$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Test angiogenezy z korkiem matrigelowym został po raz pierwszy opisany przez Kibbeya i wsp. w 1992 roku, gdzie został użyty do oceny stymulacji angiogenezy przez peptyd SIKVAV (Ser-Ile-Lys-Val-Ala-Val)1. W przeciwieństwie do innych testów angiogenezy in vivo, takich jak angiogeneza rogówki myszy lub testy błony omoczniowej kosmówki piskląt, ten test jest stosunkowo łatwy do wykonania2. Wstrzykiwany żel naśladujący ECM może zawierać komórki, związki i/lub czynniki proangiogenne lub antyangiogenne. Oceniając aktywność związku antyangiogennego, czop zwykle zawiera mieszaninę czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego (VEGF) i czynnika wzrostu fibroblastów (FGF), a substancja antyangiogenna może być podawana bezpośrednio do czopa lub ogólnoustrojowo3,4.
Żel naśladujący ECM jest wstrzykiwany podskórnie, gdzie krzepnie w ciągu kilku minut. Ocenę rekrutacji naczyń krwionośnych w powstałym czopie zwykle przeprowadza się poprzez pomiar poziomu hemoglobiny w czopie, pomiar sygnału fluorescencji po wstrzyknięciu dekstranu znakowanego izotiocyjanianem fluoresceiny (FITC), barwienie immunologiczne skrawków histologicznych pod kątem markerów specyficznych dla śródbłonka lub sortowanie komórek aktywowane fluorescencją (FACS)2,5,6. Jednak ocena ta pozwala tylko na analizę punktu końcowego i brakuje informacji na temat funkcjonalności i morfologii naczyń krwionośnych. Ponadto pomiary objętości osocza, zarówno za pomocą poziomu hemoglobiny, jak i przy użyciu dekstranu-FITC jako wskaźnika, mogą być mylące, ponieważ na zawartość krwi ma wpływ wielkość naczyń krwionośnych i zakres zastoju krwi. Jest to szczególnie istotne, gdy rekrutowane unaczynienie charakteryzuje się zwiększonym efektem przepuszczalności i retencji (EPR)7.
Proponujemy tutaj nową, bardziej precyzyjną metodę wizualizacji rekrutowanych naczyń krwionośnych poprzez połączenie dwóch uzupełniających się metod obrazowania. Ultrasonografia ultrasonograficzna o wysokiej rozdzielczości z kontrastem (US) w połączeniu z endomikroskopią przyżyciową włóknisto-konfokalną może dostarczyć informacji nie tylko o gęstości naczyń krwionośnych, ale także o ich morfologii i funkcjonalności. Co więcej, analiza ta może być wykonywana w kilku punktach czasowych, co umożliwia monitorowanie kinetyki angiogenezy. US jest szeroko stosowaną metodą obrazowania, która ma wysoką rozdzielczość przestrzenną do obrazowania naczyń krwionośnych po dożylnym wstrzyknięciu (iv) mikropęcherzyków, które pozostają wyłącznie w przedziale naczyniowym8-11. Mikropęcherzyki to mikropęcherzyki wypełnione gazem, które po wzbudzeniu impulsem amerykańskim wytwarzają silny sygnał echogeniczny, a tym samym służą jako dobry środek kontrastowy. Obrazy 3D wtyczki są uzyskiwane za pomocą amerykańskiego oprogramowania systemu obrazowania po zniszczeniu mikropęcherzyków. Powstałe obrazy składają się z klatek obrazu przed i po zniszczeniu mikropęcherzyków i odzwierciedlają różnicę w intensywności wideo w kolorze. Te nałożone obrazy są automatycznie wyświetlane przez oprogramowanie. W związku z tym można określić ilościowo procent funkcjonalnych naczyń w korku. Endomikroskopia konfokalna z włóknami o wysokiej rozdzielczości służy jako uzupełniająca metoda obrazowania, informując o morfologii naczyń krwionośnych. W tej minimalnie inwazyjnej metodzie obrazy są uzyskiwane po dożylnym podaniu dekstranu12 sprzężonego z FITC. Polimer fluorescencyjny barwi krwioobieg i w ten sposób służy jako "środek kontrastowy" dla morfologii naczyń krwionośnych i przepływu krwi. Co więcej, ponieważ wstrzyknięty polimer ma wielkość 70 KDa, może przenikać tylko przez nieszczelne naczynia, jak w unaczynieniu guza. Spowoduje to wysokie tło od dekstranu znakowanego FITC na zewnątrz naczyń krwionośnych. W związku z tym włóknista endomikroskopia konfokalna może być stosowana do wizualizacji typowych cech efektu EPR w neowaskulaturze guza - powiększone, nieszczelne, silnie splątane naczynia z końcami.
Ten model systemu został opisany w porównaniu potencjału angiogennego ludzkiego glejaka U-87 MG i jego uśpionego klona13. Unaczynienie w obrębie zatyczek oceniano trzy tygodnie po inokulacji żelu naśladującego ECM. Wykazano, że unaczynienie w obrębie czopów zawierających CM z szybko rosnących komórek tworzących nowotwór U-87 MG było znacznie zwiększone pod względem liczby, gęstości i funkcjonalności, w porównaniu z unaczynieniem w obrębie czopów zawierających CM z uśpionych komórek tworzących nowotwór. W związku z tym autorzy byli w stanie stwierdzić, że CM wyizolowany z szybko rosnących komórek tworzących nowotwór U-87 MG zawiera wyższy poziom czynników pro-angiogennych w porównaniu z CM z uśpionych komórek tworzących nowotwór. Czynniki te stymulują tworzenie funkcjonalnych naczyń krwionośnych, wpływając pozytywnie na wszystkie etapy kaskady angiogennej (tj. proliferację, kiełkowanie, migrację i wreszcie tworzenie kanalikowatych struktur komórek śródbłonka).