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Articolo metodologico

Analisi quantitativa della composizione cellulare nelle lesioni aterosclerotiche avanzate del muscolo liscio delle cellule Lineage-Tracing topi

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DOI:

10.3791/59139

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20 febbraio 2019

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In questo articolo

Sommario

Vi proponiamo un protocollo standardizzato per caratterizzare la composizione cellulare delle lesioni aterosclerotiche murine di stadio avanzato compreso di metodi sistematici di dissezione animale, inclusione di tessuti, taglio, colorazione e analisi delle arterie brachiocefaliche dai topi di atheroprone del muscolo liscio delle cellule lignaggio traccia.

Abstract

L'aterosclerosi rimane la principale causa di morte nel mondo e, nonostante innumerevoli studi preclinici che descrive promettenti bersagli terapeutici, nuovi interventi sono rimasti sfuggenti. Questo è probabilmente dovuta, in parte, a una dipendenza da modelli preclinici di prevenzione che studiano gli effetti delle manipolazioni genetiche o trattamenti farmacologici sullo sviluppo di aterosclerosi, piuttosto che di malattia stabilita. Anche, i risultati di questi studi sono spesso confusione perché l'uso delle analisi di lesione superficiale e una mancanza di caratterizzazione delle popolazioni di cellule di lesione. Per aiutare a superare questi ostacoli traslazionali, proponiamo un maggiore affidamento su modelli di intervento che impiegano indagine dei cambiamenti nella composizione cellulare a livello di singola cellula di macchiatura di immunofluorescenza e microscopia confocale. A tal fine, descriviamo un protocollo per la prova di un presunto agente terapeutico in un modello murino di intervento compreso un approccio sistematico per la dissezione animale, l'incorporamento, sezionamento, colorazione e quantificazione delle lesioni dell'arteria brachiocefalica. Inoltre, a causa della diversità fenotipica delle cellule all'interno delle lesioni aterosclerotiche ritardo-fase, descriviamo l'importanza di utilizzare sistemi di cellula-specifico, inducibile lignaggio traccia mouse e come questo può essere sfruttato per caratterizzazione imparziale delle popolazioni di cellule della lesione aterosclerotica. Insieme, queste strategie possono assistere i biologi vascolari più accuratamente gli interventi terapeutici di modellare ed analizzare la malattia aterosclerotica e speriamo che si tradurranno in un più alto tasso di successo negli studi clinici.

Introduzione

L'aterosclerosi è la principale causa di morbilità e mortalità in tutto il mondo sottostante la maggior parte di malattia dell'arteria coronaria, malattie delle arterie periferiche e di colpo. Ritardo-fase aterosclerosi coronaria può portare a complicazioni gravi tra cui contabilità l'infrazione del miocardio quasi il 16% del mondo popolazione mortalità1,2. A causa di un impatto devastante sulla salute pubblica, notevoli sforzi compiuti per decifrare i meccanismi che guidano la progressione di aterosclerosi, così come per sviluppare nuove strategie terapeutiche. Ancora, il tasso di probabilità di approvazione ....

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Protocollo

Procedure, la gestione e allevamento degli animali sono state approvate dal comitato di uso e cura degli animali istituzionale Università di Pittsburgh e l'Università della Virginia.

1. generazione di SMC lignaggio traccia topi

  1. Razza Myh11- Cre/ERT2 maschi28 (Jackson Laboratory; #019079) con le femmine R26R-EYFP (Jackson Laboratory; #006148) per ottenere Myh11- Cre/ERT2+ R26R-EYFP+ + maschi.
  2. Allevare il Myh11- Cre/ERT2+ R26R-EYFP+ + maschi con i topi ApoE- / - femminili (laboratorio di Jackson; #002052). Attraversare....

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Risultati

Myh11- Cre/ERT2 R26R-EYFP Apoe- / - topi sono stati iniettati con tamoxifene tra sei e otto settimane di età prima di essere alimentati una dieta grassa alta. A 18 settimane della dieta grassa alta alimentazione, due gruppi di otto topi sono stati trattati settimanalmente con un anticorpo monoclonale anti-IL-1 β topo o un controllo di IgG isotipo-pari a 10 mg/kg per 8 settimane (Figura 1)7. Topi sono stati sacrifica.......

