Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Visualisering av Vaskulær og Parenkymalt Regeneration etter 70% Delvis hepatectomy i normale mus

doi: 10.3791/53935 Published: September 13, 2016

Abstract

En modifisert silikon injeksjonsprosedyre ble anvendt for visualisering av den hepatiske vaskulære tre. Denne fremgangsmåten bestod av in-vivo-injeksjon av silikonforbindelse, via en 26 G kateter inn i portalen eller hepatiske vene. Etter silikon injeksjon, ble organer eksplantert og forberedt for ex-vivo mikro CT (μCT) skanning. Silikoninjeksjonsprosedyren er teknisk utfordrende. Å oppnå et vellykket resultat krever omfattende mikrokirurgisk erfaring fra kirurgen. En av utfordringene i denne prosedyren innebærer å bestemme tilstrekkelig perfusjon sats for silikonforbindelsen. Den perfusjonshastighet for silikonforbindelsen må defineres, basert på hemodynamiske av det vaskulære system av interesse. Upassende perfusjon rente kan føre til en ufullstendig perfusjon, kunstig utvidelse og brudd av vaskulære trær.

3D-rekonstruksjon av det vaskulære systemet var basert på CT-skanning og ble oppnådd ved hjelppreklinisk programvare som HepaVision. Kvaliteten av den rekonstruerte vaskulære tre var direkte relatert til kvaliteten av silikon perfusjon. Deretter beregnet vaskulære parametere som indikerer vaskulær vekst, slik som total vaskulær volum, ble beregnet på grunnlag av de vaskulære rekonstruksjoner. Kontrast det vaskulære treet med silikon tillatt for påfølgende histologisk opparbeidelse av prøven etter μCT skanning. Prøven kan utsettes for seriesnitte, histologisk analyse og hele glide skanning, og deretter til 3D rekonstruksjon av de vaskulære trærne basert på histologiske bilde. Dette er en forutsetning for påvisning av molekylære hendelser og deres fordeling i forhold til det vaskulære tre. Denne modifiserte silikon injeksjonsprosedyre kan også brukes til å visualisere og rekonstruere de vaskulære systemer av andre organer. Denne teknikken har potensiale til å bli mye brukt til studier vedrørende vaskulær anatomi og vekst i forskjellige dyr ennd sykdomsmodeller.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Liver regenerering blir ofte bestemt ved å måle økning i levervekt og volum, og ved å vurdere den hepatocytter formeringshastigheten 16. Imidlertid er leveren regenerering ikke bare indusere parenkymatøs regenerering men også vaskulær regenerasjon 6. Derfor bør vaskulær vekst bli ytterligere undersøkt med hensyn til sin rolle i progresjon av lever regenerering. Visualisering av lever karsystemet er avgjørende for å fremme vår forståelse av vaskulær regenerasjon. Mange indirekte metoder har blitt utviklet for å studere de underliggende molekylære mekanismene for lever vaskulær regenerasjon. Tradisjonelt, deteksjon av cytokiner (vaskulær endotelial vekstfaktor, VEGF) 14, kjemokiner og deres reseptorer (CXCR4 / CXCR7 / CXCL12) 4 har vært bærebjelken for å studere vaskulær regenerasjon. Imidlertid ville en 3D-modell sammen med kvantitativ analyse av vaskulaturen legg kritiske anatomiskeinformasjon for å få en bedre forståelse av den viktige sammenhengen mellom parenkymatøs lever og vaskulær regenerasjon.

For å visualisere den hepatiske vaskulære system, som krever kontrast de vaskulære trærne ble mus injisert med et radiopakt silikongummi kontrastmiddel direkte inn i portalen eller lever venøse vaskulære tre. Etter polymerisering av silikon og explantation av orgelet ble prøver leveren utsettes for μCT skanning ved hjelp av en CT-skanner. De skanner resulterte i voxel bilde representasjoner av silikon-injeksjon eksemplarer 9.

For kvalitetskontroll, ble det vaskulære systemet først visualisert i 3D ved hjelp av preklinisk programvare. Segmentering ble utført ved å sette en terskel mellom det myke vev intensitet og fartøyet intensitet. Den resulterende Fartøyet Masken ble visualisert ved hjelp av overflaten rendering. Programvaren også tillatt for manuell måling av to parametre av vascular vekst: maksimal fartøy lengde og radius.

