Ten protokół opisuje krok po kroku metodę preparowania, perfuzji, barwienia, obrazowania i ilościowego oznaczania zmian miażdżycowych en face w aorcie myszy za pomocą barwienia czerwienią olejową O.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten protokół opisuje krok po kroku metodę preparowania, perfuzji, barwienia, obrazowania i ilościowego oznaczania zmian miażdżycowych en face w aorcie myszy za pomocą barwienia czerwienią olejową O.
Modele mysie od dawna są podstawowymi narzędziami w badaniach nad miażdżycą, dostarczając krytycznych informacji na temat molekularnych i komórkowych mechanizmów leżących u podstaw powstawania płytki nazębnej, metabolizmu lipidów i stanów zapalnych układu krążenia. Poza myszami Apoe-/- lub Ldlr-/-, wstrzyknięcie AAV8-PCSK9D377Y normalnym myszom C57BL / 6J z jednoczesnym karmieniem dietą typu zachodniego jawi się jako powszechnie stosowany model do badań translacyjnych w miażdżycy. Barwienie olejem czerwonym O jest podstawową techniką wizualizacji akumulacji neutralnych lipidów w tkankach naczyniowych. Jego prostota, opłacalność i wysoka czułość w wykrywaniu zmian lipidowych sprawiają, że jest to złoty standard w ocenie obciążenia blaszką miażdżycową w badaniach przedklinicznych. W tym badaniu zapewniamy szczegółowy, powtarzalny protokół rozwarstwienia, perfuzji, otwarcia podłużnego, barwienia czerwienią olejową O, obrazowania i półautomatycznej kwantyfikacji obciążenia miażdżycowego w aorcie en face, bez konieczności stosowania szpilek lub skomplikowanych etapów montażu. Nasze wyniki pokazują, że połączenie wstrzyknięcia AAV8-PCSK9D377Y i żywienia dietą typu zachodniego skutecznie indukuje znaczne powstawanie zmian miażdżycowych u myszy, a barwienie en face Oil Red O jest wiarygodną i wydajną techniką oceny odkładania się lipidów i obciążenia płytką nazębną. Co więcej, chociaż protokół ten jest zoptymalizowany pod kątem modelu indukowanego przez AAV8-PCSK9 u myszy C57BL/6J, można go łatwo dostosować do stosowania w innych modelach i gatunkach, takich jak myszy Apoe-/-, myszy Ldlr-/- i złote chomiki syryjskie Ldlr-/-.
Miażdżyca, charakteryzująca się odkładaniem się lipidów i stanem zapalnym w obrębie wewnętrznej części tętnicy, stanowi patologiczne podłoże choroby wieńcowej i szerokiego zakresu chorób sercowo-naczyniowych (CVD), w tym zawału mięśnia sercowego i udaru mózgu1,2,3,4. Choroby układu krążenia pozostają główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności na całym świecie, stanowiąc znaczne globalne obciążenie zdrowotne i ekonomiczne3,5. Miażdżyca, jako główna patologiczna podstawa CVD, przyciągnęła szeroką uwagę badawczą mającą na celu odkrycie mechanizmów leżących u jej podstaw i opracowanie skutecznych strategii terapeutycznych. Modele mysie odgrywają kluczową rolę w wyjaśnianiu mechanizmów leżących u podstaw miażdżycy oraz w ocenie potencjalnych interwencji terapeutycznych6. Opracowanie modeli zwierzęcych odegrało zasadniczą rolę w pogłębieniu naszej wiedzy na temat miażdżycy, umożliwiając naukowcom analizę zaangażowanych mechanizmów komórkowych i molekularnych oraz ocenę pojawiających się strategii terapeutycznych6,7. Klasyczne mysie modele miażdżycy, takie jak myszy z niedoborem apolipoproteiny E (Apoe−/−) i myszy z niedoborem receptora lipoprotein o niskiej gęstości (Ldlr−/−), od dawna są stosowane do wywoływania hiperlipidemii i silnego tworzenia płytki nazębnej. Jednak generowanie i utrzymywanie tych genetycznie zmodyfikowanych linii wymaga intensywnego rozmnażania, co może być czasochłonne i ograniczać elastyczność eksperymentalną8,9,10. Aby przezwyciężyć te ograniczenia, na znaczeniu zyskało alternatywne podejście wykorzystujące serotyp 8 wirusa związanego z adenowirusem, kodujący mutację polegającą na wzmocnieniu funkcji w konwertazie proproteiny subtylizyny/keksyny typu 9 (AAV8-PCSK9D377Y). Po podaniu myszom C57BL/6J typu dzikiego w połączeniu z dietą wysokotłuszczową i wysokocholesterolową typu zachodniego, metoda ta skutecznie indukuje hipercholesterolemię i zmiany miażdżycowe w stosunkowo krótkim czasie - bez potrzeby skomplikowanych krzyżówek genetycznych lub krzyżowania wstecznego w tłach podatnych na miażdżycę9,11. Pomimo swoich zalet, model AAV8-PCSK9 ma pewne ograniczenia, które zasługują na rozważenie. Warto zauważyć, że na stopień hipercholesterolemii i rozwój zmian miażdżycowych mogą mieć wpływ takie zmienne, jak dawka wirusa i sposób podawania, które mogą wprowadzać zmienność między zwierzętami i wpływać na odtwarzalność wyników eksperymentalnych11.
Aby ocenić obciążenie chorobą w takich modelach, barwienie aorty en face Oil Red O zapewnia dobrze sprawdzoną, czułą technikę wizualizacji i ilościowego określania bogatych w lipidy zmian miażdżycowych wzdłuż powierzchni światła układu krwionośnego12,13. Podejście to oferuje zarówno dane jakościowe, jak i ilościowe i jest szeroko stosowane w badaniach przedklinicznych do oceny skutków manipulacji genetycznej, interwencji farmakologicznej lub modulacji diety14.
W tym badaniu prezentujemy praktyczny i powtarzalny protokół izolacji, perfuzji, otwarcia podłużnego, barwienia czerwienią olejową O, obrazowania i półautomatycznej kwantyfikacji zmian miażdżycowych w aortach myszy z pełnym wierzchowaniem. W tym protokole AAV8-PCSK9D377Y podaje się w dawce 5 × 1011 genomów wektorowych (vg) na mysz poprzez wstrzyknięcie do żyły ogonowej. W połączeniu z dietą typu zachodniego (WD) zawierającą 40% kcal z tłuszczu i 1,25% cholesterolu, w ciągu 12-16 tygodni można zaobserwować silny rozwój zmian miażdżycowych. Protokół usprawnia każdy etap procesu, eliminując potrzebę przypinania tkanek do powierzchni wosku, a zamiast tego stosując uproszczoną technikę spłaszczania, która zmniejsza zmienność i wymagania techniczne. Metoda jest nie tylko zoptymalizowana pod kątem modelu indukowanego AAV8-PCSK9D377Y u myszy C57BL/6J, ale jest również łatwo stosowana do innych powszechnie stosowanych modeli miażdżycy, w tym myszy Apoe-/- i Ldlr-/-, a także Ldlr-/- syryjskich chomików złotych15,16,17,18,19, które okazały się obiecującym modelem ze względu na ich metabolizm lipidów podobny do ludzkiego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi przedstawionymi w NIH i zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki Zwierząt Uniwersytetu Nauki i Technologii w Chinach (Zatwierdzenie Etyki No. USTCACUC27120124102).
UWAGA: Wszystkie procedury związane z AAV8-PCSK9 powinny być przeprowadzane w certyfikowanym komorze bezpieczeństwa biologicznego klasy II w warunkach poziomu bezpieczeństwa biologicznego 2 (BSL-2). Personel musi nosić odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE), w tym fartuch laboratoryjny, rękawice jednorazowe i okulary ochronne.
1. Indukcja miażdżycy u myszy
2. Eutanazja i perfuzja
3. Rozwarstwienie aorty
4. Barwienie czerwienią olejową O
5. Obrazowanie
6. Kwantyfikacja zmian miażdżycowych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Aby ocenić stopień odkładania lipidów w ścianie aorty, wykonano barwienie en face Oil Red O aort wyizolowanych od samców myszy C57BL/6J, którym wstrzyknięto AAV8-PCSK9D377Y i które przez 12 tygodni otrzymywały dietę typu Western, wraz z dopasowanymi wiekowo myszami kontrolnymi. Po systemowej perfuzji PBS i starannym preparowaniu, całe aorty zostały ostrożnie rozcięte wzdłuż i zabarwione Oil Red O w celu wizualizacji atherosclerotic lesions bogatych w lipidy. Całościowa procedura eksperymentalna została przedst...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisana w tym badaniu metoda barwienia en face Oil Red O oferuje solidne, powtarzalne i efektywne czasowo podejście do oceny obciążenia zmianami miażdżycowymi w całej aorcie. W tym badaniu specjalnie wybraliśmy łuk aorty i aortę piersiową jako obszary zainteresowania do analizy płytki nazębnej, a nie całą aortę. Decyzja ta była podyktowana naturą AAV8-PCSK9D377Y model20, który zazwyczaj powoduje mniej rozległe tworzenie blaszek miażdżycowych w porównaniu z klasycznymi modelami nokautu g...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
To badanie było wspierane przez granty z Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (Granty nr 82370444).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Myszy C57BL/6J | GemPharmatech | NR N000013 | |
| 4% paraformaldehyd | Beyotime | P0099 | Do utrwalania |
| tkanek AAV8-PCSK9D377Y cząsteczki wirusa | Wzbio | pAV208001 | Aby wywołać miażdżycę |
| Drobne kleszcze | Narzędzia naukowe | nr 11254-20 | Do rozwarstwienia aorty |
| ImageJ | NIH | 1.47 | |
| Isopropanol | Sangon biotech | A600918 | Aby oczyścić nadmiar oleju czerwony |
| Czerwony olej O 0,5% roztwór w izopropanolu | Poly Scientific R& D Corp | S1849-32OZ | Do barwienia czerwienią olejową O |
| Sól fizjologiczna buforowana fosforanami | Servicebio | G4202 | Do perfuzji i czyszczenia aort |
| Nożyczki sprężynowe | Narzędzia do nauki o naborze | nr 15003-08 | Do rozwarstwiania aorty |
| Mikroskop stereoskopowy | Mshot | MZ62 | Do rozwarstwiania aorty i obrazowania |
| Dieta zachodnia | Dieta badawcza | D12108C | W celu wywołania miażdżycy |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten artykuł został opublikowany
Film wkrótce dostępny