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Discussione

Nonostante decenni di ricerca e progressi tecnici nello studio della aterosclerosi, il campo ha una storia deludente di tradurre le scoperte scientifiche a terapie cliniche34,35. Questo fenomeno può essere spiegato in parte dalle discrepanze in modelli animali, disegni sperimentali e analisi della lesione. Qui, descriviamo una pipeline sperimentale che abbiamo usato per analizzare la composizione cellulare in lesioni aterosclerotiche avanzate utilizzando lignaggi.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo il centro per l'Imaging biologico (supportato da NIH 1S10OD019973-01) presso l'Università di Pittsburgh per la loro assistenza. Questo lavoro è stato supportato da è supportato da Scientific Development Grant 15SDG25860021 dall'associazione americana del cuore di r.a.b. D.G. è stata sostenuta dal NIH concedere F30 HL136188.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
16% Paraformaldeide soluzione acquosa Microscopiaelettronica ScienzeRT 15710Perfusione e fissazione tissutale
23G ago a farfallaFisherBD367342
25G agoFisher14-821-13D 
Microscopio confocale A1Microscopio confocaleNikon
Anticorpo ACTA2-FITC (topo)Sigma AldrichF3777Anticorpo primario
Alexa-647 anti capraInvitrogenA-21447Anticorpo secondario
Soluzione di smascheramento dell'antigene, a base di acido citricoVector LabsH-3300Soluzione di recupero dell'antigene
Chow DietHarlan TekladTD.7012
Vetrino coprioggettiFisher12-544-14Qualsiasi vetro di copertura 50 x 24 mm
DAPI (4',6-Diamidino-2-Fenilindolo, Dicloridrato)InvitrogenD1306Nucleo fluorescente controcolorazione
Donkey Alexa-488 anti-coniglioInvitrogenA-21206Anticorpo secondario
Donkey Alexa-555 anti-rattoAbcamab150154Anticorpo secondario
DPBS 10X senza Calcio e MagnesioGibco14200166PBS per diluizioni e lavaggi in soluzione. Diluire a 1x in acqua deionizzata
Cassetta per inclusioneFisher15-182-701D
Tubo a vuoto ETDAFisher02-685-2B
Etanolo 200 proofDecon2701
Tampone in schiumaFisher22-222-012
Gelatina da pelle di pesce d'acqua freddaAnticorpo Sigma AldrichG7765
GFP (capra)abcamab6673Anticorpo primario
di capra ControlloIgG Vector LabsI-5000Controllo IgG
Dieta ricca di grassiHarlan TekladTD.88137
ImageJNIHProgramma per computer https://imagej.nih.gov/ij/ 
Anticorpo LGALS3 (ratto)CedarlaneCL8942APAnticorpo primario
LSM700 Microscopio confocaleZeissVetrini
microscopio, Superfrost PlusFisher12-550-15
Lame per microtomoFisher30-538-35
Controllo IgG di topoVector LabsI-2000Controllo
IgGSoftware di imaging degli elementi NISNikonper l'acquisizione di immagini z-stack
Siero di cavallo normaleSigma AldrichH1270
Pap PenFisher50-550-221
Olio di arachidiSigmaP2144
Prolong gold Antifade mountantInvitrogenP36930Supporto di montaggio 
Controllo IgG di coniglioVector LabsControllo IgG I-1000IgG
rattoControllo IgG Vector LabsI-4000Controllo IgG
Anticorpo RUNX2 (coniglio)Abcamab192256anticorpi primari
BD309628Siringa da 1 ml
TamoxifeneSigmaT5648
XyleneFisherX55K-4
Software di imaging ZenZeissImaging per l'acquisizione di
per Software di imaging Controllo per Siringa per Software immagini z-stack

Riferimenti

  1. GBD DALYs and HALE Collaborators. Global, regional, and national disability-adjusted life-years (DALYs) for 315 diseases and injuries and healthy life expectancy (HALE), 1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet. 388 (10053), 1603-1658 (2016).
  2. Benjamin, E. J., et al....

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Ristampe e permessi

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