פרוטוקול זה מתאר שיטה שלב אחר שלב לניתוח, פרוז, צביעה, הדמיה וכימות נגעים טרשת עורקים בפנים באבי העורקים של עכבר באמצעות צביעת שמן אדום O.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר שיטה שלב אחר שלב לניתוח, פרוז, צביעה, הדמיה וכימות נגעים טרשת עורקים בפנים באבי העורקים של עכבר באמצעות צביעת שמן אדום O.
מודלים של עכברים הם כבר מזמן כלים בסיסיים בחקר טרשת עורקים, ומספקים תובנות קריטיות לגבי המנגנונים המולקולריים והתאיים העומדים בבסיס היווצרות הפלאק, חילוף החומרים של השומנים ודלקת לב וכלי דם. מעבר לעכברי Apoe-/- או Ldlr-/- , הזרקת AAV8-PCSK9D377Y בעכברי C57BL/6J רגילים עם הזנה תזונתית מערבית במקביל מתגלה כמודל נפוץ למחקר תרגומי בטרשת עורקים. צביעת שמן אדום O היא טכניקת אבן פינה להמחשת הצטברות שומנים ניטרלית ברקמות כלי הדם. הפשטות, העלות-תועלת והרגישות הגבוהה שלו לזיהוי נגעים עמוסים בשומנים הופכים אותו לסטנדרט הזהב להערכת עומס רובד טרשת עורקים במחקרים פרה-קליניים. במחקר זה, אנו מספקים פרוטוקול מפורט וניתן לשחזור עבור דיסקציה, זלוף, פתיחה אורכית, צביעת שמן אדום O, הדמיה וכימות חצי אוטומטי של עומס טרשת עורקים באבי העורקים הפנים, ללא צורך בפינים או שלבי הרכבה מורכבים. התוצאות שלנו מראות כי השילוב של הזרקת AAV8-PCSK9D377Y והאכלה בתזונה מערבית גורם ביעילות להיווצרות נגעים טרשת עורקים משמעותית בעכברים, וכי צביעת שמן אדום O היא טכניקה אמינה ויעילה להערכת שקיעת שומנים ועומס הפלאק. יתר על כן, למרות שפרוטוקול זה מותאם למודל המושרה AAV8-PCSK9 בעכברי C57BL/6J, ניתן להתאים אותו בקלות לשימוש במודלים ומינים אחרים, כגון עכברי Apoe-/- , עכברי Ldlr-/- ואוגרים סוריים זהובים Ldlr-/- .
טרשת עורקים, המאופיינת בשקיעת שומנים ודלקת בתוך האינטימה העורקית, מייצגת את הבסיס הפתולוגי של מחלת עורקים כליליים ומגוון רחב של מחלות לב וכלי דם (CVD), כולל אוטם שריר הלב ושבץמוחי 1,2,3,4. מחלות לב וכלי דם נותרו הגורם המוביל לתחלואה ותמותה ברחבי העולם, ומציבות נטל בריאותי וכלכלי עולמי משמעותי 3,5. כבסיס הפתולוגי העיקרי של מחלות לב וכלי דם, טרשת עורקים זכתה לתשומת לב מחקרית נרחבת שמטרתה לחשוף את המנגנונים הבסיסיים שלה ולפתח אסטרטגיות טיפוליות יעילות. מודלים של עכברים ממלאים תפקיד מרכזי בהבהרת המנגנונים העומדים בבסיס אטרוגנזה ובהערכת התערבויות טיפוליות פוטנציאליות6. פיתוח מודלים של בעלי חיים היה חיוני בקידום ההבנה שלנו לגבי עורקים, ואפשר לחוקרים לנתח את המנגנונים התאיים והמולקולריים המעורבים ולהעריך אסטרטגיות טיפוליות מתפתחות 6,7. מודלים עכבריים קלאסיים של טרשת עורקים, כגון עכברים חסרי אפוליפופרוטאין E (Apoe−/-) ועכברים חסרי קולטן ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה (Ldlr−/-), שימשו זה מכבר כדי לגרום להיפרליפידמיה והיווצרות פלאק חזקה. עם זאת, הייצור והתחזוקה של קווים מהונדסים גנטית אלה דורשים רבייה נרחבת, שעלולה לגזול זמן ולהגביל את הגמישות הניסויית 8,9,10. כדי להתגבר על מגבלות אלה, גישה חלופית המשתמשת בסרוטיפ 8 של נגיף הקשור לאדנו, המקודד מוטציה של רווח תפקוד בפרו-פרוטאין הממיר סובטיליסין/קקסין סוג 9 (AAV8-PCSK9D377Y) זכתה לבולטות. כאשר היא ניתנת לעכברי C57BL/6J מסוג בר בשילוב עם תזונה עתירת שומן וכולסטרול מהסוג המערבי, שיטה זו גורמת ביעילות להיפרכולסטרולמיה ונגעים טרשת עורקים בתוך מסגרת זמן קצרה יחסית - ללא צורך בהכלאות גנטיות מורכבות או הכלאה לאחור לרקע הנוטה לטרשת עורקים 9,11. למרות יתרונותיו, לדגם AAV8-PCSK9 יש מגבלות מסוימות המצדיקות התייחסות. יש לציין כי היקף ההיפרכולסטרולמיה והתפתחות נגעים טרשת עורקים יכול להיות מושפע ממשתנים כמו מינון ויראלי ואמצעי מתן נגיפי, שעשויים להציג שונות בין-חייתית ולהשפיע על יכולת השחזור של תוצאות ניסויים11.
כדי להעריך את נטל המחלה במודלים כאלה, צביעת שמן אדום O של אבי העורקים מספקת טכניקה מבוססת ורגישה להדמיה וכימות נגעים טרשת עורקים עשירים בשומנים לאורך פני השטח הלומינליים של כלי הדם12,13. גישה זו מציעה נתונים איכותיים וכמותיים כאחד ונמצאת בשימוש נרחב במחקרים פרה-קליניים להערכת ההשפעות של מניפולציה גנטית, התערבות תרופתית או אפנון תזונתי14.
במחקר זה, אנו מציגים פרוטוקול מעשי וניתן לשחזור לבידוד, זלוף, פתיחה אורכית, צביעת O בצבע אדום שמן, הדמיה וכימות אוטומטי למחצה של נגעים טרשת עורקים באבי העורקים של עכבר שלם. בפרוטוקול זה, AAV8-PCSK9D377Y ניתן במינון של 5 × 1011 גנומים וקטוריים (vg) לעכבר באמצעות הזרקת וריד זנב. בשילוב עם תזונה מערבית (WD) המכילה 40% קק"ל משומן ו-1.25% כולסטרול, ניתן להבחין בהתפתחות נגעים טרשת עורקים חזקה תוך 12-16 שבועות. הפרוטוקול כאן מייעל כל שלב בתהליך, מבטל את הצורך בהצמדת רקמות למשטחי שעווה ובמקום זאת משתמש בטכניקת שיטוח פשוטה המפחיתה את השונות והביקוש הטכני. השיטה לא רק מותאמת למודל המושרה AAV8-PCSK9D377Y בעכברי C57BL/6J, אלא גם ישימה בקלות למודלים אחרים של טרשת עורקים, כולל עכברי Apoe-/- ו-Ldlr-/-, כמו גם אוגרים זהובים סוריים Ldlr-/- 15,16,17,18,19שהתגלו כמודל מבטיח בשל חילוף החומרים השומני דמוי האדם שלהם.,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות המפורטות ב-NIH ואושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי חיים של האוניברסיטה למדע וטכנולוגיה של סין (אישור אתיקה מס'. USTCACUC27120124102).
הערה: כל ההליכים הכוללים AAV8-PCSK9 צריכים להתבצע בארון בטיחות ביולוגי מאושר Class II בתנאי בטיחות ביולוגית רמה 2 (BSL-2). על הצוות ללבוש ציוד מגן אישי מתאים (PPE), כולל מעיל מעבדה, כפפות חד פעמיות ומשקפי מגן.
1. אינדוקציה של טרשת עורקים בעכברים
2. המתת חסד וזלוף
3. דיסקציה של אבי העורקים
4. מכתים אדום שמן O
5. הדמיה
6. כימות נגעים טרשת עורקים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להעריך את היקף שקיעת השומנים בדופן אבי העורקים, בוצעה צביעת שמן אדום O על אבי העורקים שבודדו מעכברי C57BL/6J זכרים שהוזרקו עם AAV8-PCSK9D377Y והוזנו בתזונה מערבית במשך 12 שבועות, יחד עם עכברי ביקורת תואמי גיל. לאחר זלוף מערכתי עם PBS ודיסקציה זהירה, כל אבי העורקים נותחו בקפידה לאורך ונצבעו בשמן אדום O כדי לדמיין נגעים טרשת עורקים עמוסי שומנים. הליך הניסוי הכולל מתואר באיור 2. כפי שמוצג באיור 3, אזורים חיוביים ל-O אדום שמן (אדום) נצפו בקושי בעכברי ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שיטת הצביעה של שמן אדום O המתוארת במחקר זה מציעה גישה חזקה, ניתנת לשחזור וחסכונית בזמן להערכת עומס נגעים טרשת עורקים בכל אבי העורקים. במחקר זה, בחרנו באופן ספציפי את קשת אבי העורקים ואת אבי העורקים החזי כאזורי העניין לניתוח הפלאק, ולא את אבי העורקים כולו. החלטה זו הונחה על ידי אופיו של AAV8-PCSK9D377Y מודל20, המייצר בדרך כלל היווצרות רובד טרשת עורקים פחות נרחבת בהשוואה למודלים גנטיים קלאסיים כמו עכברי Apoe−/−
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מענק מס' 82370444).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| עכברי C57BL/6J | GemPharmatech | מס' N000013 | |
| 4% פרפורמלדהיד | Beyotime | P0099 | לקיבוע רקמות |
| AAV8-PCSK9D377Y חלקיקים נגיפיים | Wzbio | pAV208001 | כדי לגרום לטרשת עורקים |
| מלקחיים עדינים | כלים מדעיים | עדינים מס' 11254-20 | לדיסקציה של אבי העורקים |
| ImageJ | NIH | 1.47 | |
| Isopropanol | Sangon biotech | A600918 | לניקוי עודפי השמן האדום |
| שמן אדום O 0.5% תמיסה באיזופרופנול | Poly Scientific R& D Corp | S1849-32OZ | לשמן אדום O מכתים |
| מי מלח חוצץ פוספט | Servicebio | G4202 | לזלוף וניקוי של אבי העורקים |
| מספריים אבי | העורקים כלים מדעיים עדינים | מס' 15003-08 | לדיסקציה של אבי |
| העורקים מיקרוסקופ סטריאוסקופי | Mshot | MZ62 | לדיסקציה והדמיה של אבי העורקים |
| דיאטה מערבית | דיאטת מחקר | D12108C | לגרום לטרשת עורקים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב