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방법 논문

저산소증/SU5416 모델을 사용하여 마우스에서 폐 고혈압의 유도 및 특성화

10K 조회수

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DOI:

10.3791/59252

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2020년 6월 3일

이 논문에서

요약

이 프로토콜은 저산소증에 노출및 VEGF 수용체 길항제의 주입에 근거하여 마우스에 있는 폐 고혈압 (PH)의 유도를 기술합니다. 동물은 프로토콜의 개시 후에 PH 및 오른쪽 심실 (RV) 비대 3 주를 개발합니다. 모델의 기능적 및 형태특성도 표시됩니다.

초록

폐 고혈압 (PH)은 오른쪽 심장 카테터화에 의해 평가된 바와 같이, 휴식시 25mm Hg를 초과하는 평균 폐 동맥 압력에 의해 정의된 병리학적 상태입니다. 질병의 광범위 한 스펙트럼 PH로 이어질 수 있습니다., 그들의 병 인에서 다른, 조직 병리학, 임상 발표, 예 후, 그리고 치료에 응답. 지난 몇 년 동안 상당한 진전에도 불구하고, PH는 치료되지 않은 질병으로 남아 있습니다. 근본적인 기계장치를 이해하는 것은 새로운 치료의 발달을 위한 도로를 포장할 수 있습니다. 동물 모델은 이 목표를 달성하기 위한 중요한 연구 도구입니다. 현재, PH를 다시 수상에 사용할 수 있는 몇 가지 모델이 있다. 이 프로토콜은 2개의 적중 마우스 PH 모델을 설명합니다. PH 개발을 위한 자극은 저산소증및 SU5416의 주사, 혈관 내피 성장 인자(VEGF) 수용체 길항제이다. Hypoxia/SU5416의 개시 3 주 후에, 동물은 인간 PH에서 관찰된 조직병리학적인 변경을 모방하는 폐 혈관 리모델링을 개발합니다 (주로 그룹 1). 폐 순환에서 혈관 리모델링은 오른쪽 심실(RV)의 리모델링을 초래한다. RV 압력을 측정하기 위한 절차(오픈 가슴 방법을 사용하여), RV의 형태 분석(심장 심실을 해부하고 계량하여) 및 리모델링의 조직학적 평가(RV 심근세포 비대및 섬유증을 평가하여 혈관 리모델링 및 심장을 평가하여 폐 모두)가 상세히 설명되어 있습니다. 이 프로토콜의 장점은 야생 유형과 유전자 변형 마우스 모두에서 응용 프로그램의 가능성, 상대적으로 쉽고 저렴한 구현, 관심있는 질병의 빠른 개발 (3 주). 이 방법의 한계는 마우스가 심각한 표현형을 개발하지 않고 PH는 노목시아로 돌아오면 되돌릴 수 있다는 것이다. 예방, 뿐만 아니라 치료 연구, 쉽게 이 모델에서 구현될 수 있습니다., 고급 기술의 필요 없이 (외과 설치류 모델 반대).

서론

폐 고혈압(PH)은 병리학적 상태이며, 오른쪽 심장 카테터화1,,2에의해 평가되는 바와 같이, 휴식 시 25mm Hg를 초과하는 평균 폐 동맥(PA) 압력에 의해 정의된다. PH로 이어질 수 있는 다양한 질병이 있습니다. PH 관련 조건을 구성하기 위해 여러 분류 시스템이 개발되었습니다. 현재 임상 분류는 5개의 다른 그룹1에서다중 PH 관련 질병을 분류합니다. 이러한 구분은 다양한 환자 그룹이 임상 발표, 병리학, 예후 및 치료에 대한 반응2에서다른 질병을 가지고 있기 때문에 중요합니다. 표 1은 각 질병의 기본적인 조직 병리학적 특성으로 보완된 현재 분류를 요약합니다.

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표 1: PH의 임상 분류에 대한 개요와 그룹 내의 주요 조직 병리학 적 특징. 모델링....

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프로토콜

동물 실험에 앞서 지역 기관 동물 관리 위원회의 승인을 받아야 합니다. 현재 실험은 마운트 시나이의 아이칸 의과 대학에서 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인 후 수행되었다.

1. PH 유도

  1. 준비
    1. 연구를 시작하기 전에 실험 설계를 신중하게 계획하십시오. 마우스가 첫 번째 SU5416 주사와 동시에 저산소증을 받는지 확인하십시오. 저산소증/SU5416 방법을 사용하여 PH를 유도하기 위한 실험 설계의 예가 도 1A에도시된다. 제어 마우스는 차량만 수신하였다. 이 모델의 경우, SU5416은 3주 연속 주 동안 일주일에 한 번 마우스에 주입될 것이다.
    2. 이 연구를 위해 8-12 주 된 C57BL/6 마우스를 사용. 12-h 밝은 어두운 주기에 18-20°C에서 동물을 보관하십시오. 음식과 물에 접근할 수 있는 광고 리비툼을확인합니다.
    3. 동물의 무게. 각 그룹에 무작위로 할당: 노르녹시아와 저산소증/SU5416.
    4. 도 1B. Secure 질소 (N2) 챔버2<....

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결과

이 프로토콜에서, 우리는 마우스에서 PH를 유도하기위한 저산소증 / SU5416 모델의 생성을 자세히 설명합니다. 또한 관찰 기간이 끝날 때 폐 혈관 및 심장 평가를 수행하기 위해 필요한 모든 단계를 자세히 설명합니다.

이 모델에 대한 실험 설계에 대한 개요는 도 1A 13,13,14에나와 있다. 마우스는 노르모바릭 저산소증(10%O2)을실시하며, 3주 연속 SU5416로 주 1회 피하 주사한다. 이 프로토콜에서 PH를 유도하는 데 사용되는 자극은 도 1B및 1C에도시된다.

VEGF 수용체 길항제 SU5416내피 세포 세포 세포 멸각증을 유발.......

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토론

이 프로토콜은 만성 저산소증과 SU5416 주입 (Hypoxia/SU5416)18의두 가지 병리학 적 자극을 결합하여 마우스에서 PH를 모델링하는 방법을 설명합니다. 이 마우스 모델을 인간 PH 조건과 상호 연관시키려면 표 1에표시된 현재 PH 분류를 필연적으로 살펴봐야 합니다. 거의 모든 형태의 PH는 내피 및 부드러운 근육 세포의 폐 혈관 수축 및 비정상적인 증식을 특징으로합니다. 이것은 폐 동맥에 있는 상승된 압력으로 이끌어 내고 결과적으로 오른쪽 심실의 증가한 후 하중으로 이끌어 냅니다.

PH의 동물 모델을 특성화하는 모든 시도는 폐 혈관과 오른쪽 심실의 조직 병리학 적 리모델링의 증거를 포함해야합니다. 단일 히트 저산소마우스 모델은 혈관 절제술22,3의온화한 형태로 이어집니다. 이러한 병리학적 .......

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공개 사항

저자는 선언할 것이 없습니다.

감사의 글

이 작품은 미국 심장 협회 (AHA-17SDG337012 및 18IPA34170258)의 보조금에 의해 지원되었으며, 건강 NIH K01 HL135474에서 Y.S. O.B에 대한 국립 보건 원에서 도이치 헤르츠스티프퉁 (Deutsche Herzstiftung)에 의해 지원되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
아세트산 빙하Roth3738.1
아세톤, 조직학 학년The Lab DepotVT110D
ADVantage 압력 볼륨 시스템천음속ADV500
Bouin의 솔루션SigmaHt10132
Cautery SystemFine Science Tools18000-00
Connection tubing 및 밸브
코튼 팁 애플리케이터Covidien8884541300
Coverslips, 24 x50 mmRoth1871
데이터 수집 및 분석Emkaiox2
Direct Red 80Sigma365548-5G
DMSO (Dimethyl Sulfoxide)Sigma Aldrich276855
Dry ice
Dumont # 5 집게파인 사이언스 도구11251-10
Dumont # 7 파인 펜치파인 사이언스 도구11274-20
임베딩 몰드Sigma AldrichE-6032
에오신 용액 수성시그마HT110216
에탄올, 실험실 등급Carolina Biological Supply Company861285
패스트 그린 FCF시그마F7252-5G
파인 가위파인 사이언스 툴14090-09
염소 세럼인비트로젠16210-064
히팅 패드 게이마 T/Pump
Hematoxylin 2Thermo Scientific7231
저산소 챔버BiospherixA30274P
유도 챔버DRE Veterinary12570
삽관 카테터 (i.v. 카테터 SurFlash (20 G x 1") )Terumo SR * FF2025
홍채 가위파인 사이14084-08
IsofluraneBaxterNDC-10019-360-40
Isoflurane 기화기DRE 수의학12432
마우스 (C57BL / 6)Charles River
Needles 25 G x 5/8 "BD305122
OCTTissue Tek4583
PBS (인산염 완충 식염수)Corning21-031-CV
피르산 포화 용액 1.3 %SigmaP6744-1GA
압력 볼륨 카테터천음속FTH-1212B-4018
견인Kent ScientificSURGI-5001
정적 산소 컨트롤러 ProOx 360BiospherixP360
SU 5416시그마 알드리치S8442
수술용 봉합사, 검은색 땋은 실크, 5.0Surgical Specialties Corp. SP116
수술 테이프3M1527-1
주사기 10mlBD303134
바늘 포함 주사기 1mlBD309626
Sytox Green Nuclein Acid StainThermo ScientificS7020
Tenotomy 가위Pricon60-521
ToluolRoth9558.3
인공호흡기 CWESAR-830/P
WGA 알렉사 플루오어 Thermo ScientificW11261
크실렌로스
언스 도구 기

참고문헌

  1. Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Di....

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