O uso de todos os animais neste protocolo seguiu as diretrizes do Comitê de Cuidado e Uso De Animais Institucionais da Ball State University (IACUC).
1. Estabelecer criadores de ratos e detectar plugues vaginais para gravidez espartífica
- Montar uma gaiola de criação de ratos com camundongos do tipo selvagem e camundongos fêmeas. Certifique-se de que a idade dos camundongos reprodutores é entre 6-8 semanas. Configure um par (1 macho e 1 fêmea) ou como trio (1 macho e 2 fêmea) para reprodução.
- Verifique se há um plugvaginal na manhã seguinte. Use uma sonda metálica angular para detectar um plugue profundo inserindo-o na abertura vaginal. Designe a manhã de um plugue vaginal positivo como embrionária dia 0.5 (e0.5).
NOTA: Um plugue vaginal pode ser superficial (que é facilmente visível, ver Figura 1) ou profundo (que não é facilmente visível). A presença de um plugue profundo bloqueará a inserção total da sonda, enquanto a ausência de um plugue permitirá a inserção total sem resistência.
- Manter a gravidez cronometrada até que os embriões atinjam e11,5 nos quais serão colhidos. Para confirmar a gravidez antes da colheita dos embriões, registre o peso de camundongos fêmeas entre e7,5 e e11,5.
NOTA: O aumento diário do peso da mãe indicará uma gravidez bem sucedida, enquanto nenhuma mudança de peso indicará uma gravidez fracassada.
2. Colheita de embriões de camundongos gestantes
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: uma câmara de eutanásia CO2, 70% etanol, toalhas de papel, fórceps regulares, fórceps finos, 1x salino tampão de fosfato estéril (PBS), 10 cm placas de Petri estéril, recipiente com gelo, colher perfurada, estereomicroscópio dissecção.
- Coloque um rato e11.5 em uma câmara de eutanásia co2 limpa para sacrificá-lo. Feche a tampa da câmara para evitar que o rato escape.
- Depois que o mouse estiver preso na câmara de eutanásia, ligue o CO2. Certifique-se de regular a taxa de fluxo de CO2 por recomendações da IACUC (ou seja, deslocamento de 10-30% por minuto). Depois que o camundongo é completamente eutanizado, realize a luxação cervical para garantir a morte.
- Borrife o rato com 70% de etanol. Levante a pele sobre a barriga usando fórceps, faça uma pequena incisão usando uma tesoura e estenda a incisão lateralmente. Aumente a incisão anteriormente até o diafragma e exponha o chifre uterino contendo os embriões (Figura 2).
- Puxe a corda de embriões (chifre uterino + embriões) agarrando o útero e cortando-o livremente. Coloque a corda de embriões em 1x PBS estéril gelado.
- Disseque os embriões individuais do chifre do útero descascando o músculo uterino, saco de gema e amnion um por um(Figura 3A-F) um microscópio estereomicroscópio. Transfira os embriões limpos usando uma colher perfurada para uma placa de Petri contendo 1x PBS estéril no gelo. Certifique-se de manter os embriões frios.
3. Isolando corações de e11.5 Embriões
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: fórceps regulares, fórceps finos, 1x PBS estéril, 10 cm de placa de Petri estéril, placa de Petri estéril de 6 cm, recipiente com gelo, colher perfurada, estereomicroscópio de dissecção.
- Configure uma nova placa de Petri com gelo frio estéril 1x PBS um microscópio estereomicroscópio. Transfira um embrião do passo 2.5 para a placa de Petri para dissecar o coração.
- Remova a cabeça do embrião usando fórceps. Primeiro, aperte a cabeça entre os fórceps com uma mão e, em seguida, remova a cabeça raspando-a com a outra mão usando fórceps fechados(Figura 4A-C).
- Depois de remover a cabeça, oriente o embrião com seu lado ventral para cima, segurando o embrião com fórceps na barriga com uma mão(Figura 4D).
- Com a outra mão, abra a parede torácica do embrião fazendo primeiro uma pequena incisão no peito ligeiramente acima do diafragma usando fórceps finos. Em seguida, aumente a incisão com muito cuidado, inserindo fórceps fechados e rasgando a parede torácica abrindo os fórceps. Certifique-se de não empurrar muito fundo, o que pode danificar o coração. Com a ajuda dos fórceps, mantenha a parede torácica aberta para expor o coração e os pulmões na cavidade torácica(Figura 4E).
