Name: ex vivo pressurized hippocampal capillary-parenchymal arteriole preparation for functional study
Uploaded: 2019-12-18T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ex Vivo Pressurized Hippocampal Capillary-Parenchymal Arteriole Preparation for Functional Study at JoVE.com

Les auteurs tient à remercier Jules Morin pour ses commentaires perspicaces sur le manuscrit. Cette recherche a été financée par des prix de l'organisme à but non lucratif CADASIL Together We Have Hope, du Center for Women's Health and Research et du NHLBI R01HL136636 (FD).

Toutes les expériences ont été approuvées par l'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de l'Université du Colorado, Anschutz Medical Campus et ont été effectuées selon les directives des National Institutes of Health.
1. Solutions
<ol><li>Utilisez la saline tamponnée MOPS pour la dissection et pour conserver les échantillons à 4 oC avant leur utilisation. Ne pas gazer la solution. Préparer moPS tamponné saline avec composition suivante: 135 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM K...

<ol>
	<li>Nishimura, N., Schaffer, C. B., Friedman, B., Lyden, P. D., Kleinfeld, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Penetrating+arterioles+are+a+bottleneck+in+the+perfusion+of+neocortex.">Penetrating arterioles are a bottleneck in the perfusion of neocortex.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (1), 365-370 (2007).</li><li>Shih, A. 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=Robust+and+fragile+aspects+of+cortical+blood+flow+in+relation+to+the+underlying+angioarchitecture.">Robust and fragile aspects of cortical blood flow in relation to the underlying angioarchitecture.</a> Microcirculation (New York, N.Y.:1994). 22 (3), 204-218 (2015).</li><li>Cipolla, M. J., Smith, J., Kohlmeyer, M. M., Godfrey, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SKCa+and+IKCa+Channels,+Myogenic+Tone,+and+Vasodilator+Responses+in+Middle+Cerebral+Arteries+and+Parenchymal+Arterioles:+Effect+of+Ischemia+and+Reperfusion.">SKCa and IKCa Channels, Myogenic Tone, and Vasodilator Responses in Middle Cerebral Arteries and Parenchymal Arterioles: Effect of Ischemia and Reperfusion.</a> Stroke. 40 (4), 1451-1457 (2009).</li><li>Nystoriak, M. A., 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=Fundamental+increase+in+pressure-dependent+constriction+of+brain+parenchymal+arterioles+from+subarachnoid+hemorrhage+model+rats+due+to+membrane+depolarization.">Fundamental increase in pressure-dependent constriction of brain parenchymal arterioles from subarachnoid hemorrhage model rats due to membrane depolarization.</a> AJP: Heart and Circulatory Physiology. 300 (3), H803-H812 (2011).</li><li>Dabertrand, F., Nelson, M. T., Brayden, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acidosis+dilates+brain+parenchymal+arterioles+by+conversion+of+calcium+waves+to+sparks+to+activate+BK+channels.">Acidosis dilates brain parenchymal arterioles by conversion of calcium waves to sparks to activate BK channels.</a> Circulation Research. 110 (2), 285-294 (2012).</li><li>Dabertrand, F., Nelson, M. T., Brayden, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ryanodine+receptors,+calcium+signaling,+and+regulation+of+vascular+tone+in+the+cerebral+parenchymal+microcirculation.">Ryanodine receptors, calcium signaling, and regulation of vascular tone in the cerebral parenchymal microcirculation.</a> Microcirculation (New York, N.Y.:1994). 20 (4), 307-316 (2013).</li><li>Cipolla, M. 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=Increased+pressure-induced+tone+in+rat+parenchymal+arterioles+vs.+middle+cerebral+arteries:+role+of+ion+channels+and+calcium+sensitivity.">Increased pressure-induced tone in rat parenchymal arterioles vs. middle cerebral arteries: role of ion channels and calcium sensitivity.</a> Journal of Applied Physiology. 117 (1), 53-59 (2014).</li><li>De Silva, T. M., Modrick, M. L., Dabertrand, F., Faraci, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+Cerebral+Arteries+and+Parenchymal+Arterioles+with+Aging:+Role+of+Rho+Kinase+2+and+Impact+of+Genetic+Background.">Changes in Cerebral Arteries and Parenchymal Arterioles with Aging: Role of Rho Kinase 2 and Impact of Genetic Background.</a> Hypertension. 71 (5), 921-927 (2018).