Bu el yazması arteriyoller elektrofizyolojik, kalsiyum görüntüleme ve baskı myography çalışmalarda kullanılan fare retina üzerinden yalıtım için basit bir protokol açıklar.
Retina bir önemli kan akımı gerektirir yüksek metabolik olarak aktif bir dokudur. Photoreceptors choroidal damarları tedarik ederken iç retina retina dolaşım destekler. Retina perfüzyon değişiklikler diabetik retinopati dahil olmak üzere çok sayıda görüş tehdit bozuklukları için katkıda bulunmak, glokom ve Retina şube occlusions damar. Moleküler mekanizmalar yoluyla retina ve nasıl bunlar göz hastalığı sırasında değişmiş kan akışını kontrol dahil anlamak bu koşullar tedavisi için yeni hedefler tanımlaması neden olabilir. Retina arteriyoller ana direnç damarlarının Retina ve sonuç olarak, değişiklikleri luminal çapı ile retina hemodinami düzenlenmesinde anahtar bir rol oynamak. Son yıllarda, çeşitli hücre fizyolojisi çalışmaları da dahil olmak üzere uygulamalar için uygun olan arteriyoller sıçan retina dan izole için yöntemler geliştirdik. Bu hazırlık nasıl kan akımı retinada kontrol edilir ve bize bazı göz hastalığı sırasında oluşan anahtar değişiklikleri tanımlamaya izin verdi yeni anlayışlar vermeye başlamış durumda. Bu makalede, biz sıçan retina arteriyoller yalıtım için yöntemleri tarif ve yama-kelepçe Elektrofizyoloji, kalsiyum görüntüleme ve baskı myography çalışmalar bunların kullanımı için iletişim kuralları içerir. Bu gemiler de mükellef kullanılmak üzere PCR-, western blot ve immünhistokimya tabanlı çalışmalar bulunmaktadır.
Retinada kan akışını nasıl denetlenir en önemli noktadır önemli bir hedefi, anormal kan akımı görme tehdit eden çeşitli patogenezinde karıştığı olmuştur beri retina hastalıkları1,2,3, 4. İç retina sinir hücreleri ve Gliyal hücreler malzemeleri, retina dolaşım kan retina damarları ve kılcal damarlar geçen Retina venüller ve sonunda damarlar5arteriyoller tümünün bulunduğu bir bitiş arter düzenleme vardır. Kan akımı retina Retina arter ve arteriyoller sesi hem de retinal kapiller ve sonrası kapiller venüller6,7, duvarlarında yer alan perisitlerden contractile etkinliği tarafından düzenlenmiştir 8. retinal vasküler sesi kontrolünü karmaşıktır ve girişlerden dolaşım sistemi ve çevresindeki Retina dokusu, moleküller ve hormonlar, dolaşan kan gazı da dahil olmak üzere bir dizi tarafından modüle ve vazoaktif maddeleri yayınladı retinal vasküler endotel ve macroglia9,10,11. Retina arteriyoller retina küçük atardamar dallarında ve vasküler düz kas hücre tek bir tabaka oluşur ve bir iç astar boyuna endotel hücreleri12,13, düzenlenen 14. Bu gemiler vasküler direnç retina dolaşım içinde ana site oluşturmak ve bu nedenle retinal kan akımı yerel kontrol önemli bir rol oynamaktadır. Retina arteriyoller genişletici veya vasküler düz kas contractility10,15,16değişikliklerden aracılı onların luminal çapı constricting tarafından retina kılcal kan akışını düzenler. Moleküler mekanizmalar hangi Retina arteriyoller düzenleyen Retina perfüzyon bu nedenle nerede arterioler düz kas hücreleri erişilebilir ve koşulları olabildiğince fizyolojik olarak yakın Okulu’nu hazırlıklar gerektirir anlama.
Ex vivo hazırlıklar izole Retina kan damarlarının ederken hala onların işlevsellik ve altta yatan endotel ile Birleştiricisi koruyarak vasküler düz kas hücreleri erişim sağlar. İzole gemileri kullanan bugüne kadar en çalışmaları büyük sığır veya domuz arteryel gemilerin üzerinde (60-150 µm) odaklanmıştır. Bunlar piyasada bulunan tel veya vasküler düz kas hücre contractile mekanizmaları17,18farmakolojik sorgulama etkinleştirmek için basınç myograph sistemleri monte edilebilir. Böyle hazırlıkları büyük ölçüde normal şartlar altında retinal vasküler fizyoloji ile ilgili bilgilerimizi katkıda bulunmuştur. Kaç çalışmalar Retina arteriyoller küçük laboratuvar hayvan–dan onların daha küçük çapta izole kullandık (~ 8-45 µm) geleneksel myography sistemleri19,20,21,22bunların kullanımı engeller. Önemli bir avantaj, ancak, küçük Laboratuvar hayvanlarının gemileri genetik olarak değiştirilmiş, transgenik ve retina hastalığı modelleri geniş durumu kullanmaktır. Küçük Laboratuvar hayvanlarının da vivo içinde müdahale çalışmaları için daha fazla mükellef bulunmaktadır.
Burada izole ve sıçan retina arteriyoller basınç myography deneyleri için cannulating için basit iletişim kuralları açıklar. Bu gemiler kullanarak Ca2 + görüntüleme ve Elektrofizyoloji iletişim kuralları da ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Bunlar daha fazla vasküler düz kas contractility ve kan akımı retina Yönetmeliği kazandırabileceğini.
Yukarıda açıklanan protokoller pratik gerektirir ama çok az sorun giderme adımları konusunda ulaşılabilir olmalıdır. Ortalama bir günde 6-8 kullanışlı arteriyoller izolasyonu elde etmek ve 3-4 başarılı deneyler ulaşmak. Karşılaşılan sorunlar, ancak, başarı oranlarını artırmaya yardımcı olmak için alınan bazı adımlar vardır. Zaman zaman biz bulduk, özellikle genç rats (< 8 hafta), kullanırken arteriyoller verimi düşük olabilir. Bu sorunu aşmak için her bir toz arasında retina dokusunun (10-30 s 500 x g) centrifuging içinde 1.12-1.14 adım öneririz. Bu kez damarları verimini artırmak için yardımcı olur ancak aynı zamanda hücre artıkları hazırlık içinde miktarını artırır.
Basınç myography çalışmalar kapları cannulating zaman arteriyoller yakın çatallanma site i ciddi herhangi bir yan dalları için dikkatli bir şekilde kontrol etmek önemlidir. Bu ortak bir neden kaçak ve basınç kaybı deneme sırasında temsil eder. [Ca2 +]ben iletişim kuralları ile ortaya çıkabilir ana konu yükleme boya düzeyidir. Zavallı boya yükleme düşük sinyal-gürültü oranı, normal Ca2 + homeostazı çalışmasının sonuçlarında aşırı yükleme sırasında yol açar. Ya bu sorunların olasılığını azaltmak için Retina homogenate küçük bir aliquot kaldırılabilir ve izole kaplar periyodik olarak yükleme iletişim kuralı sırasında kontrol. Girişim yama-kelepçe deneyler, gigaseal formasyonu başarı oranını olduğunda nasıl son derece bağımlı de bazal lamina sindirmek. Ne zaman başlangıçta bu protokol test veya yeni birçok enzim kullanarak bu enzim sindirim konsantrasyon/süresi ayarlamak gerekli olabilir. Dikkatle endotel ve düz kas katmanları ayrılması izleme yeterince bazal kaldırmak için yeterli sindirim sağlayacak laminal erişim kazanmak için. Dikkatli izlenmesi de gemi sıkmak başlar gibi meydana gelen aşırı sindirim, önlemek gereklidir. Bu durum ortaya çıkarsa, düz kas hücreleri sık sık düzeltme eki kelepçe kayıt için çok kırılgan. Enzimler uygularken DNaz eklemek önemlidir ben üzerinden kurtarılmış DNA iplikçiklerini kaldırılmasını sağlamak için yalıtım işlemi sırasında hücreler zarar görmüş. DNA parçalarının yapışkan ve Temizleme işlemi (adım 4.4), son aşamalarında arteriyol için uymaları forseps neden kez gemi kaybı sonuçlanan. Gemilerin temizlik Teknik olarak zor ve en yüksek büyütme oranını en iyi olası ucu çapının kapalı forseps (20 X) nazik süpürme hareketleri ile gerçekleştirilir. Temizleyicileri arasında laboratuvar rulo ile forseps temiz.
Vurgulanan daha önce bir anahtar motivasyon arkasında bu el yazması özetlenen protokolleri gelişimi daha iyi kan akımı retinal vasküler hastalıklar sırasında neden bozulur anlamak için oldu. En-in bizim iş bugüne Diyabetik göz hastalığı28,33üzerinde odaklanmıştır. Arteriyoller kemirgen modeller 1 bölümünde açıklanan yöntemleri kullanarak diyabetin Retina izole olabilir. Diyabetik hayvanlardan izole Retina arteriyoller üzerinde deney yakından tarafından damarları vivo içindedeneyimli hiperglisemik koşulları çoğaltmak denemek önemlidir. Bu nedenle, normalde yalıtım ve 25 mM deneysel çözümler D-glikoz seviyelerini yükseltmek. Vasküler Bodrum membranlar kalinlasma diyabet34,35sırasında Retina damarlarında iyi tanınan bir olgudur. Hayvanlar uzun süreli diyabet (> 1 ay hastalık süresi) kullanırken, artan enzim konsantrasyonları veya sindirim kez kez yama-kelepçe kayıt yöntemleri uygulamayı etkinleştirmek için gereklidir.
Ex vivo kullanmanın önemli bir sınırlama retinal vasküler Fizyoloji çalışması için Retina arteriyoller izole ve patofizyolojisi çevreleyen Retina neuropile kayıptır. Kaldırma Retina gliyal ve nöronal hücre hücre fizyolojisi çalışmaları retinal vasküler düz kas hücreleri için kolay erişim sağlar, ancak, gemilerin yanıt vazoaktif arabulucu olarak önemli ölçüde devamsızlık ve Retina varlığı değiştirebilirsiniz doku. Adenozin tri-fosfat (ATP), eylemler Örneğin, bu noktada iyi bir örnek sağlar. İçinde izole kaplar36sağlam bir daralma Retina arteriyoller, ATP Tetikleyicileri eklenmesi sıçan, sağlam bir neuropile varlığı ise37damarlar dilate. Bu nedenle, mümkün olan her yerde, biz genellikle izole arteriyol hazırlıklarımız Retina bütün bağlar- ex vivo ve in vivo ölçümleri damar çapı ve kan akışı16,37 kullanarak anahtar bulgular doğrulamayı deneyin . Belirtmek gerekirse, küçük arteriyoller ve kılcal domuz Retina bütün periosteum ex vivo38,39‘ eğitimi için yeni yöntemler son zamanlarda ortaya çıkmıştır. Böyle hazırlıkları büyük ölçüde Retina neuropile Retina arterioler ve kapiller sesi nasıl düzenler ve nasıl nöronal aktivite retina Retina haemodynamics değişimler modüle anlayışımızı geliştirmek muhtemeldir.
Bu makalede açıklanan yordamlar anlama arterioler düz kas hücre fizyolojisi izole sıçan retina arteriyoller kullanımına odaklanmış olsa da, şu anda protokolleri de endotel hücre işlevinde çalışmanın etkinleştirmek için gelişmekte olan Bu gemiler. Ön çalışma, biz Ca2 + görüntüleme ve çalışmalar kayıt patchclamp mükellef bulunmaktadır uygun endotel hücre tüpleri vermeye Retina arterioler segmentlerinin enzimatik sindirim değiştirilmesinde başarılı olmuştur. Cannulation izole arteriyoller intraluminal teslim uyuşturucu sağlayarak her iki ucunda, gelecekte de bu gemiler araştırılması etkinleştir endotel bağımlı vasodilatory yanıt-e doğru olabilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu raporda açıklanan protokoller geliştirilmesi hibe aşağıdaki finansman kuruluşları tarafından desteklenen: BBSRC (1/I026359/BB), görme (1429 ve 1822), juvenil diyabet araştırma Vakfı (2-2003-525), Wellcome Trust (074648/Z/04), için mücadele İngiliz kalp Vakfı (PG/11/94/29169), HSC R & D bölümü (STL/4748/13) ve MRC (MC_PC_15026).
Beakers | Fisherbrand | 15409083 | Or any equilavent product |
Curved Scissors | Fisher Scientific | 50-109-3542 | Or any equilavent product |
Disposable plastic pipette/ transfer | Sarstedt | 86.1174 | 6mL is best but other sizes are acceptable; remove tip to widen aperture |
Dissecting microscope | Brunel Microscopes LTD | Or any equilavent product | |
Forceps | World Precision Instruments | Dumont #5 14095 | Any equivalent fine forceps |
Pasteur pipette | Fisherbrand | 11546963 | Fire polished to reduce friction but not enough to narrow the tip |
Petri dish | Sigma-Aldrich | P7741 | Or any equilavent 10cm product |
Pipette teat | Fisherbrand | 12426180 | Or any equilavent product |
Purified water supply | Merek | Milli-Q Integral Water Purification System | Or any equilavent system |
Round bottomed test tube | Fisherbrand | 14-958-10 B | 5 mL; any equilavent product |
Seratted forceps | Fisher Scientific | 17-467-230 | Or any equilavent product |
Single edge blades | Agar Scientific | T585 | Or any equilavent product |
Sylgard | Dow Corning | 184 | Or any pliable surface |
Testtube rack | Fisherbrand Derlin | 10257963 | Or any equilavent product |
Pressure myography | |||
3-axis mechanical manipulator | Scientifica | LBM-7 | x2 (or any equilavent product) |
3-way taps | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Or any equilavent product |
Air table | Technical Manufacturing Corporation | Clean Bench | Or any equilavent product |
Analysis software | Image J | https://downloads.imagej.net/fiji/ | Free imaging software |
Analysis plugin | Myotraker | https://doi.org/10.1371/journal.pone.0091791.s002 | Custom plugin for imageJ Freely available for download |
Cannulation pipette glass | World Percision instruments | TW150F-4 | Or any equilavent product |
Computer | Dell | Optiplex 7010 | Or any equilavent product |
Digital Thermometer | RS | 206-3722 | Or any equilavent product |
Fluo-4-AM | Thermo Fisher Scientific | F14201 | Make 1 mM stock in DMSO |
Forceps | World Precision Instruments | Dumont #7 14097 | Any equivalent fine forceps |
Fura-2-AM | Thermo Fisher Scientific | F1221 | Make 1 mM stock in DMSO |
Glass bottomed recording chamber | Warner Instruments | 64-0759 | Or any equilavent product |
Helper pipette glass | World Percision instruments | IB150F-3 | Or any equilavent product |
In-line heater | Custom made | Commerical equilavent SH-27B Solution In-Line Heater from Harvard Apparatus | |
Inverted microscope | Nikon | Eclypse TE 300 | Or any equilavent product |
Manometer | Riester | LF1459 | Or any equilavent product |
Microelectrode puller | Sutter instruments | P97 | Or any equilavent product |
Microforge + Olympus CX 31 microscope | Glassworks | Fine Point F-550 | Or any equilavent product |
