हम एक उपन्यास murine spinotrapezius मांसपेशी में धमनी ligation मॉडल एक कदम दर कदम प्रक्रिया और आवश्यक उपकरण के विवरण सहित, प्रदर्शित करता है. हम सर्जरी और प्रासंगिक परिणाम संवहनी नेटवर्क remodeling और कार्यात्मक vasodilation intravital और confocal माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने के लिए संबंधित माप का वर्णन करता है.
murine spinotrapezius एक पतली, सतही कंकाल समर्थन मांसपेशियों कि T3 से L4 तक फैली है, और पृष्ठीय त्वचा चीरा के माध्यम से आसानी से सुलभ है. अपनी अनूठी शरीर रचना spinotrapezius इस्कीमिक चोट और बाद microvascular remodeling की जांच के लिए उपयोगी बनाता है. यहाँ, हम कि हमारे शोध टीम द्वारा विकसित किया गया था और पहले 1-3 प्रकाशित murine spinotrapezius मांसपेशी में एक arteriolar ligation मॉडल को प्रदर्शित करता है. कुछ माउस / Balb सी के रूप में इस तरह के कमजोर माउस उपभेदों, के लिए, इस ligation सर्जरी मज़बूती से कंकाल की मांसपेशी ischemia बनाता और चिकित्सा कि revascularization को प्रोत्साहित की जांच करने के लिए एक मंच के रूप में कार्य करता है. मूल्यांकन के तरीके भी intravital और confocal माइक्रोस्कोपी के उपयोग सहित प्रदर्शन कर रहे हैं. spinotrapezius अच्छी तरह से जैसे इमेजिंग (सतही पृष्ठीय शरीर रचना) पहुंच और रिश्तेदार thinness (60-200 सुक्ष्ममापी) के कारण अध्ययन के लिए अनुकूल है. spinotrapezius पेशी चेहरा एन बढ़ सकता है, को सुविधाजनक बनानेhistological सेक्शनिंग के बिना पूरे मांसपेशी microvascular नेटवर्क के इमेजिंग. हम intravital माइक्रोस्कोपी का उपयोग करने के लिए एक कार्यात्मक vasodilation प्रक्रिया निम्नलिखित मैट्रिक्स के अधिग्रहण का वर्णन है, विशेष रूप से, मांसपेशियों में संकुचन का एक परिणाम रूप में arterilar व्यास में वृद्धि हुई है. हम भी कटाई और ऊतकों फिक्सिंग के लिए प्रक्रियाओं, अध्ययन और confocal माइक्रोस्कोपी का उपयोग immunostaining के लिए एक आवश्यक अग्रदूत प्रदर्शित करता है.
इस्कीमिक रोगों जैसे परिधीय धमनी रोग, कोरोनरी धमनी रोग, और cerebrovascular रोग के रूप में, के pathophysiology की जांच के लिए पुरानी ischemia के पशु मॉडल मूल्यवान उपकरण हैं. कृन्तकों में, मनुष्य के रूप में, धमनी रोड़ा संवहनी नेटवर्क के संरचनात्मक remodeling होता arteriogenesis और angiogenesis सहित. स्वस्थ और युवा मरीजों में, इस remodeling ischemia प्रेरित चोट से ऊतक का बचाव करने के लिए पर्याप्त हो सकता है, लेकिन से मधुमेह जैसे सह morbidities गंभीर remodeling और वसूली के साथ समझौता कर सकते हैं कर सकते हैं. नाड़ी remodeling घटनाओं अंतर्निहित तंत्र को समझना चिकित्सा कि इन अंतर्जात revascularization प्रक्रियाओं को प्रोत्साहित करने के विकास के लिए आवश्यक है.
वर्तमान में, और्विक धमनी या hindlimb में ligation लकीर छोटे 4,5 पशुओं में पुरानी ischemia प्रेरित संवहनी remodeling के अध्ययन के लिए मानक तकनीक है. व्यास, कनेक्टिविटी, और जेट के विश्लेषणmicrovessels कि ligated और्विक धमनी के संवहनी नेटवर्क अनुप्रवाह तथापि, मांसपेशियों की मोटाई की वजह से मुश्किल है. इस स्थिर पृष्ठीय 1 मांसपेशी में पार्श्व फ़ीड धमनी की एकतरफा ligation: हम माउस spinotrapezius मांसपेशी में एक arteriolar ligation मॉडल विकसित किया है. अपेक्षाकृत पतली spinotrapezius (60-200 सुक्ष्ममापी) एन चेहरा immunostaining एकल कोशिका के संकल्प के साथ पूरे नेटवर्क टोपोलॉजी के मूल्यांकन के लिए उत्तरदायी है, पूरे ऊतक भर में संवहनी remodeling की घटनाओं की एक विस्तृत जांच की अनुमति देता है. spinotrapezius भी सतही और सुलभ है, और इस प्रकार अपने जहाजों intravital माइक्रोस्कोपी द्वारा आसानी से प्रत्यक्ष कर रहे हैं नाड़ी जेट पर remodeling और arteriolar ligation के प्रभाव की कुशल लक्षण वर्णन के लिए.
इस रिपोर्ट में, हम विस्तार से वर्णन है और माउस spinotrapezius arteriolar ligation मॉडल का प्रदर्शन. Vivo और पूर्व vivo मुझे दोनों मेंसर्जरी के बाद मूल्यांकन का thods, कार्यात्मक vasodilation, जो इस्कीमिक 6 शर्तों के तहत प्रभावित होना दिखाया गया है और पूरे मांसपेशी microvascular नेटवर्क के immunofluorescent इमेजिंग की माप सहित वर्णित हैं. हम भी दो अलग पायलट अध्ययन के परिणाम के लिए मॉडल की उपयोगिता का प्रदर्शन शामिल हैं. सबसे पहले, हम धमनी ligation मॉडल का उपयोग C57BL / 6 चूहों (चित्रा 2B) में एक पोत टेढ़ा – मेढ़ापन में सांख्यिकीय महत्वपूर्ण वृद्धि के लिए प्रेरित करना. टेढ़ा – मेढ़ापन धमनिका collaterals में arteriogenesis के दौरान बढ़ जाती है. अन्य माउस उपभेदों में, उस अधिक संपार्श्विक arterioles (जैसे Balb / ग) के अभाव के कारण ischemia के लिए असुरक्षित हैं, केशिका धमनीचक्र संयोजन 10 मनाया जाता है. केशिका धमनीचक्र संयोजन वृद्धि की diameters और α चिकनी पेशी actin जेट के विकास से पता चला है. दूसरा, मांसपेशियों के कार्यात्मक बिजली की उत्तेजना spinotrapezi के टर्मिनल arterioles में vasodilation की ओर जाता हैहमें (3B चित्रा).
murine spinotrapezius ligation यहाँ प्रस्तुत मॉडल एक प्रभावी छोटे जानवर एक धमनी रोड़ा से कार्यात्मक और संरचनात्मक रूपांतरों नतीजा यह है कि अध्ययन के लिए मॉडल है. इस मॉडल को व्यापक रूप से इस्तेमाल hindlimb ischemia 4 मॉडल के लिए पूरक है, कि यह उच्च स्थानिक संकल्प के साथ बरकरार microvascular नेटवर्क पूरे मांसपेशी के एक दृश्य प्रदान करता है. इसके अलावा, क्योंकि इस मांसपेशी पृष्ठीय त्वचा के नीचे स्थित है, यह intravital माइक्रोस्कोपी के साथ धारावाहिक इमेजिंग और superfusion या पतली फिल्म 2 आरोपण के माध्यम से स्थानीय दवा वितरण के लिए सुलभ है. इन सुविधाओं यह एक आकर्षक छोटे जो नाड़ी remodeling और धमनी रोड़ा के बाद कार्यात्मक vasodilation पर उपन्यास चिकित्सकीय लक्ष्य के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए पशु मॉडल बनाते हैं.
ध्यान दें कि सावधानी जब spinotrapezius ligation मॉडल में hindlimb ligation मॉडल में कई महत्वपूर्ण घ के कारण प्राप्त आंकड़ों के प्राप्त आंकड़ों की तुलना इस्तेमाल किया जाना चाहिएifferences. सबसे पहले, spinotrapezius मांसपेशियों की मांसपेशियों को स्थिर कर रहे हैं, और वे समारोह और फाइबर प्रकार के वितरण के मामले में पैर की मांसपेशियों से अलग. हमारे समूह पहले से दिखा दिया है कि spinotrapezius मांसपेशी में arteriolar ligation अच्छी तरह से विकसित संपार्श्विक arteriolar नेटवर्क, hindlimb 1,8 मॉडल में और्विक धमनी ligation बाद hindpaw में मनाया hypoxia की तुलना के साथ तनाव में कम या नगण्य hypoxia बनाता है – 10. हम यह भी पता चला है कि spinotrapezius ligation मॉडल / Balb ग चूहों में एक अलग remodeling प्रतिक्रिया C57BL / 6 चूहों की तुलना में केशिका और मौजूदा arteriolar 3 कनेक्शन की वृद्धि से C57BL / 6 remodeling collateralization द्वारा Balb ग / चूहों नेटवर्क remodeling के साथ, उत्पादन. इन टिप्पणियों और hindlimb ligation मॉडल में किए गए उन के बीच एक दिलचस्प समानांतर है, जिसमें Balb / ग ligation के बाद चूहों की तुलना में C57BL / 6 9,11,12 चूहों के लिए एक लंबे समय तक छिड़काव वसूली का अनुभव </> समर्थन. ऊतक ischemia, माउस 13 साल की उम्र 14 लिंग और 15 रोग की उपस्थिति के अन्य मॉडलों में भी arteriolar रोड़ा 'ऊतकों की प्रतिक्रियाओं को प्रभावित है, हालांकि हम अभी तक spinotrapezius ligation मॉडल में इन predictors का परीक्षण किया है.
दूसरा, धमनी कि spinotrapezius मॉडल में ligated है के आकार और्विक धमनी की तुलना में काफी छोटा है, और इसलिए, ligation प्रभावों एक छोटे ऊतक मात्रा है कि आगे डाउनस्ट्रीम है, संचार के पेड़ के एक निचले स्तर पर यानी spinotrapezius में, 3 hindlimb की तुलना में. इसलिए, इन दो मॉडलों में ligation के स्थान में संरचनात्मक अंतर जब इस हस्तक्षेप करने के लिए संबंधित शारीरिक प्रतिक्रियाओं (जैसे संवहनी remodeling) की तुलना करने पर विचार किया जाना चाहिए.
तीसरा, spinotrapezius के thinness ऑक्सीजन पड़ोसी से ऊतक के unperfused भाग तक पहुँचने की अनुमति दे सकता हैसंयुक्त और hindlimb मॉडल के रूप में 3 से ऊपर उल्लेख किया ischemia hypoxia की तुलना में, ऊतक. चौथा, ligation के spinotrapezius बहाव के भाग के लिए प्रवाह की वसूली hindlimb ligation की तुलना में तेजी से होता है. spinotrapezius ligation मॉडल एक अद्वितीय पुरानी मॉडल है और क्षणिक धमनी या ischemia reperfusion चोट के रोड़ा मॉडल के अन्य मॉडलों के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए. हम यह करने के लिए इस मॉडल के अनुकूल परिस्थितियों के इन प्रकार समायोजित संभव विचार है, लेकिन यह यहां प्रस्तुत काम के दायरे के बाहर है. अन्त में, हम सीधे मानव में इस्कीमिक रोग के नैदानिक अभिव्यक्तियाँ इस मॉडल में पूर्व नैदानिक टिप्पणियों से संबंधित है, खासकर जब युवा और अन्यथा स्वस्थ चूहों और उच्च दिल की दर के रूप में 5 में निहित शारीरिक सीमा के कारण का उपयोग करने के खिलाफ चेतावनी देते हैं. बहरहाल, हम ligation ऊतक प्रतिक्रियाओं के बुनियादी तंत्र को उजागर करने और क्षमता की पहचान करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में इस नए मॉडल के संबंध मेंएक में vivo सेटिंग में rapeutic लक्ष्य.
Spinotrapezius फ़ीड धमनी ligation प्रक्रिया (संरचनात्मक नोट (6a), शिरा (9a) से धमनी भेद, और एक संयुक्ताक्षर (11a) का उपयोग) में प्रदान की गई शल्य नोट, एक प्रक्रिया से लाभ के कुछ अन्य पहलुओं के अलावा चर्चा.
सबसे पहले, प्रारंभिक पृष्ठीय वसा पैड सीमा (या कई कंधे ब्लेड लांगुलिय मिमी, अगर transdermal दृश्य संभव नहीं है) पर बनाया चीरा आदर्श के रूप में छोटे रूप किया जाता है के रूप में सर्जन के साथ सहज है, और प्रक्रिया के दौरान अगर जरूरत विस्तार. इस अभ्यास suturing चीरा, जो सर्जन के लिए सुविधाजनक है बंद करने के लिए आवश्यक कम से कम, प्रक्रिया के समय को कम कर देता है, और भी कम वसूली के दौरान पशुओं के लिए परेशान है. वैकल्पिक रूप से, एक बड़ा सा चीरा त्वचा सर्जन वरीयता के अनुसार उपयुक्त हो, के बाद से मांसपेशी आसान करने के लिए एक विस्तारित क्षेत्र के साथ पता लगाने के लिए किया जा सकता हो सकता है. इस मामले में हो सकता है, चीरारीढ़ की ओर तह की अनुमति देने के एक औसत दर्जे का खुला चेहरे के साथ एक घोड़े की नाल के आकार से लाभ. जबकि त्वचा चीरा और माध्यमिक त्वचा की परतों के माध्यम से बढ़ा है, अगर एक सतह पोत क्षतिग्रस्त है और ख़ून का बहाव का कारण बनता है, बाँझ धुंध के साथ प्रकाश दबाव लागू और hemostasis लिए समय प्रदान.
नोट के अलावा, यह महत्वपूर्ण है के लिए न्यूनतम आवश्यक बल के साथ ऊतक को संभालने, और जहाँ भी संभव संदंश के साथ मांसपेशी पार्श्व सीमा के करीब और इरादा इस्कीमिक क्षेत्र से दूर पकड़. इस अभ्यास के लिए क्रश चोट, जो अतिरिक्त सूजन की मध्यस्थता ऊतक प्रतिक्रियाओं है कि नाड़ी remodeling धमनी ligation द्वारा पैदा की प्रतिक्रिया उलझाना सकता करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं से बचने में मदद करता है.
अंत में, हम murine spinotrapezius मांसपेशी की नाड़ी और arteriolar ligation ऊतक प्रतिक्रियाओं की जांच के लिए एक शल्य मॉडल के रूप में इस्तेमाल का प्रदर्शन किया है. इस मॉडल संवहनी परिवर्तन की intravital मूल्यांकन के लिए उपयुक्त है (के लिएउदाहरण के लिए, कार्यात्मक) vasodilation, और संवहनी परिवर्तन के पूर्व vivo मूल्यांकन (उदाहरण के लिए, immunofluorescent और संवहनी नेटवर्क के इमेजिंग quantitation) के लिए. दोनों पूर्व नैदानिक और नैदानिक अध्ययन दिखा दिया है कि एक व्यक्ति की प्रतिक्रिया arteriolar बाधा (या मानव में चूहों atherosclerotic सजीले टुकड़े में ligation के माध्यम से उदाहरण के लिए) के लिए उनकी उम्र पर निर्भर करता है उपस्थिति या रोग के अभाव (जैसे मधुमेह मेलिटस) बाधित धमनी का व्यास , व्यक्तिगत और 11-15 ऊतक के चयापचय मांग की आनुवंशिक मेकअप. Murine मॉडल, यहाँ प्रस्तुत एक के रूप में, तनाव विशेष शारीरिक और आनुवंशिक मतभेद और रोग विशेष phenotypes, जो इन जटिल संबंधों की जांच की सुविधा के शोधकर्ता लाभ.
The authors have nothing to disclose.
हम अपनी क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस संगीत का उपयोग करने के लिए संबंधित वीडियो में केविन Macleod, स्वीकार करते हैं (उपस्थिति के क्रम में) अपने पटरियों "हवाई अड्डे के लाउंज," "वॉलपेपर," और "शाम भावों को आगृत करनेवाला नाटक सहित." हम भी उनकी सहायता के लिए सर्जरी वीडियो के साथ Ndubisi Okeke और फ्रेडरिक Torstrick स्वीकार करना चाहते हैं.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Iris scissors | FST | 14090-09 | Type: Tool |
Size 7 forceps | FST | 11271-30 | Type: Tool |
Size 5 forceps | FST | 11251-20 | Type: Tool |
Spring scissors | Roboz | RS5671 | Type: Tool |
Microprobe | FST | 10140-03 | Type: Tool May be substituted with straight probe |
Needle holder | FST | 12500-12 | Type: Tool |
Induction chamber | JD Medical Dist. Co., Inc. | IC-1086 | Type: Equipment |
Eye Gel | Dechra | NDC 17033-211-38 | Type: Reagent |
Heat pad | FST | 21060-01 | Type: Equipment |
Rectal temperature probe | FST | 21060-01 | Type: Equipment |
Stimulating electrodes | FHC | UEWSGCSE0N1M | Type: Equipment |
Artisan’s Polymer Clay | Polyform | N/A | Type: Equipment |
PowerLab data acquisition system | ADInstruments | ML 845 | Type: Equipment |
Stimulus isolator | ADInstruments | FE 180 | Type: Equipment |
LabChart | ADInstruments | ML S060/7 | Type: Software |
Reflected-light fluorescent microscope | Olympus | BFXM | Type: Equipment |
High MW fluorescent dextran | Sigma | FD250S-100MG | Type: Reagent |
Video calipers | Colorado Video | 308 | Type: Equipment |
Automated Vascular Analysis (AVA) | Microvision Medical | Type: Software | |
Anti-αSMA Conjugated Fluorophore | Sigma | 1A4-Cy3 | Type: Reagent Clonal, 1:100 |
Fluorescent Microscope | Olympus | BFXM | Type: Equipment |
High-molecular weight fluorescent dextran | Sigma | FD250S-100MG | Type: Reagent |