</li><li>Shih, A. 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=The+smallest+stroke:+occlusion+of+one+penetrating+vessel+leads+to+infarction+and+a+cognitive+deficit.">The smallest stroke: occlusion of one penetrating vessel leads to infarction and a cognitive deficit.</a> Nature Neuroscience. 16 (1), 55-63 (2013).</li><li>Koide, 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=The+yin+and+yang+of+KV+channels+in+cerebral+small+vessel+pathologies.">The yin and yang of KV channels in cerebral small vessel pathologies.</a> Microcirculation (New York, N.Y.:1994). 25 (1), (2018).</li><li>Girouard, H., 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=Astrocytic+endfoot+Ca2++and+BK+channels+determine+both+arteriolar+dilation+and+constriction.">Astrocytic endfoot Ca2+ and BK channels determine both arteriolar dilation and constriction.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (8), 3811-3816 (2010).</li><li>Dabertrand, 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=Prostaglandin+E2,+a+postulated+astrocyte-derived+neurovascular+coupling+agent,+constricts+rather+than+dilates+parenchymal+arterioles.">Prostaglandin E2, a postulated astrocyte-derived neurovascular coupling agent, constricts rather than dilates parenchymal arterioles.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 33 (4), 479-482 (2013).</li><li>Longden, T. A., Dabertrand, F., Hill-Eubanks, D. C., Hammack, S. E., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-induced+glucocorticoid+signaling+remodels+neurovascular+coupling+through+impairment+of+cerebrovascular+inwardly+rectifying+K++channel+function.">Stress-induced glucocorticoid signaling remodels neurovascular coupling through impairment of cerebrovascular inwardly rectifying K+ channel function.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (20), 7462-7467 (2014).</li><li>Dabertrand, 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=Potassium+channelopathy-like+defect+underlies+early-stage+cerebrovascular+dysfunction+in+a+genetic+model+of+small+vessel+disease.">Potassium channelopathy-like defect underlies early-stage cerebrovascular dysfunction in a genetic model of small vessel disease.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (7), E796-E805 (2015).</li><li>Pires, P. W., Sullivan, M. N., Pritchard, H. A. T., Robinson, J. J., Earley, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unitary+TRPV3+channel+Ca2++influx+events+elicit+endothelium-dependent+dilation+of+cerebral+parenchymal+arterioles.">Unitary TRPV3 channel Ca2+ influx events elicit endothelium-dependent dilation of cerebral parenchymal arterioles.</a> AJP: Heart and Circulatory Physiology. 309 (12), H2031-H2041 (2015).</li><li>Johnson, A. C., Cipolla, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+hippocampal+arteriole+structure+and+function+in+a+rat+model+of+preeclampsia:+Potential+role+in+impaired+seizure-induced+hyperemia.">Altered hippocampal arteriole structure and function in a rat model of preeclampsia: Potential role in impaired seizure-induced hyperemia.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. 37 (8), 2857-2869 (2016).</li><li>Johnson, A. C., Miller, J. E., Cipolla, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+impairment+in+spontaneously+hypertensive+rats+is+associated+with+hippocampal+hypoperfusion+and+hippocampal+vascular+dysfunction.">Memory impairment in spontaneously hypertensive rats is associated with hippocampal hypoperfusion and hippocampal vascular dysfunction.</a> Journal of Cerebral Blood Flow &amp; Metabolism. , (2019).</li><li>Iadecola, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Neurovascular+Unit+Coming+of+Age:+A+Journey+through+Neurovascular+Coupling+in+Health+and+Disease.">The Neurovascular Unit Coming of Age: A Journey through Neurovascular Coupling in Health and Disease.</a> Neuron. 96 (1), 17-42 (2017).</li><li>Roy, C. S., Sherrington, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Regulation+of+the+Blood-supply+of+the+Brain.">On the Regulation of the Blood-supply of the Brain.</a> The Journal of Physiology. 11 (1-2), 85-158 (1890).</li><li>Longden, T. A., 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=Capillary+K+-sensing+initiates+retrograde+hyperpolarization+to+increase+local+cerebral+blood+flow.">Capillary K+-sensing initiates retrograde hyperpolarization to increase local cerebral blood flow.