- Usando fórceps finos, mova suavemente o coração anteriormente (90°) e exponha a aorta/veia dorsal. Retire o coração/pulmões anteriormente capturando a aorta/veia dorsal na base do coração(Figura 4F-H).
NOTA: Seja gentil ao retirar o coração/pulmões para evitar o rasgo do SV, que está localizado no lado dorsal do coração.
- Enxágüe o coração/pulmões com PBS frio 1x para remover as células sanguíneas.
- Repita as etapas 3.1-3.6 para remover o coração/pulmões dos embriões restantes. Certifique-se de manter o coração/pulmões isolados no gelo.
4. Isolando SVs e Ventrículos de e11.5 Corações de Rato Embrionários
- Coloque a placa de Petri com coração/pulmões do passo 3.7 um microscópio estereomicroscópio para isolar os SVs e ventrículos inteiros. Retire os lóbulos anexados dos pulmões um por um de suas raízes usando fórceps finos.
- Oriente o coração em seu lado dorsal e remova atria e o tecido adjacente que circunda o SV anteriormente sem rasgar o SV. Remova o atria esquerdo e direito do coração segurando-o em sua base e raspando-o usando fórceps finos(Figura 5B). Remova o tecido adjacente ao redor do SV usando uma técnica semelhante(Figura 5C).
NOTA: Tenha em mente que o átrio direito está ligado ao SV, por isso tenha cuidado para apenas remover o átrio.
- Para isolar o SV, primeiro oriente o coração com seu lado dorsal voltado para cima (porque o SV está no lado dorsal) e mantenha o coração ainda nesta posição, segurando suavemente o coração em seus ventrículos com fórceps.
NOTA: O SV é um órgão de entrada de um coração embrionário que fica entre o árto no lado dorsal do coração.
- Remova o SV tirando-o cuidadosamente do coração onde está preso ou segurando o SV na base do seu acessório com fórceps finos e raspando-o com fórceps fechados(Figura 5D,E).
- Transfira o SV isolado para uma nova placa de Petri de 6 cm com 1x PBS estéril e gelado no gelo usando uma pipeta de transferência estéril e rotule a placa de Petri como SV.
- Para isolar os ventrículos inteiros, remova o trato de saída (aorta e tronco pulmonar) do coração após a remoção do SV (Figura 5F,G).
- Transfira os ventrículos inteiros para uma nova placa de Petri de 6 cm contendo 1x PBS estéril no gelo usando uma pipeta de transferência estéril e rotule a placa de Petri como ventrículo. Mantenha o SV isolado e ventrículos no gelo.
- Repita as etapas 4.1-4.7 para isolar SVs e ventrículos dos corações restantes.
5. Configuração de placas de cultura de tecido com inserções e revestimento de matriz extracelular
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: solução de matriz extracelular comercial (ECM; por exemplo, Matrigel), 8,0 μM de polietileno tereftalato (PET), 24 placas de poço, 37 °C, incubadora de 5% CO2.
- Deixe a solução ECM descongelar no gelo. Mantenha a solução ECM no gelo para evitar solidificação.
- Coloque as pastilhas de cultura de membrana PET (tamanho dos poros = 8,0 μm, área de filtragem = 0,3 cm2, diâmetro do filtro = 6,5 mm) nos poços de cultura não tecidual tratados 24 placas de poço. Rotular as placas como SV ou ventrículos para os ensaios de angiogênese endocárdica ou endocárdica, respectivamente.
NOTA: Configure as pastilhas em placas separadas para o SV e os ventrículos quando realizar ambas as culturas simultaneamente. Certifique-se de configurar poços suficientes para todas as amostras experimentais e controles.
- Depois que a solução ECM for descongelado, diluir imediatamente o ECM 1:2 no meio basal pré-refrigerado (ou seja, meio basal EBM-2, consulte Tabela de Materiais) para um volume suficiente (100 μL/inserir x número de inserções).
NOTA: Por exemplo, se houver seis pastilhas, então o volume total será de 100 μL x 6 = 600 μL. Adicione 200 μL de ECM em 400 μL de meio basal.
- Cubra as pastilhas com 100 μL de ECM recém-diluído adicionando-o diretamente em cima da membrana. Incubar a placa a 37 °C por pelo menos 30 min para permitir que o ECM se solidifique.
NOTA: Isto deve ser realizado uma capa de cultura de tecido de fluxo laminar para evitar contaminação.
6. SVs e Culturas de Ventrículos Inteiros
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: 70% de etanol, pipeta de transferência, estereótipo, fórceps, capa de cultura de tecido de fluxo laminar, kit de suplemento celular endotelial microvascular(Tabela de Materiais),meio basal, 1x PBS estéril. A Figura 6 mostra o fluxo de trabalho da cultura SV e ventrículo.
- Descongele o conteúdo do kit de suplemento suplementar no gelo. Prepare o meio completo adicionando todo o conteúdo do kit de suplemento em 500 mL de meio basal uma capa de cultura de tecido de fluxo laminar certificada. Misture bem o meio e distribua em alíquotas de 50 mL.
- Esterilizar a base do microscópio estereomicroscópio e área de trabalho circundante com 70% de etanol.
- Obter as placas de cultura de tecido a partir do passo 5.4. Com o auxílio de uma pipeta de transferência, transfira cuidadosamente as explantas do passo 4.7 em cima da membrana de inserção. um microscópio estereomicroscópio e com o auxílio de fórceps limpos, posicione as plantas no centro das pastilhas para garantir que não fiquem presas no canto das pastilhas ou presas às paredes laterais.
- Depois que as explantas forem colocadas e centradas nas pastilhas, remova cuidadosamente qualquer PBS extra das pastilhas e feche as tampas das placas.
- uma capa de cultura de tecido de fluxo laminar, adicione 100 μL do meio completo pré-aquecido em cima das pastilhas e 200 μL nos poços para cultivar as explantas na interface ar-líquido de tal forma que a superfície basal da inserção esteja em contato com o meio , mas a superfície superior está exposta ao ar.
NOTA: Certifique-se de ajustar o volume para obter uma interface ar-líquido se utilizar diferentes inserções de tamanho/placas de poço.
- Adicione 300 μL de PBS nos poços não utilizados das 24 placas de poço e cubra com a tampa. Incubar a placa em uma incubadora de 37 °C, 5% CO2, e cultivar as culturas por 5 dias.
- Nos dias seguintes, observe rotineiramente as culturas um microscópio de luz invertida para avaliar o estado das culturas explantes. Certifique-se de que as explantas exibem batida contraída e que todas as explantas estão presas à parte inferior da membrana embutida com ECM. Tome nota de qualquer explante flutuante.
NOTA: A contração periódica das explantas indica que elas estão vivas. Explantas flutuantes devem ser omitidas da análise.
- Depois de avaliar o status da cultura, coloque a placa de cultura de volta na incubadora e continue a cultivar a cultura por até 5 dias.
7. Tratamento de Culturas com VEGF-A (Controle Positivo)
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: capa de cultura de tecido de fluxo laminar, 1x PBS, meio basal + 1% de soro bovino fetal (FBS), meio basal + VEGF-A, pipetas e pontas de pipeta.
- Prepare o meio basal + 1% FBS e o meio basal + VEGF-A.
- Para preparar o meio basal + 1% FBS, primeiro determine o número de poços de controle necessários. Por exemplo, se houver três poços de controle, então 300 μL/poço x 3 = 900 μL é o volume total necessário. Adicione 9 μL de FBS em 891 μL de meio basal para fazer o meio basal + 1% FBS.
- Para preparar o meio basal + VEGF-A, primeiro determine o número total de poços que necessitam do meio VEGF-A. Se houver três poços, então 300 μL/poço x 3 = 900 μL é o volume total e 50 ng/well x 3 = 150 ng VEGF-A. Adicione 150 ng de VEGF-A em 900 μL de meio basal para fazer o meio basal + VEGF-A.
NOTA: Monte esta solução em um volume maior do que o calculado para assegurar um número suficiente de alíquotas menores para cada experimento.
- No dia 2, retire a mídia de ambas as câmaras (as pastilhas e os poços). Lave culturas com 300 μL de 1x PBS adicionando 100 μL às pastilhas e 200 μL nos poços. Gire firmemente as placas algumas vezes e remova o PBS.
- Adicione 300 μL de meio basal + 1% FBS (100 μL na inserção e 200 μL nos poços) para matar de fome as culturas por 24 horas.
- No dia 3, após a fome, adicione 300 μL de meio basal + 1% FBS (100 μL na inserção e 200 μL nos poços) nos poços de controle e meio basal + VEGF-A (50 ng/well) nos poços de tratamento, respectivamente.
- Após o tratamento, continue a cultivar as culturas na incubadora.
8. Fixação e Imunocoloração
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: 4% de paraformaldeído (PFA), 1x PBS, anticorpos primários e secundários, um shaker, 0,5% surfactante nonionico em PBS (PBT).
- No sexto dia de cultivo, remova as culturas médias e de lavagem com 1x PBS à temperatura ambiente (RT).
- Corrija as culturas adicionando 200 μL de solução PFA de 4% nos poços e 100 μL nas pastilhas. Fixar culturas em 4 °C por 20 min enquanto balança.
- Após 20 min de fixação, remova pfa das culturas em uma capa de fumaça e lave as culturas com 1x PBS adicionando 200 μL nos poços e 100 μL nas pastilhas.
- Repita as lavadas 3x, 10 min cada, enquanto balança. Em seguida, proceder à realização de imunocoloração.
NOTA: Todas as etapas de lavagem são realizadas em uma bancada no RT.
- Diluir anticorpos primários (anti-VE-Cadherin, anti-ERG 1/2/3) na solução de bloqueio (5% de soro de burro, 0,5% PBT). Adicione 300 μL de solução de anticorpos primários (200 μL nos poços inferiores e 100 μL nas pastilhas). Incubar culturas em anticorpos primários durante a noite a 4 °C enquanto balança.
NOTA: Anti-VE-Cadherin é usado para rotular a membrana celular endotelial e anti-ERG 1/2/3 é usado para rotular o núcleo celular endotelial, a fim de visualizar os brotos angiogênicos de células endoteliais.
- No dia seguinte, lave e balance as placas de cultura 10x em 0,5% de PBT, mudando PBT a cada 10 min.
- Diluir os anticorpos secundários (burro anti-rato Alexa Fluor 488 e burro anti-coelho Alexa Fluor 555) na solução de bloqueio. Adicione 300 μL do anticorpo secundário como no passo 8.2 e incuba rastas as culturas durante a noite a 4 °C enquanto balança. No dia seguinte, lave os anticorpos secundários 10x em PBT, mudando PBT a cada 10 min.
NOTA: Lave um mínimo de 10x, mas mais lavelas são melhores. Depois que as lavadas são completas, as culturas podem ser armazenadas com 1x PBS até que sejam montadas em slides.
9. Culturas de montagem em slides, imagens e análises
NOTA: Antes de começar, certifique-se de ter os seguintes equipamentos e reagentes: pinças finas, lâminas, meio de montagem com 4′,6-diamidino-2-fenillindole (DAPI), tampas e microscópio confocal. Após a coloração de anticorpos secundários, monte as culturas em slides para imagens usando as seguintes etapas.
- Retire a membrana cuidadosamente da inserção usando fórceps finos e transfira-a para as lâminas colocando o lado da membrana para baixo e colocando as culturas explantem para cima. Coloque as amostras de réplica nos mesmos slides e rotule os slides como controle ou VEGF-A. Adicione algumas gotas de meio de montagem com DAPI diretamente na membrana e cubra os slides com deslizamentos de cobertura.
NOTA: Certifique-se de evitar bolhas de ar enquanto coloca as tampas.
- Feche as bordas dos slides com esmalte claro e deixe secar.
NOTA: Os slides podem ser armazenados em -20 °C para armazenamento a longo prazo.
- Slides de imagem usando um microscópio confocal.
- Realizar análises para medir o comprimento do crescimento angiogênico. Quantifique o comprimento de crescimento angiogênico medindo a distância das células endoteliais (Ve-Cadherin+/ERG 1/2/3+) estendidas do limite interno das células ERG 1/2/3+ nas culturas do ventrículo e do centro das explantas SV nas culturas SV.
- Para realizar a quantificação usando FIJI/ImageJ, primeiro baixe o software FIJI.
- Abrir arquivos de imagem em FIJI: vá para File | Aberto | Pasta | Nome do arquivo | Abra.
- Vá analisar | Definir medidas | Selecione Perímetro.
- Selecione a ferramenta Linha reta na janela principal.
- Desenhe uma linha através do comprimento de um broto, conforme sugerido na etapa 9.4.
- Vá analisar | Medida.
NOTA: As medidas de comprimento são exibidas na nova janela.
- Realize quantificação em imagens que representam pelo menos três campos de exibição selecionados aleatoriamente. Média das medidas de comprimento de broto e reportá-las como média ± desvio padrão.