השיטה המוצגת כאן יכולה להעריך את ההשפעה של ריאגנטים על אנגיוגנזה או חדירות כלי הדם in vivo ללא כתמים. השיטה משתמשת בהזרקת דקסטרן-FITC דרך וריד הזנב כדי לדמיין ניאו-כלי דם או דליפת כלי דם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
השיטה המוצגת כאן יכולה להעריך את ההשפעה של ריאגנטים על אנגיוגנזה או חדירות כלי הדם in vivo ללא כתמים. השיטה משתמשת בהזרקת דקסטרן-FITC דרך וריד הזנב כדי לדמיין ניאו-כלי דם או דליפת כלי דם.
מספר מודלים פותחו כדי לחקור אנגיוגנזה in vivo. עם זאת, רוב המודלים הללו מורכבים ויקרים, דורשים ציוד מיוחד, או קשה לבצע אותם לניתוח כמותי לאחר מכן. כאן אנו מציגים בדיקת תקע ג'ל מטריצה שונה להערכת אנגיוגנזה in vivo. בפרוטוקול זה, תאי כלי הדם עורבבו עם ג'ל מטריקס בנוכחות או היעדר ריאגנטים פרו-אנגיוגניים או אנטי-אנגיוגניים, ולאחר מכן הוזרקו תת עורית לגבם של עכברים מושתלים. לאחר 7 ימים, מלח חיץ פוספט המכיל dextran-FITC מוזרק דרך וריד הזנב ומופץ בכלי הדם במשך 30 דקות. תקעי ג'ל מטריקס נאספים ומוטבעים בג'ל הטבעה רקמות, ואז חותכים קטעי 12 מיקרומטר לזיהוי פלואורסצנטי ללא כתמים. בבדיקה זו, dextran-FITC עם משקל מולקולרי גבוה (~ 150,000 Da) יכול לשמש כדי לציין כלי דם פונקציונליים לגילוי אורכם, בעוד dextran-FITC עם משקל מולקולרי נמוך (~ 4,400 Da) יכול לשמש כדי לציין את החדירות של neo-vessels. לסיכום, פרוטוקול זה יכול לספק שיטה אמינה ונוחה למחקר כמותי של אנגיוגנזה in vivo.
אנגיוגנזה, תהליך היווצרות כלי הדם הניאו-כליים מכלי דם קיימים, ממלאת תפקיד קריטי בתהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים רבים, כגון התפתחות עוברית, ריפוי פצעים, טרשת עורקים, התפתחות גידולים וכו '.1,2,3,4,5. תהליך דינמי זה כולל מספר שלבים, כולל השפלה של המטריצה, התפשטות תאי כלי דם, הגירה וארגון עצמי ליצירת מבנים צינוריים וייצוב של כלי הדם6. קידום אנגיוגנזה הוכח כקריטי בטיפול באוטם שריר הלב, שבץ וסוגים אחרים של מחלות איסכמיות7 תוך עיכוב אנגיוגנזה נחשב אסטרטגיה מבטיחה בטיפול בסרטן8 ומחלות שגרונית9. אנגיוגנזה נחשבת לעיקרון מארגן לגילוי תרופות10. לפיכך, בניית שיטה אמינה ונוחה להערכת היקף האנגיוגנזה היא קריטית למחקר מכני או גילוי תרופות במחלות תלויות אנגיוגנזה.
מספר מודלים in vitro ו- in vivo פותחו כדי להעריך אנגיוגנזה11. בין אלה, מודלים דו-ממדיים (2-D), כמו בדיקת היווצרות צינור ג'ל מטריצה12, אינם יכולים ליצור מבנים צינוריים פונקציונליים. המודלים של בעלי החיים, כגון איסכמיה של הגפה האחורית מודל13,14, יכולים לשחזר את תהליך האנגיוגנזה אך הם מורכבים ודורשים מערכת הדמיה של זרימת דם בלייזר. מודלים תלת ממדיים של מורפוגנזה וסקולרית, כמו בדיקת תקע ג'ל מטריצה, מספקים פלטפורמה פשוטה שיכולה לחקות את תהליך האנגיוגנזה in vivo15, אך זיהוי אנגיוגנזה דורש אימונוהיסטוכימיה או צביעת אימונופלואורסנציה 16,17,18, שהם משתנים ומדמיינים בצורה גרועה.