</a> Nature Neuroscience. 20 (5), 717-726 (2017).</li><li>Harraz, O. F., Longden, T. A., Dabertrand, F., Hill-Eubanks, D., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endothelial+GqPCR+activity+controls+capillary+electrical+signaling+and+brain+blood+flow+through+PIP2+depletion.">Endothelial GqPCR activity controls capillary electrical signaling and brain blood flow through PIP2 depletion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 115 (15), E3569-E3577 (2018).</li><li>Harraz, O. F., Longden, T. A., Hill-Eubanks, D., Nelson, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PIP2+depletion+promotes+TRPV4+channel+activity+in+mouse+brain+capillary+endothelial+cells.">PIP2 depletion promotes TRPV4 channel activity in mouse brain capillary endothelial cells.</a> eLife. 7, 351 (2018).</li><li>Hodgkin, A. L., 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=A+quantitative+description+of+membrane+current+and+its+application+to+conduction+and+excitation+in+nerve.">A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve.</a> The Journal of Physiology. 117 (4), 500-544 (1952).</li><li>Ballanyi, K., Doutheil, J., Brockhaus, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Membrane+potentials+and+microenvironment+of+rat+dorsal+vagal+cells+in+vitro+during+energy+depletion.">Membrane potentials and microenvironment of rat dorsal vagal cells in vitro during energy depletion.</a> The Journal of Physiology. 495 (Pt 3), 769-784 (1996).</li><li>Filosa, J. A., 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=Local+potassium+signaling+couples+neuronal+activity+to+vasodilation+in+the+brain.">Local potassium signaling couples neuronal activity to vasodilation in the brain.</a> Nature Neuroscience. 9 (11), 1397-1403 (2006).</li><li>Attwell, 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=Glial+and+neuronal+control+of+brain+blood+flow.">Glial and neuronal control of brain blood flow.</a> Nature. 468 (7321), 232-243 (2010).</li><li>Coyle, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+patterns+of+the+rat+hippocampal+formation.">Vascular patterns of the rat hippocampal formation.</a> Experimental Neurology. 52 (3), 447-458 (1976).</li><li>Wang, H. 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=Selective+inhibition+of+the+K(ir)2+family+of+inward+rectifier+potassium+channels+by+a+small+molecule+probe:+the+discovery,+SAR,+and+pharmacological+characterization+of+ML133.">Selective inhibition of the K(ir)2 family of inward rectifier potassium channels by a small molecule probe: the discovery, SAR, and pharmacological characterization of ML133.</a> ACS Chemical Biology. 6 (8), 845-856 (2011).</li><li>Pires, P. W., Dabertrand, F., Earley, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+and+Cannulation+of+Cerebral+Parenchymal+Arterioles.">Isolation and Cannulation of Cerebral Parenchymal Arterioles.</a> Journal of Visualized Experiments. (111), 1-11 (2016).</li><li>Bayliss, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+local+reactions+of+the+arterial+wall+to+changes+of+internal+pressure.">On the local reactions of the arterial wall to changes of internal pressure.</a> The Journal of Physiology. 28 (3), 220-231 (1902).</li><li>Montagne, A., 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=Blood-brain+barrier+breakdown+in+the+aging+human+hippocampus.">Blood-brain barrier breakdown in the aging human hippocampus.</a> Neuron. 85 (2), 296-302 (2015).</li><li>Zhang, X., 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=Circulating+heparin+oligosaccharides+rapidly+target+the+hippocampus+in+sepsis,+potentially+impacting+cognitive+functions.">Circulating heparin oligosaccharides rapidly target the hippocampus in sepsis, potentially impacting cognitive functions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (19), 9208-9213 (2019).</li><li>Kim, K. J., Filosa, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+in+vitro+approach+to+study+neurovascular+coupling+mechanisms+in+the+brain+microcirculation.">Advanced in vitro approach to study neurovascular coupling mechanisms in the brain microcirculation.</a> The Journal of Physiology. 590 (7), 1757-1770 (2012).</li></ol>

