JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

توضح هذه المقالة تفاصيل طرق تشخيص أمراض القلب الخلقية للفئران (CHD) باستخدام تخطيط صدى القلب الجنيني ، والتشريح ، والتقاط الصور الفلورية الأسقفية (EFIC) باستخدام المجهر الأسقفي متحد البؤر (ECM) متبوعا بإعادة البناء ثلاثي الأبعاد (3D).

Abstract

أمراض القلب الخلقية (CHDs) هي الأسباب الرئيسية لوفاة الرضع في الولايات المتحدة. في 1980s وما قبلها ، توفي معظم المرضى الذين يعانون من أمراض القلب التاجية المعتدلة أو الشديدة قبل سن الرشد ، مع الحد الأقصى للوفيات خلال الأسبوع الأول من الحياة. أدت التطورات الملحوظة في التقنيات الجراحية وأساليب التشخيص والإدارة الطبية إلى تحسينات ملحوظة في النتائج. لتلبية الاحتياجات البحثية الحرجة لفهم عيوب القلب الخلقية ، قدمت نماذج الفئران منصة بحث مثالية ، حيث أن لديها تشريح قلب مشابه جدا للبشر ومعدلات حمل قصيرة. سمح الجمع بين الهندسة الوراثية وأدوات التنميط الظاهري عالية الإنتاجية بتكرار وتشخيص عيوب القلب الهيكلية لزيادة توضيح المسارات الجزيئية وراء أمراض القلب التاجية. يتيح استخدام تخطيط صدى القلب الجنيني غير الباضع لفحص الأنماط الظاهرية للقلب في نماذج الفئران إلى جانب الدقة العالية لالتقاط الصور الفلورية الأسقفية (EFIC) باستخدام الفحص المجهري الأسقفي متحد البؤر (ECM) التشريح المرضي مع إعادة البناء ثلاثي الأبعاد (3D) عرض مفصل لتشريح عيوب القلب الخلقية المختلفة. يحدد هذا البروتوكول سير عمل كامل لهذه الطرق للحصول على تشخيص دقيق لعيوب القلب الخلقية للفئران. سيسمح تطبيق بروتوكول التنميط الظاهري هذا على الكائنات الحية النموذجية بالتشخيص الدقيق لأمراض الشرايين التاجية ، مما يؤدي إلى إلقاء نظرة ثاقبة على آليات أمراض الشرايين التاجية. يوفر تحديد الآليات الأساسية لأمراض القلب التاجية فرصا للعلاجات والتدخلات المحتملة.

Introduction

أمراض القلب الخلقية (CHDs) هي أكثر العيوب الخلقية الوليدية شيوعا 1,2 ، حيث تؤثر على حوالي 0.8٪ -1.7٪ من حديثي الولادة وتؤدي إلى وفيات ومراضة كبيرة لحديثي الولادة3. يشار بقوة إلى المسببات الوراثية مع CHDs 4,5. تم استخدام نماذج الفئران المعدلة وراثيا على نطاق واسع لفهم تعقيد أمراض الشرايين التاجية والآليات التي تسببها بسبب الفئران التي لديها قلوب من أربع غرف وتسلسل الحمض النووي التنموي القلبي المماثل في الفئران والأجنة البشرية6. يعد تحديد النمط الظاهري لمتحولات الفئران الخطوة الأولى الأساسية في توصيف وظيفة الجين المستهدف. تعد نماذج الفئران التي تعبر عن تأثيرات جرعة الجينات ، والتي يمكن أن تؤدي فيها طفرة جينية واحدة إلى مجموعة من العيوب القلبية التي تحاكي أمراض الشرايين التاجية البشرية ، مهمة لفهم تعقيد أمراض القلب التاجية والآليات التي تسببها.

توضح هذه المقالة خط أنابيب لتوصيف الأنماط الظاهرية القلبية في نماذج الفئران. تستخدم الطرق المطبقة مخطط صدى القلبالجنيني 7 ، يليه التشريح وعلم أمراض الأنسجةECM 7,8 ، والذي يمكن أن يعرض التشريح التفصيلي لتطوير الأنماط الظاهرية لقلب الفئران. مخطط صدى القلب الجنيني هو طريقة غير جراحية تسمح بالتصور المباشر لأجنة متعددة بدقة تصوير معقولة. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر مخطط صدى القلب الجنيني تحديدا سريعا للعدد الإجمالي للأجنة في القمامة ، ومراحل نموها ، والاتجاه النسبي والموقع في قرن الرحم. باستخدام تدفق دوبلر / اللون الطيفي ، يمكن تحديد الأجنة غير الطبيعية بناء على الهيكل أو اضطراب الدورة الدموية أو تقييد النمو أو تطور الهيدروبس. نظرا لأن دراسة مخطط صدى القلب للجنين هي تقنية غير جراحية ، فيمكن استخدامها للمسح في عدة أيام ومراقبة التغيرات في ديناميكا الدم أو مورفولوجيا القلب. يتطلب الحصول على تصوير عالي الجودة لتخطيط صدى القلب الجنيني ممارسة ومهارة ، حيث قد يتم تفويت عيوب معينة في القلب بسبب نقص الخبرة والمعرفة. لهذا السبب ، يمكن الحصول على تحليل أكثر تحديدا لمورفولوجيا القلب من خلال مزيج من التشريح وعلم أمراض الأنسجة ECM. يوفر التشريح تصورا مباشرا لبنية القوس ، والعلاقات النسبية للشريان الأورطي والشريان الرئوي ، وحجم البطينين والأذينين ، وموضع القلب بالنسبة للصدر ، والهياكل القصبية الرئوية. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب تقييم الميزات الداخلية مثل صمامات القلب وسمك الجدار من خلال التشريح وحده. وبالتالي ، يوصى بعلم أمراض الأنسجة ECM لتشخيص قاطع. ECM التشريح المرضي هو تقنية تصور عالية الدقة تسمح بإعادة بناء كل من 2D و 3D لمكدس الصور9. يتم الحصول على هذه الصور من خلال التصوير الفلوري الأسقفي التسلسلي لعينة مدمجة بالبارافين حيث يتم تقسيمها بشكل رقيق في فاصل زمني ثابت بواسطة ميكروتوم تلقائي. على عكس الأنسجة الكلاسيكية ، يتم التقاط الصور كقسم قبل قطعها من الكتلة بحيث يتم التقاط جميع الصور داخل نفس الإطار المرجعي. لهذا السبب ، يمكن إعادة بناء مكدس الصور 2D الذي تنتجه ECM التشريح المرضي بسهولة وموثوقية في ثلاثة أبعاد. يتم ذلك باستخدام عارض DICOM ، والذي يسمح بتصور 3D للصور في المستويات التشريحية الثلاثة: الإكليلية والسهمية والمستعرضة. من عمليات إعادة البناء 3D عالية الدقة هذه ، يمكن إجراء تشخيص نهائي للقلب. يمكن أن يوفر تطبيق طرق التصور الثلاثة المختلفة هذه ، إما بشكل فردي أو مجتمعة ، توصيفات دقيقة لعيوب القلب الهيكلية في أجنة الفئران.

Protocol

يعد استخدام الفئران في هذه الدراسات ضروريا لأن الفئران لديها قلوب من أربع غرف يمكنها تقليد أمراض الشرايين التاجية البشرية. تم توفير الرعاية البيطرية للفئران وإيوائها في مرفق رعاية الحيوانات المعتمد من جمعية تقييم واعتماد رعاية المختبر (AAALAC) التابعة للمؤسسة. تم اتباع بروتوكولات صارمة لتقليل انزعاج الفئران والإجهاد والألم والإصابة. تم القتل الرحيم للفئران باستخدام غاز CO2 ، وهو أمر مقبول للقوارض الصغيرة وفقا لإرشادات الجمعية الطبية البيطرية الأمريكية بشأن القتل الرحيم. أجريت الدراسات على الفئران في هذه المخطوطة باستخدام بروتوكول IACUC معتمد في جامعة بيتسبرغ.

