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Medicine

일반 마우스의 70 % 부분 간 절제술 후 혈관 및 실질 재생의 시각화

doi: 10.3791/53935 Published: September 13, 2016

Abstract

변성 실리콘 주입 절차는 간 혈관 트리 시각화 하였다. 이 절차는 포털 또는 간정맥으로, 26 G 카테터를 통해 실리콘 화합물의 생체 내 주입으로 구성되었다. 실리콘 주입 한 후, 기관은 외식하고 전 생체 마이크로 CT (μCT) 스캔 준비했다. 실리콘 주입 과정은 기술적으로 어려운 것이다. 성공적인 결과를 달성하는 것은 외과 의사에서 광범위한 미세 수술 경험이 필요합니다. 이 절차의 과제 중 하나는 실리콘 화합물에 대한 적절한 관류 레이트를 결정하는 것을 포함한다. 실리콘 화합물의 혈류 속도는 관심 혈관계의 혈류 역학에 기초하여 정의 될 필요가있다. 부적절한 관류 속도는 혈관 나무의 불완전 관류, 인공 팽창 및 파열로 이어질 수 있습니다.

혈관 시스템의 3 차원 재구성 CT 스캔을 기반으로하고 사용하여 달성되었다이러한 HepaVision으로 전임상 소프트웨어. 재구성 된 혈관 트리의 품질을 직접 실리콘 관류의 품질과 관련되었다. 이러한 총 혈관의 볼륨으로의 혈관 성장을 표시해서 산출 혈관 파라미터, 혈관 재구성에 기초하여 산출 하였다. μCT 검사 후 시편의 후속 조직 학적 작업 업에 허용 된 실리콘과 혈관 트리를 대조. 시편 직렬 단면 조직 학적 분석 및 전체 슬라이드 스캔을 실시하고, 그 후 학적 영상에 기초한 혈관 나무의 3D 재구성을 할 수있다. 이것은 분자 이벤트 탐지 및 혈관 트리에 대하여, 그 분포를위한 필수 조건이다. 이 변성 실리콘 주입 과정을 시각화 또한 다른 장기의 혈관 시스템을 재구성 할 수있다. 이 기술은 광범위하게 다양한 전위 동물 A의 혈관 해부학 및 성장에 관한 연구에 적용되어야차 질환 모델.

Introduction

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간 재생 종종 간 중량 및 부피의 증가를 측정하여 상기 간세포 증식 속도 (16)를 평가함으로써 결정된다. 그러나, 간 재생은 실질 재생뿐만 아니라 혈관 재생 (6)을 유도한다뿐만 아닙니다. 따라서, 혈관 성장은 더 간 재생의 진행에서의 역할에 대해 조사해야합니다. 간장 혈관 시스템의 시각화는 혈관 재생에 대한 우리의 이해를 발전에 매우 중요합니다. 다수의 간접 방법 간 혈관 재생의 기본 분자 메커니즘을 연구하기 위해 개발되었다. 전통적으로, 사이토 카인의 검출 (VEGF 혈관 내피 성장 인자) 14 길항 (CXCR4 / CXCR7 / CXCL12)는 4 혈관 재생을 연구 대들보왔다. 그러나 혈관의 정량 분석​​과 함께 3 차원 모형 중요한 해부학을 추가정보는 간 실질 혈관 재생의 중요한 관계를 더 잘 이해한다.

혈관 나무 대조 필요 간 혈관계를 시각화 생쥐 직접 포털 또는 간 정맥 혈관 트리에 방사선 불 투과성이 실리콘 고무 조영제 주입 하였다. 실리콘 및 기관의 외식 중합 후 간 샘플을 CT 스캐너를 이용 μCT 스캐닝을 실시한다. 스캔은 복셀 이미지 표현 초래 실리콘 주입 9를 표본.

품질 관리, 혈관계 먼저 전임상 소프트웨어를 이용하여 3 차원으로 시각화 하였다. 세분화 연조직 강도와 용기의 강도 사이의 임계 값을 설정하여 수행 하였다. 그 결과 혈관 마스크 표면 렌더링을 사용하여 시각되었습니다. 이 소프트웨어는 또한 vascul의 두 개의 매개 변수를 수동으로 측정을 위해 허용아칸소 성장 : 최대 선박 길이와 반경.

전임상 소프트웨어는 다음 3 차원 혈관 나무 재와, 공급 또는 배출 혈관 영역 (13)의 후속하는 계산을 위해 사용 하였다. 또한,이 소프트웨어는 자동적으로 또한 전체 가장자리 길이 또는 총 용기 체적으로 알려진 모든 보이는 혈관 구조의 전체 길이와 같은 혈관 성장의 특정 파라미터를 결정했다.

실리콘 관류 절차 나이브 마우스의 70 % 부분을 절제 (PH)를받은 마우스에서 수행 하였다. 간은 상기 시각화 및 정량화 기술을 이용하여 혈관 및 간 실질 재생을 분석 절제술 후 다른 관찰 시점에서 수집 하였다.

(1) 최적의 대조 및 (2)의 잠재적 이점 얻어진 FR 표시를 달성하기 위해 필요한 섬세한 주입 기법을 설명이 영화의 주요 목표는 다음μCT 및 조직 학적 시리얼 섹션을 사용하여 생성 된 시편의 톰 상세한 분석. 영화를 시청 한 후, 판독기는 특정의 혈관계 내로 기술의 유용성 및 적용 성 실리콘 화합물을 주입하는 방법을 더 잘 이해한다.

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Protocol

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동물 주제와 관련된 절차 링거 Landesamt 대 Verbraucherschutz Abteilung Tiergesundheit 싶게 Tierschutz, 독일에 의해 승인되었습니다. 포털 정맥 시스템이 간 정맥 시스템과 별도로 가시화 되었기 때문에, 별도의 동물은 다른 혈관 나무를 위해 필요했다.

1. 시약 준비

  1. 헤파린 생리 식염수 용액
    1. 10 ㎖의 식염수 (5 IU / ㎖)에 0.1 ml의 헤파린을 추가합니다.
  2. 실리콘 화합물의 혼합물을
    1. 한 5 ML 튜브에 2 ml의 MV-120을 추가합니다. 40 % 용액 3 ㎖ 결과 MV 희석제를 첨가하여 MV-120 희석.

2. 포털 정맥 시스템 실리콘 주입

  1. 개복술
    1. 마취 유도 챔버에 마우스를 넣고, 2 % 이소 플루 란 0.3 L / 분의 산소를 마취시키다.
    2. 2 %는의 연속 흡입으로 테이프를 사용하여 운영 테이블에 마취 마우스를 수정oflurane 0.3 L / 분 산소. 마우스의 발가락 - 핀치 철수 반사를 확인하고 반사가없는 경우 작업을 시작합니다.
    3. 표피층과 근육층위한 전기 coagulator 용 가위를 이용하여 복부에 횡 절개를. 코튼 팁을 사용하여 왼쪽에 장내를 이동하고 식염수를 적신 거즈로 장을 다룹니다.
  2. 카테터 삽입
    1. 마이크로 집게를 사용하여 현미경 포털 정맥을 해부하다. 그 분기에 약 1mm 거리에서, 간외 문맥 아래 하나의 6-0 실크 봉합사를 놓고 나중에 사용하기 위해 느슨하게을 묶어.
    2. 5 분 동안 전신 헤파린에 대한 음경 정맥 (남성)을 통해 제조 된 헤파린 생리 식염수 용액 또는 (여성) 하대 정맥 주입한다.
    3. 포털 정맥에 26 게이지 바늘 (26 G) 카테터를 삽입하고 클램프로 고정
  3. 헤파린 염수 용액 및 실리콘 화합물 관류
    1. 로드 헤파린 생리 식염수 졸5 ML의 주사기에서의 ution 및 관류 장치의 전원을 켭니다. 공기 방울을 방지하기 위해 헤파린 식염수로 완전히 카테터를 채운다.
    2. 카테터로 확장 튜브를 연결하고 단단히을 수정합니다. / 분 0.4 ML의 관류 속도 헤파린 생리 식염수 관류를 시작합니다.
    3. 더블 카테터를 고정하고 비장 정맥 및 장간막 정맥에서 혈액의 흐름을 차단하기위한 결찰 사전 배치 6-0 실크 봉합사. 마취 관류를 통해 방혈하여 마우스를 Euthanatize.
    4. 습윤을 유지하기 위해 전체 재관류 과정 중에 염수를 사용하여 간을 헹군다.
    5. 뮤직 비디오-120 튜브에 경화제 0.1 ML을 추가합니다. 실리콘 주사기에 헤파린 생리 식염수 주사기를 변경합니다.
    6. 도관 시스템을 미리 기입하고, 문맥 시스템을 채우기 위해 약 1 분 동안 0.2 ㎖ / 분의 재관류 속도 실리콘 관류 시작. 표면의 혈관이 푸른 켤 때 실리콘 관류를 중지합니다.
  4. 견본 추출
    1. 원위치 UNT 간 유지위원장 실리콘은 완전히 후 약 15 분 ~ 30 중합된다. 그대로 간을 유지하기 위해주의 간 및 인접 기관을 연결하는 인대를 해부하다. 간을 이식편 및 고정을 위해 포르말린에 넣어.

3. 간 정맥 시스템 실리콘 주입

  1. 단계 2.1에서 수행으로 개복술을 수행하고 완벽하게 작동 필드를 노출.
  2. 카테터 삽입
    1. 마이크로 집게를 사용하여 현미경 포털 정맥을 해부하다. 그 분기에 약 1mm 거리에서, 간외 문맥 아래 하나의 6-0 실크 봉합사를 놓고 나중에 사용하기 위해 느슨하게을 묶어.
    2. 5 분 동안 전신 헤파린에 대한 음경 정맥 (남성)을 통해 제조 된 헤파린 생리 식염수 용액 또는 (여성) 하대 정맥 주입한다.
    3. 포털 정맥에 바늘 하나 26 G 카테터 (도관 1)를 삽입하고 클램프로 고정합니다. 하대 정맥에 바늘로 다른 26 G 카테터 (도관 2)를 삽입하고 클램프로 고정.
    4. 6-0 합성, 모노 필라멘트, 비 흡수성 폴리 프로필렌 봉합사를 사용 (왼쪽 및 오른쪽 신장 정맥 포함) 하대 정맥과 그 선단의 가지를 결찰.
  3. 헤파린 염수 용액 및 실리콘 화합물 관류
    1. 5 ML의 주사기에 헤파린 생리 식염수 솔루션을로드하고 관류 장치의 전원을 켭니다. 공기 방울을 방지하기 위해 헤파린 생리 식염수 용액으로 완전히 카테터 1을 입력합니다. 카테터 1로 확장 튜브를 연결하고 단단히 고정합니다. / 분 0.4 ML의 속도로 헤파린 생리 식염수 관류를 시작합니다.
    2. 더블 카테터를 고정하고 비장 정맥 및 장간막 정맥에서 혈액의 흐름을 차단하기위한 결찰 사전 배치 6-0 실크 봉합사. 마취 관류를 통해 방혈하여 마우스를 Euthanatize.
    3. 습윤을 유지하기 위해 전체 재관류 과정 중에 염수를 사용하여 간을 헹군다. 뮤직 비디오-120 튜브에 경화제 0.1 ML을 추가합니다. 교환 헤파린 생리 식염수 실리콘 주사기와 주사기입니다.
    4. suprahepat에 클램프를 놓습니다IC에서 하대 정맥은 간의 유출을 방해합니다.
    5. (2) 카테터 및보고 객관적으로 간 혈관 볼륨에 도달하기 위해 약 2 분 동안 0.2 ㎖ / min의 관류 속도 실리콘 관류를 시작합니다 확장 튜브를 연결합니다. 표면의 혈관이 푸른 켤 때 실리콘 관류를 중지합니다.
  4. 견본 추출
    1. 간 어떤 부상을 방지 간 인대를 해부하다. 간을 이식편 및 고정을 위해 포르말린에 넣어.

4. 마이크로 CT (μCT) 검색

μCT를 사용하여 외식 간 샘플을 검사하려면 다음 단계가 필요합니다.

  1. 고정 솔루션에서 간 샘플을 가져 가라. μCT 침대에 간을 놓습니다. μCT에 간 샘플로 μCT 침대를 넣습니다.
  2. 스캔을 시작하기 전에 topogram 획득. 작은 간 샘플에 대한 하나의 서브 스캔 및 대형 샘플이 subscans를 사용합니다.
  3. 선택81; 고분해능 CT 프로토콜 (예를 들어,의 HQd-6565-390-90). 이 프로토콜은 부 주사 당 90 초 스캔 시간 하나의 완전한 회전 동안 1032 X 1012 픽셀을 가진 돌출부 (720)를 취득한다. μCT 검사를 시작합니다.

5. 조직 학적 직렬 섹션

  1. μCT 검사 후 전체 파라핀에 간 표본을 포함. 2,000 2,500 섹션의 일련의 결과가 4μm 부에 파라핀 전체 샘플을 잘라.
  2. 적절한 염색 기술로 얼룩 부분은 허혈성 손상의 마커로 확산 마커 및 HMGB1 같은 기-67와 같은 관심의 분자 이벤트를 시각화합니다. 과학적 질문에 관련하여 염색의 순서를 결정합니다.
  3. 스테인드 섹션을 디지털화하기 위해 전체 슬라이드 스캐너를 사용합니다.
  4. (이미 가능) 혈관 트리 (들)의 3 차원 재구성을 수행하고 혈관 트리 (진행중인 연구)에 대한 분자 이벤트의 3D 분포를 시각화.

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Representative Results

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품질 기준

실리콘 주입 품질 절차 중에 육안으로 판단 할 수있다. 간 표면에 작은 혈관 푸른 화합물로 점진적으로 입력합니다. 정상 혈관 구조 간 표면에서 관찰하면, 실리콘 고무 사출 품질이 양호 하였다. 관류 량이 불충분하면, 간 표면에 작은 용기는 완전히 충전되지 않았다. 장기의 표면에 요철 푸른 반점으로 나타낸 바와 같이 반대로 충전물 혈관 파열을 일으켰다. 모두 3 차원 재구성 궁극적 절차 실패를 렌더링 할 때 어려움을 일으키는 원인이된다.

사출 품질보다 나은 평가를 위해 임상 소프트웨어를 이용하여 3 차원 혈관 재구성 하였다 μCT 스캐닝을 수행 하였다. 사출 성공적 WH로 측정되었다분할 도중 눈에 보이는 혈관 외 유출로 표시 파열 구조없이 그대로 완전한 혈관 트리의 시각화 결과. 혈관 트리 불완전 나타나는 경우 (도. 1A)는, 관류 부피는 불충분 하였다. 하나 이상의 혈관 트리가 등장하거나 혈관 외 유출 본 경우 (그림. 1B)를 관류 볼륨 또는 압력이 불충분했다. 이것은 실패의 가장 주된 원인이었다. 관류 압은 이론적으로 상기 용액의 점도에 따라 다소 달라질 수있다. 점도 혈관계에 주입되는 화합물을 혼합 한 사이에 경과 된 중합 시간에 의존한다. 일부 조작은 혼합 및 주입에 요구되기 때문에, 시간 간격은 소폭으로 5 분에서 3 분 사이에서 변할 수있다.

용액은 저점도의 경우, 관류 압력은 낮다. 이 경우, 상기 화합물은 정현파 시스템으로 주입 비 혈관 트리로 전송할 수약간 높은 관류 부피 선도. 이 솔루션은 높은 점도로 이어지는 상기 중합의 경우, 관류 압력은 혈관 외 유출의 문제가 생기지 상승한다.

목표 관류 량의 결정

부적절한 관류 또는과 환류 때문에 관류 볼륨이 고려되었다 표준화, 분사 고장의 원인이됩니다. 보도 된 바와 같이, 간장 볼륨의 6 %는 혈액에 의해 점령과 간에서 혈액의 44 %는 대형 선박 (예를 들어, 간동맥, 문맥)에 상주한다. 생쥐 간 부피는 약 1.3 ml의 11이다. 따라서, 정상 마우스 포털 정맥 시스템의 전체 혈관 볼륨은 0.03 mL 및 0.04 ml의 사이의 범위로 추정되었다. 유속은 0.2 ㎖ / 분으로 관류 총 시간으로 설정하고 약 1 분 총 부피 주입의 결과로했다약 0.2 ml의.

이 겉으로는 높은 볼륨은 카테터 시스템에 대한 0.1-0.15 ml에 소요되는 채워져해야하기 때문에 필요하다. 0.05 ㎖를 추가로 부피 간 폐문 카테터의 결찰과 인접 문맥을 채울 필요가있다. 간정맥 주입 유속은 0.2 ml / 분 관류 그러나 총 시간은 약 0.4 ml의 높은 총 부피의 결과 2 분으로 연장되었다로 하였다. 총 간내 혈관 용적 총 간문맥 혈관 용적 유사한 것으로 가정 하였다. 그러나, 볼륨은 infrahepatic 결찰 및 suprahepatic 클램프가 0.2 ㎖로 추정 사이의 간내 대정맥을 채우기 위해 필요합니다.

성공률

49 동물의 총 실리콘 주입을 실시했다 : PV 시스템에 동물 22 및 27 일에 동물전자 HV 시스템. 분사의 성공률은 PV 군에서 55 % (12/22) 및 HV 군에서 89 % (27분의 24)이었다. 태양 광 그룹이 처음에 실리콘 주입 기술을 확립하는 데 사용되었는지를 고려하여 (N = 4)에서, PV 시스템의 주사 성공률 효과적으로 55 % 이상이어야한다. 그러나, 이러한 주입으로부터 얻어진 μCT 이미지는 3D 재구성 및 정량 분석​​에 적합 하였다. 또한, PV 36 마우스의 HV 중 하나에서 혈관 나무는 Imalytics 전임상 소프트웨어를 재구성 할 수있다.

실질과 혈관 재생

절제는 정성 분석을 실시한 후 시간이 쥐 간 샘플 μCT 시리즈 해결. 실질 재생은 남은 간 3D 성장으로 구성되었다. 혈관 재생이 증가 표시 조직으로 하였다포털 정맥과 간 정맥 트리 모두에서 주요 지점과 추가 터미널 가지의 가지와 길이와 혈관 줄기의 직경.

현재 혈관의 성장과 간 실질 재생 혈관 재생성 간의 관계를 설명하기위한 적합한 여러 파라미터 양적 조사 중이다. 이러한 최대 길이를 포함 혈관 혈관 성장을 나타내는 파라미터를 포함한다 (도. 2) 총 혈관의 길이 / 간 볼륨 또는 혈관 부피 / 부피 간 환산 반경 혈관 및 혈관 밀도.

간 총 부피 선택된 간 돌출부의 체적을 산출 하였다. 정상 간에서는 간 총 부피는 1.2 ml를 행합니다 (PV 기 HV기를 모두 포함 N = 6) 1.6 ml의 범위였다. 이 위도 왼쪽을 제거하여 확장 간 절제술을 수행 한 후 0.7 ml의 0.6로 감소대한 일반적인 및 중간 엽. 간 볼륨은 간 성장 동안 계속 증가 하였다. 수술 후 7 일째 (POD 7)으로 간 부피는 2.6 배, 원래 부피의 약 88 % 증가했다. 간 볼륨의 증가는 간 무게 회수와 상관.

태양 광 발전 시스템과 HV 시스템의 전체 혈관 볼륨을 계산 하였다. 간내 하대 정맥의 일부가 포함되어 있기 때문에 HV 시스템의 전체 혈관 볼륨, 태양 광 발전 시스템에 비해 높았다. PV 시스템의 총 용적 혈관은 정상 마우스에서 0.05 내지 0.08 mL의부터였다. 이는 70 %의 부분 절제 후 0.04 mL의 0.03로 감소되었다. POD 7, 남은 간 총 혈관 볼륨은 원래 볼륨의 100 %로 증가했다. HV의 전체 혈관 용적은 0.14에서 0.16 ml의 범위였다. 혈관 볼륨 절제술 후 0.08 0.09 ml의 감소. 첫 번째 수술 후 일주일 이내에, 남은 간장의 총 혈관 볼륨 나 증가y를 원래 값의 94 %.

