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Method Article
* Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen
Dieses Protokoll bietet eine umfassende Methodik für die quantitative Analyse von atherosklerotischen Plaques, um eine tiefergehende Erforschung der Mechanismen und des Fortschreitens der Atherosklerose zu ermöglichen.
Atherosklerose, eine der Hauptursachen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, erfordert eine detaillierte Untersuchung der Entwicklung und des Fortschreitens der Läsionen. In dieser Studie wird ein umfassendes Protokoll für die Isolierung und histologische Analyse von Aortenbogen- und Wurzelläsionen in einem weit verbreiteten atherosklerotischen Mausmodell, Low-Density-Lipoproteinrezeptor-Knock-out-Mäusen (Ldlr-/-), vorgestellt. Der Aortenbogen und die Aortenwurzel sind Schlüsselstellen für atherosklerotische Läsionen, und ihre Untersuchung ist entscheidend für die Beurteilung des Beginns, des Fortschreitens oder der Rückbildung von Atherosklerose, die Vorhersage der Risiken kardiovaskulärer Ereignisse und die Identifizierung potenzieller therapeutischer Ziele. Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Quantifizierung der atherosklerotischen Belastung im Aortenbogen und in der Aortenwurzel, einschließlich Gewebeisolierung, Fixierung, Ölrot-O-Färbung, Aortenwurzelschnitt, Hämatoxylin- und Eosin (HE)-Färbung, Verhoeff-Van Gieson (VVG)-Färbung und Bildanalyse. Bei der Öl-Rot-O-Färbung wird der Plaquebereich im Aortenbogen gemessen, um den Schweregrad der Atherosklerose zu beurteilen, während bei der HE-Färbung der Aortenwurzel Plaquekomponenten wie der Lipidkern und die Faserkappe sichtbar werden, was die Beurteilung der Plaquestabilität und des Rupturrisikos erleichtert. Die VVG-Färbung kann Kollagenfasern im Gewebe färben und liefert weitere Einblicke in die Plaquezusammensetzung und die damit verbundenen Informationen. Diese gründliche Analyse bietet wertvolle Einblicke in die Mechanismen der Läsionsentwicklung und kann die Entwicklung neuartiger therapeutischer Strategien zur Vorbeugung und Behandlung von Atherosklerose leiten.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen, insbesondere Atherosklerose, haben sich weltweit zu einer erheblichen gesundheitlichen Belastung und zu einer der Haupttodesursachen entwickelt 1,2. Atherosklerose ist eine chronisch fortschreitende Entzündungserkrankung, die durch die allmähliche Anhäufung von Lipiden und die Bildung von Plaques in der Arterienwand gekennzeichnet ist, was letztendlich zu einer Verengung des arteriellen Lumens und möglicherweise zum Platzen von Plaques führt, was akute kardiovaskuläre Ereignisse wie Myokardinfarkt und Schlaganfall auslöst 1,2,3. Angesichts ihrer tiefgreifenden Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit besteht ein dringender Bedarf, die Mechanismen zu verstehen, die der Atherosklerose zugrunde liegen, und wirksame therapeutische Strategien zu entwickeln.
In den letzten Jahren haben Tiermodelle eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung unseres Verständnisses von Atherosklerose gespielt. Unter den verschiedenen Spezies haben sich Mäuse aufgrund ihrer schnellen Fortpflanzung, ihrer geringen Wartungskosten und der Verfügbarkeit fortschrittlicher genetischer Manipulationstechniken als bevorzugtes Modell herauskristallisiert 4,5. Insbesondere LDL-Rezeptor-Knockout-Mäuse (Ldlr-/-) und ApoE-/--Mäuse wurden ausgiebig zur Nachahmung menschlicher Atherosklerose eingesetzt, da sie ähnliche pathophysiologische Eigenschaften aufweisen 4,5,6,7,8,9.
Atherosklerotische Läsionen bei Mäusen können an verschiedenen Stellen der Aorta auftreten, sind aber besonders anfällig für die Entwicklung in Bereichen, die eng mit der Hämodynamik verbunden sind, wie z. B. der Aortenwurzel, dem Aortenbogen und dem brachiozephalen Stamm, während die absteigende Aorta relativ weniger betroffen ist10. Um die Belastung durch atherosklerotische Läsionen in Mausmodellen genau zu bewerten, das Vorhandensein, die Größe und das Stadium von Plaques zu beurteilen und damit den Einfluss verschiedener Medikamente oder Faktoren auf das Auftreten, das Fortschreiten und die Rückbildung der Atherosklerose zu untersuchen, ist eine Kombination aus histologischen Färbetechniken und bildgebender Analyse unerlässlich11. Die Öl-Rot-O-Färbung, eine etablierte Methode, färbt speziell neutrale Lipide und Lipoproteine12 und ermöglicht so eine direkte Visualisierung der Plaquebildung im Aortenbogen13. Die Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung der Aortenwurzel grenzt nicht nur den Plaquebereich ab, sondern liefert auch detaillierte strukturelle Merkmale wie die fibröse Kappe und den nekrotischen Lipidkern. Diese Details sind entscheidend für die Beurteilung der Plaquestabilität und die Vorhersage des Risikos einer Plaqueruptur11. Zusammen ermöglichen diese Techniken eine umfassende Beurteilung des Schweregrads und des Fortschreitens der atherosklerotischen Läsion.
Dieses Protokoll nahm C57BL6/J Ldlr-/- Mäuse, die mit Chow-Diät und westlicher Diät gefüttert wurden, als Beispiele, um eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Beurteilung der atherosklerotischen Läsionslast bei Mäusen unter Verwendung der Öl-Rot-O-Färbung des Aortenbogens und der HE-Färbung von paraffineingebetteten Aortenwurzelschnitten zu liefern, gefolgt von einer Bildanalyse. Das Protokoll deckt alle Aspekte der Aortenisolierung und -fixierung, der Paraffineinbettung und -schnitte, der Färbeverfahren und der Bildanalyse ab und berücksichtigt betriebliche Details und Überlegungen zu den wichtigsten Schritten, um die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Durch die Befolgung dieses Protokolls können Forscher die Wirksamkeit therapeutischer Interventionen genau und effizient bewerten und Einblicke in die Mechanismen gewinnen, die der Atherosklerose zugrunde liegen.
Alle in dieser Studie verwendeten Tierprotokolle wurden von der Ethikprüfungskommission für Tierversuche der Shanghai University of Sport genehmigt.
1. Vorbereitung der Reagenzien und Präparierwerkzeuge
2. Isolierung der Aorta und des Herzens
3. Fixierung und Vorbehandlung des Aortenbogens
4. Ölrote O-Färbung des Aortenbogens
5. Bildanalyse des Aortenbogens
6. Paraffineinbettung des Herzens
7. Paraffinabschnitte der Aortenwurzel
8. Hämatoxylin-Eosin-Färbung
9. Verhoeff-Van Gieson (VVG) Färbung
10. Bildanalyse der Aortenwurzelplaque
Die repräsentativen Ergebnisse zeigen die Anwendung der Isolations- und Analysetechnik für Aortenbogen- und Wurzelläsionen in einem atherosklerotischen Mausmodell. Diese Ergebnisse liefern einen klaren Beweis für die Fähigkeit der Technik, atherosklerotische Läsionen zu identifizieren und zu charakterisieren. Zum Beispiel zeigen histologische Bilder mit spezifischen Färbungen (z. B. Oil Red O) die Lipidakkumulation, während die Hämatoxylin- und Eosin-Färbung (H&E) die Gesamtmor...
Hier geben wir detaillierte Informationen zu den Methoden der Aortenprobenahme bei Ldlr-Knockout-Mäusen und der quantitativen Analyse von Plaques.
Die Präzision des Dissektionsverfahrens ist die größte technische Herausforderung für das in vivo Aortenstripping im Mausmodell der Atherosklerose. Basierend auf unseren Erfahrungen sind die wichtigsten Punkte wie folgt: (1) Verwenden Sie PBS, um das gesamte Blut in der Arterie auszuwaschen, um den Ver...
Nichts zu deklarieren.
Diese Arbeit wurde unterstützt von der Shanghai Frontiers Science Research Base of Exercise and Metabolic Health, dem Forschungsprogramm für Bewegung und öffentliche Gesundheit (0831) an der Shanghai University of Sport, dem Förderprogramm für die Ausbildung junger Lehrer in Shanghai (A2-0213-22-0058-5) und dem Plan des Shanghai Municipal Science and Technology Committee of Shanghai für herausragende akademische Führungskräfte (21XD1403200) für Longhua Liu.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adhesion microscope slides(25×75mm) | CITOTEST | Cat# 80312-3161 | |
Embedding cassette | CITOTEST | Cat# 80106-1100-16 | |
Eosin Staining Solution | Beyotime | Cat# C0109 | |
Ethanol | Sinopharm Chemical Reagent Co. | Cat# 10009218 | |
Hematoxylin Staining Solution | Beyotime | Cat# C0107 | |
Low-profile disposable blades | Leica | Cat# 14035838925 | |
Microscope cover glass(24×50mm) | CITOTEST | Cat# 10212450C | |
Neutral Balsam Mounting Medium | Sango Biotech | Cat# E675007-0100 | |
Oil red o powder | Sigma-Aldrich | Cat# 1320-06-5 | |
paraffin with ceresin | Sinopharm Chemical Reagent Co. | Cat# 69019461 | |
Paraformaldehyde | Servicebio | Cat# G1101 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS, Powder) | Servicebio | Cat# G0002-2L | |
Ponceau S Staining Solution | EveryLab | Cat# FM024 | |
Victoria Blue’B | Aladdin | Cat# 2580-56-5 | |
Xylene | Sigma-Aldrich | Cat# 104-81-4 |
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