1. مخطط صدى القلب الجنيني

ملاحظة: مخطط صدى القلب هو أداة قوية لتحديد تشوه القلب والأوعية الدموية والعيوب خارج القلب في الفئران. نظرا لصغر حجم أجنة الفأر (حوالي 1-2 مم عند الحمل ، 3.5 مم عند الولادة) ، يلزم وجود معدات تخطيط صدى القلب فائقة التردد مع الفحص المجهري الحيوي بالموجات فوق الصوتية (UBM). يوفر UBM مجسات مختلفة عالية التردد (30-50 ميجاهرتز) مع نافذة تصوير صغيرة (15 مم × 14 مم) توفر الدقة (30 ميكرومتر محوري × 68 ميكرومتر جانبي) لتصور جنين فأر واحد في كل مرة. يوفر محول الطاقة 40 ميجاهرتز صورا عالية الدقة لتحديد الأنماط الظاهرية للقلب والأوعية الدموية7.

  1. قم بتشغيل جهاز تخطيط صدى القلب وحدد البرنامج أمراض القلب.
    ملاحظة: يمكن استخدام البروتوكول التالي لأي خلفية ماوس من اليوم الجنيني (E) 14.5 إلى 19.5.
  2. تخدير الفأر المطلوب في غرفة تحريض التخدير. تحفيز التخدير باستخدام تركيز 4٪ إيزوفلوران والأكسجين الطبي بمعدل تدفق 1 لتر / دقيقة وتقليله إلى 2٪ -3٪ للصيانة.
  3. ضع الماوس على منصة التصوير بسرعة. تحتوي منصة التصوير على فولاذ ساخن للحفاظ على دفء الماوس أثناء العملية. ضع فم وأنف الفأر في مخروط الأنف المخدر. تأمين الأطراف مع الشريط لتجنب الحركة. راقب معدل ضربات القلب للتأكد من بقائه بين 400-450 نبضة في الدقيقة.
  4. راقب درجة الحرارة باستخدام مسبار مقياس حرارة المستقيم وتأكد من أنه يستقر عند 37 درجة مئوية ± 0.5 درجة مئوية. مراقبة التنفس لتجنب نقص الأكسجة. حافظ على قوة لطيفة على المسبار لمنع الضرر.
    ملاحظة: يمكن وضع مصباح حراري فوق الماوس لمنع انخفاض حرارة الجسم أثناء التخدير وللتعافي منه. يمكن استخدام مرهم بترولاتوم للعيون كمواد تشحيم لتجنب جفاف العين.
  5. إزالة الفراء من الصدر والبطن باستخدام كريم مزيل الشعر. ضعي الكريم وانتظري 3 دقائق قبل إزالته. تنظيف المنطقة مع 70 ٪ من الإيثانول. يعمل الإيثانول بشكل أفضل من الماء كمواد تشحيم للحلاقة.
  6. الاحماء هلام الموجات فوق الصوتية إلى درجة حرارة الجسم الطبيعية. ضع جل الموجات فوق الصوتية بسخاء وضع الترجام على البطن لتوجيهه في مستوى أفقي وتحديد المثانة على الشاشة. بمجرد تحديد المثانة ، امسح القحف من المثانة وابحث عن الجنين. قم بقياس طول التاج إلى الردف لتحديد عمر الحمل10 (الشكل 1 والجدول 1).
    ملاحظة: قم بتغيير مواضع محول الطاقة لتصور مستويات مختلفة ، بما في ذلك طائرات التصوير المستعرضة المكونة من أربع غرف ، والسهمي ، والجبهي / الإكليلي7 (الشكل 1).
  7. استخدم لون دوبلر لتحليل تدفق الدم من القلب.
  8. ضع الماوس مرة أخرى في القفص إذا لم تصل الأجنة إلى المرحلة المقصودة. خلاف ذلك ، تحضير الماوس للحصاد.
    ملاحظة: تأكد من أن الفأر مستيقظ بالفعل ويتعافى جيدا من التخدير قبل إعادته إلى القفص.
  9. قم بإيقاف تشغيل الأيزوفلوران والأكسجين ، وتنظيف منطقة العمل ، وإيقاف تشغيل الجهاز.
    ملاحظة: من المهم إزالة الجل من محول الطاقة.

