ونحن نقترح بروتوكول موحد لوصف تكوين الخلوية أواخر المرحلة مورين الآفات تصلب الشرايين بما في ذلك أساليب منهجية لتشريح الحيوان وتضمين الأنسجة، وتمزيقها، وتلطيخ، وتحليل الشرايين براتشيوسيفاليك من العضلات الملساء أثيروبروني خلية تتبع النسب الفئران.
Method Article
ونحن نقترح بروتوكول موحد لوصف تكوين الخلوية أواخر المرحلة مورين الآفات تصلب الشرايين بما في ذلك أساليب منهجية لتشريح الحيوان وتضمين الأنسجة، وتمزيقها، وتلطيخ، وتحليل الشرايين براتشيوسيفاليك من العضلات الملساء أثيروبروني خلية تتبع النسب الفئران.
تصلب الشرايين ويظل السبب الرئيسي للوفاة في العالم، وعلى الرغم من عدد لا يحصى من الدراسات الإكلينيكية تصف الأهداف العلاجية الواعدة، التدخلات رواية ظل بعيد المنال. هذا المرجح يرجع، جزئيا، إلى اعتماد على نماذج السريرية منع التحقيق في آثار التلاعبات الجينية أو العلاجات الدوائية في تطوير تصلب الشرايين بدلاً من هذا المرض الراسخة. أيضا، ونتائج هذه الدراسات غالباً التباس بسبب استخدام تحليلات سطحية الآفة وعدم وجود توصيف الآفة خلية السكان. للمساعدة في التغلب على هذه العقبات متعدية الجنسيات، ونقترح زيادة اعتماد على نماذج التدخل التي توظف تحقيق تغيرات في التركيبة الخلوية على مستوى خلية واحدة تلطيخ إيممونوفلوريسسينت والفحص المجهري [كنفوكل]. وتحقيقا لهذه الغاية، نحن وصف بروتوكول لاختبار عامل علاجية المفترضة في نموذج تدخل مورين بما في ذلك اتباع نهج منتظم لتشريح الحيوان والتضمين، وتمزيقها، وتلطيخ والتحديد الكمي لآفات الشريان براتشيوسيفاليك. وبالإضافة إلى ذلك، نظراً لتنوع المظهرية من الخلايا ضمن المرحلة المتأخرة آفات تصلب الشرايين، يصف لنا أهمية استخدام النسب الخاصة بالخلية، إيندوسيبلي تتبع الماوس أنظمة وكيف هذا يمكن الاستدانة لتوصيف غير منحازة السكان خلية الآفة تصلب الشرايين. معا، هذه الاستراتيجيات يمكن أن تساعد علماء الأحياء والأوعية الدموية أكثر دقة نموذج التدخلات العلاجية وتحليل مرض تصلب الشرايين، ونأمل أن يترجم إلى ارتفاع معدل النجاح في التجارب السريرية.
تصلب الشرايين هو السبب الرئيسي للاعتلال والوفيات في جميع أنحاء العالم الكامنة وراء الغالبية من مرض الشريان التاجي، وأمراض الشرايين، والسكتة الدماغية. تصلب الشرايين التاجية المرحلة المتأخرة يمكن أن يؤدي إلى مضاعفات خطيرة، بما في ذلك المحاسبة مخالفة احتشاء عضلة القلب لما يقرب من 16 في المائة من العالم السكان وفيات1،2. نظراً لتأثيرها المدمر على الصحة العامة، بذلت جهود كبيرة فك آليات القيادة تطور تصلب الشرايين، كذلك فيما يتعلق بوضع استراتيجيات علاجية جديدة. حتى الآن، أن معدل احتمال الموافقة (لوا) للتجارب السريرية لأمراض القلب والأوعية الدموية بين أدنى بالمقارنة مع غيرها من المجالات السريرية (فقط 8.7 في المائة للمرحلة الأولى)3. ويمكن تفسير ذلك جزئيا بالعديد من الحواجز أن تصلب الشرايين يطرح لتطوير الأدوية فعالة بما في ذلك طبيعتها تقريبا في كل مكان والتقدم صامتة سريرياً، والتغاير المرض كبيرة. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يعزى التصميم الأمثل للدراسات السريرية على الحيوانات أيضا لعدم النجاح في الترجمة السريرية. على وجه التحديد، ونحن نعتقد أنه من الضروري تنفيذ دراسات التدخل كلما كان ذلك ممكناً للتحقيق في مدى فعالية الاستراتيجيات العلاجية. كما أن هناك حاجة ماسة إلى القيام بإجراءات موحدة لتحليلات الآفة بما في ذلك توصيف متقدمة لتكوين الخلوية أواخر المرحلة تصلب الشرايين الآفة قبل تحديد مصير و phenotyping.
الغالبية العظمى من تصلب الشرايين دراسات تركز على نماذج لمنع تصلب الشرايين تتكون من المخدرات العلاج أو الجينات التلاعب (خروج المغلوب أو طريقة الكبس) في الفئران الصغار صحية، قبل بدء المرض والتقدم. وقد كشفت هذه الدراسات عدد كبير من الجينات والجزيئات مما يشير إلى أن تلعب دوراً في تطور تصلب الشرايين. ومع ذلك، فشل في معظم هذه الأهداف ترجمة للعلاجات الفعالة في الإنسان. والواقع أن من الصعب استقراء أثر علاج على الفئران الصغار صحية لكبار السن من المرضى الذين يعانون من آفات تصلب الشرايين المتقدمة. على هذا النحو، يوفر تنفيذ دراسات تدخل في خط الأنابيب التجريبي السريري المحتمل تصوير أكثر دقة لمدى أهمية وفعالية جديدة العلاجية. يدعم الفكرة آثار تباين لافت للنظر التي تعوق سيتوكين برو التحريضية انترلوكين-1β (إيل-1β) عند استخدام منع4،،من56 أو تدخل استراتيجية7. الاختلافات بين الوقاية والتدخل الدراسات تشير إلى أن العمليات الخلوية المختلفة تحدث في مراحل مختلفة من التنمية تصلب الشرايين، ويسلط الضوء على حقيقة أن دراسات الوقاية من المحتمل غير كافية لنموذج سيناريو السريري على نحو كاف.
جمعية القلب الأمريكية مؤخرا بنشر بيان علمية تفاصيل توصيات للتصميم التجريبي السليم وتوحيد الإجراءات، والتحليل والإبلاغ عن تصلب الشرايين الحيوان الدراسات8. أنه يسلط الضوء على فوائد وتقييدات الغالبة التقنيات المستخدمة في هذا المجال. على سبيل المثال، الوجه أون تلطيخ "السودان الرابع" من الشريان الاورطي يتم إجراء غالباً كقراءة أولى. على الرغم من en الوجه "الرابع السودان" تلطيخ ترسب الدهن طريقة مناسبة لتقييم عبء البلاك العالمية، أنه غير قادر على تمييز الآفات الانتصارات الدهنية في مرحلة مبكرة من آفات أواخر مرحلة أكثر تقدما. على هذا النحو، تفسير تلطيخ الوجه أون من الأحيان غامضة وسطحية9. تحليل دقيق من الأنسجة توفر المقاطع العرضية باستخدام معلمات مورفولوجك حجم السفينة والآفة، والتجويف والتحديد الكمي لمؤشرات الاستقرار الآفة إلى فهم أدق لتأثير تجربة.
وأخيراً، دراسات الأنسجة البشرية اقترح أن تكوين الخلوية مؤشرا أفضل لتمزق من حجم الآفة نفسها، مع الأغنياء في الضامة يجري أكثر عرضه لتمزق10، والفقراء الآفات في خلايا العضلات الملساء (SMC) 11. كانت هذه الملاحظات تستند إلى تلطيخ للعلامات المستخدمة تقليديا لتحديد الخلية (أي، ACTA2 SMC و LGALS3 أو CD68 الضامة). ومع ذلك، التعبير عن هذه العلامات غير مقيد تماما إلى نوع خلية مفردة في الآفات تصلب الشرايين سبب اللدونة الأنساب متعددة بما في ذلك SMC وخلايا بطانية وخلايا النقوي12. على وجه الخصوص، لا لبس فيها SMC داخل الآفة تصلب الشرايين وكان تحديد يكاد يكون من المستحيل حتى العقد الماضي بسبب الخاصية هذه الخلايا إلى ديديفيرينتياتي وقمع جيناتها العلامة الخاصة بالنسب (عملية يشار التبديل بين المظهرية) في السفن المتضررة أو المريضة13. وقد تم الالتفاف حول هذا القيد في تعريف SMC بوضع النسب التتبع7،14،15،16،،من1718، 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24-وهو يتألف من وضع العلامات بشكل دائم SMC وذرياتهم تتبع مصير وتطور المظهرية أثناء تطور تصلب الشرايين باستخدام مزيج من التعبير عن ريكومبيناسي لجنة المساواة العرقية التي يقودها المروجين SMC محددة (أي، Myh117،17،15،18،20،،من1921،،من2223 , 24،25، Acta226 و، SM22α14،16) والتنشيط للصحفيين (مثل البروتينات الفلورية، β-جالاكتوسيداسي) [استعرض في بينتزون وماجيسكي 27من 2018]. في واحدة من أولى الدراسات التي تستخدم تتبع النسب SMC خارج الإعداد امبريوجينيسيس، قدم سبير et al.14 أن SMC يمكن أن تعدل عن النمط الظاهري وترانسديفيرينتياتي إلى خلايا تشوندروجينيك أثناء تكلس الأوعية الدموية باستخدام الأدلة نموذج تتبع نسب "العرقية R26R لاكز" SM22α . على الرغم من أن هذه الدراسات كانت رائدة تتبع النسب SMC، كانوا جزئيا لبس في ذلك سوف يكون المسمى SM22α وإذ تعرب عن أي معطى غير SMC في الإعداد لهذا المرض حسب المراسل. قد تم تجاوز هذا الحد بتطوير واستخدام لجنة المساواة العرقية تاموكسيفين إيندوسيبلي ERT/لوكسب يسمح عنصر تحكم الزمانية لوسم الخلية. تسمية الخلية يحدث حصرا أثناء الولادة تاموكسيفين وستكون مقتصرة على الخلية معربا عن المروج نوع معين خلية القيادة التعبير المكون من لجنة المساواة العرقية في وقت التعرض تاموكسيفين، وتجنب اقتفاء أثر أنواع الخلايا البديلة تفعيل لجنة المساواة العرقية في الإعداد لتطور المرض. لتتبع النسب من SMC في تصلب الشرايين، تاموكسيفين-إيندوسيبلي Myh11-Cre/ERT2 التحوير المرتبطة مع الصحفيين الفلورسنت (ايفب7،15،،من1718 , 21، متمج19،25، حلويات20،،من2223 لدراسات التوسع في الاستنساخ) أثبتت كفاءة ملحوظة وخصوصية في وسم SMC وقد استخدمت لمصير السكان SMC الخريطة في الآفات تصلب الشرايين في الدراسات التي أجريت مؤخرا. الأهم من ذلك، كشفت هذه الدراسات عن أن: 1) 80% SMC متقدمة داخل هل الآفات تصلب الشرايين لم يعرب عن أي التقليدية SMC علامات (ACTA2، MYH11) المستخدمة في التحليل إيمونوهيستولوجيكال ولذلك سيكون قد أساءوا دون تتبع النسب 17؛ 2) مجموعات فرعية SMC التعبير عن علامات لأنواع الخلايا البديلة بما في ذلك علامات بلعم أو الخلايا الجذعية الوسيطة علامات16،،من1719؛ و 3) SMC الاستثمار وتعبئة الآفة تصلب الشرايين بالتوسع في أوليجوكلونال واستنساخ SMC الاحتفاظ اللدونة للانتقال إلى فئات سكانية مختلفة فينوتيبيكالي20،23. لتلخيص، من الواضح الآن أن خلايا العضلات الملساء تنوع المظهرية ملحوظا في الآفات تصلب الشرايين ويمكن أن يكون مفيداً أو ضاراً أدوار على الآفة المرضية تبعاً لطبيعة هذه التحولات المظهرية. وتمثل هذه الاكتشافات سبيلاً علاجية جديدة رائعة لاستهداف SMC عصيدة تعزيز التحولات المظهرية في أواخر المرحلة تصلب الشرايين.
