July 16th, 2018
放射線不透過性鉛ベースのシリコーンゴムを使用して大動脈径の大動脈瘤マウスモデルで定量化のためマウスの血管を灌流する詳細な方法について説明します。
この方法は、血管疾患のさまざまな動物モデルで血管サイズがどのように影響を受けるかを決定するなど、血管生物学分野の重要な質問に答えるのに役立つ可能性があります。この技術の主な利点は、マイクロCTにより、in vivoおよびex vivoの両方で大小の血管の詳細な画像が可能になり、正確に定量化できることです。CT 分析の 24 時間前に、外科的処置を行って、死後の心臓内滲出のための標本を準備します。
麻酔には、3%イソフルランを使用し、必ず木炭スカベンジャーを使用してください。次に、フェイスマスクから2〜2.5%のイソフルランで麻酔を維持し、1分間に1リットルの酸素でスカベンジャーにも取り付けます。手術を開始する前に、つま先をつまんでペダル反射がないことを確認します。
次に、器具などを備えた手術場を設定します。次に、動物を背側に横たわって配置し、手足を固定します。次に、はさみを使用して、恥骨結合と胸骨ノッチの間の胸骨の皮膚と軟部組織を介して正中線を切開します。
次に、はさみを使用して、剣状突起の横隔膜に穴を開けて胸腔に入ります。次に、はさみを使用して、腹側胸壁の横隔膜を両側に解剖します。肋軟骨を切開して、右胸骨境界の胸骨から肋骨を分離します。
次に、剣状突起の近くの胸骨の先端に細かい止血クランプを適用し、止血剤を頭蓋状に動かしてマウスの頭の上に配置します。次に、心臓と胸壁の間の付着物を鋭く解剖します。動物調製中に損傷する血管の数を制限すると、切断された血管から造影剤が漏れ出し、完全な充填に必要な量が変化し、最終的なイメージングにアーティファクトが生じるためです。
次に、27ゲージのIVカテーテル針を10ミリリットルのヘパリン処理PBSがあらかじめ装填されたシリンジに接続し、すべてのチューブにバッファーを充填して、すべての気泡を取り除きます。ラインからすべての気泡を取り除くことが不可欠です。次に、すぐに右心室または下大静脈を切開して、ヘパリン溶液と血液を排出します。
続行するには、カニューレを使用して左心室を穿刺し、クランプで固定します。シリンジポンプを使用して、毎分2ミリリットルの一定量で大量に行います。臓器の目に見える白化があるはずです。
数分で、大静脈の循環に血液がなくなるはずです。次に、ポンプを停止し、カテーテルチューブをシリンジから外しますが、カテーテル針を動かさないでください。次に、造影剤溶液を5ミリリットルのアリコートに分け、硬化剤を加えてよく混ぜます。
次に、5ミリリットルの混合物を10ミリリットルの注射器にロードし、造影剤を動物に毎分2ミリリットル安定して大量に投与します。キャスティング剤が動物から出るのを見るポイントを超えて注入を続けてください。造影剤は20分で硬化します。
硬化したら、目的の臓器を採取し、10%中性の緩衝ホルマリンに固定します。次に、サンプルをマイクロCTスキャンに使用しない場合は、死体全体を固定します。それ以外の場合は、死体を金属製のトレイに置き、摂氏4度の冷蔵庫に入れて一晩硬化させます。
翌日、マイクロCTスキャナーを使用して各マウスのX線コンピューター断層撮影画像を取得します。スキャナーのパラメータを次のように設定します。X線管のピーク電圧は55キロボルト、電流は150マイクロアンペア、システム倍率は2.19、CCDカメラのピクセルビニング係数は2です。このビニング係数により、29 ミクロンの有効ピクセル サイズが得られます。
次に、画像を分析して、標準化されたアプローチを使用して動脈瘤を特定します。3つの位置の最も広い点で短軸の直径を測定します。大動脈弓、下行胸部大動脈、および腹部大動脈の。理想的には、2人のオブザーバー(そのうちの1人は盲検化されています)が各画像を分析する必要があります。
測定値を使用して、動脈瘤を大動脈セグメントの限局性またはびまん性の拡張として特定します 参照直径の50%を超える直径まで。 混合バックグラウンドと20〜30週齢の20匹の雄成体マウスを、BAPN治療の有無にかかわらず分析しました。それぞれに鉛ベースの放射線不透過性シリコーンゴムをふんだんに使用しました。
BAPNで処理したマウスの上行大動脈の平均直径は、未治療の年齢一致対照の平均直径よりも有意に大きかった。動脈瘤があると判断されたマウスのデータポイントは赤で示されています。対照的に、BAPNによるリジルオキシダーゼの阻害は、平均下行胸部に有意な影響を与えず、この治療は腹部大動脈径にも影響を与えませんでした。.
動脈瘤は、未治療群の平均直径の1.5倍であると定義されました。この治療は、この定義により動脈瘤の大幅な増加につながります。BAPNで治療されたマウスの動脈瘤は大動脈でのみ同定され、大多数は胸部大動脈で同定されました。
このビデオを見た後、X線画像のために血管系を多用する方法をよく理解しているはずです。一度習得すれば、適切に実行すれば、豊富さと画像分析は2時間で行うことができます。この手順を試行する際には、CTイメージングプロトコルは、放射線スタッフの支援を受けて調整し、個々の実験の特定の目的のために画像取得を最適化できることを覚えておくことが重要です。
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この記事では、マウスの動脈瘤および解離モデルにおける大動脈径の定量化のために、ラジオパック鉛ベースのシリコンゴムを使用してマウスの血管系を灌流する詳細な方法論について説明しています。この方法は、特に血管疾患の異なる動物モデルにおける血管サイズに関する重要な質問に答えるのに役立つ可能性があります。
Quantitative micro-CT analysis of aortopathy in mouse models enables precise, reproducible measurement of vascular pathology, supporting early-stage target validation and mechanistic de-risking in cardiovascular drug discovery. This imaging-driven workflow enhances predictive confidence for translational research by providing standardized, quantitative endpoints for aortic aneurysm and dissection models. The approach is positioned to inform portfolio triage and risk-adjusted advancement decisions in preclinical vascular biology programs.
This micro-CT imaging protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum, bridging early mechanistic studies with translational model validation for aortic disease research.