La préparation sous pression HiCaPA (artériole capillaire-parenchymale hippocampal) décrite dans le présent manuscrit est une extension de notre procédure bien établie pour isoler, pressuriser et étudier les artérioles parchymales29. Nous avons récemment rapporté que les canaux Kir2.1 dans les cellules endothéliales capillaires du cerveau sentent des augmentations dans [K'] o associés à l'activation neurale, et génèrent un signal hyperpolarisant ascendant qui d...

La circulation piale à la surface du cerveau a fait l'objet de nombreuses études, en partie en raison de son accessibilité expérimentale. Cependant, la topologie de la vascularisation cérébrale crée des régions distinctes. Contrairement au solide réseau pial riche en anastomoses avec une capacité substantielle pour rediriger le flux sanguin, les artérioles parenchymales intracérébrales (PA) présentent un approvisionnement collatéral limité, chacun d'eux perfusant un volume discret de tissu nerveux1,2. Cela crée un effet de goulot d'étranglement sur le flux sanguin qui, combiné avec des caractéristiques physiologiques uniques3,4,5,6,7,8, fait artérioles intracérébrales un site crucial pour le flux sanguin cérébral (CBF) régulation9,10. Malgré les défis techniques inhérents à l'isolement et à l'annulation des AP, la dernière décennie a vu un intérêt accru pour les études fonctionnelles ex vivo à l'aide de navires pressurisés11,12,13,14,15,16,17. Une des raisons de cet intérêt accru est l'effort considérable de recherche mené sur le couplage neurovasculaire (NVC), le mécanisme soutenant l'hyperémie fonctionnelle de cerveau18.
À l'échelle régionale, le CBF peut augmenter rapidement après l'activation neuronale locale19. Les mécanismes cellulaires et les propriétés de signalisation contrôlant NVC sont incomplètement compris. Cependant, nous avons identifié un rôle précédemment imprévu pour les capillaires de cerveau pendant NVC en sensibilisant l'activité neurale et en la traduisant dans un signal électrique hyperpolarisant pour dilater les artérioles en amont20,21,22. Potentield d'action23,24 et l'ouverture des canaux de grande conductance Ca2-activéK(BK) sur les pieds d'extrémité astrocytiques25,26 augmentent la concentration interstitielle d'ions de potassium [K-]o, qui a comme conséquence l'activation des canaux intérieurs forts de rectifier K(Kir) dans l'endothelium vasculaire des capillaires. Ce canal est activé park externe mais aussi par hyperpolarisation elle-même. Se propageant à travers les jonctions d'écart, le courant hyperpolarisant se régénère alors dans les cellules endothéliales capillaires adjacentes jusqu'à l'artériole, où il provoque la relaxation de myocyte et l'augmentation de CBF20,21. L'étude de ce mécanisme nous a menés à développer une préparation pressurisée d'artériole capillaire-parenchymal (CaPA) pour mesurer le diamètre artériolar pendant la stimulation capillaire avec des agents vasoactifs. La préparation de CaPA est composée d'un segment d'artériole intracérébrale cannulated avec une ramification capillaire intacte et en aval. Les extrémités capillaires sont comprimées contre le fond de verre de la chambre par une micropipette, qui occludes et stabilise toute la formation vasculaire20,21.
Nous avons précédemment fait des innovations instrumentales en imagerie des préparations CaPA à partir du cortex de souris20,21 et les artérioles du rat amygdale13 et hippocampe16,17. Comme la vascularisation hippocampal reçoit plus d'attention en raison de sa susceptibilité aux conditions pathologiques, ici nous fournissons une méthode étape par étape pour la préparation de CaPA de l'hippocampe de souris (HiCaPA) qui peut non seulement être employée dans les études fonctionnelles de NVC mais également dans la biologie moléculaire, l'immunochimie, et l'électrophysiologie.

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		<tr>
			<td>0.22&#181;m Syringe Filters</td>
			<td>CELLTREAT Scientific Products</td>
			<td>229751</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12-0 Nylon (12cm) Black</td>
			<td>Microsurgery Instruments, Inc</td>
			<td>S12-0 NYLON</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic Temperature Controller</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>TC-324B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Borosilicate Glass O.D.: 1.2 mm, I.D.: 0.68 mm</td>
			<td>Sutter Instruments</td>
			<td>B120-69-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A7030</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CaCl2 dihydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C3881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-(+)-Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G5767</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissection Scope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZ11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
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			<td>ISM 1090</td>
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		</tr>
		<tr>
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			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>E4378</td>
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		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scissors - Sharp</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14063-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inline Water Heater</td>
			<td>Warner Instruments</td>
			<td>SH-27B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integra&#8482; Miltex&#8482;Tissue Forceps</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>12-460-117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5379</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate heptahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M1880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MgCl Anhydrous</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M8266</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micromanipulator</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>MN-153</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ML 133 hydrochloride</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>4549</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MOPS</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M1254</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9625</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S9638</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaHCO3</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8875</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NS309</td>
			<td>Tocris</td>
			<td>3895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picospritzer III - Intracellular Microinjection Dispense Systems, 2-channel</td>
			<td>Parker Hannifin</td>
			<td>052-0500-900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure Servo Controller with Peristaltic Pump</td>
			<td>Living Systems Instrumentation</td>
			<td>PS-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium pyruvate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3662</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super Fine Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11252-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Scissors - Sharp-Blunt</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14001-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vertical Micropipette Puller</td>
			<td>Narishige</td>
			<td>PP-83</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ex vivo pressurized hippocampal capillary-parenchymal arteriole preparation for functional study

Des altérations comportementales subtiles à la démence de phase tardive, l'affaiblissement cognitif vasculaire se développe typiquement suivant l'ischémie cérébrale. L'aVC et l'arrêt cardiaque sont des maladies dimorphiques remarquablement sexuellement, et les deux induisent l'ischémie cérébrale. Cependant, les progrès dans la compréhension de l'affaiblissement cognitif vasculaire, et puis développant des traitements sex-spécifiques, ont été en partie limités par des défis en étudiant la microcirculation de cerveau des modèles de souris dans les études fonctionnelles. Ici, nous présentons une approche pour examiner la signalisation capillaire-à-arteriole dans un artériole capillaire-parenchymal ex vivo (HiCaPA) préparation du cerveau de souris. Nous décrivons comment isoler, canuler, et pressuriser la microcirculation pour mesurer le diamètre artériolaire en réponse à la stimulation capillaire. Nous montrons quels contrôles fonctionnels appropriés peuvent être utilisés pour valider l'intégrité de préparation HiCaPA et afficher des résultats typiques, y compris l'essai de potassium comme agent de couplage neurovasculaire et l'effet de l'inhibiteur récemment caractérisé de la famille de canaux de potassium rectifiant s'intériorisent Kir2, ML133. En outre, nous comparons les réponses dans les préparations obtenues des souris mâles et femelles. Bien que ces données reflètent des études fonctionnelles, notre approche peut également être utilisée dans les études de biologie moléculaire, d'immunochimie et d'électrophysiologie.

Les canaux endothélial de petite conductance (SK) et de conduite intermédiaire (IK) Ca2'sensiblesK', exercent une influence dilatoire sur le diamètre des AP. L'application de bain de 1 M NS309, un agoniste synthétique de canal IK et SK, a causé la dilatation presque maximale (figure 2A,B). Cependant, les cellules endothéliales capillaires manquent de canaux IK et SK et n'ont pas hyperpolarisé en réponse à NS309<...

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Ex Vivo Pressurized Hippocampal Capillary-Parenchymal Arteriole Preparation for Functional Study

Le présent manuscrit détaille comment isoler les artérioles et les capillaires hippocampiques du cerveau de la souris et comment les pressuriser pour la myographie sous pression, l'immunofluorescence, la biochimie et les études moléculaires.

