Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Trójwymiarowe obrazowanie unaczynienia opuszki stopy w wysokiej rozdzielczości w mysim modelu zgorzeli kończyn tylnych

3.3K wyświetleń

DOI:

10.3791/63284

16 marca 2022

W tym artykule

Podsumowanie

Obecny protokół opisuje unikalny, klinicznie istotny model choroby tętnic obwodowych, który łączy elektrokoagulację tętnicy udowej i żyły z podawaniem inhibitora syntazy tlenku azotu w celu wywołania zgorzeli kończyn tylnych u myszy FVB. Perfuzja DiI dosercowa jest następnie wykorzystywana do trójwymiarowego obrazowania naczyń krwionośnych opuszki stopy w wysokiej rozdzielczości.

Streszczenie

Choroba tętnic obwodowych (PAD) jest istotną przyczyną zachorowalności wynikającej z przewlekłego narażenia na czynniki ryzyka miażdżycy. Pacjenci cierpiący na jego najcięższą postać, przewlekłe niedokrwienie zagrażające kończynom (CLTI), borykają się ze znacznymi upośledzeniami w codziennym życiu, w tym przewlekłym bólem, ograniczonym dystansem chodzenia bez bólu i niegojącymi się ranami. Modele przedkliniczne zostały opracowane na różnych zwierzętach w celu zbadania PAD, ale najczęściej stosowane pozostaje niedokrwienie kończyn tylnych myszy. W tych modelach mogą występować znaczne różnice w odpowiedzi na urazę niedokrwienną w zależności od użytego szczepu myszy oraz miejsca, liczby i sposobów przerwania tętnic. Protokół ten opisuje unikalną metodę łączącą elektrokoagulację tętnicy udowej i żyły z podawaniem inhibitora syntazy tlenku azotu (NOS) w celu niezawodnego wywołania zgorzeli opuszki stopy u myszy z wirusem Friend Virus B (FVB), która przypomina utratę tkanki CLTI. Podczas gdy nadal zalecane są tradycyjne metody oceny reperfuzji, takie jak laserowe obrazowanie perfuzji dopplerowskiej (LDPI), do oznaczania naczyń krwionośnych stosuje się dosercową perfuzję barwnika lipofilowego nadchloranu 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetrametyloindokarbocyjaniny (DiI). Późniejsza konfokalna laserowa mikroskopia skaningowa pozwala na trójwymiarową (3D) rekonstrukcję sieci naczyniowych opuszki stopy w wysokiej rozdzielczości, która uzupełnia tradycyjne metody oceny reperfuzji w modelach niedokrwienia kończyn tylnych.

Wprowadzenie

Choroba tętnic obwodowych (PAD), charakteryzująca się zmniejszonym przepływem krwi do kończyn z powodu miażdżycy, dotyka 6,5 miliona ludzi w Stanach Zjednoczonych i 200 milionów ludzi na całym świecie1. Pacjenci z PAD doświadczają obniżonej funkcji kończyn i jakości życia, a ci z CLTI, najcięższą postacią PAD, są narażeni na zwiększone ryzyko amputacji i śmierci, a 5-letnia śmiertelność zbliża się do 50%2. W praktyce klinicznej uważa się, że pacjenci ze wskaźnikiem stawu skokowo-ramiennego (ABI) <0,9 mają PAD, a ci z ABI <0,4 związanym z bólem spoczynkowym lub utratą tkanek mają CLTI3. Objawy różn....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie eksperymenty na zwierzętach opisane w protokole zostały zatwierdzone przez University of Miami Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Do badania wykorzystano myszy FVB, zarówno samce, jak i samice, w wieku 8-12 tygodni.

