オルガン チャンバーとも呼ばれる隔離された組織槽は、薬理学の分野で 150 年以上にわたって使用されてきたツールであり、さまざまなアゴニストの添加を含む刺激への曝露に対する組織の収縮性と弛緩反応を評価します。1. この技術は、1980 年に内皮細胞のパイオニアであるフルチゴットとザワドスキーが心臓血管系のシグナル伝達分子である一酸化窒素を発見した際の最も画期的な科学的発見の XNUMX つで使用されました。2 彼らは1998年のノーベル生理学賞を受賞しました。 システムの多様性と多様な薬物/アゴニストの使用により、さまざまな細胞経路の調査、受容体と受容体シグナル伝達の特徴付けが可能になります1. これらの側面を理解することで、科学者は、高血圧、喘息、糖尿病、心不全などの障害に苦しむ何百万人もの患者を治療するために現在使用されている数多くの治療法を開発することができました。
現在まで、隔離された組織浴は、多くの利点があるため、基礎研究や医薬品開発において血管反応性研究を実施するために依然として一般的に使用されています。 組織オルガンバスシステムには、通常、マウス腸間膜からブタ回腸までのさまざまなサイズの組織の取り付けに対応するために、さまざまな寸法と形状のアクセサリが付属しています。1. 通常、薬物受容体親和性、シグナル伝達、二次メッセンジャーの生成などの個々のステップを調査するのに役立つ他の手法とは異なり、組織浴により、研究者はこれらすべてのステップの統合からの結果を研究できます。 この技術の不可欠な利点は、生きている小さな組織が実験中に組織全体として機能できることです。 結果として得られる生理学的な収縮または弛緩反応を外挿して、組織全体に適用される健全な仮説を生成することができます。これは、実験薬が生物全体でどのように機能するかを視覚化および予測するための資産です。
隔離された組織槽は、望ましい生理学的条件を提供することにより、組織の完全性を長時間維持します インビトロ 血管反応性反応を測定しながら。 温度、酸素供給、および灌流液の組成 (電解質、栄養素、pH) などの条件を制御することで、低酸素症、高炭酸ガス血症、または単に通常の生体内生理学的条件などのさまざまな環境での血管収縮応答の変化を調査できます。刺激の存在。 関心のある組織が慎重に収穫された後、幅 3 ～ 4 mm のリングの組織セグメントが、内腔を通して配置され、等尺性力変換器に接続された XNUMX つの金属あぶみの間に吊り下げられます。 灌流液で満たされたオルガンバスは設定温度に予熱され、リングは何度も洗浄されます。
安定化の期間の後、既知の濃度の塩化カリウムを添加して最大収縮を決定し、収穫中に組織に損傷があったことを示しているため、収縮に失敗したリングは除外されます。 塩化カリウムを洗浄し、組織を休ませた後、デジタルデータ取得ソフトウェアを使用してコンピューターとインターフェースをとった力-変位トランスデューサーを介して血管反応性データ収集を行います。 一般に、血管反応性応答は、調査対象の薬物の濃度を追加することによって実行される濃度-応答曲線によって評価されます。 アンタゴニストの存在下または非存在下で目的のアゴニストを使用することにより、薬理学的特性および受容体結合に関する無数の追加情報を得ることができます。 相対的有効性 (EMAX) と効力 (EC50) を計算し、他のアゴニストまたは異なる環境条件下での同じ組織の応答と比較することができます。
気道は、呼吸器疾患における気管、気管支、および細気管支の血管反応性を調査するために、組織浴で評価できます。 たとえば、Gauthier らは 1992 年にこの手法を使用して早産子羊の気道の XNUMX 世代を研究し、世代が構造機能に及ぼす影響を調査しました。3. Dr. Magzoub と同僚は、興味深い記事を カナディアン ジャーナル オブ フィジオロジー アンド ファーマコロジー そこで彼らは、炎症性サイトカインタンパク質であるレプチンがモルモットの気管平滑筋 (TSM) に及ぼす潜在的な収縮効果と、このホルモンの可能な作用機序を評価しました。 インビトロ ティッシュバス実験4. 以前の研究では、レプチンが喘息などの反応性肺の状態で役割を果たすことが報告されており、慢性閉塞性肺疾患 (COPD) 患者の気管支、肺胞、および近位気道でより高いレベルで発現されることが報告されています。5、6. 研究はまた、レプチンが冠血管平滑筋の収縮の増加に寄与していることを明らかにしました7 レプチン（Ob-R）受容体経路を介した肺機能の障害8、9. 採取した気管を洗浄した後、軟骨リングを一緒に縫合することにより、同じ長さの気管チェーンを組み立てました。 レプチン単独またはカルバコール（CCh）との気管組み立てリング血管反応性応答は、用量反応曲線を介して臓器チャンバーで研究されました。 気道過敏性を模倣することが知られている IgE およびオボアルブミン (OVA) 感作モルモット TSM でのレプチンとのインキュベーション10 i生体内、能動的または受動的な感作の影響を調べるために実施されました。 綿棒を使用して、管腔表面のスクラブを介して上皮露出グループの上皮を後で剥ぎ取り、Ob-Rアンタゴニストを使用してOb-R受容体の関与を解明しました。
この研究では、TSM の統計的に有意な濃度依存性レプチン収縮効果が報告されました。 さらに、レプチンでの以前のTSMインキュベーションは、CChの添加により収縮性の増加を示し、CCh誘発収縮に対するレプチンの相乗効果を示しています。 Ob-Rアンタゴニストの存在下では、レプチン収縮の平均パーセンテージは、上皮露出気管と上皮無傷気管の両方で減少しました。 これは、レプチンの収縮作用における受容体Ob-Rの意味を伝えます。 Ob-R受容体をブロックしてもレプチン収縮は完全には消失しなかったため、レプチン収縮能力に関与する他の可能な補完メカニズムを決定するには、さらなる研究が必要です。 さらに、レプチン生成収縮の効力の増加は、IgE 受動感作よりも能動 OVA 感作でより明確に観察され、この現象は強力な血管弛緩剤である一酸化窒素とプロスタグランジン E の減少に起因することを示唆しています。2 （PGE2）。 高レベルの循環レプチンを伴う病的肥満や喘息などの状態は、TSM 緊張の調節因子としてのレプチンの相加的な役割により、気道反応性の悪化を示す可能性があります。
結論として、ティッシュバスでの血管反応性研究は強力です インビトロ いくつかの呼吸器疾患の病態生理学を理解し、標的気道組織で新しく開発された治療法をテストすることに加えて、気道平滑筋緊張に対するいくつかの薬剤の影響を研究するのに関連する方法。
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