Ten protokół krok po kroku przeprowadza procedurę analizy obciążenia miażdżycowego u myszy. Badacze mogą użyć tego protokołu do porównania obfitości, lokalizacji i wielkości zmian miażdżycowych u różnych zwierząt.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół krok po kroku przeprowadza procedurę analizy obciążenia miażdżycowego u myszy. Badacze mogą użyć tego protokołu do porównania obfitości, lokalizacji i wielkości zmian miażdżycowych u różnych zwierząt.
Myszy hiperlipidemiczne z niedoborem apolipoproteiny E (Apoe) lub receptora lipoprotein o niskiej gęstości (Ldlr) to dwa najczęściej używane modele do badań nad miażdżycą. Służą one do badania wpływu różnych czynników genetycznych i różnych typów komórek na powstawanie zmian miażdżycowych, a także do testowania rozwoju nowych terapii. Izolacja, wycięcie całej aorty i kwantyfikacja zmian miażdżycowych barwionych czerwienią olejową O są podstawowymi metodami morfometrycznymi stosowanymi do oceny obciążenia miażdżycowego. Celem tego protokołu jest opisanie zoptymalizowanej, krok po kroku metody chirurgicznej do preparowania, perfuzji, izolacji, barwienia, obrazowania i analizy zmian miażdżycowych w aorcie myszy za pomocą Oil Red O. Ponieważ zmianyteryskalerotyczne mogą tworzyć się w dowolnym miejscu na całym drzewie aorty, ta cała metoda barwienia aorty czerwonym olejem ma tę zaletę, że ocenia blaszki zawierające lipidy w całej aorcie i wszystkich gałęziach u jednej myszy. Oprócz barwienia czerwienią olejową O, świeże izolowane całe aorty mogą być używane do różnych eksperymentów in vitro i in vivo oraz izolacji komórek.
Choroba wieńcowa, główna przyczyna śmiertelności w USA, jest zwykle spowodowana miażdżycą, procesem, który prowadzi do gromadzenia się blaszki miażdżycowej wewnątrz ścian tętnic1. Myszy z niedoborem Apoe i Ldlr podatne na hiperlipidemię odgrywają kluczową rolę w badaniach miażdżycy i jej powikłań oraz opracowywaniu terapii2,3,4,5. Kwantyfikacja zmian miażdżycowych z aorty en face jest ważną analizą końcową dla oceny wpływu manipulacji genetycznych na różne typy komórek. Pomaga również w badaniu nowych terapii mających wpływ na inicjację, progresję i regresję choroby miażdżycowej. Zmiany miażdżycowe mogą powstawać w dowolnym miejscu aorty i jej odgałęzień (tj. tętnice ramienno-głowowe, szyjne i podobojczykowe w klatce piersiowej, a także tętnice nerkowe, biodrowe wspólne i udowe poniżej przepony)6. Kompleksowa ocena obciążenia miażdżycą i odpowiednia terapia wymaga oceny obciążenia chorobą w różnych lokalizacjach, co jest wyzwaniem, które często jest pomijane.
Ten protokół opisuje, jak przeprowadzić kompleksową analizę zmian miażdżycowych, zaczynając od nieotwartej całej aorty i przechodząc do przygotowania en face, za pomocą jednej myszy. Barwienie krwią O nieotwartej całej aorty umożliwia szybką, jakościową ocenę blaszek lipidowych w całej aorcie i jej odgałęzieniach, podczas gdy przygotowanie en face zapewnia ilościową ocenę rozmieszczenia zmian miażdżycowych w aorcie myszy.
Technika wykorzystuje 8-tygodniowe myszy z delecją TGFβR2 specyficzną dla komórek mięśni gładkich na tle hiperlipidemicznym Apoe-/- (MYH11-CreERT2; Tgfbr2f/f; mT/mGf/f; Apoe-/-; zwane dalej myszami TGFβR2iSMC-Apoe) i kontrolami Apoe-/- z miotu (MYH11-CreERT2; mT/mGf/f; Apoe-/-; zwane dalej myszami Apoe-/-). Zwierzęta są trzymane przez 16 tygodni na diecie wysokotłuszczowej (HCHFD) jako materiały do nauki7. Po zakończeniu badania nieotwarte całe aorty są barwione i obrazowane (w tym wszystkie główne gałęzie) czerwienią olejową O w celu jakościowej oceny blaszek zawierających lipidy. Aorty są rozcinane poprzez przygotowanie en face, a wszystkie zmiany miażdżycowe są obrazowane i oznaczane ilościowo. Protokół ten może być wykorzystany do badania rozwoju zmian miażdżycowych w modelach hiperlipidemii Apoe-/- lub Ldlr-/- i rozszerzony na ogólne zastosowania biologii naczyniowej związanej z aortą.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
mT/mG (nr magazynowy 007676) i myszy Apoe-/- (nr stockowy 002052) zostały zakupione w Jackson Laboratory. Myszy Myh11-CreERT2 były prezentem od Stefana Offermannsa (dostępne w Jackson Laboratory pod numerem 019079). Myszy Tgfbr2fl / fl uzyskano od Harolda L. Mosesa (Vanderbilt University). Wszystkie zabiegi na zwierzętach zostały przeprowadzone przy użyciu protokołów zatwierdzonych przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Uniwersytetu Yale.
1. Myszy
2. Genotypowanie myszy, indukcja tamoksyfenu i karmienie dietą wysokotłuszczową o wysokiej zawartości cholesterolu
3. Przygotowanie odczynników i narzędzi do preparacji
4. Eutanazja (Rysunek 2A)
5. Otwarcie klatki piersiowej i jamy brzusznej oraz perfuzja serca (Rysunek 2B)
6. Izolacja aorty i gałęzi (Rysunek 2C)
7. Mocowanie serca i aorty (Rysunek 2D,E)
8. Barwienie krwią olejną O i obrazowanie nieotwartej całej aorty (Rysunek 3)
9. Montaż aorty en face (Rysunek 4, Rysunek 5)
10. Obrazowanie i kwantyfikacja zmian w aorcie en face (Rysunek 6)
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym protokole, zmiany miażdżycowe w TGFβR2iSMC-Apoe myszy analizowano po 4 miesiącach stosowania diety o wysokiej zawartości tłuszczu i cukru (HCHF)7. Oprócz rozległego miażdżycy, myszy te rozwijały tętniaki aorty piersiowej i brzusznej, jak wcześniej opisano. W porównaniu do Apoe-/- myszy, TGFβR2iSMC-Apoe ściany aorty u myszy wykazywały ciężki miażdżyca, co utrudniało wycięcie zmian (Rycina 2C, D, EDodatkowo, tętnia...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Myszy z niedoborem apolipoproteiny E (Apoe) i receptora lipoprotein o niskiej gęstości (Ldlr) są przydatne do badania rozwoju i leczenia miażdżycy. Badacze mogą ocenić wpływ manipulacji genetycznych i terapeutycznych na inicjację, progresję i regresję chorób związanych z miażdżycą za pomocą barwienia całą aorty czerwienią olejową9. Barwienie olejem aortowym Red O i kwantyfikacja zmian jest złotym standardem w badaniach nad miażdżycą. Ta technika jest niedroga i nie wymaga specjal...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
Ta praca była częściowo wspierana przez Mikrogrant Joint Biology Consortium udzielony w ramach grantu NIH P30AR070253 (P.-Y.C.) i HL135582 (M.S.). Jesteśmy wdzięczni R. Webberowi i L. Coonowi za utrzymanie myszy wykorzystanych w tym badaniu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 1,5 ml probówka Eppendorfa | DENVILLE | C2170 | |
| 10 ml strzykawka | BD | 302995 | |
| 16% Formaldehyd | Polysciences | 18814-10 | |
| 70% etanol | VWR | RC2546.70-5 | Do czyszczenia narzędzi preparacyjnych |
| wosk preparacyjny | CR Scientific | C3541 | |
| Olej kukurydziany | Sigma | C8267 | Rozpuszczalnik do tamoksyfenu |
| DNeasy Blood & Zestaw tkanek | QIAGEN | 69506 | Do izolacji DNA z ucha myszy |
| Dulbecco' s Sól fizjologiczna buforowana fosforanami (1X DPBS), pH 7,4 | Gibco | 14190-144 | |
| Drobne nożyczki | Fine Science Tools | 14059-11 | Aby przeciąć skórę myszy i otworzyć klatkę piersiową |
| Fisherbrand Economy Szkiełka mikroskopowe ze zwykłego szkła | Fisher Scientific | 12-550-A3 | |
| Dieta wysokotłuszczowa | Diety badawcze | D12108 | Aby wywołać miażdżycę |
| Obrazowanie oprogramowanie | National Institutes of Health | Image J | Kwantyfikacja zmian w aorcie |
| Isopropanol | VWR | JT9079-5 | |
| Kimwipes | Fisher Scientific | 06-666A | Do czyszczenia szklanych szkiełek mikroskopowych |
| McPherson-Vannas Micro Nożyczki sprężynowe do preparowania | ROBOZ | RS-5602 | Aby oddzielić serce i aortę oraz rozciąć aortę i gałęzie |
| aortyOprogramowanie sterujące mikroskopem | Olympus | DP Controller | Do obrazowania aorty |
| Szpilki | Minutien Fine Science Tools | 26002-10 | |
| Igła-25G | BD | 305124 | |
| Gąbka włókninowa | McKesson | 94442000 | |
| Olej Czerwony O | Sigma | O-0625 | Do barwienia zmian miażdżycowych |
| Sterylna strzykawka Pall Acrodisc Filtry z membraną Super Membrane | VWR | 28143-312 | Do filtrowania roboczego roztworu oleju Red O |
| Nożyczki sprężynowe | Narzędzia do nauki precyzyjnej | 15021-15 | Do preparowania i czyszczenia aorty |
| Oprogramowanie statystyczne | GraphPad | Prism 8 | Analiza statyczna |
| Mikroskop stereoskopowy | Nikon | SMZ1000 | Do rozwarstwienia aorty |
| Mikroskop stereoskopowy | Olympus | SZX16 | Do obrazowania aorty |
| Tamoxifen | Sigma | T5648 | Aby wywołać rekombinację Cre-loxP |
| Tissue-Tek OCT Compound, Sakura Finetek | VWR | 25608-930 | |
| Pęseta Styl 4 | Mikroskopia elektronowa Sciences | 0302-4-PO | Aby przeciąć skórę myszy i otworzyć klatkę piersiową |
| Pęseta Styl 5 | Mikroskopia elektronowa Nauki | 0302-5-PO | Do preparowania i czyszczenia aorta |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.