בידוד וכריתה של אב העורקים Murine; טכניקה רב-תכליתית בחקר לב וכלי דם מחלות

Introduction

אב העורקים ממלאים תפקיד מרכזי בתפקוד לב וכלי דם מספק לגוף את הדם מחומצן וחלקים דומים לאחרים בגוף, הוא רגיש למחלות. מחלות אב העורקים נפוצות כוללות טרשת עורקים ופרצה, שהן התוצאה של גורמים גנטיים וסביבתיים הכוללים תזונה, עישון ואורח חיים בלתי פעיל ^1. טרשת עורקים היא בתצהיר של סידן ורובד שומנים מבוסס לקיר אב העורקים נמצא בדרך כלל בחולים עם היפרליפידמיה כרונית ^2. מפרצת מתאפיינת השפלה של הרכיבים המבניים של אב העורקים והדילול של קיר הכלי, ואחריו עלה שקוטר סופו של דבר עלול להוביל לקרע ^3.

מודלים של בעלי החיים הם כלים חשובים המשמשים ללמוד את המנגנון של מחלה ויעילות של טיפולים אפשריים. מודלים של בעלי חיים נפוצים בשימוש במחקר לב וכלי דם, המחקר ספציפי חוקרים הפרעות כלי דם וחילוף חומריםכוללים עכברים מהונדסים גנטי כדי לשנות את רמות שומנים בדם כגון נוקאאוט גן E אפוליפופרוטאין ועכברים נוקאאוט גן קולט ליפופרוטאין בצפיפות נמוך ^4. רוב השיטות להערכת מנגנונים של מחלה ויעילות של טיפול יכלול בידוד וכריתה של אב העורקים.

ברגע שהאב העורקים הוא מקומי ומבודד, ניתן לקבוע ניתוח morphometric, כגון נוכחות של מפרצת, בדרך כלל מוגדרת כעלייה של יותר מ 50% בקוטר ^5. לאחר הצורך בניתוח אתרו הוא מוחלט, אב העורקים ניתן נכרת לניתוח נוסף. אב העורקים נכרתו ניתן פלאש קפוא לערוך מחקרים מולקולריים כגון חלבון ו / או מבחני ביטוי גנים או קבוע באמצעות paraformaldehyde 4% ולאחר מכן משובץ, מחולק ומוכתם לניתוח היסטולוגית. ניתוח היסטולוגית של אב העורקים יכול להדגים תכונות נפוצות של מחלת אב העורקים כגון השפלה מבנית, היווצרות רובד, וחדירה של לויקוציטים <sup> 6,7. בנוסף, אב העורקים נכרתו יכולים לשמש כדי לבודד שורות תאים עיקריות כוללים תאי שריר אנדותל וחלק אשר לאחר מכן יכול לשמש למגוון רחב של מחקרים במבחנת ^7.

נכון לעכשיו, אין שיטות אחרות כדי לספק אפיון מעמיק זה של מחלה באב עורקים, כמו גם לספק לחוקרי כלים ללמוד מחלות לב נוספת. שיטות הדמיה כמו הדמיה בתהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת ובדיקה אולטרה סאונד הן השיטות הכי קרובה כדי להעריך את אב העורקים מורפולוגית, אולם זה קשה בבעלי חיים קטנים וקבלת מכשיר עם הטכנולוגיה מתאימה היא יקרה ^8. ניתן לרכוש שורות תאים הונצחו לחקור מנגנונים אפשריים של מחלה ויעילות של טיפולים, אולם הטבע המלאכותי של תאים אלה מגבילים בחקר ההשפעות על מחזור החיים של התאים ואפופטוזיס ^9.

המטרה הכוללת שלכתב יד זה הוא להדגים את הבידוד וכריתת סטרילי של אב העורקים העכבריים בחקירה של מחלת לב וכלי דם.

Protocol

נהלי כל החיה בוצעו באישורה של ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים של אוניברסיטת סינסינטי ובהתאם למדריך לטיפול והשימוש בחי מעבדה מהמכון הלאומי לבריאות (NIH פרסום מס '85-23, מתוקן 1996).

1. הכנת העכבר

1. להרדים על ידי חשיפת בעלי החיים למנת supratherapeutic של הרדמה, isoflurane בשאיפה להשפעה. ודא המתת חסד ראשונית באמצעות קמצוץ הבוהן כגירוי מזיק. שיטה משנית של המתת חסד, חיתוך סרעפת, תתרחש בשלב הקרוב. שיטות חלופיות ניתן להשתמש בהמתת חסד שהוענק מתקבלת.
2. Sanitizie פני השטח החיצוני של העכבר על ידי ריסוס הפרווה לאורך אזור הבטן, שבו הקיצוצים הראשוניים ייעשו, עם 70% אתנול לנקודה של לחות, כך שהפרווה היא רטובה עם אתנול וכל שערות שנשר / יבשות לא נכנסות האזור.
3. הנח את העכבר על surלוח gical במצב שכיבה עם נספחים העליונים ותחתונים מורחב כלפי חוץ.
4. נספחים מאובטחים ללוח באמצעות קלטת כירורגית.

2. בידוד של הלב ואב העורקים

1. לאחר מיצוב נכון של העכבר, להשתמש במלקחיים כדי לאתר ולבודד עור בטן רק נחותה לתהליך xiphoid של עצם החזה.
2. ליצור מתח על ידי ההרמה ישר את העור ולהשתמש במספריים כדי להסיר את העור השטחי, חושף את החלק העליון של הצפק והחלק נחות של חלל בית החזה.
3. הזן את חלל הצפק על ידי הרמת תהליך xiphoid וביצוע חתכים רוחב פשוט נחותים לתהליך בשולי subcostal.
4. לנתח לתוך חלל בית החזה, הולך דרך הסרעפת, להיות בטוח שלא לקרוע את הלב או כל כלי דם גדולים.
5. להאריך את החתכים הרוחב שנעשו בשלב 2.3 cranially כדי להסיר את החלק הקדמי של בית החזה. אםהכרחי, לשחרר את הלב מהחזה הקדמי באמצעות לנתיחה בוטה.
6. נקה את חלל החזה של דם ונוזל זרים באמצעות גזה סטרילית לקלוט חומר. ברגע שהאזור הוא גלוי יותר, להסיר את הריאות כדי לחשוף את הלב ואב עורקים טוב יותר.

3. זלוף של לב ואב עורקים

הערה: לקבלת דם באמצעות לנקב לב, לעשות זאת רק לפני שלב זה.

1. ממלאי מזרק 10 סמ"ק עם 10 מיליליטר של תמיסת חיץ פוספט 1x הקר כקרח סטרילי (PBS), ולצרף מחט 25 מד למזרק.
2. הכנס בעדינות את המחט לתוך החדר השמאלי של הלב.
3. חותך את אטריום הזכות להקל הצטברות לחץ מזלוף. Perfuse את תוכן המזרק לתוך העכבר מעל 2-3 דקות.
4. השתמש בגזה סטרילית בפתיחה בעלייה הימנית לקלוט זלוף נוזל.

4. בידוד וכריתה של אב העורקים

1. עם השלמת PErfusion, להשתמש גזה סטרילית על מנת לספוג את נוזלים שנותרו מעיבים על שדה הראייה בחלל בית החזה.
2. לחשוף את התוכן של מערכת העיכול על ידי חיתוך caudally דרך דופן הבטן, הארכת החתך לאזור suprapubic. להאריך את החתך נוסף לקראת הגפיים התחתונים דו-צדדי ליצירת דשי עור אשר יכול להיות מרותק או נכרת.
3. הסר את האונות של הכבד, לבלב, קיבה, טחול, מעי ולדמיין את אב העורקים טוב יותר. היזהר בעת לנתח ליד אזור perirenal, כאב העורקים הוא שטחי בסניפים של עורקי הכליה.
   הערה: בצע פעולה זו באופן מדויק ותעודה בגרות כמערכת העיכול עשירה בחיידקים אשר מגביר את הנטייה לזיהום.
4. יש לשטוף את האזור עם 1x PBS ולהסיר את כל הנוזל על ידי קליטה עם גזה סטרילית.
5. שימוש microscissors וmicroforceps סטרילי, להפריד את אב העורקים מdorsally עמוד השדרה והוושט ventrally.עדיף להשתמש בנתיחה בוטה וניצול מיקרוסקופ לנתיחה לזה.
   הערה: בבידוד אב העורקים, להתחיל caudally בהסתעפות הכסל ולעבור cranially ניקוי והפרדת אב העורקים מפני השטח הגבי של החלל או להתחיל cranially בעורקי הצוואר ועורקי brachiocephalic לנתח caudally. שתי השיטות מתאימה ועד לנוחות החוקרים.
6. הסר את רקמת שומן perivascular באמצעות microscissors בסדר להיות בטוח שלא להסיר חלק מהקיר של אב העורקים. זה חיוני כדי לצמצם את הסיכון לזיהום פיברובלסטים כאשר culturing תאי שריר חלק באב עורקים.

Representative Results

עם השלמת ההליך, יהיו אב העורקים שלמים שמקורם בלב, יורדים לתוך חללי בית החזה ובטן עם עורקי הכליות עדיין מחוברים (איור 1 א). מכאן, אב העורקים ניתן הדמיה באתר לכמת שינויי morphometric שאבחון במחקר של פרצות אב העורקים בבטן (איור 1 ו1C). בהמשך לכך, ניתן להסיר את אב העורקים, קבוע ומוכתמים להסתכל על שינויים היסטולוגית. כתם כללי ונפוץ של אב העורקים הוא hematoxylin וכתם eosin (איור 2 א ו -2 ב). בנוסף, את השלמות המבנית של אב העורקים ניתן לכמת באופן איכותי באמצעות מכתים Verhoff אן Geison להסתכל על להקות אלסטין (איור 2 ג ו 2 ד). במקום קבלת ניתוח היסטולוגית, החוקר עשוי להבהב להקפיא את אב העורקים לחלבון שלאחר מכן וexpre חומצה ריבונוקלאיתssion. האפשרות האחרונה לחוקר היא להשתמש באב העורקים להשיג בידוד תא ראשוני. ניתן לגדל תאים אלה בתרבות (איור 3 א) ומשמשים למגוון רחב של מחקרים במבחנה כולל מחקרי כדאיות (איור 3) ולוקליזציה חלבון (איור 3 ג).

איור 1. בתמונות באתרו של נציג אב העורקים עכבריים. (א) תיאור של האנטומיה של העכבר הרגיל לאחר הבידוד של אב העורקים כולל הלב והכליות. (B) מוגדל תמונה של אב העורקים בבטן עכברי שלם נורמלי. (ג) מוגדל תמונה של אב העורקים בבטן חולה עם מפרצת בsuprarenal אזור. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של ההוא דמות.

איור 2. ניתוח היסטולוגית של אב העורקים עכבריים. (א) תמונת נציג של כתם hematoxylin ו eosin נורמלי של אב העורקים suprarenal בריא בהגדלה 20X. תמונת נציג אב העורקים suprarenal aneurismal עם פקיק ביצוע עצמי לאחר hematoxylin וכתם eosin בהגדלה 20X (B). תמונת נציג (C) כתם Verhoff אן Geison, המדגיש את להקות אלסטין של אב העורקים suprarenal נורמלי בהגדלה 10x. תמונת נציג כתם Verhoff אן Geison מדגיש את להקות אלסטין של מחלה אב העורקים פיתוח suprarenal שצוין על ידי הדילול וחורץ את להקות ועיבוי אלסטין (D) של שכבת adventitial. אנא CLICK כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

3. myocytes אב העורקים הראשי איור תרבית מאב העורקים. תמונה מייצגת של myocytes אב העורקים המרכזי בתרבות בהגדלה 20X מתקבלת מאב העורקים בבטן (). תמונת נציג myocytes אב העורקים הראשי במהלך assay Trypan הכחול הדרה לאחר טיפול 500 מיקרומטר של H ₂ O ₂ בהגדלה 20X מתקבל מ( B) אב העורקים בבטן. (C) תמונת נציג כתם אימונוהיסטוכימיה ליקטין אלפא בתאים ראשוניים לבודד אב העורקים שריר חלק מאב העורקים בבטן. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Isoflurane	Med-Vet International	#RXISO-250
70% ethanol	Fisher	07-678-001
Phosphate buffered saline	Sigma Aldrich	P5368-10PAK
Surgical tape	3M	1527-1
Sterile gauze	Dukal Corporations	1312
25 gauge needle	BD	305122
10 ml syringe	BD	309604