Micromanipulator | Sutter instruments | MP-285 | Or any equilavent product |
Multi-channel delivery manifold | Automate Scientific | Perfusion Pencil | Or any equilavent product |
Pipette filler | BD Plastipak | 1mL | Syringe heated and pulled to internal diameter of pipette |
Pipette holder | Molecular Devices | 1-HL-U | Or any equilavent product |
Suction pump | Interpet | AP1 | Converted aeration pump by reversing bellows |
Syringe | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Or any equilavent product |
Tungsten wire | Advent | W558818 | 75μm diameter |
Tygon Tubing | VWR | miscellaneous sizes | Or any equilavent product |
USB camera | Logitech | HD Pro Webcam C920 | Or any equilavent product |
Video capture software | Hypercam | version 2.28.01 | Or any equilavent product |
Water bath | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Or any equilavent product |
x20 lens | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Or any equilavent product |
x4 lens | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Or any equilavent product |
Y-connectors | World Percision Instruments | 14012 | Or any equilavent product |
Patch clamping | |||
3-way taps | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Or any equilavent product |
3-axis mechanical manipulator | Scientifica | LBM-7 | Or any equilavent product |
Air table | Technical Manufacturing Corporation | Clean Bench | Or any equilavent product |
Amphotericin B | Sigma-Aldrich | A2411 | 3 mg disolved daily in 50 μL of DMSO (sonicate to dissolve) |
Amplifier | Molecular Devices | Axopatch 200a | Or any equilavent product |
Analogue digital converter | Axon | Digidata 1440A | Or any equilavent product |
Collagenase Type 1A | Sigma-Aldrich | C9891 | 0.1mg/mL in LCH |
Computer | Dell | Optiplex 7010 | Or any equilavent product |
Digital Thermometer | RS | 206-3722 | Or any equilavent product |
DNAse I | Millipore | 260913 | Working stock 1 MU mL-1 (10 MU diluted in 10 mL LCH) |
Faraday cage | Custom made | Any equilavent commerical product | |
Fine forceps | Dumont | No. 7 | Any superfine forcep |
Glass bottomed recording chamber | Warner Instruments | 64-0759 | Or any equilavent product |
Headstage | Molecular Devices | CV203BU | Or any equilavent product |
In-line heater | Custom made | Commerical equilavent SH-27B Solution In-Line Heater from Harvard Apparatus | |
Inverted microscope | Nikon | Eclypse TE 300 | Or any equilavent product |
Microelectrode puller | Sutter instruments | P97 | Or any equilavent product |
Microforge + Olympus CX 31 microscope | Glassworks | Fine Point F-550 | Or any equilavent product |
Micromanipulator | Sutter instruments | MP-285 | Or any equilavent product |
Multi-channel delivery manifold | Automate Scientific | Perfusion Pencil | Or any equilavent product |
Patching software | Molecular Devices | Pclamp v10.2 | Or any equilavent product |
Pipette filler | BD Plastipak | 1mL | Syringe heated and pulled to internal diameter of pipette |
Pipette holder | Molecular Devices | 1-HL-U | Or any equilavent product |
Protease Type XIV | Sigma-Aldrich | P5147 | 0.01mg/mL in LCH |
Single channel pipette glass | World Percision instruments | IB150F-3 | Or any equilavent product |
Suction pump | Interpet | AP1 | Converted aeration pump by reversing bellows |
Syringe | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Or any equilavent product |
Tungsten wire | Advent | W557418 | 50μm diameter |
Tygon Tubing | VWR | miscellaneous sizes | Any equilavent product to fit |
USB camera | Logitech | HD Pro Webcam C920 | Or any equilavent product |
Water bath | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Or any equilavent product |
Whole cell pipette glass | Warner Instruments | GC150TF-7.5 | Or any equilavent product |
x20 lens | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Or any equilavent product |
x4 lens | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Or any equilavent product |
x40 lens | Nikon | 40x/0.55, WD 2.1, ∞/1.2 | Or any equilavent product |
Y-connectors | World Percision Instruments | 14012 | Or any equilavent product |
Ca2+ imaging | |||
3-way taps | Cole-Parmer | UY-30600-02 | Or any equilavent product |
3-axis mechanical manipulator | Scientifica | LBM-7 | Or any equilavent product |
Acquisition software | Cairn Research Ltd. | Acquisition Engine V1.1.5 | Or any equilavent product; microfluorimetry |
Air table | Technical Manufacturing Corporation | Clean Bench | Or any equilavent product |
Analysis software for confocal imaging | Image J | https://downloads.imagej.net/fiji/ | Free imaging software |
Computer | Dell | Optiplex 7010 | Or any equilavent product |
Confocal microscope | Leica Geosystems | SP5 | Or any equilavent product; confocal |
Digital Thermometer | RS | 206-3722 | Or any equilavent product |
Fine forceps | Dumont | No. 7 | Any superfine forcep |
Glass bottomed recording chamber | Warner Instruments | 64-0759 | Or any equilavent product |
In-line heater | Custom made | Commerical equilavent SH-27B Solution In-Line Heater from Harvard Apparatus | |
Inverted microscope | Nikon | Eclipse TE2000 | Or any equilavent product; microfluorimetry |
Monochromator | Cairn Research Ltd. | Optoscan | Or any equilavent product; microfluorimetry |
Multi-channel delivery manifold | Automate Scientific | Perfusion Pencil | Or any equilavent product |
Pipette filler | BD Plastipak | 1mL | Syringe heated and pulled to internal diameter of pipette |
Software for confocal microscope | Leica Geosystems | LAS-AF version 3.3. | Or any equilavent product; confocal |
Suction pump | Interpet | AP1 | Converted aeration pump by reversing bellows |
Syringe | BD Plastipak | 20mL Luer-lok | Or any equilavent product |
Tungsten wire | Advent | W557418 | 50μm diameter |
Tygon Tubing | VWR | miscellaneous sizes | Any equilavent product to fit |
Water bath | Grant | Sub Aqua 12 Plus | Or any equilavent product |
x100 lens | Nikon | x100 N.A. 1.3 oil | Or any equilavent product; microfluorimetry |
x20 lens | Nikon | 20x/0.40 WD 3.8, ∞/0.17 | Or any equilavent product; microfluorimetry |
x20 lens | Leica Geosystems | HCX PL FLUOTAR, 20x/0.50, ∞/0.17/D | Or any equilavent product; confocal |
x4 lens | Nikon | 4x/0.10, WD 30, ∞/- | Or any equilavent product; microfluorimetry |
x4 lens | Leica Geosystems | C PLAN, 4x/0.10, ∞/-/✝ | Or any equilavent product; confocal |
x63 lens | Leica Geosystems | HCX PL APO, 63x/1.40 – 0.60 OIL CS ∞/0.17/E | Or any equilavent product; confocal |
Y-connectors | World Percision Instruments | 14012 | Or any equilavent product |
Pipettes | Specifications and settings for fabrication of pipettes for experimentation | ||
Helper pipette | World Percision instruments | IB150F-3 | Inner diameter: 0.86 mm Ramp: 261 Pressure: 300 Heat: 280 Pull : 0 Velocity: 56 Time: 250 No of cycles: 4 Tip diameter: 0.5-2 μm Polishing: yes Final Resistance: >10 MΩ |
Cannulation pipette | World Percision instruments | TW150F-4 | Inner diameter: 1.17 mm Ramp: 290 Pressure: 300 Heat: 280 Pull : 0 Velocity: 58 Time: 150 No of cycles: 4 Tip diameter: 3-10 μm Polishing: no Final Resistance: <1 MΩ |
On-cell patching | World Percision instruments | IB150F-3 | Inner diameter: 0.86 mm Ramp: 261 Pressure: 300 Heat: 280 Pull : 0 Velocity: 56 Time: 250 No of cycles: 4 Tip diameter: 0.5-2 μm Polishing: yes Final Resistance: >5 MΩ |
Whole-cell patching | Warner Instruments | GC150TF-7.5 | Inner diameter: 1.17 mm Ramp: 296 Pressure: 200 Heat: 287 Pull : 0 Velocity: 50 Time: 250 No of cycles: 4 Tip diameter: 2-3 μm Polishing: helpful but not necessary Final Resistance: 1-2 MΩ |