2. التشريح

ملاحظة: بمجرد الاشتباه في الأنماط الظاهرية القلبية غير الطبيعية باستخدام تخطيط صدى القلب للجنين ، يتم جمع الأجنة وتثبيتها عن طريق غمر الجسم بالكامل في المحلول المثبت: إما 10٪ فوسفات فورمالين مخزن أو 4٪ بارافورمالدهيد (PFA). افحص التشكل الخارجي والداخلي للعينة ، بحثا عن تشوهات تشريحية عيانية أو تشوهات.

  1. تحضير الماوس.
    1. إذا كان الماوس بالغا ، فقم بالقتل الرحيم للماوس باستخدام بروتوكول CO2 القياسي. استخدم ملقط أو مقص تشريح لعمل شقوق (حوالي 3 سم) في الصدر الجانبي والبطن للسماح باختراق المثبت في الأعضاء الداخلية.
      ملاحظة: يجب تثبيت العينة لمدة 24 ساعة على الأقل قبل التشريح إذا كان الجنين أقدم من E14.5.
  2. تحليل الجزء الخارجي من الجسم.
    1. قم بإعداد البرنامج لحفظ الصور باسم ، بما في ذلك تحديد العينة وتكبير المجهر ومحتوى الصورة.
      ملاحظة: يجب أن يكون التكبير من 1.0x إلى 3.2x كافيا لتصوير معظم الهياكل في الفئران E14.5 أو أكبر.
    2. ضع الماوس على اللوحة تحت عدسة المجهر المجسم. املأ اللوحة بمحلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) لتغطية العينة بالكامل لمنع الجفاف والانعكاس في الصور. اضبط التكبير بحيث تتضمن الشاشة الجنين بأكمله ، ثم التقط صورة لكل من الجانبين الأيسر والأيمن من الجنين.
      ملاحظة: يجب طلاء الجزء السفلي من اللوحة بالبارافين أو السيليكون أو أي ركيزة أخرى لتسهيل التثبيت.
    3. ثبت العينة من خلال حلقها ، ووجهها لأعلى ، والتقط صورة أخرى.
      ملاحظة: قم بتوجيه الدبوس لأعلى قليلا لضمان عدم ثقب أي هياكل مهمة للتجويف الصدري.
  3. تحليل الصدر.
    1. أثناء رفع الجلد في منتصف الرقبة بالملقط ، قم بقص الجلد باتجاه كل من الإبطين بالمقص قبل قطع الجلد على طول المحور المتوسط باتجاه الذيل. ثم ، قطع الجلد من السرة إلى الساقين. ثبت العينة من خلال معصميها وكاحليها.
      ملاحظة: احرص على قطع الجلد فقط. يوصى بإمساك شفرات المقص أفقيا أو بزاوية لأعلى.
    2. لكسر النسيج الضام ، ارفع الجلد بزوج واحد من الملقط مع تثبيت الأنسجة الأساسية في مكانها مع الزوج الآخر. ثبت العينة على الجلد للمساعدة في كشف الصدر والبطن (الشكل 2).
      ملاحظة: قد يؤدي التمدد المفرط أثناء التثبيت أو القطع أو الكشط إلى تلف الأنسجة.
    3. التقط صورة للعضلات المكشوفة ، ثم اكشط العضلات برفق لكشف الضلوع.
    4. التقط صورة للأضلاع المكشوفة. افصل الأضلاع عن الحجاب الحاجز واقطع الأضلاع على كلا الجانبين قدر الإمكان على المحور الجانبي باتجاه الرقبة.
    5. فضح القلب عن طريق إزالة الضلوع المقطوعة. التقط صورة للقلب.
    6. قم بإزالة الغدة الصعترية عن طريق تقشيرها بزوج واحد من الملقط. استخدم الزوج الآخر من الملقط لتثبيت قاعدة الغدة الصعترية لتجنب تمزق أي أوعية كامنة. التقط صورا للقلب والأوعية العظيمة.
      ملاحظة: قد يساعد استخدام المسامير لتمديد بعض الهياكل المجاورة في الحصول على عروض تصوير أفضل. بالإضافة إلى ذلك ، التقط صورا منفصلة تركز على الشرايين الكبيرة والقلب والهياكل الأخرى ذات الأهمية لأنها قد لا تكون في بؤرة التركيز معا.
  4. تحليل البطن.
    1. اسحب الحجاب الحاجز لإزالته وكشف الكبد. التقط صورة.
    2. دبوس الكبد لكشف المعدة والبنكرياس. التقط صورة.
    3. قطع المريء. إزالة القولون والأمعاء عن طريق سحبها بالملقط. قطع فوق الكبد مباشرة وإزالته للكشف عن الكلى والغدد الكظرية. التقط صورة.
      ملاحظة: يجب الاحتفاظ بالأعضاء التي تمت إزالتها في المحلول المثبت.
  5. عزل الصدر لتحليل ECM.
    1. قطع الصدر السفلي على طول خط مستقيم بين الكبد والرئتين. قطع الرأس عالية بما فيه الكفاية لعدم قطع فروع الشرايين السباتية.
    2. قم بإزالة الأضلاع الجانبية برفق مع الحفاظ على الأضلاع الظهرية والعمود الفقري. قشر وكشط الدهون الظهرية بعيدا.
    3. افصل الصدر عن بقية الجسم وضعه في محلول فوسفات الفورمالين المخزن بنسبة 10٪.

3. التضمين

  1. صب المثبت في زجاجة نفايات خطرة مناسبة. اغسل العينات باستخدام 1x PBS لمدة 15 دقيقة ثلاث مرات.
  2. استخدم تركيزات متزايدة من الإيثانول والزيلين لتجفيف العينات. تعتمد مدة جميع الخطوات التالية على مرحلة الأجنة. يرجى الرجوع إلى الجدول 2 للحصول على التفاصيل.
    ملاحظة: يجب توخي الحذر عند تغيير المحاليل لتجنب إتلاف العينات. يمكن تعديل المعلمات المثلى لمعالجة العينات تجريبيا. سوف يذوب الزيلين بعض المواد البلاستيكية ؛ يجب استخدام الأدوات الزجاجية والحاويات.
  3. استبدل الزيلين بالبارافين للمدة المطلوبة. اترك الزجاجات في حاضنة 65 درجة مئوية للمدة المناسبة (الجدول 2).
  4. استخدم البارافين الطازج لتضمين العينات في الموضع المطلوب.
    ملاحظة: يوصى بتوجيه العينة إلى منتصف كتلة البارافين ، بحيث يكون جانبها الظهري مواجها للأعلى والجانب الخلفي مواجها لمقدمة الكتلة. عند توجيه العينة ، تذكر أن العينة مضمنة بحيث تكون الكتلة مقلوبة رأسا على عقب.

4. المجهر الأسقفي متحد البؤر (ECM)

ملاحظة: بعد التضمين المناسب ، تخضع الأجنة لجمع الصور بشكل متسلسل عبر ECM لتحليل التشريح المرضي. يمكن استرداد الشرائح الفردية من الميكروتوم لمزيد من الدراسات.

  1. أخرج كتلة البارافين من الفريزر -20 درجة مئوية وقم بإزالة القوالب المعدنية.
  2. استخدم شفرة حلاقة لتقليم الشمع على حواف والجزء الخلفي من الكاسيت. قطع الشمع المحيط بالعينة حتى يتم تغليفها في مربع صغير من الشمع متصل بالكاسيت.
    ملاحظة: توخ الحذر الشديد أثناء التعامل مع الشفرات.
  3. استخدم الرافعة المعدنية لتثبيت كتلة البارافين على مرحلة تقطيع الميكروتوم. حدد وظيفة MAN (اليدوية) في وضع التشغيل ، وارفع سطح البارافين بالقرب من الشفرة ، وقم بتشغيل بعض الشرائح للتأكد من أن الشفرة تلامس كتلة البارافين.
  4. افتح تطبيق LAS AF وحدد MatrixScreener. حدد مصفوفة عادية واحدة وقم بتحميل القالب المناسب المحفوظ مسبقا. انقر فوق الزر Quick LUT للتبديل إلى أومبير أبيض وبرتقالي.
  5. حدد إعداد المهام واسحب الليزر المرئي 405 نانومتر إلى الحد الأقصى. قم بمطابقة الحافة اليسرى لكتلة الطيف مع خط 405 نانومتر واسحب الحافة اليمنى إلى خط 800 نانومتر. حدد خيار Pinhole وابدأ العرض المباشر .
  6. اضبط موضع إسقاط الليزر لتوسيط العينة على الشاشة واضبط مقبض التكبير / التصغير على ~ 20x. لتحسين الدقة ، اضبط الكسب على 1250 فولت وقم بتكبير المنطقة الزرقاء باستخدام مقبض التركيز ؛ بعد ذلك ، أعد ضبط الكسب إلى 750 فولت تقريبا للتصوير.
    ملاحظة: قد تختلف القيم المحددة حسب حالة الجنين.
  7. قم بتبديل طريقة القطع إلى تلقائي ، واضبط السماكة على حوالي 50 ميكرومتر ، وقم بتشغيل الشرائح. توقف عن القطع عندما تكون الرئتان ومجرى الهواء في الأفق.
  8. اختر سمك القطع بين 8-10 ميكرومتر وأوقف العرض المباشر . افتح جهاز الاتصال Microtome لبدء التصوير. تأكد من أن مجلد التخزين المؤقت فارغ قبل جمع الصور.
  9. توقف عن القطع عندما لا يتم تصور بنية قلب إضافية. أغلق تطبيق Microtome Communicator ، وقم بتصدير الملف المؤقت إلى سلسلة صور .tiff واحدة عبر برنامج معالجة الصور لإعادة بناء 3D لاحقا.

5. إعادة الإعمار ثلاثية الأبعاد (3D)

ملاحظة: الغرض من إعادة البناء ثلاثي الأبعاد هو معالجة مكدس صور 2D من تصوير ECM إلى مقاطع فيديو ثلاثية الأبعاد في الاتجاهات الإكليلية والسهمية والعرضية واستخدام مقاطع الفيديو ثلاثية الأبعاد لتشخيص التشوهات الهيكلية والتشريحية في العينات.

  1. افتح مكدس صور ECM في برنامج معالجة الصور.
    1. قم بسحب وإسقاط الملفات في برنامج معالجة الصور. اقلب صور ECM أفقيا عن طريق تحديد صورة > تحويل > انعكاس أفقي في شريط القائمة.
    2. احفظ الصورة المعكوسة وأغلق برنامج معالجة الصور.
  2. قم باستيراد مكدس صور ECM في برنامج عرض DICOM.
    1. قم بسحب وإسقاط صور ECM المعكوسة أفقيا في برنامج عرض DICOM. تأكد من وجود حد أزرق فاتح حول قائمة العينات، أو قد تتم إضافة صور إلى مجلد نموذج موجود.
    2. حدد الروابط أو الملفات المراد نسخها إلى قاعدة البيانات عند ظهور النافذة المنبثقة. ستظهر عينة جديدة في قائمة العينات بنفس اسم الملف المنسوخ في برنامج عرض DICOM.
    3. انقر فوق الملف المضاف حديثا لفتحه.
  3. أداء إعادة الإعمار 3D.
    1. بمجرد فتح الملف ، انقر فوق قائمة أدوات إعادة الإعمار 2D / 3D من شريط الأدوات وحدد 3D MPR.
    2. بالنسبة إلى دقة Pixel X ودقة Pixel Y، أدخل دقة الصورة عن طريق توفير التكبير/التصغير المستخدم أثناء تصوير ECM. بالنسبة إلى الفاصل الزمني للشريحة ، أدخل سمك الشريحة المستخدم للقطع أثناء تصوير ECM.
      ملاحظة: تتغير دقة الكاميرا وفقا لتكبير/تصغير الكاميرا وقد تختلف من كاميرا إلى أخرى.
  4. استخدم الأدوات المختلفة من علامة التبويب أدوات على الجانب الأيسر لضبط مكدسات الصور حسب الرغبة.
    1. استخدم أداة WW/WL لضبط عرض النافذة ومستوى النافذة. انقر واسحب الأداة على الصورة لأعلى لتقليل سطوع الصورة ولأسفل لزيادتها. انقر واسحب الأداة على الصورة إلى اليمين لتقليل تباين الصورة وإلى اليسار لزيادتها.
      ملاحظة: قد تكون إعدادات WW/WL المثلى لبنية واحدة دون المستوى الأمثل لبنية أخرى. لهذا السبب ، يوصى بإنشاء مقاطع فيديو منفصلة لعرض هياكل مختلفة.
    2. استخدم أداة التحريك لسحب الصور إلى المواضع المطلوبة. استخدم أداة التكبير لتكبير أو تقليص الصورة حسب الرغبة وأداة التدوير لتدوير الصورة حسب الرغبة.
      ملاحظة: قد يؤدي تكبير الصور إلى انخفاض جودة الصورة. كن حذرا عند تدوير الصور ، لأن القيام بذلك قد يتسبب في قلب المحاور.
  5. انقر واسحب المحور الملون للوحة الأولى. لاحظ كيف يؤدي تدوير هذا المحور إلى تغيير اتجاه اللوحتين الأخريين. قم بتدوير محاور الألواح الثلاثة حتى تمثل اللوحات الثلاث مناظر إكليلية وسهمية وعرضية للعينة.
    ملاحظة: أثناء إعادة توجيه العينات، حافظ على الاتجاه الأمامي / الخلفي الصحيح.
  6. إنشاء مقاطع فيديو.
    1. بمجرد وضع جميع اللوحات الثلاث وتوجيهها وإشراقها بشكل صحيح ، انقر فوق اللوحة التي تمثل العرض الإكليلي.
    2. انقر فوق تصدير الفيلم على الجانب الأيمن من شريط القوائم. انقر فوق Batch واسحب أشرطة التمرير من و إلى لتشمل منطقة الاهتمام بأكملها. بالنسبة للفاصل الزمني، حدد الخيار نفس السماكة . احفظ الفيديو الذي يشير إلى اتجاه العرض.
    3. راجع الفيديو لمعرفة ما إذا كان يمكن تحديد هياكل الاهتمام بشكل مناسب. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فاستخدم الأدوات (الخطوة 5.4) لإعادة ضبط مقاطع الفيديو حسب الحاجة وإعادة حفظ الفيديو.
  7. كرر الخطوة 5.6 للطرق العرضية والسهمية. تشخيص العينات باستخدام مقاطع الفيديو المعاد بناؤها.
    ملاحظة: شاهد مقاطع الفيديو بعناية في كل اتجاه لإجراء تقييم كامل لما إذا كانت العينة تظهر أي تشوهات تشريحية أو أنماط ظاهرية للأمراض (الشكل 3).

النتائج

لوحظ أن أجنة الفئران التي تعاني من عيوب الدورة الدموية الكبيرة قاتلة جنينية. يمكن التعرف على مجموعة متنوعة من أمراض القلب التاجية من خلال مخطط صدى القلب الجنيني عالي الإنتاج وغير الباضع باستخدام وجهات نظر مختلفة (الشكل 1).

عيوب الحاجز: أكثر أمراض ال?...

Discussion

تم استخدام الفئران المعدلة وراثيا لفهم الآليات المرضية لعيوب القلب الخلقية. تحاول البروتوكولات التي نقدمها في هذه الدراسة تبسيط وتوحيد عملية تقييم عيوب قلب الجنين الفئران. ومع ذلك ، هناك خطوات مهمة يجب ملاحظتها أثناء البروتوكول. تنمو أجنة الفئران بشكل ملحوظ خلال كل يوم من أيام الحمل ، وي?...

Disclosures

يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب في المصالح في هذه المخطوطة.

