Methodenartikel

Verkalking van vasculaire gladde spiercellen en Imaging van Aorta verkalking en Ontsteking

20K weergaven

DOI:

10.3791/54017

31 mei 2016

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Vasculaire calcificatie is een belangrijke voorspeller van en bijdrager aan hart- en vaatziekten bij mensen. Dit protocol beschrijft methoden voor het induceren van calcificatie van gekweekte primaire vasculaire gladde spiercellen en voor het kwantificeren van calcificatie en macrofagenlast in dierlijke aorta's met behulp van near-infrared fluorescentiebeeldvorming.

Samenvatting

Hart- en vaatziekten zijn de belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit in de wereld. Atherosclerotische plaques, bestaande uit lipide-geladen macrofagen en verkalking, ontwikkelen zich in de kransslagaders, aortaklep, aorta en perifere geleider-slagaders en zijn kenmerkend voor hart- en vaatziekten. Bij mensen maakt beeldvorming met behulp van computertomografie de kwantificering van vasculaire verkalking mogelijk; de aanwezigheid van vasculaire verkalking is een sterke voorspeller van toekomstige cardiovasculaire gebeurtenissen. De ontwikkeling van nieuwe therapieën bij hart- en vaatziekten is cruciaal afhankelijk van het verbeteren van ons begrip van de onderliggende moleculaire mechanismen van atherosclerose. Het uitbreiden van onze kennis van atherosclerotische mechanismen is afhankelijk van muis- en cel-gebaseerde modellen. Hier wordt een methode beschreven voor het beeldvormen van aorta-verkalking en macrofaag-infiltratie met behulp van twee spectraal verschillende nabij-infrarode fluorescentiebeeldvormingssondes. Nabij-infrarode fluorescentiebeeldvorming maakt de ex vivo kwantificering van verkalking en macrofaag-accumulatie in de gehele aorta mogelijk en kan worden gebruikt om ons begrip van de mechanistische relatie tussen ontsteking en verkalking bij atherosclerose te verbeteren. Daarnaast wordt een methode beschreven voor het isoleren en kweken van vasculaire gladde spiercellen van de aorta van dieren en een protocol voor het induceren van verkalking in gekweekte gladde spiercellen van muizen-aorta's of van menselijke kransslagaders. Deze in vitro methode van modellering van vasculaire verkalking kan worden gebruikt om de signaalroutes te identificeren en te karakteriseren die waarschijnlijk belangrijk zijn voor de ontwikkeling van vaatziekten, in de hoop nieuwe doelen voor therapie te ontdekken.

Inleiding

Hart- en vaatziekten zijn de belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit in de wereld, waaronder de Verenigde Staten, waar het goed is voor meer dan 780.000 doden per jaar. 1 Coronaire verkalking en aorta verkalking zijn kenmerken van atherosclerose en dienen als sterke voorspellers van cardiovasculaire gebeurtenissen. 2- 4 Twee belangrijke types van vasculaire calcificatie zijn gemeld bij volwassenen: intima verkalking, geassocieerd met atherosclerose, en mediale (ook bekend als Monckeberg) verkalking, geassocieerd met chronische nierziekte en diabetes 5 intima verkalking optreedt in de setting van lipide-accumulatie en macr....

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

Protocol

Alle studies met muizen werden uitgevoerd in strikte overeenstemming met de aanbevelingen in de Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren van de National Institutes of Health. Huisvesting en alle procedures waarin muizen in deze studie beschreven, werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Commissies van Massachusetts General Hospital (Subcommissie onderzoek Animal Care). Alle procedures werden uitgevoerd met zorg om het lijden te minimaliseren.

1. Bereiding van reagentia

  1. Near-Infrared Fluorescentie beeldvorming van Whole aorta
    Opmerking:. A-bisfosfonaat verkregen, nabij-infrarood fluorescente ima....

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

Resultaten

Aorta verkalking in MGP - / - en wild-type muizen werd gemeten met behulp van beeldvorming van calcium NIR fluorescentie. Geen calcium NIR signaal werd gedetecteerd in de aorta's van wild-type muizen, waaruit blijkt dat zij calcificatie (figuur 2). Een sterk calcium NIR signaal werd gedetecteerd in de aorta van MGP-deficiënte muizen, wat overeenkomt met geavanceerde vasculaire calcificatie. Weefselcoupes van aorta's van wild-type en MGP - / -

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

Discussie

Aderverkalking is een belangrijke risicofactor voor hart- en vaatziekten bij mensen en kunnen direct bijdragen aan de pathogenese van cardiovasculaire gebeurtenissen. 1,5,52 intima calciumafzetting in de dunne vezelige doppen van atherosclerose is voorgesteld om lokale biomechanische belasting bevorderen en zorgen plaquebreuk. 53,54 Mediale calcificatie effecten klinische resultaten door het verhogen van arteriële stijfheid, die cardiale hypertrofie kunnen veroorzaken en beïnvloeden de hartfunctie........

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

Openbaarmakingen

Massachusetts General Hospital heeft octrooien aangevraagd met betrekking tot kleine molecuulremmers van BMP type I receptoren en de toepassing van ALK3-Fc voor de behandeling van atherosclerose en vasculaire calcificatie, en MD, PBY, KDB en RM kunnen recht hebben op royalty's.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door de Sarnoff Cardiovascular Research Foundation (MFB en TET), het Howard Hughes Medical Institute (TM), de Ladue Memorial Fellowship Award van Harvard Medical School (DKR), het START-Programma van de Faculteit Geneeskunde aan de RWTH Aachen (MD), de German Research Foundation (DE 1685/1-1, MD), het National Eye Institute (R01EY022746, ESB), de Leducq Foundation (Multidisciplinary Program to Elucidate the Role of Bone Morphogenetic Protein Signaling in the Pathogenesis of Pulmonary and Systemic Vascular Diseases, PBY, KDB en DBB), het National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (R01AR057374, PBY), het National Inst....

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
15 ml conische buisFalcon352096
30 G naaldBD305106
Alpha gladde spieractine antilichaamSigmaSAB2500963
KamerschuifblokNunc Lab-Tek154461
Collageenase, Type 2 WorthingtonLS004176
DexamethasonSigmaD4902
Dulbecco's Gemodificeerd ArendsduinmediumLife Technologies11965-084
Dulbecco's Fosfaatgebufferde Saline, zonder calciumGibco14190-144
ElastaseSigmaE1250
Foetaal bovien serumGibco16000-044
Fulgenstang, fijn puntRobozRS-4972
Fulgenstang, volledige curve gekarteldRobozRS-5138
Formaline (10%)Electron Microscopy Sciences15740
Hank's Evenwichtige Zout OplossingGibco14025-092
Menselijke coronaire slagader gladde spiercellenPromoCellC-12511
Insulinespuit met naaldTerumoSS30M2913
L-ascorbinezuurSigmaA-7506
Micro-dissectieveertang (13 mm)RobozRS-5676
Micro-dissectieveertang (3 mm)RobozRS-5610
NIR, cathepsine (ProSense-750EX)Perkin ElmerNEV10001EX
NIR, osteogeen (OsteoSense-680EX)Perkin ElmerNEV10020EX
Normale zoutoplossingHospira0409-4888-10
Nucleair fast roodSigma-AldrichN3020
Odyssey Imaging SystemLi-CorOdyssey 3.0
Penicilline/StreptomycineCorning30-001-CI
Zilvernitraat (5%)Ricca Chemical Company6828-16
Natriumfosfaat dibasisch heptahydraatSigma-AldrichS-9390
NatriumthiosulfaatSigmaS-1648
ß-glycerofosfaat dinatriumzout hydraatSigmaG9422
Weefselkweekfles, 25 cm2Falcon353108
Weefselkweekplaat (35 mm x 10 mm)Falcon353001
Weefselkweekplaat, zes-welFalcon353046
TrypsineCorning25-053-CI
Buis voor knaagdierenKent ScientificRSTR551
Vacuumgedreven filtratiesysteemMilliporeSCGP00525

Referenties

  1. Go, A. S., et al. Heart disease and stroke statistics--2014 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 129 (3), e28-e292 (2014).
  2. Wilson, P. W., et al. Abdominal aortic calcific deposit....

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

Beeldvorming van aortacalcalcificatienabij infrarood fluorescentiebeeldvorminggladde spiercellen van de muis aortainductie met calcificatiemediumVon Kossa kleuringstaartveneinjectieaorta digestieoplossingbeoordeling van macrofaaginfiltratieImageJ kwantificering

Gerelateerde artikelen