1. Przygotowanie roztworu L-NAME

  1. W sterylnych warunkach w okapie z przepływem laminarnym przygotować roztwór podstawowy L-NAME, rozpuszczając 1 g proszku L-NAME (patrz tabela materiałów) w 20 ml sterylnej wody, aby uzyskać 50 mg/ml roztworu. Roztwór podstawowy należy przechowywać w porcjach o objętości 300-500 μl w temperaturze -20 °C przez okres do 3 mies....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Niniejszy protokół szczegółowo opisuje niezawodną metodę indukowania niedokrwienia i utraty tkanek w poduszce stopy myszy u podatnych myszy szczepu FVB, poprzez połączenie koagulacji tętnicy i żyły udowej z podawaniem L-NAME, inhibitora syntazy tlenku azotu. Rysunek 1 przedstawia anatomię naczyń krwionośnych kończyny tylnej myszy i wskazuje miejsca koagulacji tętnicy i żyły udowej (żółte X), bezpośrednio proksymalnie względem tętnicy obocznej bocznej uda (LCFA) oraz proksymalnie względem złą.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Podczas gdy niedokrwienie kończyn tylnych myszy jest najczęściej stosowanym modelem przedklinicznym do badania neowaskularyzacji w PAD i CLTI, istnieje znaczna różnica w nasileniu niedokrwienia i powrocie do zdrowia w zależności od konkretnego zastosowanego szczepu myszy oraz miejsca, liczby i metody przerwania tętnic. Połączenie podwiązania tętnicy udowej i podawania IP L-NAME może niezawodnie indukować zgorzel kończyn tylnych u myszy FVB11. To samo leczenie powoduje niedokrwienie kończyn tylnych.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

Ta praca była wspierana przez granty dla Z-J L i OC V z National Institutes of Health [R01HL149452 i VITA (NHLBl-CSB-HV-2017-01-JS)]. Dziękujemy również Zakładowi Mikroskopii i Obrazowania w ramach Miami Project to Cure Paralysis przy University of Miami School of Medicine za zapewnienie dostępu do oprogramowania do analizy i przetwarzania obrazów.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Spinki do segregatorów (małe)z artykułami biurowymi
Buprenorfina (o przedłużonym uwalnianiu)
Igła motylkowa (25 G z Luer-Lok)VWR10148-584
Konfokalny laserowy mikroskop skaningowyLeicaTCS SP5
DiI (nadchloran 1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetrametyloindokarbocyjaniny)InvitrogenD282
Urządzenie do elektrokoagulacjiGemini System kauteryzacji5917
Etanol (100%)VWR89370-084
Fidżi (ImageJ) oprogramowanieNIHUżywana wersja 2.1.0. Bezpłatne pobieranie, licencja nie jest wymagana.
Piankowe podkładki do biopsjiFisher Scientific22-038-221
Formalina (neutralnie buforowana, 10%)VWR89370-094
Myszy FVBJackson Laboratory001800
GlukozaSigma-AldrichG7528
HCl (1 M)Sigma-Aldrich13-1700
Oprogramowanie ImarisOxford InstrumentsUżywana wersja 9.6.0.
IsofluranePivetalNDC 46066-755-04
KClSigma-AldrichP9333
Ketamina
L-NAME (chlorowodorek estru metylowego Nω--Nitro-L-argininy)Sigma-AldrichN5751
Laserowy obrazownik perfuzyjny DopplerMoorLDImoorLDI2-HIRUżywane oprogramowanie moorLDI V5.
Szkiełka mikroskopowe (25 x 75 x 1 mm)VWR48311-703
Na2HPO4Sigma-AldrichS7907
NaClSigma-AldrichS7653
NaH2PO4Sigma-AldrichS8282
NaOHSigma-AldrichS8263
Igły (27 G)BD305109
wacik jodowy z powidonem (10%)MedlineMDS093901ZZ
Narzędzia chirurgiczneRoboz SurgicalZalecane są cienkie kleszcze, igłownik, nożyczki sprężynowe i hemostat.
Szew (wchłanialny 5-0)DemeTECHG275017B0P
(10 ml)BD305482
Trójdrożne kranyCole-Parmer19406-49
WtyczkaBezpłatne pobieranie, licencja nie jest wymagana. Zobacz odniesienie: Elfarnawany (2015).
Ksylazyna
Sklep Strzykawki do analizy naczyniowej

Bibliografia

  1. Virani, S. S., et al. Heart disease and stroke statistics-2020 update: A report from the American Heart Association. Circulation. 141 (9), 139(2020).
  2. Duff, S., Mafilios, M. S., Bhounsule, P., Hasegawa, J. T. The burden of ....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

choroba t tnic obwodowychniedokrwienie ko czynperfuzja DiImikroskopia konfokalnakoagulacja t tnicy udowejinhibitor syntazy tlenku azoturekonstrukcja naczyniowa