Acknowledgements

اي.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
1x phosphate-buffered saline solution (PBS), PH7.4Sigma AldrichP3813
1.5 mL Eppendorf tubes (or preferred vial for tissue storage)SealRite1615-5599
10% buffered formalin phosphate solutionFisher ChemicalSF100-4
100% EthanolDecon Laboratories2701
16% paraformaldehyde (PFA) fixative ThermoScientific289084% working concentration freshly prepared in 1x PBS at 4 °C
50 mL tubesFalcon352070
6–12 Well plate or 20 mL vial  for embryo storageFalcon353046
Dissecting microscope LeicaMDG36
Dissecting Pins (A1 or A2 grade)F.S.T26002-15
Dissecting Plate F.S.TFB0875713Petri dish with paraffin base
Embedding moldsSakura4133
Extra narrow scissors (10.5 cm)F.S.T14088-101–2 pairs 
Fiji application/Image JNIHFiji.sc
Fine tip (0.05 mm x 0.01 mm) Dissecting Forceps (11 cm)F.S.T11252-002 Pairs
Hot forceps F.S.T11252-00For orientation of embryos
Industrial Marker for Wax Blocks Sharpie2003898Formatted for labratory use
Jenoptik ProgRes C14plus Microscope Camera Jenoptik017953-650-26
Jenoptik ProgRess CapturePro acquisition softwareJenoptikjenoptik.com
Large glass beaker Fisher ScientificS111053For melting paraffin
Leica M165 FC binocular microscope (16.5:1 zoom optics)LeicaM165 FC
OsiriX MD Version 12.0OsiriXosirix-viewer.com 
Paraplast embedding paraffin waxMillipore Sigma1003230215
Small glass beakerFisher ScientificS111045
Small, perforated spoon (14.5 cm)F.S.T10370-17
Straight Vannas Scissors (4–8 mm)F.S.T15018-10A pair
Vevo2100 ultrahigh-frequency ultrasound biomicroscopeFUJIFILM VisualSonics Inc.Vevo2100
XyleneFisher ChemicalUN1307

References

  1. Wu, W., He, J., Shao, X. Incidence and mortality trend of congenital heart disease at the global, regional, and national level, 1990-2017. Medicine. 99 (23), e20593 (2020).
  2. vander Linde, D., et al. Birth prevalence of congenital heart disease worldwide: a systematic review and meta-analysis). Journal of the American College of Cardiology. 58 (21), 2241-2247 (2011).
  3. Yang, Q., et al. Racial differences in infant mortality attributable to birth defects in the United States. Birth Defects Research. Part A, Clinical and Molecular Teratology. 76 (10), 706-713 (1989).
  4. Patel, A., et al. Prevalence of noncardiac and genetic abnormalities in neonates undergoing cardiac operations: Analysis of the society of thoracic surgeons congenital heart surgery database. The Annals of Thoracic Surgery. 102 (5), 1607-1614 (2016).
  5. Pierpont, M. E., et al. Genetic basis for congenital heart disease: Revisited: A scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 138 (21), e653-e711 (2018).
  6. Krishnan, A., et al. A detailed comparison of mouse and human cardiac development. Pediatric Research. 76 (6), 500-507 (2014).
  7. Liu, X., et al. Interrogating congenital heart defects with noninvasive fetal echocardiography in a mouse forward genetic screen. Circulation. Cardiovascular Imaging. 7 (1), 31-42 (2014).
  8. Liu, X., Tobita, K., Francis, R. J., Lo, C. W. Imaging techniques for visualizing and phenotyping congenital heart defects in murine models. Birth Defects Research. Part C, Embryo Today: Review. 99 (2), 93-105 (2013).
  9. Tsuchiya, M., Yamada, S. High-resolution histological 3D-imaging: episcopic fluorescence image capture is widely applied for experimental animals. Congenital Anomalies (Kyoto. 54 (4), 250-251 (2014).
  10. Yu, Q., Tian Leatherbury, ., Lo, X., W, C. Cardiovascular assessment of fetal mice by in utero echocardiography). Ultrasound in Medicine and Biology. 34, 741-752 (2008).
  11. Rosenthal, J., et al. Rapid high resolution three-dimensional reconstruction of embryos with episcopic fluorescence image capture. Birth Defects Research. Part C, Embryo Today: Review. 72 (3), 213-223 (2004).
  12. Weninger, W. J., Mohun, T. Phenotyping transgenic embryos: a rapid 3-D screening method based on episcopic fluorescence image capturing. Nature Genetics. 30 (1), 59-65 (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

190 3D

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved