Dit protocol beschrijft een stapsgewijze methode voor het ontleden, perfuseren, kleuren, beeldvorming en kwantificeren van atherosclerotische laesies in de aorta's van muizen met behulp van Oil Red O-kleuring.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Dit protocol beschrijft een stapsgewijze methode voor het ontleden, perfuseren, kleuren, beeldvorming en kwantificeren van atherosclerotische laesies in de aorta's van muizen met behulp van Oil Red O-kleuring.
Muismodellen zijn lange tijd fundamentele hulpmiddelen geweest bij de studie van atherosclerose en bieden kritische inzichten in de moleculaire en cellulaire mechanismen die ten grondslag liggen aan plaquevorming, lipidenmetabolisme en cardiovasculaire ontsteking. Naast Apoe-/- of Ldlr-/- muizen, komt AAV8-PCSK9D377Y-injectie in normale C57BL/6J-muizen met gelijktijdige westerse dieetvoeding naar voren als een veelgebruikt model voor translationeel onderzoek naar atherosclerose. Olierood O-kleuring is een hoeksteentechniek voor het visualiseren van neutrale lipidenaccumulatie in vaatweefsels. De eenvoud, kosteneffectiviteit en hoge gevoeligheid voor het detecteren van met lipiden beladen laesies maken het de gouden standaard voor het beoordelen van atherosclerotische plaquebelasting in preklinische studies. In deze studie bieden we een gedetailleerd, reproduceerbaar protocol voor de dissectie, perfusie, longitudinale opening, Oil Red O-kleuring, beeldvorming en semi-geautomatiseerde kwantificering van atherosclerotische belasting in de aorta van het gezicht, zonder dat er pinnen of complexe montagestappen nodig zijn. Onze resultaten tonen aan dat de combinatie van AAV8-PCSK9D377Y-injectie en westerse dieetvoeding effectief significante atherosclerotische laesievorming bij muizen induceert, en dat en face Oil Red O-kleuring een betrouwbare en efficiënte techniek is voor het beoordelen van lipideafzetting en plaquebelasting. Bovendien, hoewel dit protocol is geoptimaliseerd voor het AAV8-PCSK9-geïnduceerde model in C57BL/6J-muizen, kan het gemakkelijk worden aangepast voor gebruik in andere modellen en soorten, zoals Apoe-/- muizen, Ldlr-/- muizen en Ldlr-/- gouden Syrische hamsters.
Atherosclerose, gekenmerkt door de afzetting van lipiden en ontsteking in de arteriële intima, vertegenwoordigt de pathologische basis van coronaire hartziekte en een breed scala aan hart- en vaatziekten (HVZ), waaronder myocardinfarct en beroerte 1,2,3,4. Hart- en vaatziekten blijven wereldwijd de belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit en vormen een aanzienlijke wereldwijde gezondheids- en economische last 3,5. Als de primaire pathologische basis van HVZ heeft atherosclerose veel onderzoeksaandacht gekregen om de onderliggende mechanismen bloot te leggen en effectieve therapeutische strategieën te ontwikkelen. Muismodellen spelen een centrale rol bij het ophelderen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan atherogenese en bij het evalueren van mogelijke therapeutische interventies6. De ontwikkeling van diermodellen heeft een belangrijke rol gespeeld bij het vergroten van ons begrip van atherogenese, waardoor onderzoekers de betrokken cellulaire en moleculaire mechanismen kunnen ontleden en opkomende therapeutische strategieën kunnen evalueren 6,7. Klassieke muizenmodellen van atherosclerose, zoals apolipoproteïne E-deficiënte (Apoe-/-) en low-density lipoproteïnereceptor-deficiënte (Ldlr-/-) muizen, worden al lang gebruikt om hyperlipidemie en robuuste plaquevorming te induceren. Het genereren en onderhouden van deze genetisch gemodificeerde lijnen vereist echter uitgebreide veredeling, wat tijdrovend kan zijn en de experimentele flexibiliteit kan beperken 8,9,10. Om deze beperkingen te overwinnen, heeft een alternatieve benadering die gebruikmaakt van adeno-geassocieerd virusserotype 8 dat codeert voor een gain-of-function-mutatie in proproteïne convertase subtilisine/kexine type 9 (AAV8-PCSK9D377Y) aan bekendheid gewonnen. Wanneer toegediend aan wildtype C57BL/6J-muizen in combinatie met een westers vetrijk dieet met een hoog cholesterolgehalte en een hoog cholesterolgehalte, induceert deze methode efficiënt hypercholesterolemie en atherosclerotische laesies binnen een relatief kort tijdsbestek - zonder de noodzaak van complexe genetische kruisingen of terugkruising naar atherosclerose-gevoelige achtergronden 9,11. Ondanks zijn voordelen heeft het AAV8-PCSK9-model bepaalde beperkingen die het overwegen waard zijn. Met name de mate van hypercholesterolemie en de ontwikkeling van atherosclerotische laesies kan worden beïnvloed door variabelen zoals virale dosis en toedieningswijze, die variabiliteit tussen dieren kunnen introduceren en de reproduceerbaarheid van experimentele resultaten kunnen beïnvloeden11.
Om de ziektelast in dergelijke modellen te beoordelen, biedt en face Oil Red O-kleuring van de aorta een gevestigde, gevoelige techniek voor het visualiseren en kwantificeren van lipiderijke atherosclerotische laesies langs het luminale oppervlak van het vaatstelsel 12,13. Deze benadering biedt zowel kwalitatieve als kwantitatieve gegevens en wordt veel gebruikt in preklinische studies om de effecten van genetische manipulatie, farmacologische interventie of dieetmodulatie te evalueren14.
In deze studie presenteren we een praktisch en reproduceerbaar protocol voor de isolatie, perfusie, longitudinale opening, Oil Red O-kleuring, beeldvorming en semi-geautomatiseerde kwantificering van atherosclerotische laesies in de aorta's van muizen. In dit protocol wordt AAV8-PCSK9D377Y toegediend in een dosis van 5 × 1011 vectorgenomen (vg) per muis via injectie van de staartader. In combinatie met een westers dieet (WD) dat 40% kcal uit vet en 1,25% cholesterol bevat, kan binnen 12-16 weken een robuuste ontwikkeling van atherosclerotische laesies worden waargenomen. Het protocol stroomlijnt hier elke stap van het proces, waardoor het niet meer nodig is om tissues op wasoppervlakken vast te pinnen en in plaats daarvan een vereenvoudigde afvlakkingstechniek wordt gebruikt die de variabiliteit en technische vraag vermindert. De methode is niet alleen geoptimaliseerd voor het AAV8-PCSK9D377Y-geïnduceerde model in C57BL/6J-muizen, maar is ook gemakkelijk toepasbaar op andere veelgebruikte modellen van atherosclerose, waaronder Apoe-/- en Ldlr-/- muizen, evenals Ldlr-/- Syrische goudhamsters 15,16,17,18,19, die naar voren zijn gekomen als een veelbelovend model vanwege hun mensachtige lipidenmetabolisme.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierprocedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van de NIH en werden goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van de University of Science and Technology of China (Ethics Approval No. USTCACUC27120124102).
OPMERKING: Alle procedures met betrekking tot AAV8-PCSK9 moeten worden uitgevoerd in een gecertificeerde biologische veiligheidskast van klasse II onder bioveiligheidsniveau 2 (BSL-2) omstandigheden. Het personeel moet de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) dragen, waaronder een laboratoriumjas, wegwerphandschoenen en een veiligheidsbril.
1. Inductie van atherosclerose bij muizen
2. Euthanasie en perfusie
3. Aorta dissectie
4. Olie Rood O kleuring
5. Beeldvorming
6. Kwantificering van atherosclerotische laesies
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Om de mate van lipideafzetting in de aortawand te beoordelen, werd een Face Oil Red O-kleuring uitgevoerd op aorta's geïsoleerd uit mannelijke C57BL/6J-muizen die werden geïnjecteerd met AAV8-PCSK9D377Y en gedurende 12 weken een westers dieet kregen, samen met controlemuizen van dezelfde leeftijd. Na systemische perfusie met PBS en zorgvuldige dissectie werden de gehele aorta's zorgvuldig in de lengterichting ontleed en gekleurd met Oil Red O om met lipiden beladen atheroscler...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De in deze studie beschreven methode voor het kleuren van Oil Red O biedt een robuuste, reproduceerbare en tijdbesparende benadering voor het evalueren van de atherosclerotische laesiebelasting in de hele aorta. In deze studie hebben we specifiek de aortaboog en de thoracale aorta geselecteerd als de interessegebieden voor plaque-analyse, in plaats van de hele aorta. Deze beslissing werd geleid door de aard van het AAV8-PCSK9D377Y-model 20, dat doorgaan...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Deze studie werd ondersteund door subsidies van de National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 82370444).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| C57BL/6J muizen | GemPharmatech | NO. N000013 | |
| 4% paraformaldehyde | Beyotime | P0099 | Om weefsels te fixeren |
| AAV8-PCSK9D377Y virale deeltjes | Wzbio | pAV208001 | Om atherosclerose te induceren |
| Fijne pincetten | Fine Science Tools | Nr. 11254-20 | Voor aorta dissectie |
| ImageJ | NIH | 1.47 | |
| Isopropanol | Sangon biotech | A600918 | Om de overtollige olie rood te reinigen |
| Oil Red O 0,5% oplossing in isopropanol | Poly Scientific R&D Corp | S1849-32OZ | Voor Oil Red O kleuring |
| Fosfaat-gebufferde zoutoplossing | Servicebio | G4202 | Voor perfusie en reiniging van aorta's |
| Springschaar | Fine Science Tools | Nr. 15003-08 | Voor aorta dissectie |
| Stereoscopische microscoop | Mshot | MZ62 | Voor aorta dissectie en beeldvorming |
| Westers dieet | Research Diet | D12108C | Om atherosclerose te induceren |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit artikel is gepubliceerd
Video binnenkort beschikbaar