En preklinisk programvare ble så brukt for 3D rekonstruksjon av vaskulære trær og påfølgende beregning av leveranser eller drenering vaskulære territorier 13. I tillegg har denne programvaren automatisk fastslått visse parametere av vaskulær vekst, slik som den totale lengde av alle synlige vaskulære strukturer også er kjent som den totale kantlengde eller totalt beholdervolum.

Silikon perfusjon prosedyren ble utført på naive mus og i mus som gjennomgikk 70% partiell hepatektomi (PH). Levere ble oppsamlet ved forskjellige observasjons tidspunkter etter reseksjon for analyse av vaskulær og parenchymale lever regenerering ved hjelp av den tidligere nevnte visualisering og kvantifisering teknikk.

De viktigste målene for denne filmen er å: (1) demonstrere delikat injeksjonsteknikken som kreves for å oppnå optimal kontraster (2) viser den potensielle fordelen resulterer from en detaljert analyse av de resulterende prøven med μCT og histologiske seriesnitt. Etter å ha sett denne filmen, bør leseren ha en bedre forståelse av hvordan du injiserer silikon forbindelse i et bestemt karsystemet og på nytten og anvendbarhet av teknikken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Prosedyrer som involverer dyr fag har blitt godkjent av Thüringer Landesamt für Verbraucherschutz Abteilung Tiergesundheit und Tierschutz, Tyskland. Fordi portvenesystemet ble visualisert separat fra levervenesystemet, ble separate dyr som trengs for de ulike vaskulære trær.

1. Reagenser Forberedelse

  1. Heparin-saltløsning
    1. Tilsett 0,1 ml heparin over i 10 ml saltvann (5 IU / ml).
  2. Silikon sammensatt blanding
    1. Tilsett 2 ml MV-120 i en 5 ml tube. Fortynn MV-120 ved tilsetning av 3 ml MV fortynningsmiddel som resulterer i en 40% løsning.

2. portvenesystemet Silikon Injection

  1. laparotomi
    1. Plasser musen i anestesi induksjon kammer og bedøver det med 2% isofluran og 0,3 l / min oksygen.
    2. Fest bedøvet musen på operasjonsbordet ved hjelp av tape med kontinuerlig inhalasjon av 2% eroflurane og 0,3 l / min oksygen. Sjekk tå-pinch tilbaketrekking refleks av musen og starte driften hvis refleks er fraværende.
    3. Lag en tverrgående snitt på magen ved hjelp av saks for huden lag og en elektrisk coagulator for muskelen laget. Flytt ut innvollene til venstre side ved hjelp av bomull tips og dekker innvollene med saltvann gjennomvåt gasbind.
  2. kateterinnleggelse
    1. Dissekere portvenen under mikroskopet med mikro-tang. Plasser en 6-0 silke sutur under ekstrahepatiske portvenen, i ca 1 mm avstand til sin delinger og bind den løst for senere bruk.
    2. Injisere forberedt heparin-saltløsning via penis vene (hann) eller vena cava inferior (hunn) for systemisk hepariniseringsmetode i 5 min.
    3. Sett 26-gauge (26 G) kateter med nål i portvenen og fikse det med en klemme
  3. Heparin-saltløsning og silikonforbindelse perfusjon
    1. Load heparin-salt solution i 5 ml sprøyte og slå på perfusjon enhet. Fyll kateteret fullstendig med heparin-saltoppløsning for å unngå luftbobler.
    2. Koble forlengelsesrør til kateteret og fikse dem tett. Begynn heparin-salt perfusjon med en perfusjon hastighet på 0,4 ml / min.
    3. Ligate pre-plassert 6-0 silke sutur for dobbel feste kateteret og blokkerer blodstrømmen fra miltvenen og mesenteric vene. Euthanatize musen ved blodtapping via perfusjon under narkose.
    4. Skyll leveren ved å bruke saltvann under hele perfusjon prosedyren for å holde det fuktig.
    5. Tilsett 0,1 ml herdemiddel inn i MV-120 røret. Endre heparin-salt sprøyte til silikon sprøyte.
    6. Begynn silikon perfusjon med en perfusjonshastighet på 0,2 ml / min i ca. 1 min til forfyll katetersystemet og å fylle portalvenen system. Stopp silikon perfusjon når skipene på overflaten blir blå.
  4. sampling
    1. Hold leveren in-situ until silikon er fullstendig polymerisert etter ca. 15 til 30 min. Dissekere leddbånd som forbinder leveren og tilstøtende organer med omhu for å holde leveren intakt. Eksplanter leveren og sette det inn i formalin for fiksering.

