Exploring arteriellen glatten Muskelzellen KV7 Kalium Kanal Funktion mit Patch-Clamp-Elektrophysiologie und Druck Myographie

Summary

Messungen der KV7 (KCNQ) Kaliumkanal-Aktivität in isolierten arteriellen Myozyten (mit Patch-Clamp-elektrophysiologischen Techniken) parallel mit Messungen constrictor / Dilatator Antworten (mit Druck Myographie) können wichtige Informationen über die Rolle von KV7 Kanäle in vaskulären glatten Muskelzellen Physiologie offenbaren und Pharmakologie.

Abstract

Kontraktion oder Entspannung der glatten Muskelzellen in den Wänden von Arterien Widerstand bestimmt die Gefäßdurchmesser und steuert dadurch Blutfluss durch das Gefäß und trägt zur systemischen Blutdrucks. Die Kontraktion Verfahren wird vor allem durch cytosolische Calcium-Konzentration ^{([Ca2 +]} _cyt), die ihrerseits durch eine Vielzahl von Ionen-Transporter und Kanäle gesteuert ist geregelt. Ionenkanäle sind gemeinsame Zwischenstufen in Signaltransduktionswegen durch vasoaktive Hormone aktiviert, um Vasokonstriktion oder Vasodilatation bewirken. Und Ionenkanäle werden oft von Therapeutika entweder absichtlich (z. B. Calcium-Kanal-Blocker zur Gefäßerweiterung und Blutdrucksenkung induzieren) oder unabsichtlich (zB zu unerwünschten kardiovaskulären Nebenwirkungen induzieren) ausgerichtet.

KV7 (KCNQ) spannungsgesteuerten Kaliumkanäle sind kürzlich als wichtige physiologische und therapeutische targ verwickeltets für die Regulierung der Kontraktion der glatten Muskulatur. Um die spezifischen Rollen von KV7 Kanäle sowohl physiologische Signaltransduktion und in den Aktionen von therapeutischen Wirkstoffen aufzuklären, müssen wir untersuchen, wie ihre Tätigkeit moduliert wird auf zellulärer Ebene sowie die Auswertung ihren Beitrag im Rahmen des intakten Arterie.

Die Ratte Mesenterialarterien ein nützliches Modellsystem. Die Arterien können leicht zerlegt werden, von Bindegewebe gereinigt und verwendet, um isolierten arteriellen Myozyten für Patch-Clamp-Elektrophysiologie vorzubereiten oder kanüliert und unter Druck zur Messung von Vasokonstriktor / Vasodilatator Reaktionen unter relativ physiologischen Bedingungen. Hier beschreiben wir die Methoden für beide Arten von Messungen verwendet und bieten einige Beispiele, wie das experimentelle Design integriert, um ein klareres Verständnis der Rollen dieser Ionenkanäle in der Regulation des Gefäßtonus bereitzustellen.

Protocol

Ein. Chirurgische Exzision des Dünndarms Mesenteriale Vascular Arcade Anesthetize eine 300-400 g Sprague-Dawley Ratten mit Isofluran (4%) durch Inhalation verabreicht. Führen Sie eine Mittellinie Laparotomie den Dünndarm Mesenterium aussetzen. Exteriorisieren den Dünn-und Dickdarm durch den Bauchschnitt mit großer Sorgfalt zu Trauma für den Darm und exponierten Mesenteriums vermeiden. Gently fächern das Mesenterium sich über steriler Gaze. Chirurgisch Verbrauchsteuern der Dünndarm…

Discussion

Die Methoden und experimentelle Ansätze beschrieben, hier sind ziemlich robust und kann klare und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, wenn sie mit viel Liebe zum Detail angelegt. Geeignet elektrophysiologischen Ableitungen und Konstriktion / Dilatation einer arteriellen Segmente abhängig von der Gesundheit der Zellen und Arterien-Segmente sind. Zellpräparationen kann von Tag zu Tag variieren, auch mit dem gleichen Protokoll. Isolation Solutions kann bis zu 2 Wochen verwendet werden, aber wenn die Qualität der Ze…

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sodium Chloride	Sigma	S5886	Dissecting Solution: 145 Bath solution for Electrophysiology*: 140 Internal solution for electrophysiology: 10 Isolation solution for myocytes*: 140 Bath solution for pressure myography: 145 Lumen solution for pressure myography: 145
Potassium chloride	Sigma	P5405	Dissecting Solution: 4.7 Bath solution for Electrophysiology*: 5.36 Internal solution for electrophysiology: 135 Isolation solution for myocytes*: 5.36 Bath solution for pressure myography: 4.7 Lumen solution for pressure myography: 4.7
Potassium EGTA	Sigma	E4378	Internal solution for electrophysiology: 0.05
HEPES	Sigma	H9136	Bath solution for Electrophysiology*: 10 Internal solution for electrophysiology: 10 Isolation solution for myocytes*: 10
Disodium hydrogen phosphate	Sigma	S5136	Isolation solution for myocytes*: 0.34
Potassium hydrogen phosphate	Sigma	P5655	Isolation solution for myocytes*: 0.44
Magnesium Chloride	Sigma	M2393	Bath solution for Electrophysiology*: 1.2 Internal solution for electrophysiology: 1 Isolation solution for myocytes*: 1.2
Calcium Chloride	Sigma	C7902	Bath solution for Electrophysiology*: 2 Isolation solution for myocytes*: 0.05
Sodium phosphate	Fisher Scientific	BP331-1	Dissecting Solution: 1.2 Bath solution for pressure myography: 1.2 Lumen solution for pressure myography: 1.2
Magnesium Sulfate	Sigma	M2643	Dissecting Solution: 1.17 Bath solution for pressure myography: 1.17 Lumen solution for pressure myography: 1.17
MOPS	Fisher Scientific	BP308	Dissecting Solution: 3 Bath solution for pressure myography: 3 Lumen solution for pressure myography: 3
Pyruvic acid	Sigma	P4562	Dissecting Solution: 2 Bath solution for pressure myography: 2 Lumen solution for pressure myography: 2
EDTA dihydrate	Research Organics	9572E	Dissecting Solution: 0.02 Bath solution for pressure myography: 0.02 Lumen solution for pressure myography: 0.02
D-Glucose	Sigma	G7021	Dissecting Solution: 5 Bath solution for Electrophysiology*: 10 Internal solution for electrophysiology: 20 Isolation solution for myocytes*: 10 Bath solution for pressure myography: 5 Lumen solution for pressure myography: 5
Bovine serum albumin	Sigma	A3912	Dissecting Solution: 1% Lumen solution for pressure myography: 1%
pH			Dissecting Solution: 7.4 Bath solution for Electrophysiology*: 7.3 Internal solution for electrophysiology: 7.2 Isolation solution for myocytes*: 7.2 Bath solution for pressure myography: 7.4 Lumen solution for pressure myography: 7.4
Osmolarity			Dissecting Solution: 300 Bath solution for Electrophysiology*: 298 Internal solution for electrophysiology: 298 Isolation solution for myocytes*: 298 Bath solution for pressure myography: 300 Lumen solution for pressure myography: 300
			*11
			Table 1. Components of solutions used in the experiment.