Denne artikkelen beskriver en enkel modell for å stimulere angiogenese i rotte mesenteriet. Modellen gir dramatiske økninger i kapillært spirende, vaskulær areal og vaskulær tetthet over en relativt kort tid kurs i en vev som gjør at en face visualisering av hele mikrovaskulære nettverk ned til én celle nivå.
Microvacular nettverk vekst og ombygging er kritiske aspekter ved sårtilheling, betennelser, diabetisk retinopati, tumorvekst og andre sykdomstilstander 1, 2. Network vekst er ofte knyttet til angiogenese, definert som veksten av nye skip fra pre-eksisterende fartøy. Den angiogenic Prosessen er også direkte knyttet til arteriogenesis, definert som kapillær oppkjøpet av en perivaskulær celle belegg og fartøy utvidelse. Unødvendig å si, er angiogenese kompleks og involverer flere aktører på cellulært og molekylært nivå 3. Forstå hvordan en mikrovaskulær nettverk vokser krever identifisere de romlige og tidsmessige dynamikken langs hierarkiet av et nettverk over tid løpet av angiogenese. Denne informasjonen er avgjørende for utvikling av behandlingsformer som tar sikte på å manipulere fartøy vekst.
Den exteriorization Modellen er beskrevet i denne artikkelen representerer en enkel, reproduserbar modell for stimulerelating angiogenese i rotte mesenteriet. Den ble tilpasset fra sårhelende modeller i rotte mesenteriet 4-7, og er et alternativ å stimulere angiogenese i mesenteriet via ip injeksjoner av pro-angiogenic agenter 8, 9. Den exteriorization Modellen er attraktiv fordi det krever minimalt kirurgisk inngrep og gir dramatiske, reproduserbare øker i kapillære rosenkål, vaskulær areal og vaskulær tetthet over et relativt kort tid kurs i en vev som gjør det mulig for de to-dimensjonale visualisering av hele mikrovaskulære nett ned til single celle nivå. Den stimulerte veksten reflekterer naturlige angiogenic responser i en fysiologisk miljø uten innblanding av utenlandske angiogenic molekyler. Bruke immunhistokjemiske merking metoder, har denne modellen vist seg svært nyttig for å identifisere nye mobilnettet hendelser involvert i angiogenese. Etterforskerne kan lett relatere de angiogenic beregningene i den tiden løpet av ombygging med tiden specific dynamikk, som for eksempel mobilnettet fenotypiske endringer eller cellulære interaksjoner 4, 5, 7, 10, 11.
Den exteriorization modellen ble rapportert i 2006 og er tilpasset fra tidligere mekaniske skader rotte mesenteriet modeller av angiogenese 4-7 og produserer lignende resultater til godt etablerte ip injeksjon modeller som tar nytte av rotte mesenteriet 9. Den 20 minutter exteriorization tid ble eksperimentelt bestemt på å produsere en robust angiogenic respons. Mens denne perioden kunne varieres, gjør det mulig for lokal anvendelse av angiogenic hemmere 4 for mekanistiske studier og direkte anvendelse av eksogene celler for celle avstamning studier. Mulighetsstudie av celle innlemmelse i remodeling mesenteric vev er støttet av foreløpige undersøkelser i vårt laboratorium ved hjelp av pre-merkede celler fra beinmargen og stamceller (figur 7), og av suksessen undersøke skjebnen til human adipose-derived stromal celler injeksjon ip 14 . I vårt laboratorium har vi benyttet denne modellen til å identifisere pericyte Phenotypic endringer over tid løpet av angiogenic respons 10 og å vurdere angiogenic potensialet i løpet av patologiske tilstander, for eksempel hypertensjon 12. Den angiogenic respons og celle fenotype endringer knyttet til denne modellen kan også være observert i andre rotter mesenteriale angiogenic modeller, inkludert kronisk hypoksi eksponering 10, 11.
En begrensning av exteriorization modellen er at den eksakte utløsende mekanismene for angiogenese er ukjent. Exteriorization av mesenteriet har vært knyttet til mast celle degranulering og økte histamin nivåer 6, men videre undersøkelser er nødvendig for å få mer innsikt. Den angiogenic stimulus er utvilsomt multi-faktoriell, produserer en robust remodeling respons over hierarkiet i en mikrovaskulær nettverk. Mens ukjente mekanismer fortsatt en stor kritikk av denne modellen, dens reproduserbarhet og enkelhet gjør det attraktivt for å identifisere cellulær dynamikk involger i seg selv komplekse kapillær spirende prosess. Reproduserbarheten av modellen er støttet av sammenlignbare angiogenic beregninger over tid løpet av mikrovaskulær nettverk vekst over flere rotter stammer (hann Wistar og kvinne Sprague-Dawley) i tidligere publiserte studier fra vår 10 laboratorium, 12. Siden flertallet av voksne rotter mesenteriale vev er vascularized, gjør modellen også for flere vev som skal undersøkes per dyr. Dessverre er denne modellen ikke åpenbart gjelder genetiske musemodeller som mus mesenteriale vinduene har mindre innfødt vascularization og, i vår erfaring, ofte mangler observerbare, forgreninger nettverk. Fremtidige søknader omfatter undersøkelse av fartøyet funksjonalitet under angiogenese bruker intra-vital mikroskopi på bestemte tidspunkter og etterforskningen av relaterte mobilnettet dynamikk involvert i lymphangiogenesis og neurogenesis. Selv om omfanget av innfødte vascularization per mesenteric vindu synes å være rutinerghly proporsjonal med alder, har vi observert forgrening mikrovaskulære nettverk i mannlige Wistar rotter så unge som 4-5 uker gammel. Disse observasjonene tyder på at exteriorization modellen kan også brukes til å sammenligne de angiogenic forskjeller på tvers av aldersgrupper.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av styret i Regents i staten Louisiana LEQSF (2009-12)-RD-A-19 (PI: WL Murfee) og Tulane Hypertensjon og Renal Center of Excellence finansiert av NIH bevilgning P20RR017659-08 (PI : L. Gabriel Navar).
Name | Company | Catalogue Number | Additional Comments |
Drape | Cardinal Health | 4012 | 12″x12″ Bio-Shield Regular Sterilization Wraps |
Noyes Micro Scissor | Roboz Surgical Instrument | RS-5677 | Noyes Micro Dissecting Spring Scissors; Straight, Sharp-Blunt Points; 13mm Cutting Edge;0.25mm Tip Width, 4 1/2″ Overall Length |
Graefe Forcep | Roboz Surgical Instrument | RS-5135 | Micro Dissecting Forceps; Serrated; Slight Curve; 0.8mm Tip Width; 4″ Length |
Graefe Forcep | Roboz Surgical Instrument | RS-5130 | Micro Dissecting Forceps; Serrated, Straight; 0.8mm Tip Width; 4″ Length |
4-0 suture | ETHICON | 699G | (1.5 metric) ETHILON Nylon Suture Black Monofilament |
5-0 suture | ETHICON | 8556 | (1.0 metric) PROLENE Polyprolene Suture Blue Monofilament |
7-0 suture | ETHICON | 1647G | (0.5 metric) ETHILON Nylon Suture Black Monofilament |
Castroviejo Micro Needle Holder | Fine Science Tools | 12060-02 | Tip Width:0.6mm Clamping Length:5mm Length:9cm Straight tip |
Castroviejo Needle Holder | Fine Science Tools | 12565-14 | Tip Shape:Straight Tip Width:1.5mm Clamping Length:10mm Scissors:No Lock:Yes Length:14cm Serrated:Yes |
Scalpel Handle | Roboz Surgical Instrument | RS-9843 | Scalpel Handle, #3; Solid; 4″ Length |
Sterile Surgical Blade | Cincinnati Surgical | 0110 | Stainless Steel; Size 10 |
Petri Dish | Fisher Scientific | 08-757-13 | Beveled Ridge, Slippable |
Table of Specific Surgical Materials and Tools.
Name | Company | Catalogue Number | Additional Comments |
Beuthanasia | Schering-Plough Animal Health Corp. Union (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 011168 | Active Ingredient: Per 100mL, 390 mg pentobarbital sodium, 50mg phenytoin sodium |
Ketamine | Fort Dodge Animal Health (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 000680 | Kateset 100 mg/ml |
Xylazine | LLOYD. Inc. (Ordered from MWI Veterinary Supply) |
MWI #: 009307 | Anased 100 mg/ml |
Saline | Hospira Inc. | 94-217-JT | |
PBS | SIGMA | 011M8207 | |
Saponin | Sigma | BCBB4080 | |
PECAM (CD31) | BD Pharmingen | 553371 | |
Streptavidin-CY3 | Jackson ImmunoResearch | 016-160-084 | |
BSA | Jackson ImmunoResearch | 096555 | |
VECTASTAIN Elite ABC | Vector Laboratories | PK-6100 | |
Vector Nova Red | Vector Laboratories | SK-4800 | |
VectaMount | Vector Laboratories | H-500 |
Table of Specific Reagents