3. Levervenesystemet Silikon Injection

  1. Utfør laparotomi som utføres i trinn 2,1 og avsløre operative feltet fullt.
  2. kateterinnleggelse
    1. Dissekere portvenen under mikroskopet med mikro-tang. Plasser en 6-0 silke sutur under ekstrahepatiske portvenen, i ca 1 mm avstand til sin delinger og bind den løst for senere bruk.
    2. Injisere forberedt heparin-saltløsning via penis vene (hann) eller vena cava inferior (hunn) for systemisk hepariniseringsmetode i 5 min.
    3. Sett en 26 G kateter (kateter 1) med nål inn i portvenen og fikse det med en klemme. Sett inn en annen 26 G kateter (kateter 2) med nål i vena cava inferior og fikse det med en klemme.
    4. Ligate grener av vena cava inferior (inkludert venstre og høyre nyre årer) og den fjerne ende ved hjelp av 6-0 syntetiske, monofilament, ikke-absorberbare polypropylen sutur.
  3. Heparin-saltløsning og silikonforbindelse perfusjon
    1. Last heparin-saltløsning i 5 ml sprøyte og slå på perfusjon enhet. Fyll kateter en helt med heparin-saltløsning for å unngå luftbobler. Koble forlengelsesrør til kateteret en og fikse det tett. Start heparin-saltløsning perfusjon med en hastighet på 0,4 ml / min.
    2. Ligate pre-plassert 6-0 silke sutur for dobbel feste kateteret og blokkerer blodstrømmen fra miltvenen og mesenteric vene. Euthanatize musen ved blodtapping via perfusjon under narkose.
    3. Skyll leveren ved å bruke saltvann under hele perfusjon prosedyren for å holde det fuktig. Tilsett 0,1 ml herdemiddel inn i MV-120 røret. Utveksling heparin-salt sprøyte med silikon sprøyte.
    4. Plasser en klemme på suprahepatic inferior vena cava for å hindre utstrømming av leveren.
    5. Koble forlengelsesrør for kateter to og begynne silikon perfusjon med en perfusjon hastighet på 0,2 ml / min for ca 2 min for å nå et mål lever vaskulær volum som rapportert. Stopp silikon perfusjon når skipene på overflaten blir blå.
  4. sampling
    1. Dissekere lever leddbånd unngå eventuelle skader på leveren. Eksplanter leveren og sette det inn i formalin for fiksering.

4. Micro-CT (μCT) Skanning

Å skanne eksplantert leverprøve ved hjelp μCT er følgende trinnene nødvendig.

  1. Ta leverprøve ut av fikseringsløsning. Plasser lever på μCT seng. Sett μCT seng med leveren prøven i μCT.
  2. Acquire topogram før du starter skanningen. Bruk en subscan for liten leverprøve og to subscans for store prøver.
  3. Velg en81, CT-protokollen med en høy oppløsning (f.eks HQD-6565-390-90). Denne protokollen kjøper 720 anslag med 1,032 x 1012 piksler i løpet av en hel rotasjon med skannetiden på 90 sek per sub-scan. Start μCT skanningen.

5. Histologiske seriesnitt

  1. Embed leveren prøven i parafin som helhet etter μCT skanning. Skjær hel parafin prøve til 4 um seksjoner, noe som resulterer i en serie på 2000 til 2500 deler.
  2. Flekke seksjoner med egnet farging teknikk for å visualisere molekylære hendelser av interesse som Ki-67 som markør spredning og HMGB1 som en markør av iskemisk skade. Bestem sekvens av flekker i forhold til vitenskapelig spørsmål.
  3. Bruk en hel lysbilde skanner til å digital de fargete snitt.
  4. Utfør 3D-rekonstruksjon av vaskulær treet (er) (allerede mulig) og visualisere 3D-fordeling av molekyl hendelser i forhold til vaskulær treet (forskning pågår).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

kvalitetskriterier

Kvaliteten av silikon injeksjon kan bedømmes med det blotte øye under prosedyren. De små fartøy på leveren overflaten fylle gradvis med den blå sammensatte. Dersom ble observert normal vaskulær struktur på leveren overflaten, silikongummi injeksjons kvaliteten var god. Hvis perfusjon volum var utilstrekkelig, var de små fartøy på leveren overflaten ikke helt fylt. I motsetning til dette i løpet av fylling forårsaket vaskulær ruptur som antydet med uregelmessige blå flekker på overflaten av organet. Begge er forårsaker vanskeligheter ved 3D-rekonstruksjon slutt gjengi en prosedyre en fiasko.

For bedre evaluering av injeksjons kvalitet, ble μCT skanning etterfulgt av 3D vaskulær rekonstruksjon med preklinisk programvare utføres. Injeksjon var fast bestemt på å lykkes when segmentering resulterte i visualisering av en intakt komplett vaskulære tre uten sprukne strukturer som vises med synlig ekstravasasjon. Hvis det vaskulære treet dukket ufullstendig (Fig. 1A), perfusjon volum var utilstrekkelig. Hvis mer enn ett vaskulære tre først på eller ekstravasering ble observert (Fig. 1B), perfusjon volum eller trykk var utilstrekkelig. Dette var den mest sannsynlige årsaken til en feil. Perfusjonstrykket kan teoretisk variere noe avhengig av viskositeten av oppløsningen. Viskositet er avhengig av den polymeriser tiden som har gått mellom blande forbindelsen og injeksjon i det vaskulære system. Siden noen manipulering er nødvendig for blanding og injeksjon, kan tidsintervallet litt varierer mellom 3 min til 5 min.

Hvis løsningen har lav viskositet, er lavt perfusjonstrykk. I dette tilfelle kan forbindelsen overføres til den ikke-injiserte vaskulære treet via den sinusformede systemetfører til en noe høyere perfusjon volum. Hvis løsningen er ytterligere polymerisert som fører til en høyere viskositet, vil perfusjonstrykk stige, forårsaker avbrudd av fartøyene og ekstravasasjon.

Fastsettelse av Objective Perfusjons Volume

Siden utilstrekkelig perfusjon eller hyperperfusjon ville føre til svikt i injeksjon, standardisering av perfusjon volum ble vurdert. Som rapportert 2, 6% av den hepatiske volumet som opptas av blod og 44% av blodet i leveren befinner seg i de store beholdere (f.eks leverarterien, portvenen). Levervolumet hos mus er ca 1,3 ml 11. Derfor total vaskulær volum i portvenesystemet i normal mus ble anslått til å ligge mellom 0,03 ml og 0,04 ml. Strømningshastigheten ble satt til 0,2 ml / min og total perfusjon tid ble satt til omtrent 1 minutt resulterer i en total injisert mengdeav rundt 0,2 ml.

Denne tilsynelatende høyt volum er nødvendig, ettersom kateteret systemet må være forhåndsfylles, noe som tar omtrent 0,1-0,15 ml. En ekstra volum på 0,05 ml er nødvendig for å fylle den proksimale portvenen mellom lever hilum og ligering av kateteret. Strømningshastighet for hepatisk veneinjeksjon ble også satt til 0,2 ml / min, men total perfusjon tiden ble forlenget til 2 minutter, noe som resulterer i en høyere totalvolum på ca. 0,4 ml. Totalt intrahepatisk karvolum var antatt å være lik den totale portvenen karvolum. Imidlertid volumet som trengs for å fylle den intrahepatiske vena cava mellom infrahepatic ligering og suprahepatic klemmen ble beregnet med 0,2 ml.

Suksess rate

I alt 49 dyr ble utsatt for silikon injeksjon: 22 dyr i PV-systemet og 27 dyr i the HV system. Vår suksessrate på injeksjon var 55% (12/22) i PV-gruppen og 89% (24/27) i HV-gruppen. Tatt i betraktning at PV gruppe ble brukt til å etablere den silikon injeksjonsteknikken i begynnelsen (n = 4), suksessraten for injeksjon for PV-systemet skal effektivt være høyere enn 55%. Men μCT bilder hentet fra disse injeksjonene var egnet for 3D rekonstruksjon og kvantitativ analyse. I tillegg kan de vaskulære trær fra enten PV eller HV 36 mus bli rekonstruert med Imalytics Preklinisk programvare.