Ex Vivo Pressurized Hippocampal Capillary-Parenchymal Arteriole Préparation pour l'étude fonctionnelle

From subtle behavioral alterations to late-stage dementia, vascular cognitive impairment typically develops following cerebral ischemia. Stroke and ...

Notre méthode permet l’étude des vaisseaux sanguins situés dans des structures qui seraient autrement difficiles à imager à Vivo, comme l’hippocampe. Puisque les vaisseaux sanguins sont enlevés du tissu cérébral, la signalisation entre les capillaires et l’artériole peut être étudiée sans effets hors cible sur le tissu environnant. Pour isoler l’hippocampe, utilisez de petits ciseaux de dissection pour couper la peau le long de la ligne médiane en haut de la tête de la souris et déplacer la peau sur les côtés.À partir du côté caudal du crâne, couper le crâne le long de la ligne médiane jusqu’à ce que les bulbes olfactifs sont atteints et enlever des parties du crâne jusqu’à ce que le cerveau soit exposé. À partir du nez de la souris, retirez lentement le cerveau, en utilisant les ciseaux pour couper à travers les bulbes olfactifs, les nerfs crâniens et la moelle épinière. Submergez le cerveau, côté ventral vers le bas dans mops tamponné saline, au centre d’une plaque de dissection, et placez la plaque sous un microscope de dissection.En tenant le bord tranchant parallèle au fond du plat, utilisez la lame de rasoir pour couper le cerveau en deux le long de la fissure longitudinale en un seul coup. Placez un hémisphère au centre de la plaque avec la ligne médiane orientée vers le bas et poussez la lame de rasoir directement à travers le tissu le long de la fissure transversale pour enlever le cervelet et le tronc cérébral. Faites pivoter l’hémisphère de sorte que le côté médial soit orienté vers le haut et utilisez une spatule pour maintenir le cerveau en place.Insérez la pointe d’une deuxième spatule sous le corpus callosum, en ramassant sous le tissu pour enlever le thalamus, le septum et l’hypothalamus de l’hippocampe. L’hippocampe doit maintenant être visible comme une structure incurvée près du côté postérieur du cerveau. À l’aide d’une spatule pour maintenir le cerveau en place, utilisez la deuxième spatule pour sortir l’hippocampe du cerveau.Ensuite, transférez l’hippocampe dans une nouvelle plaque de dissection, remplie à mi-chemin d’une nouvelle solution MOP. Pour l’isolement hippocampal d’artériole, placez de petites broches à chaque extrémité d’un hippocampe pour fixer le côté hippocampal d’échantillon vers le haut. À l’aide de forceps très tranchants, étirer délicatement de petites sections de l’hippocampe pour desserrer le tissu entourant les artérioles.Et fouiller dans les tissus hippocampaux dorsal pour identifier les artères transversales externes. Lorsque l’artère a été localisée, saisir l’artère transversale externe de l’hippocampe et lentement l’éloigner du tissu pour recueillir les artérioles et capillaires. L’artère de chaque hippocampe est enlevée séparément.Lorsqu’il n’y a plus de vaisseaux à enlever, placez les échantillons sur la glace et jetez le tissu hippocampal restant. Pour la cannulation des artérioles, localiser et artériole avec une branche qui se termine par des capillaires et placer l’artériole dans une chambre d’orgue. Poussez soigneusement la pointe de la canule à travers la paroi artériole sous la zone cible pour monter le vaisseau sanguin.Ensuite, glissez soigneusement le récipient sur la canule jusqu’à ce qu’il y ait suffisamment de tissu sur lequel placer la cravate. Utilisez des sutures en nylon 12-0 pour faire un nœud lâche qui s’adaptera au-dessus du vaisseau sanguin et de la canule, et utilisez un demi-nœud d’attelage pour fixer les traverses, tirez les extrémités pour serrer le noeud pour fixer l’artériole à la canule. Fixez une autre cravate à l’autre extrémité de l’artériole pour la sceller.De l’autre côté de la chambre, abaisser une deuxième canule jusqu’à ce que le point de la canule épingle la cravate à l’extrémité de l’artériole. Ensuite, utilisez une troisième canule pour épingler la branche capillaire à la couverture, en plaçant la pointe près de l’extrémité de la branche, tout en laissant les extrémités des capillaires exposés. Comme la microcirculation du cerveau est extrêmement fragile, assurez-vous de minimiser l’étirement et la manipulation des vaisseaux pendant la procédure de cannulation pour assurer la survie des artérioles.Pour l’analyse de la myographie sous pression, transférez la chambre à un stade de microscope léger avec un logiciel d’enregistrement et connectez le tube d’entrée et de sortie à la chambre pour profusion. Commencez la profusion avec 37 degrés Celsius Fluide céphalo-rachidien artificiel à une vitesse d’écoulement de quatre millilitres par minute, et fixez la canule de pression à la pompe périssaltique jumelée à un transducteur de pression. Apportez la pression interne à 20 millimètres de Mercure et démarrez le logiciel d’enregistrement.Ajustez le microscope et les paramètres de l’image pour obtenir l’image la plus claire possible. Et utilisez le logiciel Edge Detection pour vérifier que l’artériole mesure environ 15 à 30 micromètres de diamètre lorsqu’il est entièrement dilaté. Une fois les paramètres optimisés, commencez l’enregistrement et augmentez la pression intravasculaire dans le vaisseau jusqu’à 40 millimètres de Mercure, tout en enregistrant le diamètre de l’artériole avec le logiciel edge detection.Ensuite, profuse de la chambre pendant 15 à 20 minutes pour laver la solution MOP. Pour tester la viabilité du navire, appliquer une solution micromolaire NS309 à la profusion de bain, le segment artériole devrait se dilater, démontrant un ton myogénique de 30 à 40%. Une fois que le ton de base pour l’artériole a été établi, utilisez un tireur de verre pour faire des canules avec un point fin à une extrémité, et utilisez des forceps pour briser la pointe de chaque canule, de sorte que le médicament d’intérêt peut couler en douceur à travers la pointe à cinq livres de pression par pouce carré.Remplissez la canule avec le médicament d’intérêt. Et chargez la canule sur un micromanipulateur à trois axes fixé au microscope. Connectez le tube du système d’éjection de pression à la canule, et abaissez lentement la canule dans le bain près des capillaires, en prenant soin de ne frapper aucune partie du navire ou de la chambre.Pour stimuler les capillaires, abaissez la canule au coverslip juste à côté des capillaires et activez le système d’éjection de pression avec le temps d’éjection désiré. À la fin de la stimulation, augmenter légèrement la canule pour éviter d’autres stimulations. Pour confirmer que seuls les capillaires étaient stimulés, remplissez la nouvelle canule d’un micromolaire de la solution NS309 et stimulez les capillaires comme démontré.Obtenez ensuite la vasodilatation maximale en baignez la préparation avec la solution sans calcium. L’application de bain d’un micromolar NS309 cause une dilatation presque maximale de l’artériole due aux canaux potassium calcium-sensibles dans l’endothélium. Les cellules endothéliales capillaires, cependant, manquent de canaux de conductance intermédiaires et petits et ne hyperpolarisent pas en réponse à l’agoniste, par conséquent, stimuler les extrémités capillaires avec NS309, ne provoque pas de dilatation artériar en amont, ce qui indique que NS309 n’a pas atteint l’artériole, et peut être utilisé comme un contrôle pour accéder à la restriction spaciale du composé appliqué sur les capillaires par éjection de pression.Utilisant la préparation parenchyle parenchymale hippocampale d’arteriole comme démontré, l’application d’un fluide céphalo-rachidien artificiel complété avec le potassium de millimolar aux extrémités capillaires, a comme conséquence une dilatation artéririolaire en amont qui ne diffère pas entre les préparations des souris mâles et femelles. En outre, l’ajout de l’inhibiteur Kir2 ML 133, abolit pratiquement la dilatation artériole induite capillaire, en réponse à 10 millimolaires de potassium dans les préparations de souris mâles et femelles. Lors du montage de la véselle sanguine, limitez les interactions directes avec le vaisseau sanguin afin de minimiser les dommages et d’accroître la viabilité du vaisseau.Une fois que le vaisseau sanguin a été isolé, différents composés de drogue peuvent être examinés ou le vaisseau sanguin peut être davantage traité pour la biologie oléculaire, l’immunochimie, ou les études d’électrophysiologie.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Preparation of Acute Hippocampal Slices from Rats and Transgenic Mice for the Study of Synaptic Alterations during Aging and Amyloid Pathology

Préparation des coupes d&#39;hippocampe aiguë chez des rats et des souris transgéniques pour l&#39;étude des altérations synaptiques au cours du vieillissement et de l&#39;amylose pathologie

The rodent hippocampal slice preparation is perhaps the most broadly used tool for investigating mammalian synaptic function and plasticity. The ...

Recherche

Neurosciences

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

Methods for Study of Neuronal Morphogenesis: Ex vivo RNAi Electroporation in Embryonic Murine Cerebral Cortex

Méthodes pour l&#39;étude de la morphogenèse neuronale:<em&gt; Ex vivo</em&gt; Électroporation ARNi dans embryonnaire cortex cérébral murin

The cerebral cortex directs higher cognitive functions. This six layered structure is generated in an inside-first, outside-last manner, in which the ...

Functional Neuroimaging Using Ultrasonic Blood-brain Barrier Disruption and Manganese-enhanced MRI

Utilisation de neuro-imagerie fonctionnelle par ultrasons rupture de la barrière hémato-encéphalique et le manganèse-IRM

Although mice are the dominant model system for studying the genetic and molecular underpinnings of neuroscience, functional neuroimaging in mice remains ...

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Mouse Hindbrain Ex Vivo Culture to Study Facial Branchiomotor Neuron Migration

Souris Rhombencéphale<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Culture pour étudier les migrations visage Branchiomotor Neuron

Embryonic neurons are born in the ventricular zone of the brain, but subsequently migrate to new destinations to reach appropriate targets. Deciphering ...

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultaneous ex vivo Functional Testing of Two Retinas by in vivo Electroretinogram System

Simultané<em&gt; Ex vivo</em&gt; Tests fonctionnels de deux rétines par<em&gt; In vivo</em&gt; Système Électrorétinogramme

An In vivo electroretinogram (ERG) signal is composed of several overlapping components originating from different retinal cell types, as well as noise ...

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo Optogenetic Dissection of Fear Circuits in Brain Slices

Ex Vivo optogénétiques Dissection de circuits Peur en tranches cérébrales

Optogenetic approaches are now widely used to study the function of neural populations and circuits by combining targeted expression of light-activated ...

Implantation of Chronic Silicon Probes and Recording of Hippocampal Place Cells in an Enriched Treadmill Apparatus

Implantation des sondes de silicium chronique et enregistrement des cellules hippocampiques Place dans un appareil de tapis roulant enrichi

An important requisite for understanding brain function is the identification of behavior and cell activity correlates. Silicon probes are advanced ...

Preparation of Acute Human Hippocampal Slices for Electrophysiological Recordings

Préparation de tranches d’hippocampe humaine aiguë pour les enregistrements électrophysiologiques

Epilepsy affects about 1% of the world population and leads to a severe decrease in quality of life due to ongoing seizures as well as high risk for ...

Preparation of Rat Sciatic Nerve for Ex Vivo Neurophysiology

Preparation of Rat Sciatic Nerve for Ex Vivo Neurophysiology

Préparation du nerf sciatique de rat pour la neurophysiologie ex vivo

Ex vivo preparations enable the study of many neurophysiological processes in isolation from the rest of the body while preserving local tissue structure. ...

OCT-Based Multimodal Imaging of Human Donor Eyes for AMD Research

Ex Vivo OCT-Based Multimodal Imaging of Human Donor Eyes for Research into Age-Related Macular Degeneration

Ex Vivo OCT-Based Multimodal Imaging of Human Donor Eyes for Research into Age-Related Macular Degeneration (Video) | JoVE 

Ex Vivo Imagerie multimodale basée sur l’OCT des yeux de donneurs humains pour la recherche sur la dégénérescence maculaire liée à l’âge

A progression sequence for age-related macular degeneration (AMD) learned from optical coherence tomography (OCT)-based multimodal (MMI) clinical imaging ...