Özet

Rechtsventrikulären systolischen Druck Messungen in Kombination mit Harvest of Lung and Immune Gewebeproben in Mäuse

Published: January 16, 2013
doi:

Özet

Eine spezifische und schnelle Protokoll gleichzeitig zu untersuchen Funktion der rechten Herzkammer, Lungenentzündung, und die Immunantwort als Lernwerkzeug beschrieben. Video und Figuren beschreiben Physiologie und Mikrodissektion Techniken in einer organisierten Team-Ansatz, anpassungsfähig an für kleine bis große Studien verwendet werden soll.

Abstract

Die Funktion der rechten Herz ist, um Blut durch die Lunge zu pumpen, was eine Verknüpfung rechte Herz Physiologie und pulmonalvaskulären Physiologie. Die Entzündung ist eine gemeinsame Modifizierer von Herz-und Lungenfunktion, durch Ausarbeitung Zellinfiltration, Produktion von Zytokinen und Wachstumsfaktoren, und durch Initiieren Umbauprozesse ein.

Im Vergleich zu dem linken Ventrikel, der rechte Ventrikel eine Niederdruck-Pumpe, die in einem relativ schmalen Bereich von Druckänderungen arbeitet. Erhöhte Lungenarteriendrucks sind mit erhöhten Druck in der Lunge Gefäßbett und pulmonaler Hypertonie 2 zugeordnet. Pulmonaler Hypertonie ist oft mit entzündlichen Lungenerkrankungen, z. B. chronische obstruktive Lungenerkrankung oder Autoimmunerkrankungen 3 zugeordnet. Da pulmonale Hypertonie verleiht eine schlechte Prognose für die Lebensqualität und die Lebenserwartung ist viel Forschung zum Verständnis der Mechanismen, die mig gerichtetht Ziele für pharmazeutische Interventionen 4 sein. Die größte Herausforderung für die Entwicklung von wirksamen Management-Tools für die pulmonale Hypertonie bleibt die Komplexität der gleichzeitigen Verständnis der molekularen und zellulären Veränderungen im rechten Herzen, der Lunge und des Immunsystems.

Hier präsentieren wir eine prozedurale Workflow für die schnelle und präzise Messung von Druckänderungen im rechten Herzen von Mäusen und die gleichzeitige Ernte von Proben aus Herz, Lunge und Immunsystem Gewebe. Die Methode beruht auf der direkten Katheterisierung des rechten Ventrikels über die Jugularvene in enger Oberkörper Mäuse, erstmals in den späten 1990er Jahren als Surrogat Maß für Druck in den Lungenarterien 5-13 entwickelt wurde. Die organisierte Team-Ansatz ermöglicht eine sehr schnelle rechten Herzkatheter-Technik. Dies macht es möglich, die Messungen bei Mäusen, die spontan atmen Raumluft durchzuführen. Die Organisation des Work-Flow in verschiedenen Work-Bereichereduziert Zeitverzögerung und eröffnet die Möglichkeit, gleichzeitig Physiologie Experimente und Ernte Immunsystems, Herz-und Lungengewebe.

Die prozedurale Workflow hier skizzierten kann für eine Vielzahl von Labor und Studiendesigns angepasst werden, von kleinen, gezielten Experimenten bis hin zu großen Drogen-Screening-Assays. Die gleichzeitige Erfassung von Herzphysiologie Daten erweitert, um Echokardiographie 5,14-17 und Ernte von Herz, Lunge und Immunsystem Gewebe umfassen kann reduziert die Anzahl von Tieren benötigt, um Daten, die die wissenschaftliche Wissensbasis vorwärts bewegen zu erhalten. Die prozedurale Workflow präsentiert auch hier eine ideale Basis zur Erkenntnisgewinnung der Netzwerke, die Immun-, Lungen-und Herzfunktion zu verknüpfen. Die gleichen Prinzipien hier skizzierten lässt sich an andere oder zusätzliche Organe zu studieren, wie benötigt werden.

Protocol

Ein. Vorbereitung Bereiten Sie die folgenden Lösungen und Rohre (Tabelle 1) wie folgt: Hanks-Lösung, kein Kalzium, Magnesium oder Indikators mit Penicillin (100 U / ml) / Streptomycin (100 mg / ml). Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS), 1x, kein Kalzium, kein Magnesium. Ethanol, 70%, 500 ml machen. Gepuffertem Formaldehyd, 7-10% mit PBS, 500 ml machen. Anästhesie-Lösungen: Avertin. Vorsichtig mit 5 ml 2-Methyl-2-Butanol bis 5 g…

Representative Results

Der primäre Endpunkt zum Erhalten rechte Herz Druckkurven wird durch die korrekte Position des rechten Herzens Katheters erreicht. Die Form der Druck-Zeit-Kurven ist kritisch, da die richtige Plazierung des Katheters im Inneren des rechten Ventrikels in Druckplateaus führen wird (Abbildung 4). Spiky Kurven stattdessen zeigen einen Katheter, der durch die Atmung oder Herzschlag Bewegung gegen die Wand des rechten Ventrikels bewegt wird. Um mögliche Schwierigkeiten bei der Stufe der Überleben der Tier…

Discussion

Die experimentelle Strömung hier skizzierten ermöglicht eine schnelle und gleichzeitige Messung der rechten ventrikulären systolischen Druck und Ernte von Proben für die Analyse der Antworten in der Lunge, des Herzens und des Immunsystems bei Mäusen. Das Verfahren kombiniert Herzen Physiologie Messungen Mikrodissektion und anschließende Gewebe Ernte für Studien an lebenden Zellen, histologische Analyse oder omics-Analyse der Gewebe. Der gesamte Vorgang dauert weniger als 20 Minuten pro Maus. Wegen der Arbeit-Bere…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

R01HL082694 (JW);; American Heart Association, Founders affiliate (0855943D, GG); Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health 1R21HL092370-01 (GG), 1R01 HL095764-01 (GG) finanziert Stony Wold – Herbert Fund, New York (SHP).

Materials

Name Company Catalogue number Comments (optional)
Reagents
2-Methyl-2-butanol Sigma-Aldrich 152463
2,2,2-Tribromoethanol Sigma-Aldrich T48402
disinfectant soap (Coverage Spray TB plus Steris) Fisher Scientific 1629-08
Ethyl Alcohol, 200 Proof, Absolute, Anhydrous ACS/USP Grade PHARMCO-AAPER 111000200 Dilute to 70 % with distilled water
Formaldehyde solution Sigma-Aldrich F1635-500ML Dilute to a 7-10 % formaldehyde concentration at a PBS concentration of 1x using PBS stock solution and water
Hanks solution, no calcium, magnesium Fisher Scientific 21-022-CV
O.C.T Tissue-Tek 4583
Penicillin (10,000 U/ml) / Streptomycin (10,000 mg/ml) solution Thermo Scientific SV30010
Phosphate buffered saline (PBS), no calcium, no magnesium, 1x and 10x solutions Fisher Scientific
Sodium pentobarbital 26% Fort Dodge Animal Health NDC 0856-0471-01
Labware
Plates 12, 24, 96 well Falcon
Transfer Pipet Fisher Scientific 13-711-9BM
Tube, EDTA coated Sarstedt 2013-08
Tubes 0.65 ml and 1.7 ml micro-centrifuge VWR
Tubes 12 x 75 mm polypropylene Fisher Scientific 14-956-1D
Tubes, various sizes, polypropylene Fisher Scientific
Instruments
Forceps, Dumon #5 Fine Fine Science Tools 11254-20
Forceps, extra fine graefe -0.5 mm tips curved Fine Science Tools 11152-10
Forceps, extra fine graefe -0.5 mm tips straight Fine Science Tools 11150-10
Cannula 18 ga, 19 ga BD Precision Glide Needles Cut to optimal length, blunted and outside rasped to create a rough outside surface.
Scissors, Dissector scissors-slim blades 9 cm Fine Science Tools 14081-09
Suture for BAL, braided silk suture, 4-0 Fine Science Tools SP116
Suture for right heart catheterization, braided silk suture, 6-0 Teleflex medical 18020-60
Syringe, 1 ml BD 309659
Equipment
Amplifier, PowerLab 4/30 ADInstrument Model ML866
Catheter, pressure F1.4 Millar Instruments, Inc 840-6719
Dissecting Microscope Variscope
Forceps, Vannas spring scissors-2 mm blades Fine Science Tools 15000-00
Halogen Illuminated Desk Magnifier Fisher Scientific 11-990-56
Laptop computer Asus Model number A52F i5 processor; 15 inch
Light Source Amscope HL-250-A
Pressure Control Unit Millar Instruments, Inc PCU-2000
Software, Labchart-Pro V.7 AD Instruments

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