هنا، فإننا نقترح على بروتوكول موحد لتحليل المرحلة المتأخرة مورين آفات تصلب الشرايين بما في ذلك أساليب منهجية لتشريح الحيوان والتضمين وتمزيقها، وتلطيخ والتحديد الكمي لآفات الشريان براتشيوسيفاليك. لتحديد تأثير تثبيط انترلوكين-1β على مصير SMC والنمط الظاهري، قمنا باستخدام النسب SMC تتبع الذين--/-- الفئران تغذت غربي لمدة 18 أسبوعا قبل تلقي حقن أسبوعية للأجسام المضادة IL1β أو مطابقة ايستب مراقبة مفتش.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
تربية الحيوان والمناولة وإجراءات أقرتها جامعة فرجينيا وجامعة بيتسبرغ مؤسسات الرعاية الحيوانية واستخدام اللجنة.
1-جيل فئران تتبع النسب SMC
2-العضلات الملساء خلية تتبع النسب الماوس الحمية والعلاجات
3-حصاد الشريان Brachiocephalic (اتفاق التعاون الأساسي)
4-الأنسجة تجهيز وتقطيع
5-إيممونوفلوريسسينت تلطيخ
ملاحظة: يتضمن وصفاً كاملا لآفات تصلب الشرايين تقييم البارامترات المورفولوجية ومؤشرات اللوحة الاستقرار أو عدم الاستقرار وتكوين الخلوية التي لن يكون التركيز في هذا البروتوكول. مورفولوجية الآفة ومحتوى الكولاجين، ونزيف إينترابلاك يمكن تحليلها موفات7،17، 7،بيكروسيريوس الأحمر31، Ter119 المصبوغة 7،18، على التوالي. هنا، ونحن سوف تصف البروتوكول لتحليل تكوين الخلوية من الآفات.
6-[كنفوكل] مجهرية
ملاحظة: استخدام مجهر [كنفوكل] واقتناء z-مكدس أمر بالغ الأهمية لعد الخلايا المفردة.
7-وحيد الخلية العد
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Myh11--Cre/ERT2 R26R-تم حقن الفئران-/- الذين ايفب مع تاموكسيفن بين ستة وثمانية أسابيع من العمر قبل اطعامهم وجبة عالية الدهون. في 18 أسبوعا حمية الدهون عالية التغذية، يعاملون مجموعتين من الفئران ثمانية أسبوعيا مع جسم المضادة-إيل-1β [مونوكلونل] ماوس أو عنصر تحكم مفتش ايستب المطابقة في 10 مغ/كغ لمدة 8 أسابيع (الشكل 1)7. تم التضحية بالفئران و perfused مع حل منهاج عمل بيجين-برنامج تلفزيوني 4%. تشريح الشرايين براتشيوسيفال...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
وعلى الرغم من عقود من البحث والتقدم التقني في دراسة تصلب الشرايين، الحقل تاريخاً مخيبة للآمال لترجمة النتائج العلمية للعلاج السريري34،35. ويمكن تفسير هذه الظاهرة في الجزء من التناقضات في نماذج حيوانية وتصاميم تجريبية، وتحليلات للآفة. وهنا، يصف لنا أنبوب تجريبية التي استخدمت لتحليل تكوين الخلوية في الآفات تصلب الشرايين المتقدمة باستخدام النسب تتبع الفئران7. يسمح هذا الأسلوب لإجراء تحقيق دقيق في تعيين مصير الخلايا وفينوتيبينج، التي هي المحدد...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
ونشكر المركز "التصوير البيولوجية" (بدعم من المعهد الوطني للصحة 1S10OD019973-01) في جامعة بيتسبرغ لمساعدتها. وأيد هذا العمل التي تدعمها "منحة التنمية العلمية" وأيده 15SDG25860021 من "جمعية القلب الأمريكية" للإدارة العامة R.A.B. المعاهد الوطنية للصحة منح F30 HL136188.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 16٪ محلول مائي بارافورمالدهيد | علوم المجهر الإلكتروني | RT 15710 | نضح الأنسجة وتثبيتها |
| 23G إبرة فراشة | فيشر | BD367342 | |
| 25G | إبرة فيشر | 14-821-13D & nbsp ؛ | |
| مجهر متحد البؤر A1 | نيكون | متحد البؤر | |
| ACTA2-FITC الجسم المضاد (الفأر) | سيجما ألدريتش | F3777 | الجسم المضاد الأساسي |
| Alexa-647 مضاد للماعز | Invitrogen | A-21447 | مستضد الجسم المضاد الثانوي |
| مختبرات Vector Labs | H-3300 | محلول استرجاع المستضد | |
| Chow Diet | Harlan Teklad | TD.7012 | |
| Coverslip | Fisher | 12-544-14 | أي زجاج غطاء 50 × 24 مم |
| DAPI (4 '، 6-Diamidino-2-Phenylindole ، ثنائي هيدروكلوريد) | Invitrogen | D1306 | نواة الفلورسنت المضادة للبقع |
| الحمار Alexa-488 المضادة للأرانب | Invitrogen | A-21206 | الجسم المضاد الثانوي |
| الحمار Alexa-555 المضاد للفئران | Abcam | ab150154 | الجسم المضاد الثانوي |
| DPBS 10X بدون الكالسيوم والمغنيسيوم | Gibco | 14200166 | PBS لتخفيفات المحلول والغسل. تمييع إلى 1x في الماء منزوع الأيونات |
| كاسيت | فيشر | 15-182-701D | |
| أنبوب فراغ ETDA | فيشر | 02-685-2B | |
| الإيثانول 200 دليل | Decon | 2701 | |
| وسادة رغوة | فيشر | 22-222-012 | |
| الجيلاتين من جلد أسماك الماء البارد | سيجما ألدريتش | G7765 | |
| GFP الجسم المضاد (الماعز) | abcam | ab6673 | الأجسام المضادة الأولية |
| للماعز IgG التحكم | في مختبرات ناقلات I-5000 | التحكم IgG | |
| الغذائي عالي الدهون | Harlan Teklad | TD.88137 | |
| ImageJ | الكمبيوتر https://imagej.nih.gov/ij/ المعاهد الوطنية | ||
| الجسم المضاد LGALS3 (الفئران) | Cedarlane | CL8942AP | الجسم المضاد الأساسي |
| LSM700 مجهر متحد البؤر | Zeiss | مجهر متحد البؤر | |
| شرائح المجهر ، Superfrost Plus | Fisher | 12-550-15 | |
| شفرات Microtome | فيشر | 30-538-35 | |
| ماوس التحكم IgG | Vector Labs | I-2000 | التحكم IgG |
| برنامج تصوير عنصر NIS | برنامج نيكون | للتصوير للحصول على صور z-stack | |
| مصل الحصان العادي | Sigma Aldrich | H1270 | |
| قلم عنق | الرحم فيشر | 50-550-221 | |
| زيت الفول السوداني | Sigma | P2144 | |
| إطالة الذهب المضاد للتلاشي حامل | Invitrogen | P36930 | تصاعد الوسط |
| مختبرات ناقلات | التحكم في Rabbit IgG | I-1000 | IgG التحكم |
| في الفئران IgG | مختبرات ناقلات | I-4000 | IgG التحكم |
| الجسم المضاد RUNX2 (أرنب) | Abcam | ab192256 | الأجسام المضادة الأولية |
| BD | 309628 | 1 مل حقنة | |
| تاموكسيفين | سيجما | T5648 | |
| زيلين | فيشر | X55K-4 | |
| برنامج تصوير Zen | Zeiss | Imaging للحصول على صور z-stack |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission