Method Article
* These authors contributed equally
ونحن يبرهن على وجود رواية نموذج ربط الشرايين في العضلات spinotrapezius الفئران، بما في ذلك إجراء خطوة بخطوة ووصف الأجهزة المطلوبة. وصفنا الجراحة وقياسات النتائج ذات الصلة المتعلقة إعادة عرض شبكة الأوعية الدموية وتوسع الأوعية الوظيفية باستخدام المجهر متحد البؤر intravital و.
وspinotrapezius الفئران هو، وسطحية رقيقة العضلات الهيكلية الدعم الذي يمتد من T3 إلى L4، ويمكن الوصول إليه بسهولة عن طريق شق الجلد الظهرية. التشريح الفريد يجعل spinotrapezius مفيدة للتحقيق في الإصابة الدماغية وإعادة عرض الاوعية الدموية الدقيقة لاحقة. هنا، علينا أن نبرهن نموذج ربط تصلب في العضلات وspinotrapezius الفئران التي تم تطويرها من قبل فريق البحث ونشرت سابقا 1-3. لبعض سلالات الفئران الضعيفة، مثل الماوس BALB / ج، وهذا يخلق جراحة ربط موثوق الهيكل العظمي نقص تروية العضلات ويخدم كمنصة للتحقيق في العلاجات التي تحفز عودة التوعي. وأظهرت أيضا أساليب التقييم، بما في ذلك استخدام المجهر متحد البؤر intravital و. هي مناسبة تماما لspinotrapezius لدراسات التصوير بسبب هذه سهولة الوصول إليها (التشريح الظهرية السطحية) وركاكة النسبي (60-200 ميكرون). يمكن تركيبه عضلات الوجه spinotrapezius EN، وتيسيرتصوير كامل العضلات شبكات الاوعية الدموية الدقيقة دون باجتزاء النسيجية. وصفنا استخدام المجهر intravital للحصول على قياسات بعد إجراء توسع الأوعية الوظيفية، على وجه التحديد، فإن الزيادة في القطر arterilar نتيجة لتقلص العضلات. علينا أن نبرهن أيضا إجراءات الحصاد وإصلاح الأنسجة، تمهيدا المناعية اللازمة لدراسات واستخدام المجهر متحد البؤر.
النماذج الحيوانية من نقص التروية المزمن هي أدوات قيمة للتحقيق في الفيزيولوجيا المرضية للأمراض الدماغية، مثل مرض الشريان المحيطي، مرض الشريان التاجي، والأمراض الدماغية الوعائية. في القوارض، كما هو الحال في البشر، وانسداد الشرايين يؤدي إلى إعادة عرض الهيكلي للشبكة الأوعية الدموية، بما في ذلك تخلق الشرايين والأوعية الدموية. في المرضى الأصحاء والشباب، وهذا يمكن أن يكون كافيا لإعادة عرض الأنسجة إنقاذ من الاصابة التي يسببها نقص التروية، ولكن شارك في حالة مرضية مثل السكري يمكن أن تضر بشدة إعادة عرض والانتعاش. فهم الآليات الكامنة والأحداث الأوعية الدموية إعادة عرض أمر ضروري لتطوير علاجات التي تحفز هذه العمليات عودة التوعي الذاتية.
حاليا، ربط الشريان الفخذي أو استئصال في hindlimb هو الأسلوب القياسي لدراسة نقص التروية المزمن الناجم عن إعادة عرض الأوعية الدموية في الحيوانات الصغيرة 4،5. تحليل القطر، والربط، وتفاعليةو microvessels التي تشكل شبكة الأوعية الدموية المصب من الشريان الفخذي ligated أمر صعب، ولكن نظرا لسمك العضلات. وقد وضعنا نموذجا ربط تصلب في العضلات الماوس spinotrapezius: ربط جانب واحد من الشريان الجانبي تغذية العضلات في هذه الظهرية استقرار 1. وspinotrapezius رقيقة نسبيا (60-200 ميكرون) وهي قابلة للالمناعية وجه EN لتقييم طوبولوجيا شبكة كاملة مع قرار وحيد الخلية، مما يسمح بإجراء فحص مفصل للأحداث إعادة عرض الأوعية الدموية في جميع أنحاء الأنسجة بالكامل. وspinotrapezius أيضا سطحية ويمكن الوصول إليها، وبالتالي يمكن ملاحظتها بسهولة سفنها بواسطة المجهر intravital، لتوصيف الفعال للتأثير إعادة عرض وربط تصلب الأوعية الدموية على التفاعل.
في هذا التقرير، ونحن تصف بالتفصيل وشرح ربط الماوس شريني spinotrapezius النموذج. سواء في الجسم الحي وخارج الجسم الحي ليويرد وصف لعملية جراحية تقييم thods التالية، بما في ذلك قياس توسع الأوعية الوظيفية، وهو ما ثبت قد انخفضت في ظل ظروف نقص تروية 6، والتصوير مناعي شبكات الاوعية الدموية الدقيقة كامل العضلات. نحن تشمل أيضا نتائج دراستين منفصلتين رائدة للتدليل على فائدة هذا النموذج. أولا، نحن تستخدم نموذج ربط الشرايين للحث على زيادة ذات دلالة إحصائية في تعرج السفن في C57BL / 6 الفئران (الشكل 2B). زيادات تعرج أثناء تخلق الشرايين في الضمانات شرين. في سلالات الفئران الأخرى، والتي هي أكثر عرضة للنقص التروية بسبب غياب ضمانات الشرايين (على سبيل المثال BALB / ج)، ويلاحظ arterialization الشعرية 10. تم الكشف عن arterialization الشعرية بأقطار زيادة وتنمية العضلات على نحو سلس α تفاعل أكتين. الثاني، التحفيز الكهربائي للعضلات الوظيفية يؤدي إلى توسع الأوعية في الشرايين الطرفية للspinotrapeziلنا (الشكل 3B).
1. Spinotrapezius ربط الشريان تغذية جراحة
* الجرعة متغير على سلالة الماوس والأوراق المالية، وذلك وفقا لضبط الانتعاش الماوس في غضون ساعة من الحث.
2. Spinotrapezius المجهر Intravital، في الموقع
3. Spinotrapezius حصاد الأنسجة والتثبيت
ويرد عرض العمليات الجراحية في الشريان الرئيسي تغذية العضلات التي يخضع spinotrapezius ربط في الشكل 1، مع تسميات تشير إلى مجالات الاهتمام. صورة مبائر سبيل المثال في المنطقة وتحصد immunostained من العضلات يقع المصب مباشرة من الشريان ligated بعد أسبوع واحد يظهر في ربط الشكل 2A. الشرايين تحتوي على ضمانات الموسع العضلات الملساء ألفا أكتين التعبير عن خلايا العضلات الملساء (أحمر) عرض تعرج مميزة بعد ربط. تعرج السفينة، كما ورد النسبة بين طول مسار السفينة ومسافة الحبل (أي الخط يمتد على مدى النهاية سفينة المسار نفسه)، في العضلات ligated (يمين) ومما يعزز نسبة إلى العضلات المقابل unligated (الشكل 2B، ن = 8) . ويبين الشكل 3 نتائج الدراسة التجريبية التي تم قياسها محطة شرين توسع الأوعية الوظيفية باستخدام المجهر intravital. كما هو متوقع، شريني دي ameter يزيد بشكل كبير بعد تقلص العضلات التحفيز الكهربائي الناجم عن.
الشكل 1. وligated الجراحي الميداني من العضلات والشرايين ينعكس spinotrapezius الأعلاف. الشريان الأعلاف في الموقعين المشار إليها بواسطة A0. بين هذه الحروف المركبة وعرقلة تدفق الدم بعد، ومقطوع الشريان في موقع المشار إليها بواسطة A. الجزء المستهدف من التحولات الشريان من منصة الدهون البطنية، التي حددها C، في عضلة spinotrapezius، التي حددها D، وأشار في موقع يشار إلى سهم مع اتجاه تدفق B. بواسطة E. سهم متقطع
ghres.jpg "/>
الشكل 2. صورة مبائر من العضلات spinotrapezius شبكة الاوعية الدموية الدقيقة للدراسة التجريبية لتعرج. (A) المقطوع وimmunostained العضلات كلها محمولة على العضلات الملساء لألفا أكتين والمصورة باستخدام المجهر متحد البؤر. مجال الرؤية معارض منطقة المصب العضلات تقع مباشرة من ligated شرين 1 أسبوع آخر ربط. سفن متعرجة واضحة في العضلات نتيجة للربط (B) نتائج الدراسة التجريبية تظهر زيادة كبيرة (P = 0.035، 1 طالب الذيل تي اختبار). تعرج التي أظهرتها microvessels في العضلات ligated التي تقاس طول مسار السفينة إلى الحبل نسبة المسافة للمحاكمة من الفئران C57BL / 6 (ن = 8) مقارنة مع السيطرة المقابل.
فيقوإعادة 3. Intravital التصوير المجهري للتوسع الأوعية الوظيفية في الشرايين spinotrapezius، في الجسم الحي. (A) photomicrographs ممثل الشرايين الطرفية في بقية spinotrapezius (يسار) ومباشرة بعد وقف من 8 هرتز تقلص العضلات (يمين). (B) قطر شرين الطرفية في بقية ( 8.5 ± 0.5 ميكرون، يسار) والتالي مباشرة (11 ± 1 ميكرومتر، الشرق) 90 ثانية من تقلص العضلات، زيادة كبيرة قطرها الذي شريني (P = 0.032؛ الذيل 1-T-إقران اختبار) في BALB / C الفئران (ن = 6). وأشارت نسبة التغير (يمين).
وربط spinotrapezius الفئران النموذج المقدم هنا هو نموذج فعال الحيوان الصغير الذي لدراسة التعديلات الوظيفية والهيكلية التي تنجم عن انسداد الشرايين. هذا النموذج هو مكملا للنموذج استخداما نقص التروية hindlimb 4، من حيث أنه يقدم وجهة نظر كامل العضلات شبكات الاوعية الدموية الدقيقة سليمة لقرار مكانية عالية. وعلاوة على ذلك، لأنه يقع هذا العضلات فقط تحت الجلد الظهرية، فإنه يمكن الوصول إلى التصوير المجهري مع المسلسل intravital، وتقديم الأدوية المحلية عن طريق زرع رقيقة أو superfusion الفيلم 2. هذه الميزات تجعل من جاذبية النموذج الحيواني الصغيرة التي لدراسة آثار من الأهداف العلاجية الرواية على إعادة عرض الأوعية الدموية وتوسع الأوعية الوظيفية التالية انسداد الشرايين.
ملاحظة يجب أن تستخدم بحذر عند مقارنة البيانات التي حصل عليها في نموذج ربط البيانات لspinotrapezius المكتسبة في نموذج ربط hindlimb بسبب د رئيسية عديدةifferences. أولا، يتم تثبيت العضلات spinotrapezius العضلات، وأنها تختلف عن عضلات الساق من حيث الوظيفة ونوع الألياف التوزيع. وقد أثبتت مجموعتنا سبق أن ربط تصلب في العضلات spinotrapezius يخلق نقص الأكسجة أو أقل لا يذكر في سلالات متطورة مع شبكات الضمان شريني، بالمقارنة مع نقص الأكسجة التي لوحظت في hindpaw بعد ربط الشريان الفخذي في النموذج hindlimb 1،8 - 10. لقد أظهرنا أيضا أن النموذج ربط spinotrapezius تنتج استجابة إعادة عرض مختلفة في BALB / ج الفئران مقارنة C57BL / الفئران 6، مع BALB / ج الفئران عن طريق إعادة عرض شبكات الضمانات الاحتياطية وإعادة عرض الشعرية C57BL / 6 عن طريق توسيع الاتصالات شريني القائمة 3. هناك اهتمام مواز بين هذه الملاحظات وتلك المصنوعة في نماذج ربط hindlimb، حيث BALB / ج الفئران تعاني من الانتعاش لفترة طويلة بعد ربط نضح مقارنة C57BL / 6 الفئران 9،11،12 </ سوب>. في نماذج أخرى من نقص تروية الأنسجة، العمر 13 الجنس الماوس (14) وجود المرض يؤثر أيضا 15 الردود الأنسجة 'إلى انسداد شريني، على الرغم من أننا لم تختبر بعد هذه تنبؤ في نموذج ربط spinotrapezius.
الثانية، وحجم الشريان الذي ligated في النموذج spinotrapezius أصغر بكثير من شريان الفخذ، وبالتالي فإن ربط يؤثر على حجم أصغر الأنسجة التي هي مزيد من المصب، أي على مستوى أدنى من شجرة الدورة الدموية، في spinotrapezius مقارنة hindlimb 3. وبالتالي، ينبغي النظر في الفرق التشريحية في موقع ربط في هذين النموذجين عند مقارنة ردود الفسيولوجية منها (على سبيل المثال إعادة عرض الأوعية الدموية) لهذا التدخل.
الثالث، قد النحافه من spinotrapezius تسمح الأكسجين للوصول إلى جزء من النسيج unperfused من الدول المجاورةالأنسجة، مقارنة مع نقص التروية ونقص الأكسجة مجتمعة في النموذج hindlimb كما ذكر أعلاه 3. الرابعة، واستعادة التدفق إلى جزء من المصب spinotrapezius من ربط أسرع مما كانت عليه في ربط hindlimb. نموذج ربط spinotrapezius هو نموذج فريد المزمن وينبغي عدم الخلط مع نماذج أخرى من انسداد الشرايين عابرة أو نماذج من الاصابة ضخه نقص التروية. نرى أنه من الممكن تكييف هذا النموذج لاستيعاب هذه الأنواع من الظروف، ولكن هذا خارج نطاق العمل الواردة في هذه الوثيقة. وأخيرا، فإننا نحذر من له صلة مباشرة ما قبل السريرية الملاحظات في هذا النموذج إلى المظاهر السريرية للمرض نقص تروية في البشر، وخصوصا عندما تستخدم الشباب والأصحاء والفئران بسبب الحدود الفسيولوجية الكامنة مثل ارتفاع معدل القلب 5. ومع ذلك، فإننا نعتبر هذا النموذج الجديد باعتباره أداة قيمة لكشف الآليات الأساسية للاستجابات لربط الأنسجة وتحديد الإمكاناتrapeutic الأهداف في جو المجراة في.
بالإضافة إلى الملاحظات المقدمة الجراحية في إجراء عملية ربط الشريان تغذية spinotrapezius (ملاحظة التشريحية (6A)، التمييز بين الشريان من الوريد (9A)، واستخدام رباط واحد (11A))، وبعض الجوانب الأخرى من الاستفادة من الإجراء المناقشة.
أولا، يتم إجراء شق مثالي الأولية التي عبر الحدود منصة الدهون الظهرية (أو مم عدة الذيلية إلى الكتف، إذا التصور عبر الجلد من غير الممكن) صغيرة مثل الجراح هو مريح مع، وتوسعت خلال الإجراء إذا لزم الأمر. هذه الممارسة يقلل من خياطة اللازمة لإغلاق الشق، وهو مناسب للجراح، ويقلل من الوقت الداخلي، وأيضا أقل تهيجا للحيوان خلال الانتعاش. بدلا من ذلك، قد شق الجلد أكبر من المناسب وفقا لتفضيل الجراح، منذ العضلات يمكن أن يكون أسهل لتحديد موقع مع حقل الموسعة. في هذه الحالة، قد شقالاستفادة من شكل حصان الأحذية المفتوحة مع وجه الإنسي للسماح للطي نحو العمود الفقري. في حين جعل شق الجلد وتمتد من خلال طبقات الجلد الثانوية، في حالة تلف سطح سفينة ويسبب نزيف، وتطبيق الضغط الخفيف مع شاش معقم وتوفير الوقت لالإرقاء.
أيضا من ملاحظة، فمن المهم للتعامل مع الأنسجة مع الحد الأدنى من القوة المطلوبة، وحيثما كان ذلك ممكنا الاستمرار مع ملقط أقرب إلى الحدود العضلات الجانبية للوبعيدا عن المنطقة الدماغية المقصود. هذه الممارسة تساعد على تجنب الإصابة سحق، الذي يمكن أن يؤدي إلى التهاب الأنسجة ردود إضافية بوساطة التي قد تؤدي إلى تشويش استجابة الأوعية الدموية إعادة عرض أثار من قبل ربط الشرايين.
