Method Article
* 이 저자들은 동등하게 기여했습니다
우리는 단계별 절차와 필요한 장비에 대한 설명을 포함 손쥐 spinotrapezius 근육의 소설 동맥 결합 모델을 보여줍니다. 우리는 수술과 intravital 및 공 촛점 현미경을 사용하여 혈관 네트워크 리모델링 및 기능 vasodilation에 관한 관련 결과 측정을 설명합니다.
손쥐 spinotrapezius는 T3에서 L4로 확장하는 얇은 표면 골격 지원 근육이며, 등쪽 피부 절개를 통해 쉽게 접근 할 수 있습니다. 독특한 신체 구조는 허혈성 부상 이후 microvascular 리모델링의 조사를 위해 spinotrapezius이 유용합니다. 여기, 우리는 우리의 연구 팀에 의해 개발 이전에 1-3로 출판 되었음 : 손쥐 spinotrapezius 근육에 arteriolar 결합 모델을 보여줍니다. 예를 Balb / C 마우스와 같은 특정 취약 마우스 변종은이 결합 수술 안정적으로 골격 근육 국소 빈혈을 생성하고 revascularization을 자극 요법을 조사하기위한 플랫폼 역할을합니다. 평가의 방법도 intravital 및 공 촛점 현미경의 사용을 포함하여 시연됩니다. spinotrapezius 잘은 접근성 (표면 등쪽 해부학) 및 상대 두께 (60-200 μm)로 인해 같은 이미징 연구에 적합합니다. spinotrapezius 근육은 촉진, 얼굴 욕실이 장착 될 수있다조직 학적 sectioning없이 전체 - 근육 microvascular 네트워크 이미지. 우리는 기능 vasodilation 절차를 다음과 같은 통계를 얻기위한 intravital 현미경의 사용을 설명 할 수있다; 특히 근육 수축의 결과로 arterilar 직경의 증가. 우리는 또한 조직을 수확하고 해결을위한 절차, 연구 및 공 촛점 현미경의 사용을 immunostaining에 필요한 전구체를 보여줍니다.
만성 국소 빈혈의 동물 모델은 주변 동맥 질환, 관상 동맥 질환, 뇌 혈관 질환 및 허혈성 질환 등의 pathophysiology를 조사를위한 유용한 도구입니다. 설치류에 인간에서와 같이 동맥 폐색은 arteriogenesis과 혈관 신생을 포함하여 혈관 네트워크의 구조 리모델링로 연결됩니다. 건강하고 젊은 환자에서이 개조는 국소 빈혈 유발 부상 조직을 구출하기에 충분 수 있지만, 당뇨병과 같은 공동 morbidities는 심각하게 개조 및 복구를 손상 할 수 있습니다. 혈관 리모델링 이벤트를 근간 메커니즘을 이해하는 것은 이러한 내생 revascularization 프로세스를 자극 요법을 개발하는 것이 필수적입니다.
현재 hindlimb의 대퇴 동맥의 결합 또는 절제술은 4,5 작은 동물에서 만성 국소 빈혈 유발 혈관 리모델링을 공부위한 표준 기술이다. 직경, 연결, 그리고 반응성 분석출혈도 잡았 넙 다리 동맥의 혈관 네트워크의 하류를 구성하는 microvessels은 근육의 두께로 인해 그러나, 어렵습니다. 이 안정화 등쪽 근육 1에 측면 피드 동맥의 일방적 결합 : 우리는 마우스 spinotrapezius 근육에 arteriolar 결합 모델을 개발했습니다. 상대적으로 얇은 spinotrapezius (60-200 μm)는 전체 조직에서 혈관 리모델링 이벤트에 대한 자세한 검사를 수 있도록 단일 셀 해상도 전체 네트워크 토폴로지의 평가를위한 실내 얼굴 immunostaining 의무가 있습니다. spinotrapezius는 표면 및 액세스 할 수 있습니다, 그래서 그 혈관은 쉽게 혈관 반응성에 대한 리모델링 및 arteriolar 결합의 영향의 효율적인 특성에 대해 intravital 현미경으로 관찰 할 수 있습니다.
이 보고서에서, 우리는 자세히 설명하고 마우스 spinotrapezius arteriolar의 결합 모델을 보여줍니다. 생체 및 예 생체 내에서 두평가 다음과 같은 수술 thods은 허혈성 조건 6에서 장애인을 할 게재 된 기능 vasodilation, 그리고 전체 - 근육 microvascular 네트워크 immunofluorescent 이미지의 측정을 포함하여 설명되어 있습니다. 우리는 또한 모델의 유틸리티를 설명하기 위해 두 개의 파일럿 연구의 결과가 포함되어 있습니다. 첫째, 우리는 C57BL / 6 마우스 (그림 2B)의 선박 꼬부라 짐에 통계적으로 의미있는 증가를 유도하기 위해 동맥 결합 모델을 활용. arteriole의 민간인 피해에 arteriogenesis 동안 꼬부라 짐이 증가합니다. 다른 마우스 변종에서 그 부수적 인 arterioles의 부재 (예 : Balb / C)에 의한 국소 빈혈에 더 취약 있으며, 모세 혈관 arterialization 10을 관찰하고 있습니다. 모세관 arterialization이 증가 직경과 α-부드러운 근육 고를의 반응성의 개발에 의해 검출된다. 둘째, 근육의 기능 전기 자극은 spinotrapezi의 터미널 arterioles에 vasodilation로 연결우리가 (그림 3B).
1. Spinotrapezius 피드 동맥 결합 외과
마우스 변형 및 주식시 * 복용 변수, 유도에서 한 시간 이내에 마우스 복구가 따라 조정할 수 있습니다.
2. 현장에서 Spinotrapezius Intravital 현미경,
3. Spinotrapezius 조직 수확 및 고정
결합을 거쳐 spinotrapezius 근육 먹이를 주요 동맥의 수술 전망은 관심 분야를 나타내는 레이블과 함께 그림 1에 표시됩니다. 결합은 그림 2A에 표시 한 후 바로 하류에 출혈도 잡았 동맥 일주에 위치한 근육의 수확과 immunostained 지역의 예를 들어 공 촛점 이미지입니다. 평활근 세포 (적색)을 표현 평활근 알파 - 고를를 포함하는 확대 된 부수적 인 arterioles이 결합 다음과 같은 특성 꼬부라 짐을 표시합니다. 출혈도 잡았 근육의 혈관 경로 길이와 코드 거리 (즉, 동일한 선박 경로 끝점으로 연장 선) 사이의 비율로보고 선박 꼬부라 짐은, (오른쪽) (; N = 8 그림 2B) unligated contralateral 근육에 상대적으로 향상 . 그림 3은 터미널 arteriole 기능 vasodilation은 intravital 현미경을 사용하여 측정 된에 파일럿 연구의 결과를 보여줍니다. 예상대로, arteriolar 디 ameter 크게 전기 자극을 유발 근육 수축에 따라 증가합니다.
1 그림. 반영 spinotrapezius 근육 피드 동맥 수술 분야. 피드 동맥이 A0로 표시 두 곳에서 출혈도 잡았 있습니다. 이 ligatures 사이 bloodflow의 방해 후 동맥이 표시 사이트에서, D에 의해 명시된 바와 같이, spinotrapezius 근육에, A.에 의해 C에 의해 설명 된 복부 지방 패드에서 동맥 전환의 대상 세그먼트를 표시 현장에서 었어요 화살표 B. 흐름 방향 점선 화살표 E.로 표시됩니다와
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그림 2. 꼬부라 짐의 파일럿 연구 spinotrapezius 근육의 microvascular 네트워크의 공 촛점 이미지. (A) 수확 및 전체 - 장착 근육이 공 촛점 현미경을 사용하여 평활근 알파 - 고를 및 이미징을위한 immunostained되었습니다. 보기의 필드는 근육의 영역이 바로 하류 출혈도 잡았 arteriole 1 주 후 결합의 위치 보여줍니다. 고통스러운 혈관 결합의 결과로 근육에 증거들이 (B) 파일럿 연구 결과는 크게 (P는 = 0.035, 1 꼬리 학생의 t-테스트) 증가를 나타냅니다. 꼬부라 짐이에 선박 경로 길이에 의해 측정으로 출혈도 잡았 근육에 microvessels에 의해 전시 C57BL / 6 마우스의 시험에 대한 코드를 거리 비율 (N = 8) contralateral 제어에 비해.
Figu3 다시. 생체 내 spinotrapezius의 arterioles의 기능 vasodilation의 Intravital 현미경 이미징. 휴식 (A) 대표 휴식 (왼쪽)에서 spinotrapezius 터미널 arterioles의 photomicrographs 즉시 8 Hz에서 근육의 수축 (오른쪽)의 정지를 따라가. (B) 터미널 arteriole 직경 ( 8.5 ± 0.5 μm, 왼쪽)와 바로 다음의 (11 ± 1 μm, 중) 크게 arteriolar 직경 (증가 근육 수축의 90 초, P = 0.032, 1 꼬리)가 Balb / C 마우스에서 t-테스트 짝 (n은 = 6). 비율 변화 (오른쪽) 지적했다.
여기에 제시된 손쥐 spinotrapezius의 결합 모델은 동맥 폐색의 기능 및 구조 적응이 결과를 연구 할 수있는 효과적인 작은 동물 모델입니다. 이 모델은 광범위하게 사용되는 hindlimb의 국소 빈혈 모델 4 보완입니다 점에서 높은 공간적 해상도 그대로 microvascular 네트워크 전체 - 근육의 전망을 제공합니다. 이 근육은 단지 등쪽 피부 아래에 자리 잡고 있기 때문에 또한, 그것은 intravital 현미경과 시리얼 이미징에, 그리고 superfusion 또는 박막 주입이를 통해 지역 약물 투여에 액세스 할 수 있습니다. 이러한 기능은 동맥 폐색에 따라 혈관 리모델링 및 기능 vasodilation에 소설 치료 목표의 효과를 연구하기에 매력적인 작은 동물 모델하십시오.
때문에 몇 가지 주요 D에 hindlimb 결합 모델에서 얻은 데이터에 spinotrapezius 결합 모델에서 얻은 데이터를 비교 때주의를 사용해야합니다ifferences. 첫째, spinotrapezius 근육은 근육을 안정화하고 있으며, 그들은 기능과 섬유 유형 분포의 측면에서 다리 근육 다릅니다. 우리 그룹은 이전에 spinotrapezius 근육의 arteriolar 결합이 아니라 hindlimb 모델 1,8에있는 대퇴 동맥의 결합에 따라 hindpaw에서 관찰 hypoxia에 비해 잘 발달 부수적 인 arteriolar 네트워크와 긴장에 작거나 무시할 hypoxia를 만들어 보여주었습니다 - 10. 우리는 또한 spinotrapezius 결합 모델은 기존 arteriolar 연결 3의 확대에 의해 모세관 collateralization 및 C57bl / 6 개조로 Balb / C 마우스 네트워크 리모델링과 C57bl / 6 마우스에 비해 Balb / C 마우스에서 다른 리모델링 응답을 생성하는 것으로 나타났습니다. 이러한 관찰과 hindlimb 결합 모델에서 만든 그 사이에 재미있는 평행가 있습니다 항에있어서, 상기 Balb / C 마우스 C57bl / 6 마우스 9,11,12에 비해 결합에 따라 연장 재관류 복구를 경험 </>를 논의하게 될 것입니다. 우리가 아직 spinotrapezius 결합 모델에서 이러한 predictors을 테스트하지 않은 있지만 조직 국소 빈혈, 마우스 13 세 성별 14 병 (15)의 존재의 다른 모델도 arteriolar 가림으로 조직의 반응에 영향을 미칠 수.
둘째, spinotrapezius 모델에 출혈도 잡았되는 동맥의 크기는 대퇴 동맥보다 실질적으로 작이며, 따라서 결합은 spinotrapezius에 순환 트리의 낮은 수준에서 즉, 더 하류있는 작은 조직 볼륨에 미치는 영향 hindlimb 3 비교했다. 이 개입에 해당 생리적 반응 (예를 들면 혈관 리모델링)과 비교했을 때 따라서,이 두 모델의 결합의 위치에있는 해부학 적 차이는 고려되어야한다.
셋째, spinotrapezius의 두께는 산소가 이웃에서 조직의 unperfused 부분에 도달 할 수 있습니다3 위 명시된대로 hindlimb 모델의 결합 된 국소 빈혈과 hypoxia에 비해 조직. 넷째, 결합의 spinotrapezius 하류 부분에 흐름의 복구 hindlimb 결합보다 빠릅니다. spinotrapezius 결합 모델은 고유 한 만성 모델이며, 국소 빈혈 reperfusion의 부상 과도 동맥 폐색이나 모델의 다른 모델과 혼동해서는 안됩니다. 우리는 조건의 이러한 유형을 수용 할이 모델을 적용하는 것이 가능 고려해야하지만,이 여기에 제시 작업의 범위를 넘어입니다. 마지막으로, 우리는 젊은 쥐 달리 건강하고 높은 심장 박동 5와 고유의 생리적 한계로 인해를 활용 특히 직접 인간의 허혈성 질환의 임상 적 발현이 모델에 사전 임상 관찰과 관련된에 대한주의. 그럼에도 불구하고, 우리는 결합에 조직 반응의 기본 메커니즘을 잠복하고 잠재적 인을 식별하기위한 중요한 도구로이 새로운 모델을 간주의 생체 설정에 rapeutic 목표.
spinotrapezius 피드 동맥 결합 절차 (해부학 정맥 (9A)에서 동맥을 구별 노트 (6A), 그리고 하나의 끈 (11A)의 사용)에서 제공하는 수술 노트에서 프로 시저 혜택의 몇 가지 측면뿐만 아니라 토론.
첫째, 등쪽의 지방 패드 국경 (또는 transdermal 시각화 할 수없는 경우 어깨 블레이드에 꼬리 몇 mm)으로 만든 최초의 절개는 이상적으로 외과 의사가있는 편안한 작게했고, 필요한 경우 절차를 수행하는 동안 확장됩니다. 이러한 행위는 외과 의사에 편리합니다 절개를 닫 필요한 suturing을 최소화 절차 시간을 단축하고, 또한 복구시 동물에 덜 자극적입니다. 근육이 확장 필드를 찾을 수 쉬울 수 있기 때문에 또한, 큰 피부 절개는 외과 의사 환경 설정에 따라 적합 할 수 있습니다. 이 경우 절개는 할 수있다척추를 향해 개고 수 있도록 중간 개방 얼굴 말 - 신발 모양 혜택을 누리 실 수 있습니다. 피부 절개를 만들고 표면 혈관이 손상 및 출혈의 원인이되는 경우 보조 피부 층을 통해 확장하는 동안 멸균 거즈로 빛을 압력을 적용하고 지혈 시간을 제공합니다.
또한 참고로,이 최소 힘으로 조직을 처리하는 것이 중요하며, 가능한 가까운 근육의 측면 국경과 거리 의도 허혈성 영역에서 집게로 누르고 있습니다. 이 연습은 동맥 결합에 의해 evoked 혈관 리모델링 응답을 먹이고 수있는 추가 염증성로 인한 조직 반응을 일으킬 수 호감 부상을 방지하는 데 도움이됩니다.
결론적으로, 우리는 arteriolar 결합에 혈관과 조직 반응을 조사를위한 수술 모델로 손쥐 spinotrapezius 근육의 사용을 보여주고 있습니다. 이 모델은 (대한 혈관 변경 intravital 평가에 적합합니다예를 들어, 기능 vasodilation), 그리고 혈관 변경 전 생체 평가 (예를 들어, 혈관 네트워크 immunofluorescent 이미징 및 quantitation 개). 두 사전 임상 및 임상 연구 arteriolar 장애물 (인간의 생쥐 또는 atherosclerotic 액자의 결합을 통해 예를 들어)에 대한 개인의 반응은 나이에 따라 달라집니다 것을 증명 한 질병의 유무 (예 : 당뇨병) 방해 동맥의 직경 , 개인, 그리고 조직 11-15의 대사 요구의 유전 메이크업. 이러한 여기에 제시된 것과 손쥐 모델은 이러한 복잡한 관계에 대한 조사를 용이하게 스트레인 특정 해부학 적 및 유전 차이점과 질병 특정 phenotypes의 연구원 소용.
제작자들은 더 경쟁 금융 이익이 없습니다 선언합니다.
우리는 그의 트랙 '공항 라운지', '배경 화면'및 '야간 멜로 드라마 (외관의 순서)를 포함하여, 관련 동영상에 자신의 크리에이티브 커먼즈 라이센스 음악의 사용을 위해 케빈 Macleod을 인정합니다. " 우리는 또한 수술 동영상의 도움을 Ndubisi Okeke와 프레 더릭 Torstrick을 인정하고 싶습니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 코멘트 |
창포 가위 | FST | 14090-09 | 유형 : 도구 |
크기 7 포셉 | FST | 11271-30 | 유형 : 도구 |
크기 5 포셉을 | FST | 11251-20 | 유형 : 도구 |
봄 가위 | Roboz | RS5671 | 유형 : 도구 |
Microprobe | FST | 10140-03 | 유형 : 도구 직선 프로브로 대체 될 수 있습니다 |
니들 홀더 | FST | 12500-12 | 유형 : 도구 |
유도 챔버 | 지구 JD 의료. (주) 주식회사 | IC-1086 | 유형 : 장비 |
아이 젤 | Dechra | NDC 17033-211-38 | 유형 : 시약 |
열 패드 | FST | 21060-01 | 유형 : 장비 |
직장 온도 프로브 | FST | 21060-01 | 유형 : 장비 |
자극 전극 | FHC | UEWSGCSE0N1M | 유형 : 장비 |
의 장인 폴리머 클레이 | Polyform | N / A | 유형 : 장비 |
PowerLab 데이터 수집 시스템 | ADInstruments | ML 845 | 유형 : 장비 |
자극 아이솔레이터 | ADInstruments | FE 180 | 유형 : 장비 |
LabChart | ADInstruments | ML S060 / 7 | 유형 : 소프트웨어 |
반사 - 빛 형광 현미경 | 하늘 | BFXM | 유형 : 장비 |
높은 MW 형광 dextran | 시그마 | FD250S-100MG | 유형 : 시약 |
동영상 캘리퍼스 | 콜로라도 비디오 | 308 | 유형 : 장비 |
자동 혈관 분석 (AVA) | Microvision 의료 | 유형 : 소프트웨어 | |
안티 αSMA 복합 형광 | 시그마 | 1A4-Cy3 | 유형 : 시약 Clonal, 1:100 |
형광 현미경 | 하늘 | BFXM | 유형 : 장비 |
고 분자량 형광 dextran | 시그마 | FD250S-100MG | 유형 : 시약 |
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