Method Article
מאמר זה מתאר מודל פשוט של גירוי אנגיוגנזה ב לפדר את העכברוש. המודל מייצר עליות דרמטיות באזור נימי, מצמיח כלי דם וצפיפות כלי הדם במשך זמן קצר יחסית ברקמות המאפשר en להדמיה פני רשתות שלמות כלי הדם עד לרמה תא בודד.
הצמיחה לרשת שיפוץ Microvacular והם היבטים קריטיים של ריפוי פצעים, דלקות, רטינופתיה סוכרתית, הגידול ותנאי מחלות אחרות 1, 2. הצמיחה לרשת מיוחסת בדרך כלל אנגיוגנזה, כהגדרתו צמיחה של כלי דם חדשים מתוך קיימים כלי. תהליך angiogenic הוא גם מקושר ישירות אל arteriogenesis, כהגדרתו רכישת נימי של ציפוי תא perivascular והגדלת כלי. למותר לציין, אנגיוגנזה הוא מורכב ומעורבים בו מספר שחקנים ברמה תאית ומולקולרית 3. ההבנה כיצד רשת כלי הדם גדל דורש לזהות את הדינמיקה במרחב ובזמן, יחד היררכיה של הרשת במהלך תקופה של אנגיוגנזה. מידע זה הוא קריטי להתפתחות של טיפולים שמטרתם מניפולציה צמיחה כלי.
המודל החצנה המתוארת במאמר זה מהווה מודל פשוט, לשחזור של stimulating אנגיוגנזה ב לפדר את העכברוש. זה הותאם מפצע ריפוי מודלים בחולדה לפדר 4-7, והוא אלטרנטיבה לעורר אנגיוגנזה ב לפדר באמצעות זריקות IP של Pro-angiogenic סוכני 8, 9. המודל החצנה הוא אטרקטיבי כי זה דורש התערבות כירורגית מינימלית ומפיק דרמטיים, עולה ב לשחזור נבטים נימי, אזור כלי הדם וצפיפות כלי הדם במשך זמן קצר יחסית ברקמות המאפשר הדמיה דו ממדית של רשתות שלמות כלי הדם עד יחיד התא ברמה. הגידול משקף מגורה תגובות angiogenic טבעיים בסביבה ללא הפרעה פיזיולוגית של מולקולות angiogenic זרים. באמצעות שיטות תיוג immunohistochemical, מודל זה הוכח מאוד שימושי בזיהוי אירועים הסלולר הרומן המעורבים אנגיוגנזה. החוקרים יכולים בקלות לתאם את המדדים angiogenic במהלך תקופה של שיפוצים עם הזמן specific Dynamics, כגון שינויים פנוטיפי סלולריים או אינטראקציות הסלולר 4, 5, 7, 10, 11.
1. הגדרת ניתוח הערות
2. לפדר עכברוש החצנה דגם
3. רקמת קציר קיבוע
4. רקמת Immunolabeling
PECAM Colorimetric Lableing
PECAM תיוג פלורסנט
5. נציג תוצאות
תמונות מייצגות של לפדר רקמות חולדה שכותרתו immunohistochemically עבור PECAM מוצגים באיור 3. PECAM תיוג מזהה את כל סוגי כלי לאורך ההיררכיה של שיפוץ רשתות כלי הדם והוא יכול לשמש לכמת מדדים angiogenic על גירוי נקודות ספציפיות זמן ההודעה. PECAM תיוג גם מאפשר קביעת arterioles לעומת venules. Arterioles האכלה בדרך כלל מציגים בקטרים קטנים יותר מאורך מורפולוגיה תא האנדותל בהשוואה venules לזווג (איור 4). נימים נבטים נימי ניתן לזהות על פי קוטר כלי שלהם ואת המיקום היחסי בתוך הרשת. מאפיינים טיפוסיים של רשתות שיפוץ כולל עלייה נימי הנבטה, צפיפות כלי שיט, אזור vascularized ו tortuos venularity. כימות מדדים angiogenic שונים מזהה את מהלך הזמן של צמיחה רשת (תרשים 5). נימי צומח קיימים כלי, פסגות בין יום 3 יום ו 5 ו חוזר לרמת unstimulated של 10 יום. עלייה זו חולפת על הנבטה מלווה עלייה בצפיפות כלי הדם באזור vascularized. כראיה על עיצובו מחדש של כלי גדול יותר במודל זה, מספר מגזרים עורקיק ו ורדיד גם מעלה במהלך הזמן.
במעבדה שלנו, מודל זה נעשה שימוש כדי לזהות שינויים פנוטיפי הסלולר בנקודת זמן מסוימת במהלך תהליך זה שיפוץ 10, 11. כך, למשל, בכיתה ג'β-טובולין מזהה pericytes לאורך כלי angiogenic (איור 6). ברקמות unstimulated, מעמד III-β טובולין ביטוי ספציפי העצב. לעומת זאת, בתקופת השיא של נימי הנבטה, בכיתה III-β טובולין באה לידי ביטוי על ידי תאים perivascular. סוג זההתוצאה מדגישה את השימוש במודל זה angiogenic פשוט חזקים כדי לזהות סוגי תאים חדשים המעורבים בתהליך angiogenic.
באיור 1. תמונות של שלב פלסטיק לפני ואחרי-שינוי. בשלב שלפני שונה הוא מאכל 100 מ"מ פטרי. השינויים כוללים קיצוץ חור אליפטי במרכז, בנוסף הבאות של פלסטלינה או דבק סיליקון אל שפת הבור ליצירת פני השטח, העלה חלק. משטח זה מספק גבול פנימי המאפשר superfusion של Windows mesenteric exteriorized. סרגל קנה מידה הוא 1 ס"מ.
איור 2. תמונה של האזור mesenteric exteriorized. חלונות Mesenteric מוגדרים ממברנות שקופים דקים בין העורקים / ורידים זוגות המזינים את המעי הדק. במהלך החצנהמשך הזמן, באזור mesenteric מונח החוצה שקוע בתוך מי מלח בתוך צלחת פטרי שונה. מודלים אינרטי חימר צהוב מספק משטח חלק של לפדר להימשך דרך חור חתוך מראש. סרגל קנה מידה הוא 1 ס"מ.
איור 3. תמונות נציג של רשתות כלי הדם mesenteric מרקמות ורקמות unstimulated ב 3 ו 10 ימים החצנה תפקיד לפדר. PECAM תיוג לזהות את ההיררכיה של רשתות כלי הדם, כולל, arterioles (א '), venules (V) נימים (C). גירוי פוסט, רשת כלי הדם מוצגת עלייה הנבטה נימי (ראשי חץ) וצפיפות כלי. סרגל קנה מידה היא 100 מיקרומטר.
באיור 4. נציג תמונות של עורקיק / זוגות ורדיד בתוך mesenteric למבוגרים רשת כלי הדם עכברושs. בתמונות שני, arterioles (א ') ניתן להבדיל בין venules (V) על בסיס בקוטר יחסית קטן יותר מאורך התא מורפולוגיה האנדותל. ברים הם בקנה מידה 20 מיקרומטר.
איור 5. כימות נציג מדדים angiogenic במהלך השעה שלאחר כלי הדם החצנה הצמיחה לפדר. א) שטח כלי דם ליחידת שטח הרקמה. ב) מספר נבטים נימי הדם ליחידת שטח. ג) סה"כ אורך כלי הדם ליחידת שטח כלי הדם. * מייצג הבדל משמעותי בהשוואה לקבוצת unstimulated. השוואות סטטיסטיות נעשו באמצעות ניתוח שונות חד כיווני ואחריו במבחן של דאן. (P <0.05). האו"ם מייצג unstimulated.
איור 6. תמונות ניאון נציג של רשתות כלי הדם mesenteric מרקמות ורקמות unstimulated ב 3 ו 10ימים לפרסם החצנה של לפדר. Immunofluorescent PECAM תיוג (אדום) מזהה בתאי האנדותל, ומעמד III-β טובולין תיוג (ירוק) מזהה העצבים (ראשי חץ) ותאי perivascular (חיצים). תאים Perivascular זמני upregulate הכיתה III-β טובולין במהלך נימי הנבטה. ברשתות כלי הדם unstimulated, מעמד III-β טובולין הוא עצב מסוים אינו מזהה תאים perivascular. 3 ימים גירוי לתגובה, מעמד III-β טובולין חיובי תוויות בתאי perivascular יחד microvessels. ביום 10, בכיתה III-β טובולין דפוס הביטוי מתחיל לחזור תרחיש unstimulated. סרגל קנה מידה הוא 50 מיקרומטר.
איור 7. תמונות תומכות היתכנות מראש שכותרתו תאים מעקב שימושית מקומית במהלך הצמיחה רשת כלי הדם מומרץ ע"י החצנה לפדר. התאים היו superfused על mesenterIC-Windows בתקופה של 20 דקות החצנה. 1 ביום שלאחר הניתוח, תאים DiI שכותרתו (אדום) נצפו במישור דאם מרחק עם PECAM חיובית microvessels (ירוק). א, ב) דוגמאות DiI בתאי מח העצם שכותרתו מציג מעוגלות מוארך מורפולוגיות. במקרים מסוימים (חיצים) היו תאים מוארכים יחד microvessels. ג) דוגמה מקבץ של DiI שכותרתו בתאי גזע mesenchymal ליד קצה נימי נבט (החץ). ברים הם בקנה מידה 50 מיקרומטר (א), ו -20 מיקרומטר (B, C).
המודל החצנה דווח בשנת 2006 והוא מותאם החל מה מכניים חולדה פגיעה מודלים לפדר של אנגיוגנזה 4-7 ומייצרת תוצאות דומות שהוקמו גם דגמים הזרקת ה-IP לנצל עכברוש לפדר 9. השעה החצנה 20 דקות נקבע באופן ניסיוני כדי לייצר תגובה angiogenic חזקים. אמנם זה פרק הזמן יכול להיות מגוונים, זה לאפשר יישום מקומי של מעכבי angiogenic 4 ללימודי מכניסטיים יישום ישיר של תאים חיצוניים ללימודי השושלת סלולריים. הכדאיות של שילוב תאים לתוך הרקמה שיפוץ mesenteric נתמכת על ידי מחקרים ראשוניים במעבדה שלנו באמצעות מראש שכותרתו מח עצם ותאי גזע mesenchymal (איור 7), ועל ידי ההצלחה של חוקרת את גורלו של האדם IP השומן המופק בתאי סטרומה הזרקת 14 . במעבדה שלנו, השתמשנו במודל זה כדי לזהות phen pericyteשינויים otypic במהלך זמן התגובה angiogenic 10 ולהעריך את הפוטנציאל angiogenic במהלך במצבים פתולוגיים, דוגמת יתר לחץ דם 12. בתגובה angiogenic ו פנוטיפ התא שינויים הקשורים מודל זה יכול להיות גם ציין אחרות mesenteric מודלים חולדה angiogenic כולל חשיפה היפוקסיה כרונית 10, 11.
הגבלה של המודל החצנה היא מפעילה את המנגנונים המדויקים של אנגיוגנזה אינם ידועים. החצנה של לפדר נקשר degranulation תא התורן רמות היסטמין גבוהות 6, אך חקירה נוספת נדרשת כדי לקבל תובנה רבה יותר. גירוי angiogenic הוא ללא ספק רב העצרת, ייצור תגובה שיפוץ חזקים מעבר בהיררכיה של רשת כלי הדם. אמנם לא ידועים המנגנונים להישאר הביקורת העיקרי של מודל זה, שחזור שלה ופשטות להפוך אותו למושך לזיהוי הסלולר דינמיקה involved בתהליך מורכב מיסודו הנבטה נימי. שחזור של מודל נתמך על ידי מדדים angiogenic דומים במהלך תקופה של צמיחה רשת כלי הדם על פני מספר רב של זנים של עכברים (Wistar זכר ונקבה Sprague-Dawley) במחקרים שפורסמו בעבר מהמעבדה שלנו, 10, 12. מאז, רוב הרקמות mesenteric עכברים בוגרים הם vascularized, המודל גם מאפשר מספר רב של רקמות כדי להיבדק לכל בעל חיים. למרבה הצער, מודל זה אינו ישים בעליל מודלים העכבר גנטיות כמו mesenteric Windows העכבר יש כלי הדם יליד פחות, מניסיוננו, בדרך כלל אין רשתות הסתעפות הנצפה. יישומים עתידיים כוללים את החקירה של פונקציונליות כלי במהלך אנגיוגנזה באמצעות מיקרוסקופ תוך חיוני בנקודות זמן ספציפיות חקירת הדינמיקה הסלולר הקשורות המעורבים lymphangiogenesis ו neurogenesis. למרות היקף כלי הדם יליד לכל חלון mesenteric נראה המשוגעיחסי ghly עם הגיל, ראינו הסתעפות רשתות כלי הדם אצל הזכר חולדות Wistar החל מגיל 4-5 שבועות. תצפיות מראות כי המודל החצנה יכול להיות מיושם גם להשוות את ההבדלים angiogenic על פני המון זמן.
אין לנו מה למסור.
עבודה זו נתמכה על ידי מועצת העוצרים של מדינת לואיזיאנה LEQSF (2009-12), RD-A-19 (PI: WL Murfee) לבין יתר לחץ דם טוליין מרכז כליות מצוינות ממומן על ידי מענק P20RR017659 NIH-08 (PI : ל 'גבריאל Navar).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
שם | חברה | מספר קטלוגי | הערות נוספות |
וילון | הקרדינל הבריאות | 4012 | 12 "x12" Bio-Shield עיקור רגיל כורכת |
נויס מספריים Micro | Roboz כירורגית כלי | RS-5677 | נויס מיקרו הביתור מספריים אביב; ישרים, שארפ-בלאנט נקודות; חדשניות 13 מ"מ, רוחב עצה 0.25mm, 4 1/2 "אורך כולל |
גרפה המלקחיים | Roboz כירורגית כלי | RS-5135 | מיקרו הביתור מלקחיים, משונן, עיקול קל, רוחב עצה 0.8mm; 4 "אורך |
גרפה המלקחיים | Roboz כירורגית כלי | RS-5130 | מלקחיים המבתרים מיקרו, משונן, סטרייט, רוחב 0.8mm, עצה 4 "אורך |
4-0 תפר | Ethicon | 699G | (1.5 מדד) קשירת ETHILON ניילון שחור monofilament |
5-0 תפר | Ethicon | 8556 | (1.0 מדד) PROLENE Polyprolene קשירת monofilament כחול |
7-0 תפר | Ethicon | 1647G | (0.5 מדד) קשירת ETHILON ניילון שחור monofilament |
Castroviejo מיקרו מחזיק מחט | מדע כלים עדינים | 12060-02 | רוחב טיפ: 0.6 מ"מ לחיצה אורך: 5 מ"מ אורך: 9cm ישר עצה |
Castroviejo מחזיק מחט | מדע כלים עדינים | 12565-14 | צורה טיפ: סטרייט רוחב טיפ: 1.5mm לחיצה אורך: 10 מ"מ מספריים: אין נעילה: כן אורך: 14cm משוננת: כן |
אזמל ידית | רובוz כירורגית כלי | RS-9843 | אזמל ידית, # 3, מוצק; 4 "אורך |
סכין כירורגית סטרילית | סינסינטי כירורגי | 0110 | נירוסטה, גודל 10 |
צלחת פטרי | פישר סיינטיפיק | 08-757-13 | רכס beveled, Slippable |
טבלת חומרים כירורגית כלים ספציפיים.
שם | חברה | מספר קטלוגי | הערות נוספות |
Beuthanasia | Schering-Plough בעלי חיים בריאות ברית קורפ (שהוזמנו אספקה MWI וטרינרית) | MWI #: 011168 | המרכיב הפעיל: לכל 100 מ"ל, 390 מ"ג נתרן pentobarbital, 50 מ"ג נתרן פניטואין |
קטמין | Fort Dodge לבריאות בעלי חיים (שהוזמנו אספקה MWI וטרינרית) | MWI #: 000680 | Kateset 100 מ"ג / מ"ל |
Xylazine | לויד. בע"מ (שהוזמנו אספקה MWI וטרינרית) | MWI #: 009307 | Anased 100 מ"ג / מ"ל |
מלוח | Hospira בע"מ | 94-217-JT | |
PBS | SIGMA | 011M8207 | |
Saponin | סיגמא | BCBB4080 | |
PECAM (CD31) | BD Pharmingen | 553371 | |
Streptavidin-CY3 | ג'קסון ImmunoResearch | 016-160-084 | |
BSA | ג'קסון ImmunoResearch | 096555 | |
VECTASTAIN עלית ABC | וקטור מעבדות | PK-6100 | |
וקטור נובה האדום | וקטור מעבדות | SK-4800 | |
VectaMount | וקטור מעבדות | H-500 |
טבלה של חומרים כימיים ספציפיים
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