Parenkymatøs and Vascular Regeneration

En tids løst μCT serie av murine leverprøver etter hepatektomi ble underkastet en kvalitativ analyse. Parenkymatøs regenerering besto av 3D vekst som er tilbake leveren. Vaskulær regenerering ble definert som vev som viste en økning ilengde og diameter på vaskulær stammen, med sine hovedgrener og utvekst av ytterligere terminal grener, både i portvene og lever venøs treet.

For tiden er en rekke kvantitative parametre som egner seg for å beskrive vaskulær vekst og forholdet mellom parenkymatøs regenerering og vaskulær regenerering er under undersøkelse. Disse inkluderer parametere som indikerer vaskulær vekst, inkludert maksimal vaskulær lengde (fig. 2), vaskulær radius og vaskulær tetthet i forhold til total vaskulær lengde / levervolum eller vaskulær volum / levervolum.

Total lever volum og volumet av utvalgte leverlappene ble beregnet. I normale lever, total levervolum varierte fra 1,2 ml til 1,6 ml (n = 6, herunder både PV gruppen og HV-gruppen). Det ble redusert til 0,6 til 0,7 ml etter å ha utført en utvidet leverreseksjon ved å fjerne venstre latling og median lapp. Leveren Volumet økte kontinuerlig under leveren vekst. Ved post-operative dag 7 (POD 7), økte leveren volumet til ca. 88% av sitt opprinnelige volum, dvs. med 2,6 ganger. Økningen av levervolum korrelert med levervekt utvinning.

Totalt vaskulære volumer av PV-systemet og HV-systemet ble beregnet. Totalt vaskulær volum av HV-systemet var høyere enn i PV-systemet, fordi en del av intrahepatisk inferior vena cava ble inkludert. Totalt vaskulær volum av PV system varierte fra 0,05 til 0,08 ml i normale mus. Det ble redusert til 0,03 til 0,04 ml etter 70% delvis hepatectomy. Ved POD 7, total vaskulær volum som er tilbake leveren øket til 100% av opprinnelig volum. Totalt vaskulær volum av HV varierte fra 0,14 til 0,16 ml. Vaskulær volumet redusert til 0,08 til 0,09 ml etter reseksjon. I løpet av den første postoperative uke, totalt karvolum som er tilbake leveren øket by 94% av opprinnelig verdi.

Etter hvert som forholdet mellom resultatene, økning i vaskulær volum og parenkymal volum, ble en vaskulær tetthet beregnet, nærmere bestemt den vaskulære volumfraksjonen (vaskulær volum dividert med lever volum). Dette viste at vaskulær volumandelen holdt seg relativt stabil gjennom fornyelsesprosessen.

3D Visualisering av molekylære

Etter CT-skanning av utvalgte prøver ble utsatt for seriesnitte, hvilket gav til opptil 2000 glass, som var fullstendig digitalisert og brukt til å rekonstruere portalen, i tillegg til lever venøse treet 12. Dette er en forutsetning for den fremtidige 3D-visualisering av molekylære hendelser i løpet av regenereringen i forhold til den voksende vaskulære tre.

"Figur Figur 1. Overvåking av kvaliteten av silikon injeksjon. A. Ufullstendig fylling av riktig dårligere portvenen (pil i venstre) og caudatus portal vene (pil til høyre) ble visualisert i Imalytics Preklinisk programvare som avbrudd av vaskulær treet. Dette indikerte en utilstrekkelig perfusjonstrykk eller perfusjon volum eller eksistensen av luftbobler. B. Ekstravasasjon av riktig dårligere portvene ble visualisert som indikerte forstyrrelse av et fartøy på grunn av manglende trykk eller hyperperfusjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Måling av maksimal fartøy lengde på høyreinferior vena porta. For å bestemme den maksimale fartøyet lengde, et startpunkt og et endepunkt ble anbragt ved roten og distale ende av den høyre underlegen portvenen (RIPV) av den vaskulære mask (blå og magenta ball markører) i preklinisk programvare. Den vaskulære banelengde på RIPV (10,95 mm) ble oppnådd som en del av evalueringen av "Sti tortuosity". Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Kontrast vaskulære treet ved silikon injeksjon og μCT skanning har blitt innført i tumormodeller og nevrologiske sykdomsmodeller ofte for å studere angiogenic progresjon 5,7,8,10. Forbedringer i metodikken av silikon injeksjon ble gjort i denne studien for å visualisere og kvantifisere vaskulær vekst etter delvis hepatectomy hos mus.

Det finnes en rekke kritiske trinn som trenger oppmerksomhet for å oppnå god perfusjon kvalitet. Først av alt, systemisk heparinisering anbefales før spyling leveren med heparin eller saltvann for å unngå blodkoagulering inne i leveren. Eliminering av luftbobler fra slangen er også viktig for å oppnå god kvalitet av silikon perfusjon. Fastsetting av perfusjon rente og press bør først være basert på fysiologiske hemodynamiske parametre 17. Perfusjon tid gjenspeiler den totale injisert volum og er beregnet å ta den forventede intravolum og den Forfylling volumet av katetersystem i betraktning.

Silikon er en meget viskøs forbindelse som er forskjellig fra blod eller saltvann. Derfor er flere forsøk som er nødvendig for å justere perfusjonshastighet og trykk. Å opprettholde konstant injeksjonsstrømningshastighet og trykk er nødvendig for å forhindre alvorlig dilatasjon eller til og med brudd av små fartøy. Perfusjon tid er angitt i henhold til estimert nødvendig injeksjonsvolum. Imidlertid perfusjon bør stoppes umiddelbart når den blå forbindelsen blir synlig i skip på overflaten av leveren. Ellers kan silikon renne inn i sinus og inn i et annet vaskulært system som vil forstyrre senere ombygging og analyse.

Vanligvis er silikon perfused systematisk via venstre ventrikkel i de fleste publiserte rapporter 1,3,15. Den venstre ventrikkel er lett å utsette å aktivere fri tilgang til injeksjonsstedet. Det er imidlertid den ulempe at denne ruten er rather indirekte fordi kontrastmidlet må gjennomgå sirkulasjon før de nådde stedet av interesse. Derfor har den kirurgiske prosedyren av silikon injeksjonsteknikk er modifisert i denne studien. I motsetning til den vanlige valgt indirekte rute for påføring utføres av andre, ble silikonforbindelse injisert direkte inn i det vaskulære system av interesse, i stedet for kontrast hele kroppen. På denne måte kan hastigheten og volumet av perfusjon bli bedre kontrollert. Portvenesystemet og hepatiske venøse systemer kan perfusert og rekonstruert separat for senere individuell analyse, som vist i videoen.

Begrensningen av denne modifiserte prosedyren er tekniske problemer. Det er utfordrende å kunne utføre en intraportal injeksjon ved bruk av svært tyktflytende forbindelsen i mus, fordi den vaskulære strukturen er så delikat. Det er ganske lett å ødelegge fartøyene under prosedyren. Dermed portvenen disseksjon og kateter insertion bør utføres forsiktig.

Kontrast av de vaskulære trær og påfølgende μCT avbildning av eksplanterte lever er et nyttig verktøy for å visualisere og kvantifisere vaskulær regenerasjon etter delvis hepatectomy. Kvantitative vaskulære parametere kan benyttes for bedre forståelse av den kinetiske vaskulær vekst i progresjon av lever regenerering. Videre er 3D rekonstruksjon av både lever vaskulære systemer basert på seriesnitt teknisk mulig, om enn som representerer en enorm arbeidsbelastning.

Denne teknikken kan brukes i flere modeller hvor visualiseringen og kvantifiseringen av vaskulær vekst er viktig. Dessuten, 3D-visualisering av molekylære hendelser i forhold til den underliggende vaskulære treet er ved rekkevidde. Eksempler på molekylære hendelser av interesse kan være påvisning av markør spredning som Ki-67 eller markører for iskemisk skade som HMGB1. Vurdere romlig løst molekylære eventene i nærheten av regenererende vaskulær treet i regenererende leverparenkym er en forutsetning for avanserte multi-skala systembiologi modellering. Dette silikon injeksjonsteknikk er en eksperimentell skritt mot å nå dette målet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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).
Visualisering av Vaskulær og Parenkymalt Regeneration etter 70% Delvis hepatectomy i normale mus
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter