذا البروتوكول إلى وصف تقنية استخراج وتقييم وظيفة القلب خطوة بخطوة باستخدام خلايا القلب ذات البشرة. تسمح هذه المنهجية بقياس وظيفة myofilament والتحويل الحاد لها باستخدام خزعات صغيرة مجمدة يمكن جمعها من مواقع قلبية مختلفة ، من الفئران إلى الرجال.

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 ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

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 Video (Video) | JoVE

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 ...

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 Video (Video) | JoVE

تقييم وظيفة القلب والصرف عضلة القلب عن طريق الحيوانات الصغيرة نظرة خزانة الاسترداد عكس (صلي) التصوير بالرنين المغناطيسي في الجرذان

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

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography Video (Video) | JoVE

تقييم البطين الأيمن هيكل وظيفة في نموذج الفأر من الشريان الرئوي عبر الصدر عن طريق انقباض ضربات القلب

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

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

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice Video (Video) | JoVE

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 ...

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents

Transcutaneous Assessment of Renal Function in Conscious Rodents Video (Video) | JoVE

تقييم عبر الجلد من وظيفة الكلى في القوارض واعية

Glomerular filtration rate (GFR) is the gold standard to assess overall kidney function. However, traditional methods to evaluate GFR are cumbersome and ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy Video (Video) | JoVE

تقييم الدالة Microvascular الأنسجة الدهنية البشرية باستخدام فيديوميكروسكوبي

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism Video (Video) | JoVE

نورموثيرميك ت نضح قلب الموقع في العمل وضع: تقييم وظيفة القلب والايض

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills

A Computerized Functional Skills Assessment and Training Program Targeting Technology Based Everyday Functional Skills Video (Video) | JoVE

برنامج محوسب لتقييم المهارات الوظيفية والتدريب يستهدف المهارات الوظيفية اليومية القائمة على التكنولوجيا

Today, many functional skills are technology-based, so development of a technology-based training program has broad importance. Here we present a ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats Video (Video) | JoVE

تقييم تخطيط صدي لتشريح القلب ووظيفته في الفئران البالغة

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment Video (Video) | JoVE

استخدام خزعة كيميائية لتقييم جودة الكسب غير المشروع

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...