في الختام، لقد أثبتنا استخدام العضلات spinotrapezius الفئران كنموذج لدراسة الأوعية الدموية الجراحية والأنسجة الردود على ربط شريني. هذا النموذج هو مناسبة لتقييم التغيرات intravital الأوعية الدموية (على سبيلسبيل المثال، توسع الأوعية الوظيفية)، وفيفو السابقين لتقييم التغيرات الوعائية (على سبيل المثال، والتصوير مناعي وتحديد الكميات من شبكات الأوعية الدموية). وقد أثبتت كل الدراسات ما قبل السريرية والسريرية أن استجابة الفرد لعرقلة شريني (على سبيل المثال عن طريق ربط في الفئران أو لويحات تصلب الشرايين لدى البشر) يعتمد على سنهم وجود أو عدم وجود مرض (مثل داء السكري) من قطر الشريان عرقلت ، التركيبة الجينية للفرد، والطلب التمثيل الغذائي في الأنسجة 11-15. نماذج الفئران، مثل تلك التي عرضت هنا، الباحث الاستفادة من الخلافات سلالة محددة التشريحية والوراثية والظواهر بأمراض محددة، مما يسهل تحقيق في هذه العلاقات المعقدة.
الكتاب تعلن أنها لا تملك المصالح المتنافسة المالية.
كيفن ماكلويد أن نعترف لاستخدام موسيقاه الإبداعية العموم المرخصة في الفيديو المرتبطة بها، بما في ذلك (بترتيب ظهورها) له المسارات "استراحة المطار" "جدران"، و "ميلودراما المساء." نود أيضا أن نعترف Ndubisi Okeke وTorstrick فريدريك لمساعدتهم مع الفيديو الجراحة.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
اسم | شركة | كتالوج رقم | تعليقات |
قزحية مقص | FST | 14090-09 | النوع: أداة |
حجم 7 ملقط | FST | 11271-30 | النوع: أداة |
الحجم 5 ملقط | FST | 11251-20 | النوع: أداة |
ربيع مقص | Roboz | RS5671 | النوع: أداة |
مسبار مجهري | FST | 10140-03 | النوع: أداة قد تكون بديلا مع التحقيق مباشرة |
إبرة حامل | FST | 12500-12 | النوع: أداة |
الحث غرفة | JD الطبية ص. المحدودة، وشركة | IC-1086 | نوع: معدات |
العين جل | Dechra | NDC 17033-211-38 | نوع: الكاشف |
الحرارة منصة | FST | 21060-01 | نوع: معدات |
درجة حرارة المستقيم التحقيق | FST | 21060-01 | نوع: معدات |
تحفيز كهربائي | FHC | UEWSGCSE0N1M | نوع: معدات |
البوليمر كلاي الحرفيين | POLYFORM | N / A | نوع: معدات |
PowerLab نظام الحصول على البيانات | ADInstruments | ML 845 | نوع: معدات |
المعزل التحفيز | ADInstruments | FE 180 | نوع: معدات |
LabChart | ADInstruments | ML S060 / 7 | نوع: البرمجيات |
ينعكس الضوء المجهر الفلورسنت | OLYMPUS | BFXM | نوع: معدات |
عالية MW الفلورسنت ديكستران | سيجما | FD250S-100MG | نوع: الكاشف |
فيديو الفرجار | كولورادو فيديو | 308 | نوع: معدات |
تحليل الآلي الأوعية الدموية (AVA) | Microvision الطبية | نوع: البرمجيات | |
مكافحة αSMA Fluorophore مترافق | سيجما | 1A4-Cy3 | نوع: الكاشف نسيلي، 1:100 |
مجهر الفلورسنت | OLYMPUS | BFXM | نوع: معدات |
عالية الوزن الجزيئي الفلورسنت ديكستران | سيجما | FD250S-100MG | نوع: الكاشف |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved