אנו מתארים הליכים לכימות ואפיון נגעים טרשת עורקים במודלים של עכברים באמצעות חתך מדויק של סינוס אבי העורקים ואבי העורקים העולה בשילוב עם ניתוח היסטוכימי ואימונוהיסטוכימי.
מאמר שיטה
אנו מתארים הליכים לכימות ואפיון נגעים טרשת עורקים במודלים של עכברים באמצעות חתך מדויק של סינוס אבי העורקים ואבי העורקים העולה בשילוב עם ניתוח היסטוכימי ואימונוהיסטוכימי.
טרשת עורקים היא מחלה של העורקים הגדולים וגורם בסיסי עיקרי לאוטם שריר הלב ושבץ מוחי. מספר מודלים שונים של עכברים פותחו כדי להקל על חקר הפתופיזיולוגיה המולקולרית והתאית של מחלה זו. בכתב יד זה אנו מתארים טכניקות ספציפיות לכימות ואפיון של נגעים טרשת עורקים בסינוס אבי העורקים של העכברים ובאבי העורקים העולה. היתרון של הליך זה הוא בכך שהוא מספק מדידה מדויקת של שטח החתך והנפח הכולל של הנגע, שניתן להשתמש בו כדי להשוות התקדמות טרשת עורקים בין קבוצות טיפול שונות. זה אפשרי באמצעות שימוש בעלוני השסתום כציון דרך אנטומי, יחד עם התאמה קפדנית של זווית החיתוך. אנו מתארים גם שיטות צביעה בסיסיות שניתן להשתמש בהן כדי להתחיל לאפיין התקדמות טרשת עורקים. ניתן לשנות אותם עוד יותר כדי לחקור אנטיגנים בעלי עניין ספציפי לחוקר. הטכניקות המתוארות ישימות בדרך כלל למגוון רחב של מודלים תזונתיים וגנטיים קיימים וחדשים של עורקים.
בשני העשורים האחרונים הפיתוח והשימוש במודלים של עכברים המועדים לטרשת עורקים באמצעות מניפולציה תזונתית ו/או גנטית הגדילו משמעותית את הבנתנו את המנגנונים המולקולריים והתאים המעורבים בהתפתחות נגעים טרשת עורקים1-3. חלק גדול מהידע וההבנה שלנו על אטרוגנזה מגיע ממחקרים שבוצעו באפוליפופרוטאין (Apo)-E חסר 4 עכברים, שבהם נגעים טרשת עורקים מתפתחים באופן ספונטני וחסר קולטן ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה (LDLR)5 עכברים, בהם טרשת עורקים נגרמת על ידי תזונה. יתרון חשוב של מודלים אלה הוא שהם מאפשרים לחקור מספר גדול יחסית של בעלי חיים מוגדרים גנטית בתנאים תזונתיים וסביבתיים מבוקרים. בנוסף, נראה כי הנגעים הטרשת המתקדמים המתפתחים בחלק מזני העכברים הללו דומים מאוד לאלה שנצפו בבני אדם, המכילים ליבות נמקיות מלאות בשומנים וכובעים סיביים. טרשת עורקים מתפתחת במהירות במודלים אלה של עכברים, מה שהופך את זה לאפשרי מאוד לחקור את התפתחות הנגעים, מפס שומני ועד רובד מתקדם, תוך מספר שבועות. יתר על כן, גורמי סיכון ידועים למחלות לב וכלי דם בבני אדם, כולל סוכרת6, דיסליפידמיה7, השמנת יתר8, יתר לחץ דם9, עשן סיגריות10 וסביבה יושבנית11 הוכחו כמאיצים עוד יותר את התפתחות הנגעים.
ברוב דגמי העכברים המועדים לטרשת עורקים, אם לא בכולם, ניתן לזהות תחילה התפתחות נגעים בסינוס אבי העורקים. זמן ההופעה תלוי בזן העכבר ובתזונה. ככל שהנגעים גדלים הם נוטים לגדול במעלה אבי העורקים העולה. בעכברי ApoE-/- ו-LDLR-/-, ניתן לזהות התפתחות נגע לאחר מכן בהתפצלות אבי העורקים בקשת אבי העורקים, באבי העורקים היורד ובעורקים גדולים אחרים12-14. ד"ר בוורלי פייגן ועמיתיה, בנוסף לפיתוח כמה מהמודלים המוקדמים ביותר של טרשת עורקים הנגרמת על ידי תזונה, הקימו גם מבחן לכימות נגעים טרשת עורקים בסינוס אבי העורקים שהפך לסטנדרט למדידת נגעים במודלים של עכברים15. במהלך השנים טכניקה זו שוכללה ותוארה בפירוט16. כאן אנו מציגים גרסה שונה של "שיטת פייגן" לכימות ואפיון של נגעים טרשת עורקים בעכבר. ניתוח חתכי אבי העורקים הסדרתי מאזור כלי דם ספציפי ובכיוון מוגדר וקבוע, מאפשר איסוף נתונים מדויק ומאפשר זיהוי מדויק של שינויים בהתפתחות הנגע בקבוצות טיפול שונות. השיטות המוצגות כאן מתבססות על הטכניקות הקודמות. באופן ספציפי, אנו מתארים כיצד אפיון הנגע במונחים של שטח, נפח, תוכן נמק ותאי אפשרי באמצעות בחינת חתכים סדרתיים באמצעות שילוב של היסטוכימיה ואימונוהיסטוכימיה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ועדת האתיקה למחקר בבעלי חיים באוניברסיטת מקמאסטר אישרה מראש את כל ההליכים המתוארים כאן.
1. קצירת לב ואבי העורקים
2. הכנת אבי העורקים
3. חתך של אבי העורקים
4. צביעה וכימות של נגעים טרשת עורקים
ניתן לנתח נגעים טרשת עורקים בדרכים רבות ושונות באמצעות מגוון טכניקות. הניתוח הבסיסי ביותר כולל קביעת שטח חתך הנגע. על מנת להשוות במדויק את שטח הנגע, חשוב שנקודת ההתחלה למדידת הנגע תהיה עקבית ממדגם לדגימה. זה מקל על ידי שימוש בעלוני השסתום להתמצאות. כדי להקל על זיהוי וכימות מדויקים של אזור הנגע, חתכים נבחרים מוכתמים בהמטוקסילין ואאוזין. זה כרוך בטבילת השקופיות בסדרה של תמיסות לזמנים מוגדרים, שיפרשו / יכתמו את הרקמה.
פרוטוקול לצביעת המטוקסילין ואאוזין:
5. אפיון נוסף של הנגע הטרשת
פרטים ספציפיים לגבי שלב ההתפתחות של טרשת עורקים יכולים להיקבע על ידי צביעה בנוגדנים המכוונים נגד סוגי תאים או סמנים ספציפיים. אימונוהיסטוכימיה על קטעי פרפין היא טכניקה סטנדרטית המשמשת לזיהוי סוגי תאים או סמנים ספציפיים בהקשר של הרקמה הלא מוכתמת שמסביב. זיהוי אנטיגן מושג בדרך כלל באמצעות מצע פרוקסידאז חזרת.
צביעה אימונופלואורסצנטית כרוכה בשימוש בנוגדנים מצומדים פלואורופור ודורשת מיקרוסקופ פלואורסצנטי ומסננים מתאימים לזיהוי. טכניקה זו מאפשרת צביעה בו זמנית של שני אנטיגנים (או יותר).
פרוטוקול כללי לצביעה אימונוהיסטוכימית:
6. פרוטוקול כללי לצביעה אימונופלואורסצנטית
ניתן לעקוב אחר פרוטוקול דומה, עם שינויים קלים, לצביעה אימונופלואורסצנטית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עכברי LDLR-/- בני חמישה שבועות הוזנו בתזונה סטנדרטית או בדיאטה עתירת שומן במשך עשרה שבועות. עכברים הוקרבו וטופחו בפורמלין כמתואר לעיל. חתכים של סינוס אבי העורקים הוכנו ונצבעו בהמטוקסילין ואאוזין כדי לקבוע את שטח הנגע ונפחו (איור 4). כאשר עכברים ניזונים מתזונת צ'או סטנדרטית, התפתחות טרשת עורקים מוגבלת מאוד וייתכן שלא ניתן לזהות אותה בגיל 15 שבועות. תזונה עתירת שומן מאיצה משמעותית את האטרוגנזה במודל זה וגורמת להיווצרות נגעים מתקדמים גדולים המכילים ליבות א-תאיות נמקיות וכובעים סיביים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
טרשת עורקים היא מחלה כרונית מורכבת של עורקי השרירים הגדולים המהווה גורם בסיסי עיקרי לאוטם שריר הלב ושבץ מוחי. התקדמות המחלה כרוכה באינטראקציה של סוגי תאים רבים ושונים בתוך דופן העורק, עם תאי דם במחזור הדם, חלקיקי ליפופרוטאין וגורמים אחרים הנישאים בדם שאנו רק מתחילים להבין. חלק גדול מהידע הנוכחי שלנו לגבי התפתחות והתקדמות של טרשת עורקים הגיע ממחקרים שבוצעו במערכות מודלים של עכברים המועדים לטרשת עורקים שתוכננו במיוחד.
חשוב לזכור שלמודלים של עכברים של טרשת עורקים יש כמה מגבלות משמעותיות. ברור שבה...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחקר זה מומן על ידי מענק תפעולי מהמכונים הקנדיים למדעי הבריאות והאגודה הקנדית לסוכרת. DEV נתמך על ידי מלגה מ-Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT, צ'ילה).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עכברים חסרי LDLR ( D2.129S7(B6)-Ldlrtm1Her/J) | מעבדת ג'קסון | #002207 | |
| פורמלין | סיגמא-אולדריץ' | HT5011 | |
| תבניות היסטולוגיה | טד פלה בע"מ | 27195 | |
| פרפין | פרמט | 19286-10 | |
| שקופיות מצופות | פישר | 12-550-15 | |
| מיכלי ממס | רקמות טק II | 4457 | |
| Microtome | Leica | RM22S5 | |
| אמבט מים | VWR | 80086-982 | |
| מיקרוסקופ | אולימפוס | BX41TF | |
| מצלמה | אולימפוס | DP72 | |
| ImageJ | NIH | www.rsbweb.nih.gov/ij/ | |
| מעבד | סאקורה פינטק | VIP6-A1 | |
| קלטות עיבוד | VWR | 18000-134 | |
| Preassure סיר | נורדי כלים | ||
| Coverslip | פישר | 12-545-M | |
| PBS | Sigma-Aldrich | P3813 | |
| להב מיקרוטום | Thermo Scientific | 30-518-35 | |
| Antifade הרכבה בינונית | סיגמא-אולדריץ' | F-4680 | |
| קסילן בינוני | Sigma-Aldrich | 44581 | |
| מדיום הרכבה אקוואלי | Sigma-Aldrich | I1161 | |
| Mac-3 anbody | BD Pharmingen | 553322 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| F4/80 נוגדן | Abcam | Ab6640 | |
| נוגדן אלפא אקטין | Santa Cruz Biotechnology | SC-32251 | |
| Mayer’ s המטוקסילין | סיגמא-אולדריץ' | E4382 | |
| eosin y | סיגמא-אולדריץ' | MHS16 | |
| DAB (3,3'-דיאמינובנזידין) | דקו | K3468 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה