Methodenartikel

Scanning Electron Microscopy van Gemacereerde Tissue te visualiseren de extracellulaire matrix

DOI:

10.3791/54005

⸱

14 juni 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pathology, Microbiology, and Immunology, Vanderbilt University Medical Center, 2Department of Medicine, Vanderbilt University Medical Center, 3Division of Cardiovascular Medicine, Vanderbilt University Medical Center, 4Cardiovascular Institute, Maine Medical Center

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier wordt een methode getoond voor het visualiseren van de ultrastructuur van de extracellulaire matrix in gedecellulariseerde hartweefsels.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fibrose is een onderdeel van alle vormen van hartaandoeningen, ongeacht de etiologie, en hoewel er veel vooruitgang is geboekt op het gebied van cardiale matrixbiologie, zijn er nog steeds grote lacunes met betrekking tot hoe de matrix wordt gevormd, hoe fysiologisch en pathologisch hermodellering verschillen, en het belangrijkste hoe matrixdynamica kan worden gemanipuleerd om genezing te bevorderen en fibrose te remmen. Er is momenteel geen behandelingsoptie voor het beheersen, voorkomen of omkeren van cardiale fibrose. Een deel van de reden is waarschijnlijk de pure complexiteit van de vorming van cardiale littekens, zoals die optreedt na een hartinfarct om dode of stervende cardiomyocyten onmiddellijk te vervangen. De extracellulaire matrix zelf neemt deel aan hermodellering door residente cellen te activeren en ook door infiltrating cellen naar de niet-functionele laesie te leiden. De matrix is ook een soort opslagruimte voor matricellulare eiwitten die cruciaal zijn voor normale matrixomzet, evenals voor fibrotische signalering. De matrix heeft bovendien een elektromechanische rol gespeeld in cardiaal weefsel. De meeste technieken voor het beoordelen van fibrose zijn niet kwalitatief van aard, maar geven eerder kwantitatieve resultaten die nuttig zijn voor het vergelijken van twee groepen, maar die geen informatie geven over de onderliggende matrixstructuur. Hier wordt een techniek belicht voor het visualiseren van de ultrastructuur van de cardiale matrix. Rasterelektronenmicroscopie van decellulair hartweefsel onthult opvallende verschillen in structuur die anders gemist zouden kunnen worden met behulp van traditionele kwantitatieve onderzoeksmethoden.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fibrose verstoort het normale myocardium collageennetwerk, wat cruciaal is voor normale mechanistische functies van cardiomyocyten 1,2 en ook voor intercellulaire communicatie, intracellulair signaalgedrag en celoverleving 3. De ontwikkeling van fibrose is een belangrijke bepalende factor voor de hartfunctie, en fibrotisch remodelleren van het cardiale interstitium dat voortkomt uit verschillende etiologieën leidt tot verhoogde linksventriculaire stijfheid en diastolische disfunctie 4. Myocardfibrose kan ook leiden tot aritmieën, en of de progressie van fibrotisch remodelleren een algemeen of lokaal fenomeen is, het is sterk geassocieerd met een slechte prognose bij patiënten met ischemische en niet-ischemische cardiomyopathie 5. Evenzo is de afwezigheid van myocardfibrose een sterke voorspeller van ventrikelfunctionele herstel en langetermijnoverleving 6.

Het kenmerk van fibrose is de afzetting van overtollig collageen, dat de treksterkte van staal heeft 7 en de cardiomyocytefunctie op meerdere niveaus nadelig kan beïnvloeden. Mechanische krachten die voortkomen uit een overmatig collageenmatrix kunnen leiden tot cardiomyocyteatrofie 8,9, passieve weefselstijfheid 10, tonische contractie-geïnduceerde myocardiumstijfheid 11-13, en verminderde zuurstoftoevoer naar de resterende populatie cardiomyocyten. Gap junction koppeling van cardiomyocyten en myoFbs kan ook de elektrische eigenschappen van het hart beïnvloeden, waardoor een groter risico ontstaat voor de ontwikkeling van aritmieën 14-16. Perivasculaire fibrose verandert de vasomotorische reactiviteit van intramural coronaire arteriën en arteriolen 17 en draagt bij aan luminale vernauwing die de zuurstoftoevoer vermindert en dus de overleving van cardiomyocyten 17-22. Pathogene fibrotische en elektrische remodellering, afkomstig van een initiële site van ischemische schade of energieonbalans, vordert onvermijdelijk naar hartfalen.