כאן, אנו מתארים פרוטוקול לבדיקת תקע ג'ל מטריצה שונה שבו תאי כלי הדם עורבבו עם ג'ל מטריצה והוזרקו תת עורית לחלק האחורי של עכברים כדי ליצור תקע. בתקע, תאי כלי הדם צריכים לפרק את המטריצה, להתרבות, לנדוד ולהתארגן בעצמם כדי ליצור סוף סוף כלי דם פונקציונליים עם זרימת הדם בסביבה הפנימית. לאחר מכן, דקסטרן עם תווית פלואורסצנטית מוזרק דרך וריד הזנב, כדי לזרום דרך התקע, והתווית מומחשת כדי לציין ניאו-כלי. התוכן של אנגיוגנזה ניתן להעריך כמותית על ידי אורך כלי. שיטה זו יכולה ליצור כלי דם פונקציונליים שלא ניתן לייצר במודלים אנגיוגנזה דו-ממדית12, ואינה זקוקה לתהליך כתמים מורכב כמו בבדיקת תקע ג'ל מטריצה רגילה11. זה גם לא דורש מכשירים ספציפיים יקרים כמו מערכת הדמיה זרימת דם לייזר כתמים באיסכמיה של הגפיים האחוריות מודל 13,14,19. שיטה זו היא רב-תכליתית, זולה, ניתנת לכימות וקלה לביצוע, וניתן להשתמש בה כדי לקבוע את היכולת הפרו-אנגיוגנית או האנטי-אנגיוגנית של תרופות או לשמש במחקר מכני המעורב באנגיוגנזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הנהלים המערבים נבדקים בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של האוניברסיטה הרפואית וונג'ואו (XMSQ2021-0057, 19 ביולי 2021). כל הריאגנטים והחומרים המתכלים מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנת מדיום תרבות
2. הכנת תאי כלי דם
3. הכנת ג'ל מטריקס
4. הכנת עכבר
5. הזרקת תערובת ג'ל מטריקס
6. הזרקת דקסטרן-FITC דרך וריד הזנב
7. אוסף תקעי ג'ל מטריקס
8. הטמעת תקע ג'ל מטריצה והכנת חתך
9. כימות אנגיוגנזה (איור 3)
10. כימות חדירות כלי הדם (איור 4)
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 1 הוא תרשים זרימה המתאר כיצד להכין את התערובת של ג'ל מטריצה, תאי כלי דם, מדיום תרבית ומגיב. לאחר מכן התערובת הוזרקה באופן תת-עורי לחלק האחורי של עכברי Nu/Nu וחוממה באמצעות כרית חימום כדי להאיץ את הקרישה שלה כדי ליצור לבסוף תקע ג'ל.
איור 2A הוא תרשים זרימה שמציין כלי דם עם תווית פלואורסצנטית של דקסטרן. פלואורסצנט שכותרתו דקסטרן הוזרק דרך וריד הזנב והעיגול למשך 30 דקות, כך שהוא יכול להיכנס לכלי הפונקציונלי בתקע הג'ל. לאחר מכן, אטמי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אנו מציגים שיטה אמינה ונוחה להערכה כמותית של אנגיוגנזה in vivo ללא כתמים. בפרוטוקול זה, תאי כלי הדם עורבבו עם ג'ל מטריקס בנוכחות ריאגנטים פרו-אנגיוגניים או אנטי-אנגיוגניים, ולאחר מכן הוזרקו תת-עורית לחלק האחורי של עכברי Nu/Nu כדי ליצור תקע ג'ל (איור 1). לאחר 7 ימים של היווצרות תקע ג'ל, dextran-FITC הוזרק תוך ורידי והופץ במשך 30 דקות. תקע הג'ל נאסף ושובץ בג'ל הטבעה של רקמות, וחתכים של 12 מיקרומטר נחתכו לצילום (איור 2). Dextran-FITC יכול להצביע על כלי פונ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין ניגוד עניינים.
עבודה זו מומנה על ידי הקרן למדעי הטבע של מחוז ג'ג'יאנג (LY22H020005), והקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81873466).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שקופיות מיקרוסקופ הידבקות | CITOTEST | 188105 | |
| מערכת הרדמה | RWD | R640-S1 | |
| מונה תאים | Invitrogen | AMQAX1000 | |
| צלחת תרבית תאים | קורנינג | 430167 | |
| Cryoslicer | תרמו פישר | CryoStar NX50 | |
| Dextrans-FITC-150kDa | WEIHUA BIO | ||
| Dextrans-FITC-4kDa | WEIHUA BIO | WH007N0705 | |
| הטמעת קלטות | CITOTEST | 80203-0007 | |
| תאי אנדותל בינוני | ScienCell | 35809 | |
| תוספי גדילה אנדותל | ScienCell | 1025 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 10100147C | |
| פיברובלסט גורם גדילה 1 | AtaGenix | 9043p-082318-A01 | FGF1 |
| מיקרוסקופ פלואורסצנטי | Nikon | ECLIPSE Ni | |
| כרית חימום | Boruida | 30-50-30 | |
| מזרק אינסולין | BD | 300841 | |
| Isoflurane | RWD | R510-22-10 | |
| מעבדה איזון | Sartorius | BSA124S-CW | |
| Matrigel | Corning | 356234 | מטריקס ג'ל |
| בינוני 199 אבקה | Gibco | 31100-035 | |
| מיקרו-צינורות | Axygen | MCT-150-C | |
| תרכובת טמפרטורת חיתוך אופטימלית (OCT) | SUKURA | 4583 | ג'ל הטמעת רקמות |
| חומצה פלמיטטית | KunChuang | KC001 | |
| פניצילין-סטרפטומיצין נוזלי | Solarbio | P1400 | |
| מאגר פוספט מי מלח | Solarbio | P1022 | |
| מכשירים כירורגיים | RWD | RWD | |
| מכשיר הזרקת וריד זנב | KEW BASIS | KW-XXY | |
| תמיסת טריפסין-EDTA | Solarbio | T1320 | |
| טמפרטורה נמוכה במיוחד מקפיא | eppendorf | U410 | |
| גורם גדילה אנדותל כלי דם | CHAMOT | CM058-5HP | VEGF |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.