혈관 양과 실질 용적 결과 증가 사이의 관계로서, 혈관 밀도를보다 정확하게 혈관 체적 분율 (간 량으로 나눈 혈관 양)을 산출 하였다. 이것은 혈관 체적 분율은 재생 과정에서 상대적으로 안정적으로 유지 것으로 나타났다.

분자 이벤트의 3D 시각화

CT 스캐닝 선택된 표본 것은 완전히 디지털화 및 간 정맥 트리 (12)뿐만 아니라 포털을 재구성하는 데 사용했다 최대 2000 슬라이드에 항복, 시리얼 절편을 실시 후. 이것은 성장 혈관 트리에 관련하여 재생하는 동안 분자 이벤트의 미래의 3D 시각화를위한 전제 조건입니다.

실리콘 주입의 품질을 모니터링도 1. 를했다. 불완전한 권리 열등 문맥의 작성 (왼쪽 화살표) 및 미상 포털 정맥 (오른쪽 화살표) 혈관 트리의 불연속으로 Imalytics 전임상 소프트웨어 시각화 하였다. 이것은 부적절한 관류 압력 또는 관류 부피 또는 기포의 존재. B를 나타냈다. 바로 열등 포털 정맥의 혈관 외 유출은 부적절한 압력이나과 환류에 선박의 중단을 지시한다. 시각화 된 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
오른쪽의 최대 선박 길이의 그림 2. 측정열등한 문맥이. 최대 혈관 길이 한 시점과 일단 포인트가 루트 및 전임상 소프트웨어 혈관 마스크 (청색과 자홍색 공 마커)의 우측 하부 문맥 (RIPV)의 선단에 넣었다를 결정한다. RIPV (10.95 mm)의 혈관 경로 길이는 "경로 비틀림을"평가의 일환으로. 얻은 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

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실리콘 주입 및 μCT 검사에 의한 혈관 트리를 대조하는 혈관 신생 진행 5,7,8,10을 연구하기 위해 자주 종양 모델 및 신경 질환 모델에서 도입되었습니다. 실리콘 주입 방법의 개선 시각화 및 마우스에서 부분 간 절제술 후 혈관 성장을 정량화하기위한 본 연구에서 이루어졌다.

관류 좋은 품질을 달성하기 위해주의를 기울여야하는 중요한 단계가 있습니다. 우선 전신 헤파린 매우 간 내부 혈액 응고를 방지하기 위해 헤파린 또는 식염수 간을 세척하기 전에 권장한다. 튜브로부터의 기포의 제거는 실리콘 관류 좋은 품질을 달성하기 위해 중요하다. 혈류 속도 및 압력의 결정은 제 생리 혈역학 17에 기초한다. 재관류 시간이 주입 된 총 체적을 반사하고 예상 혈관 촬영 추정볼륨 및 계정에 카테터 미리 입력 시스템의 볼륨.

실리콘 혈액 또는 식염수 상이 고점도 화합물이다. 따라서, 여러 가지 실험은 혈류 속도 및 압력을 조절하기 위해 필요하다. 일정한 분사 유량과 압력을 유지하는 것은 심한 팽창 또는 작은 용기에도 파단을 방지 할 필요가있다. 재관류 시간 추정에 필요한 주입량에 따라 설정된다. 그러나, 관류 파란색 화합물은 간 표면의 혈관에 표시 될 때 즉시 중단해야한다. 그렇지 않으면, 실리콘 사인 곡선에 이상 재구성 및 분석을 방해 다른 혈관 시스템에 배출 할 수 있습니다.

일반적으로, 실리콘은 대부분의 게시 된 보고서 1,3,15에서 좌심실을 통해 체계적으로 관류한다. 좌심실은 주사 부위에 무료로 액세스 할 수 있도록 노출하기 쉽습니다. 그러나, 단점은이 경로가 RA가 있다는THER 조영제 관심의 위치에 도달하기 전에 겪는 순환 간접 때문에. 따라서, 실리콘 주입 기술의 수술이 연구에서 수정되었다. 사람에 의해 수행되는 애플리케이션의 자주 선택 간접 경로와 대조적으로, 실리콘 화합물 대신 직접 전신 콘트라스트 관심 혈관계에 주입 하였다. 이러한 방식으로, 혈류의 속도 및 양을 더 제어 할 수있다. 포털 정맥 시스템 간 정맥 시스템 관류 영상에 도시 된 바와 같이, 나중에 별도로 개별 분석 재구성 될 수있다.

이 변형 방법의 한계는 기술적 어려움이있다. 혈관 구조가 너무 민감하기 때문에 성공적 마우스에서 고점도 화합물을 사용 intraportal 주입을 수행하도록 도전된다. 이 절차를 수행하는 동안 혈관을 파괴하는 것이 오히려 쉽다. 따라서, 포털 정맥의 해부 및 카테터 INSErtion 부드럽게 수행해야합니다.

이식 된 간의 혈관 나무와 후속 μCT 영상의 대조하면 시각화 및 부분 절제 후 혈관 재생을 정량화하기위한 유용한 도구입니다. 정량적 혈관 파라미터 간 재생의 진행 혈관 성장의 운동의 더 나은 이해를 위해 이용 될 수있다. 또한, 시리얼 섹션에 따라 모두 간 혈관 시스템의 3D 재건은 엄청난 작업 부하를 나타내는이기는하지만, 기술적으로 가능하다.

이 기술은 시각화 및 혈관 성장을 정량화 중요한 경우 여러 모델에 적용 할 수있다. 또한, 기본 혈관 트리에 대한 분자 사건의 3D 시각화 부근에 있습니다. 관심의 분자 이벤트의 예는 기-67 또는 HMGB1 등의 허혈성 손상의 마커로 확산 마커의 검출 될 수있다. 공간적으로 해결 분자 EV 평가엔트, 재생 간 실질 내에서 재생 혈관 나무의 주변에 고급 멀티 스케일 시스템 생물학 모델링을위한 전제 조건입니다. 이 실리콘 주입 기술이 목표에 도달 한 향한 실험 단계이다.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
PERFUSOR® VI B.BRAUN 87 222/0
Pipetus®-akku Hirschmann 9907200
Pipets Greiner 606180
micro scissors Fine Science Tools (F·S·L) No. 14058-09
micro serrefine Fine Science Tools (F·S·L) No.18055-05
Micro clamps applicator Fine Science Tools (F·S·L) No. 18057-14
Straight micro forceps Fine Science Tools (F·S·L) No. 00632-11
Curved micro forceps Fine Science Tools (F·S·L) No. 00649-11
needle-holder Fine Science Tools (F·S·L) No. 12061-01
1 ml syringe B.Braun 9161406V
5 ml syringe B.Braun 4606051V
extension and connection lines B.Braun 4256000 30 cm, inner ø 1.2 mm
6-0 silk (Perma-Hand Seide) Ethicon 639H
6-0 prolene Ethicon 8711H
Microfil® MV diluent FLOW TECH, INC
Microfil® MV - 120 FLOW TECH, INC MV - 120 (blue)
MV curing agent FLOW TECH, INC
Heparin 2500 I.E./5 ml Rotexmedica ETI3L318-15
Saline Fresenius Kabi Deutschland GmbH E15117/D DE
Imalytics Preclinical software Experimental Molecular Imaging, RWTH Aachen University, Germany
HepaVision Fraunhofer MEVIS, Bremen, Germany
NanoZoomer 2.0-HT Digital slide scanner Hamamatsu Electronic Press, Japan  C9600
Tomoscope Duo CT  CT Imaging GmbH, Erlangen, Germany TomoScope® Synergy

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bearden, S. E., Segal, S. S. Neurovascular alignment in adult mouse skeletal muscles. Microcirculation. 12, (2), 161-167 (2005).
  2. Brown, R. P., Delp, M. D., Lindstedt, S. L., Rhomberg, L. R., Beliles, R. P. Physiological parameter values for physiologically based pharmacokinetic models. Toxicol.Ind.Health. 13, (4), 407-484 (1997).
  3. Dai, D., et al. Elastase-Induced Intracranial Dolichoectasia Model in Mice. Neurosurgery. (2015).
  4. Ding, B. S., et al. Inductive angiocrine signals from sinusoidal endothelium are required for liver regeneration. Nature. 468, (7321), 310-315 (2010).
  5. Downey, C. M., et al. Quantitative ex-vivo micro-computed tomographic imaging of blood vessels and necrotic regions within tumors. PLoS.One. 7, (7), 41685 (2012).
  6. Ehling, J., et al. CCL2-dependent infiltrating macrophages promote angiogenesis in progressive liver fibrosis. Gut. (2014).
  7. Ehling, J., et al. Micro-CT imaging of tumor angiogenesis: quantitative measures describing micromorphology and vascularization. Am.J.Pathol. 184, (2), 431-441 (2014).
  8. Ghanavati, S., Yu, L. X., Lerch, J. P., Sled, J. G. A perfusion procedure for imaging of the mouse cerebral vasculature by X-ray micro-CT. J.Neurosci.Methods. 221, 70-77 (2014).
  9. Gremse, F., et al. Hybrid microCT-FMT imaging and image analysis. J.Vis.Exp. (100), (2015).
  10. Jing, X. L., et al. Radiomorphometric quantitative analysis of vasculature utilizing micro-computed tomography and vessel perfusion in the murine mandible. Craniomaxillofac.Trauma Reconstr. 5, (4), 223-230 (2012).
  11. Melloul, E., et al. Small animal magnetic resonance imaging: an efficient tool to assess liver volume and intrahepatic vascular anatomy. J.Surg.Res. 187, (2), 458-465 (2014).
  12. Schwier, M., Bohler, T., Hahn, H. K., Dahmen, U., Dirsch, O. Registration of histological whole slide images guided by vessel structures. J.Pathol.Inform. 4, ((Suppl)), 10 (2013).
  13. Selle, D., Preim, B., Schenk, A., Peitgen, H. O. Analysis of vasculature for liver surgical planning. IEEE Trans.Med.Imaging. 21, (11), 1344-1357 (2002).
  14. Shergill, U., et al. Inhibition of of VEGF- and NO-dependent angiogenesis does not impair liver regeneration. Am.J.Physiol Regul.Integr.Comp Physiol. 298, (5), 1279-1287 (2010).
  15. Sueyoshi, R., Ralls, M. W., Teitelbaum, D. H. Glucagon-like peptide 2 increases efficacy of distraction enterogenesis. J.Surg.Res. 184, (1), 365-373 (2013).
  16. Wei, W., et al. Rodent models and imaging techniques to study liver regeneration. Eur.Surg.Res. 54, (3-4), 97-113 (2015).
  17. Xie, C., Wei, W., Zhang, T., Dirsch, O., Dahmen, U. Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice. J.Vis.Exp. (92), e51955 (2014).
일반 마우스의 70 % 부분 간 절제술 후 혈관 및 실질 재생의 시각화
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Xie, C., Wei, W., Schenk, A., Schwen, L. O., Zafarnia, S., Schwier, M., Gremse, F., Jank, I., Dirsch, O., Dahmen, U. Visualization of Vascular and Parenchymal Regeneration after 70% Partial Hepatectomy in Normal Mice. J. Vis. Exp. (115), e53935, doi:10.3791/53935 (2016).More

Xie, C., Wei, W., Schenk, A., Schwen, L. O., Zafarnia, S., Schwier, M., Gremse, F., Jank, I., Dirsch, O., Dahmen, U. Visualization of Vascular and Parenchymal Regeneration after 70% Partial Hepatectomy in Normal Mice. J. Vis. Exp. (115), e53935, doi:10.3791/53935 (2016).

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