Cardiomyocytnecrose initieert het fibrotische antwoord, en daaropvolgende nadelige fibrotische remodellering kan optreden ongeacht de etiologie. Een manier vinden om cardiale fibrose te beheersen zou klinisch gunstig zijn voor de behandeling van ischemische en idiopathische cardiomyopathieën, hypertensieve hartziekte, hypertrofische cardiomyopathie, klephartziekte en dystrofopathieën 23-42. Ongeacht hoe het fibrotische ziekteproces begint, kunnen oplosbare, profbrotische factoren de interstitiële ruimte passeren en activering van interstitiële en adventitiële fibroblasten op locaties verwijderd van de initiële fibrotische litteken veroorzaken, waardoor een cascade-effect ontstaat dat uiteindelijk tot hartfalen leidt. Het optimale scenario zou zijn om het fibrillogene proces te benutten met behulp van een gerichte therapie die kan worden toegepast tijdens de compensatoire hypertrofische fase van cardiomyopathie voordat deze zich ontwikkelt tot systolisch pompfalen, diastolisch hartfalen of andere eindstadiums. Het uiteindelijke doel zou zijn om fibrose om te keren zodat dode cardiomyocyten kunnen worden vervangen en de hartfunctie volledig kan worden hersteld.

De belangrijkheid van de matrix wordt algemeen begrepen, maar methoden om de matrix te bestuderen zijn voornamelijk beperkt tot kwantitatieve metingen van belangrijke structurele componenten, met name collageen, en relatieve niveaus van verschillende matrix- en matricellulaire eiwitten. Dit protocol benadrukt een zelden gebruikte techniek die nuttig is voor het beoordelen van kwalitatieve verschillen in de cardiale matrix. Deze techniek is onlangs gebruikt om fundamentele verschillen in hartmatrices van verschillende etiologieën van hartziekte (in menselijke explantaten) te vergelijken en te contrasteren, om harten van post-infarct varkens behandeld met de gliale groeifactor (GGF) isofom van neuregulin-1β te onderzoeken, in vergelijking met niet-behandelde dieren 43, en om verschillen in de matrices van cardiale weefsels van mdx muizen (een veel gebruikt dierenmodel van Duchenne Spierdystrofie) op verschillende leeftijden te onderzoeken en te vergelijken met wildtype controles. Deze techniek werd voor het eerst geïntroduceerd door Drs. Caulfield en Borg in 1979 44, maar weinig studies hebben deze krachtige techniek sindsdien toegepast 45-47, re-geïntroduceerd hier met slechts kleine aanpassingen. Deze methodologie is een waardevol onderzoeksinstrument, omdat het kwalitatieve informatie biedt over ultrastructuur van extracellulair matrix die anders over het hoofd zou kunnen worden gezien wanneer men simpelweg het matrixcomponentgehalte en/of niveau van fibrose meet.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ethiek Verklaring: De protocollen voor de behandeling van dieren werden goedgekeurd door de Vanderbilt Institutional Animal Care en gebruik Comite (IACUC, protocollen nummer M / 10/117 (varkens) en M / 10/219 (muizen) en uitgevoerd volgens AAALAC-Internationale normen. het gebruik van opgespaarde menselijk hartweefsel werd goedgekeurd door de Vanderbilt University Medical Center IRB (protocol nummer 100887).

1. Monsterneming en opslag

  1. Voeg vers 4% glutaaraldehyde in 0,1 M fosfaatbuffer (PB) oplossing.
    LET OP: Glutaaraldehyde is giftig, draag handschoenen en werken in een zuurkast.
    1. Maak een 0,2 M voorraad oplossing van PB, pH 7,4 met behulp van 21,8 g Na 2 HPO 4 en 6,4 g NaH 2 PO 4. Quantum satis (Qs) tot 1000 ml dH 2 O.
    2. Voeg 400 ul van 50% glutaaraldehyde tot 2,5 ml PB voorraadoplossing en 2,1 ml dH 2 O.
  2. Dompel een stuk (niet groter dan 2 cm 2) van weefsel in de 4% glutaaraldehyde oplossing. Opmerking: kleinere stukken kunnen ook worden gebruikt, maar van voldoende omvang (niet kleiner dan 5 mm 2) gemakkelijk worden gevisualiseerd door het oog om latere stappen van het protocol te vergemakkelijken moet worden.
  3. Incubeer bij kamertemperatuur gedurende 1 uur, bewaar oneindig bij 4 ° C.

2. Decellularisatie van hartweefsel

  1. Voeg verse 10% NaOH waterige oplossing met 10 g NaOH pellets / 100 ml dH 2 O.
    LET OP: NaOH oplossingen zijn bijtend en kan alkali-brandwonden veroorzaken, draag handschoenen.
  2. Spoel weefsel in dH 2 O.
  3. Incubeer in 10% NaOH-oplossing bij kamertemperatuur gedurende 6-10 dagen (tot weefselveranderingen van roodbruine tot gebroken wit of wit).
  4. Spoel in dH 2 O tot weefsel transparant wordt.
  5. Dompel weefsel in 1% looizuur gedurende 4 uur bij kamertemperatuur geroerd. Gebruik 1 ml 5% stamoplossing per 4 ml dH 2 O.
    LET OP: Looizuuris een sterk irriterend, handschoenen dragen.
  6. Spoel in dH 2 O 's nachts.

3. Osmication en uitdroging van hartweefsel (in de zuurkast voor de veiligheid)

  1. Voeg een 0,2 M voorraadoplossing van natrium cacodylaatbuffer middels 21,4 g natriumcacodylaat, 10,0 g calciumchloride en 450 ml dH 2 O. Mix, voeg zoutzuur als nodig om de pH op 7,4. Q tot 500 ml met dH 2 O.
    LET OP: natriumcacodylaat en zoutzuur zijn giftig, draag handschoenen en werken in een zuurkast.
  2. Maak 2% waterige voorraad oplossing van osmiumtetroxide in zuurkast voor de veiligheid door het oplossen van 1 g osmiumtetroxide kristallen in 50 ml dH 2 O.
    LET OP: osmiumtetroxide is een ernstig gevaar bij inademing; damp fixatie van slijmvliezen of oogbollen mogelijk is, vandaar behandelen alleen in de zuurkast met handschoenen. Een spatscherm wordt aanbevolen.
  3. Spoel weefsel in 0,1 M natriumcacodylaat buffer (mix voorraad oplossing 1: 1 met dH 2 O) gedurende 5 minuten op rotator (of zacht schudden).
  4. Herhaal vorige stap tweemaal voor een totaal van drie spoelingen buffer.
  5. Dompel weefsel in 1% osmiumtetroxide in 0,1 M natriumcacodylaat buffer (mix stock natriumcacodylaat en stock osmiumtetroxide 1: 1) op rotator gedurende 1 uur.
  6. Spoel weefsel in 0,1 M natriumcacodylaat buffer 3 keer per rotator op 5 min.
  7. Spoel weefsel met behulp van toenemende concentraties aan ethanol (30%, 50%, 75%, 85%, 95%, en tenslotte 100%) gedurende 15 min op elke rotator.

4. Dwarsdoorsnede Oppervlaktebehandeling voor SEM

  1. Transfer weefsel in 100% ethanol tot een ondiepe petrischaal ook met 100% ethanol.
  2. Houd twee scherpe scheermesjes zodat de vlakke zijden van de zijden in contact met elkaar en de snijranden kruis twee zijden van een gelijkzijdige driehoek boven het monster te vormen. Om dit te bereiken, gebruiken de linkerhand een mes te plaatsen aan de rechterkant van het monster encut naar links. Op hetzelfde moment, met de rechterhand op het tweede mes te plaatsen op de uiterst links van het monster en slice naar rechts. Zo zal de lamellen worden geschoven tegen elkaar uit tegengestelde richting een gladde snede te maken.
  3. Schuif de platte zijkanten tegen elkaar om een ​​zeer zuivere snede van het monster met minimale vervorming of scheuren kracht te maken, bij voorkeur zo groot mogelijk oppervlak bloot mogelijk zonder beschadiging van het monster.
  4. Herhaal dit voor elk monster aan de schoonst mogelijke dwarsdoorsnede oppervlakken bloot te leggen voor het onderzoek in de SEM.

5. Critical Point Drogen (CPD) van hartweefsel

  1. Gebruik een spatel of pincet om weefsel te dragen aan de monsterhouder van het kritische punt droger (CPD), zodat weefsel blijft 100% ethanol te allen tijde. Opdat de houder wordt ondergedompeld in ethanol en dat de overdracht voltooid met het weefsel blootgesteld aan lucht niet langer dan enkele seconden.
  2. Bedien CPD per onshandleiding er zo op 3 purge-and-fill volledige cycli om ethanol te vervangen door vloeibare kooldioxide.
  3. Bedien CPD per gebruikershandleiding om kritisch punt drogen van de monsters te bereiken en breng ze terug naar de atmosferische druk met gecontroleerde ontluchting van CO 2.

6. Montage van het Hart van weefselmonsters voor SEM

  1. Bereid een SEM monster stub voor elk monster, door het hechten van een tab koolstofkleefband op het bovenoppervlak van de aluminium strook.
  2. Met behulp van een stereomicroscoop, zorgvuldig houden het monster dat u de sticker met de doorsnede oppervlak van belang naar boven (weg van het tabblad, zichtbaar), en zo dicht mogelijk bij de parallel met het vlak van het monster stomp oppervlak. Niet sonde en raak het oppervlak van belang.
  3. Breek een houten applicator stok om een ​​taps toelopende borstel, ideaal voor het aanbrengen van verf te bereiken. Solliciteer zilver of carbon verf op de bodem en zijkanten van het monster, om de naleving van de stomp te verbeteren.
  4. Breiden een zeer dunne lijn van zilver of koolstof verf tot een rand van het oppervlak plaats, een lading weg van het oppervlak van belang aarding.
  5. Toepassen 2 of 3 kleine dabs zilver of koolstof verf rond de omtrek van de lip koolstof, een geleidend pad van de tab kooloppervlak de metalen strook en aldus naar aarde.
  6. Met geleidende verf drogen gedurende twee uur.
  7. Bedien sputter coater per gebruikershandleiding om een ​​relatief zware coating (doelbereik van 30 - 40 nm) van toepassing zijn van goud-palladium legering of goud. Pomp specimen kamer tot ongeveer 0,1 mbar; Timer instellen op 40 sec. Open Set klep op de 8:00 positie (matig Argon gas flow). Druk op Start om sputter coating starten bij 30 mA. Paarse gloed lozing moet zichtbaar zijn in het monster kamer zijn.

7. SEM onderzoek van Hart weefselmonsters

  1. Voer aftastelektronenmicroscopie bij relatief lage versnellingsspanning beeldvormende p minimaliserenroblemen geassocieerd met een slechte lading dissipatie in de steekproef (opladen). Suggereerde aanvankelijk imaging aandoening zijn: 5 kV versnellende voltage, 10 mm werkafstand.
  2. Met de hulp van een ervaren operator, in dienst verhoogd werkafstand om de scherptediepte te breiden in de beeldvorming als voorwaarde stellen dat de focus van de vezels in meerdere focale vliegtuigen, of vezels die zich uitstrekt voor aanzienlijke lengte in de z-dimensie.
    1. Voor de microscoop die hier gebruikt (zie tabel of Materials), bij de toegang gebruikersinterface de tab-navigatie rechtsboven.
    2. Open het tabblad Coördinaten uit het werkgebied menu. Om werkafstand te verhogen, voert u een grotere waarde in millimeters voor de Z-coördinaat dan klikt u op Ga naar het tabblad om het monster etappe naar de ingevoerde werkafstand.
  3. Met behulp van een ervaren operator, gebruik model draaipunt en het oppervlak van belang orthogonaal positioneren de elektronenbundel. Extra helling van 10 tot 30 grees vanuit deze positie kunnen observatie en documentatie van de matrix structuur te verbeteren.
    1. Voor de microscoop die hier gebruikt (zie tabel of Materials), in de gebruikersinterface, klik en houd de rechter muisknop en schuif naar links of rechts om het monster in de buurt van de periferie van het voorbereide oppervlak vlak van belang richten, wijzend op de gerichte werkafstand .
    2. Navigeren met de Manual User Interface joystick om te bewegen in de buurt van de tegenoverliggende rand van het oppervlak en herhaal focus. Als werkafstand is ongeveer gelijk aan de eerste positie, tilt specimen bij benadering akkoord op beide locaties via het tabblad Coördinaten van het werkgebied menu (zie 7.2) en voer een tilt waarde in de T-coördinaat te bereiken.
    3. Draai specimen negentig graden (in te voeren waarde in R Coördineren veld) en herhaal het proces totdat alle posities zijn gericht op ongeveer dezelfde werkafstand.
      Opmerking: Variabele druk SEM kunnen worden toegepast om lading dissipatie verbeterenindien beschikbaar. Hoog vacuüm is de standaard modus voor het scannen elektronenmicroscopie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De gemarkeerde techniek werd toegepast op hartweefsel van een ongebruikte menselijk hart transplantatie donor (figuur 1), geëxplanteerde weefsels transplantatie ontvangers, harten van wildtype en dystrofische muizen (figuur 3), en in post-myocardiaal infarct hart monsters van een varkens model van het hart schade (figuur 2). Zoals getoond in figuur 1, de menselijke cardiale matrix een ingewikkelde weefsel verknoopt eiwit...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dwarsdoorsnede voorbereiding van het oppervlak is de meest kritische fase in het protocol. Om fijne structuur te behouden, moeten gedroogde exemplaren in 100% ethanol blijven te allen tijde tot ingevoerd om het kritische punt droogproces. Daarom is het snijden van de monsters te bereiken oppervlakken voor EM-onderzoek moet worden gedaan, terwijl monsters worden ondergedompeld in ethanol in een ondiepe schaal. Het is ook belangrijk dat het blootgestelde oppervlak niet wordt aangeraakt of geprobed tijdens daaropvolgende b...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze studie werd gefinancierd door subsidies van de National Institutes of Health (NIH), Heart, Lung, and Blood Institute (NIHLB): K01-HL-121045, K08-HL-094703, 5T32HL007411-35, P20 HL101425, U01 HL100398.

Beeldvorming en weefselverwerking (na NaOH maceratie) werden uitgevoerd met behulp van de Vanderbilt University Medical Center (VUMC) Cell Imaging Shared Resource (CISR) (ondersteund door NIH-subsidies CA68485, DK20593, DK58404, DK59637 en EY08126). We zijn vooral dankbaar aan de VUMC CISR kerndirecteuren (Dr. Sam Wells en Dr. W. Gray (Jay) Jerome) voor waardevolle technische adviezen en ook voor het verstrekken van kernruimte en -middelen voor het filmen van de in dit artikel beschreven techniek.

We willen onze diepste waardering uitspreken voor Dr. Yan Ru Su en Ms. Kelsey Tomasek in het Cardiology Core Lab voor Translationele en Klinisch Onderzoek aan de Vanderbilt University voor het verstrekken van technische expertise en het verzamelen van menselijke weefselmonsters die in deze studie werden gebruikt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Calcium ChlorideElectron Microscopy Sciences12340100 g
Carbon AdhesiveElectron Microscopy Sciences1266430 g
Carbon Adhesive TabsElectron Microscopy Sciences77825order to fit stubs
Double Edge Razor Blades Stainless SteelTed Pella, Inc121-6250/pkg
EthanolElectron Microscopy Sciences15055450 ml
Gluteraldehyde, 50% SolutionElectron Microscopy Sciences16310EM grade, distillation purified
Hydrochloric AcidElectron Microscopy Sciences16760 of 16770100 ml
Monosodium Phosphate NaH2PO4Sigma-AldrichS9251-250G250 g
Osmium TetroxideElectron Microscopy Sciences191001 g
Silver Conductive AdhesiveElectron Microscopy Sciences12686-1515 g
Sodium hydroxide (NaOH)Sigma-AldrichS8045-1KG1 kg
Sodium Phosphate Dibasic (Na2HPO4)Sigma-AldrichS3264-500G500 g
Tannic Acid, 5% Aqueous Electron Microscopy Sciences21702-5500 ml
Trihydrate Sodium CacodylateElectron Microscopy Sciences12300100 g
Gold-palladium Alloy or GoldRefining Systems, Inc. variesspecific to the sputter coater make and model
Critical Point DryerElectron Microscopy Sciences850
Plain Wooden ApplicatorsFisher Scientific23-400-102
Quanta 250 Environmental SEMFEIQ250 SEM
Sputter CoaterCressington Scientific Instruments Ltd.Model 108
Alluminum SEM Sample StubsElectron Microscopy Sciences75220-12specific to the miscroscope

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Robinson, T. F., Cohen-Gould, L., Factor, S. M., Eghbali, M., Blumenfeld, O. O. Structure and function of connective tissue in cardiac muscle: collagen types I and III in endomysial struts and pericellular fibers. Scanning Microsc. 2, 1005-1015 (1988).
  2. Robinson, T. F., Geraci, M. A., Sonnenblick, E. H., Factor, S. M. Coiled perimysial fibers of papillary muscle in rat heart: morphology, distribution, and changes in configuration. Circ Res. 63, 577-592 (1988).
  3. Lunkenheimer, P. P., et al. The myocardium and its fibrous matrix working in concert as a spatially netted mesh: a critical review of the purported tertiary structure of the ventricular mass. Eur J Cardiothorac Surg. 29 Suppl 2, S41-S49 (2006).
  4. Wu, K. C., et al. Late gadolinium enhancement by cardiovascular magnetic resonance heralds an adverse prognosis in nonischemic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 51, 2414-2421 (2008).
  5. Kramer, C. M. The expanding prognostic role of late gadolinium enhanced cardiac magnetic resonance. J Am Coll Cardiol. 48, 1986-1987 (2006).
  6. Park, S., et al. Delayed hyperenhancement magnetic resonance imaging is useful in predicting functional recovery of nonischemic left ventricular systolic dysfunction. J Card Fail. 12, 93-99 (2006).
  7. Weber, K. T. Cardiac interstitium in health and disease: the fibrillar collagen network. J Am Coll Cardiol. 13, 1637-1652 (1989).
  8. Jalil, J. E., Janicki, J. S., Pick, R., Abrahams, C., Weber, K. T. Fibrosis-induced reduction of endomyocardium in the rat after isoproterenol treatment. Circ Res. 65, 258-264 (1989).
  9. Fidzianska, A., Bilinska, Z. T., Walczak, E., Witkowski, A., Chojnowska, L. Autophagy in transition from hypertrophic cardiomyopathy to heart failure. J Electron Microsc (Tokyo). 59, 181-183 (2010).
  10. Lopez, B., Querejeta, R., Gonzalez, A., Larman, M., Diez, J. Collagen cross-linking but not collagen amount associates with elevated filling pressures in hypertensive patients with stage C heart failure: potential role of lysyl oxidase. Hypertension. 60, 677-683 (2012).
  11. Gabbiani, G., Ryan, G. B., Majne, G. Presence of modified fibroblasts in granulation tissue and their possible role in wound contraction. Experientia. 27, 549-550 (1971).
  12. Lorell, B. H. Diastolic dysfunction in pressure-overload hypertrophy and its modification by angiotensin II: current concepts. Basic Res Cardiol. 87 Suppl 2, 163-172 (1992).
  13. Friedrich, S. P., et al. Intracardiac angiotensin-converting enzyme inhibition improves diastolic function in patients with left ventricular hypertrophy due to aortic stenosis. Circulation. 90, 2761-2771 (1994).
  14. Rosker, C., Salvarani, N., Schmutz, S., Grand, T., Rohr, S. Abolishing myofibroblast arrhythmogeneicity by pharmacological ablation of alpha-smooth muscle actin containing stress fibers. Circ Res. 109, 1120-1131 (2011).
  15. Yue, L., Xie, J., Nattel, S. Molecular determinants of cardiac fibroblast electrical function and therapeutic implications for atrial fibrillation. Cardiovasc Res. 89, 744-753 (2011).
  16. Rohr, S. Myofibroblasts in diseased hearts: new players in cardiac arrhythmias? Heart Rhythm. 6, 848-856 (2009).
  17. Coen, M., Gabbiani, G., Bochaton-Piallat, M. L. Myofibroblast-mediated adventitial remodeling: an underestimated player in arterial pathology. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 31, 2391-2396 (2011).
  18. Brilla, C. G., Janicki, J. S., Weber, K. T. Cardioreparative effects of lisinopril in rats with genetic hypertension and left ventricular hypertrophy. Circulation. 83, 1771-1779 (1991).
  19. Youn, H. J., et al. Relation between flow reserve capacity of penetrating intramyocardial coronary arteries and myocardial fibrosis in hypertension: study using transthoracic Doppler echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 19, 373-378 (2006).
  20. Warnes, C. A., Maron, B. J., Roberts, W. C. Massive cardiac ventricular scarring in first-degree relatives with hypertrophic cardiomyopathy. Am J Cardiol. 54, 1377-1379 (1984).
  21. Maron, B. J., Wolfson, J. K., Epstein, S. E., Roberts, W. C. Intramural ('small vessel') coronary artery disease in hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 8, 545-557 (1986).
  22. Olivotto, I., et al. Microvascular function is selectively impaired in patients with hypertrophic cardiomyopathy and sarcomere myofilament gene mutations. J Am Coll Cardiol. 58, 839-848 (2011).
  23. Beltrami, C. A., et al. Structural basis of end-stage failure in ischemic cardiomyopathy in humans. Circulation. 89, 151-163 (1994).
  24. Factor, S. M., et al. Pathologic fibrosis and matrix connective tissue in the subaortic myocardium of patients with hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 17, 1343-1351 (1991).
  25. Waller, T. A., Hiser, W. L., Capehart, J. E., Roberts, W. C. Comparison of clinical and morphologic cardiac findings in patients having cardiac transplantation for ischemic cardiomyopathy, idiopathic dilated cardiomyopathy, and dilated hypertrophic cardiomyopathy. Am J Cardiol. 81, 884-894 (1998).
  26. Schaper, J., Lorenz-Meyer, S., Suzuki, K. The role of apoptosis in dilated cardiomyopathy. Herz. 24, 219-224 (1999).
  27. de Leeuw, N., et al. Histopathologic findings in explanted heart tissue from patients with end-stage idiopathic dilated cardiomyopathy. Transpl Int. 14, 299-306 (2001).
  28. Yoshikane, H., et al. Collagen in dilated cardiomyopathy--scanning electron microscopic and immunohistochemical observations. Jpn Circ J. 56, 899-910 (1992).
  29. Marijianowski, M. M., Teeling, P., Mann, J., Becker, A. E. Dilated cardiomyopathy is associated with an increase in the type I/type III collagen ratio: a quantitative assessment. J Am Coll Cardiol. 25, 1263-1272 (1995).
  30. Pearlman, E. S., Weber, K. T., Janicki, J. S., Pietra, G. G., Fishman, A. P. Muscle fiber orientation and connective tissue content in the hypertrophied human heart. Lab Invest. 46, 158-164 (1982).
  31. Huysman, J. A., Vliegen, H. W., Van der Laarse, A., Eulderink, F. Changes in nonmyocyte tissue composition associated with pressure overload of hypertrophic human hearts. Pathol Res Pract. 184, 577-581 (1989).
  32. Rossi, M. A. Pathologic fibrosis and connective tissue matrix in left ventricular hypertrophy due to chronic arterial hypertension in humans. J Hypertens. 16, 1031-1041 (1998).
  33. Lopez, B., Gonzalez, A., Querejeta, R., Larman, M., Diez, J. Alterations in the pattern of collagen deposition may contribute to the deterioration of systolic function in hypertensive patients with heart failure. J Am Coll Cardiol. 48, 89-96 (2006).
  34. Krayenbuehl, H. P., et al. Left ventricular myocardial structure in aortic valve disease before, intermediate, and late after aortic valve replacement. Circulation. 79, 744-755 (1989).
  35. Schwarz, F., et al. Myocardial structure and function in patients with aortic valve disease and their relation to postoperative results. Am J Cardiol. 41, 661-669 (1978).
  36. Hein, S., et al. Progression from compensated hypertrophy to failure in the pressure-overloaded human heart: structural deterioration and compensatory mechanisms. Circulation. 107, 984-991 (2003).
  37. Brooks, W. W., Shen, S. S., Conrad, C. H., Goldstein, R. H., Bing, O. H. Transition from compensated hypertrophy to systolic heart failure in the spontaneously hypertensive rat: Structure, function, and transcript analysis. Genomics. 95, 84-92 (2010).
  38. O'Hanlon, R., et al. Prognostic significance of myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol. 56, 867-874 (2010).
  39. Green, J. J., Berger, J. S., Kramer, C. M., Salerno, M. Prognostic value of late gadolinium enhancement in clinical outcomes for hypertrophic cardiomyopathy. JACC Cardiovasc Imaging. 5, 370-377 (2012).
  40. Frankel, K. A., Rosser, R. J. The pathology of the heart in progressive muscular dystrophy: epimyocardial fibrosis. Hum Pathol. 7, 375-386 (1976).
  41. Otto, R. K., Ferguson, M. R., Friedman, S. D. Cardiac MRI in muscular dystrophy: an overview and future directions. Phys Med Rehabil Clin N Am. 23, 123-132 (2012).
  42. Finsterer, J., Stollberger, C. The heart in human dystrophinopathies. Cardiology. 99, 1-19 (2003).
  43. Galindo, C. L., et al. Anti-remodeling and anti-fibrotic effects of the neuregulin-1beta glial growth factor 2 in a large animal model of heart failure. J Am Heart Assoc. 3, e000773(2014).
  44. Caulfield, J. B., Borg, T. K. The collagen network of the heart. Lab Invest. 40, 364-372 (1979).
  45. Ohtani, O. Three-dimensional organization of the connective tissue fibers of the human pancreas: a scanning electron microscopic study of NaOH treated-tissues. Arch Histol Jpn. 50, 557-566 (1987).
  46. Rossi, M. A., Abreu, M. A., Santoro, L. B. Images in cardiovascular medicine. Connective tissue skeleton of the human heart: a demonstration by cell-maceration scanning electron microscope method. Circulation. 97, 934-935 (1998).
  47. Icardo, J. M., Colvee, E. Collagenous skeleton of the human mitral papillary muscle. Anat Rec. 252, 509-518 (1998).
  48. McGreevy, J. W., Hakim, C. H., McIntosh, M. A., Duan, D. Animal models of Duchenne muscular dystrophy: from basic mechanisms to gene therapy. Dis Model Mech. 8, 195-213 (2015).
  49. Buckberg, G., Hoffman, J. I., Mahajan, A., Saleh, S., Coghlan, C. Cardiac mechanics revisited: the relationship of cardiac architecture to ventricular function. Circulation. 118, 2571-2587 (2008).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Scanning Electron MicroscopyExtracellular MatrixCardiac TissueTissue DecellularizationSample PreparationSEM ImagingGold Palladium CoatingCritical Point DryingOsmium TetroxideSodium Hydroxide

Gerelateerde artikelen