Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu protokol, arteriyel trombozu indüklemek için FeCl3 aracılı bir yaralanmanın nasıl kullanılacağını ve elektron mikroskobu analizi için trombozun çeşitli aşamalarında arteriyel yaralanma örneklerinin nasıl toplanacağını ve hazırlanacağını açıklamaktadır.
Kardiyovasküler hastalıklar tüm dünyada mortalite ve morbiditenin önde gelen nedenlerinden biridir. Anormal tromboz, diyabet ve obezite gibi sistemik durumların ve ateroskleroz, kanser ve otoimmün hastalıklar gibi kronik inflamatuar hastalıkların ortak bir özelliğidir. Vasküler yaralanma üzerine, genellikle pıhtılaşma sistemi, trombositler ve endotel, yaralanma bölgesinde bir pıhtı oluşturarak kanamayı önlemek için düzenlenmiş bir şekilde hareket eder. Bu süreçteki anormallikler ya aşırı kanamaya ya da kontrolsüz tromboza / yetersiz antitrombotik aktiviteye yol açar, bu da damar tıkanıklığına ve sekellerine dönüşür. FeCl3 ile indüklenen karotis hasar modeli, trombozun in vivo olarak nasıl başladığını ve ilerlediğini araştırmak için değerli bir araçtır. Bu model endotel hasarı/denudasyonu ve ardından yaralanan bölgede pıhtı oluşumunu içerir. Farklı derecelerde vasküler hasara yanıt olarak vasküler hasarı ve pıhtı oluşumunu izlemek için oldukça hassas, kantitatif bir tahlil sağlar. Optimize edildikten sonra, bu standart teknik, trombozun altında yatan moleküler mekanizmaları ve ayrıca büyüyen bir trombüsteki trombositlerdeki ultrayapısal değişiklikleri incelemek için kullanılabilir. Bu tahlil aynı zamanda antitrombotik ve antiplatelet ajanların etkinliğini incelemek için de yararlıdır. Bu makalede, FeCl3 ile indüklenen arteriyel trombozun nasıl başlatılacağı ve izleneceği ve elektron mikroskobu ile analiz için örneklerin nasıl toplanacağı açıklanmaktadır.
Tromboz, bir kan damarını kısmen veya tamamen bloke eden ve kanın doğal akışını engelleyen bir kan pıhtısı oluşumudur. Bu, iskemik kalp hastalığı ve felç gibi ciddi ve ölümcül kardiyovasküler olaylara yol açar. Kardiyovasküler hastalıklar morbidite ve mortalitenin önde gelen nedenidir ve dünya çapında her dört ölümden birine neden olmaktadır 1,2,3. Tromboz, vasküler sistemin bir arızası olarak ortaya çıkmasına rağmen, altta yatan bir mikrobiyal veya viral enfeksiyon, bağışıklık bozukluğu, malignite veya metabolik durumun bir sonucu olabilir. Kan akışı, endotel hücreleri, kırmızı / beyaz kan hücreleri, trombositler ve pıhtılaşma faktörleri4 dahil olmak üzere vasküler sistemin çeşitli bileşenleri arasındaki karmaşık etkileşim ile korunur. Vasküler yaralanma üzerine, trombositler subendotelyal matriks üzerindeki yapışkan proteinlerle etkileşime girer ve granüler içeriklerini serbest bırakır, bu da daha fazla trombosit alır5. Aynı zamanda, pıhtılaşma kaskadı aktive edilir ve fibrin oluşumuna ve birikmesine yol açar. Sonuçta, bir fibrin ağı6 içinde sıkışmış trombositler ve kırmızı kan hücreleri içeren bir pıhtı oluşur. Trombozu modüle etmek için antiplatelet ve antikoagülan ilaçlar mevcut olmasına rağmen, sahte kanama bu tedavilerde önemli bir endişe kaynağı olmaya devam etmekte ve bu ilaçların dozajlarının ve kombinasyonlarının ince ayarlanmasını gerektirmektedir. Bu nedenle, yeni anti-trombotik ilaçların keşfedilmesi için hala acil bir ihtiyaç vardır7.
Tromboz, vasküler yaralanmaya neden olmak için birden fazla yöntem kullanılarak incelenir: mekanik (damar ligasyonu), termal (lazer yaralanması) ve kimyasal yaralanma (FeCl3 / Rose Bengal uygulaması). Trombozun doğası, yaralanmanın lokalizasyonuna (arteriyel ve venöz), yönteme veya derecesine bağlı olarak değişir. Tüm bu tipler arasında FeCl3'e bağlı vasküler yaralanma en yaygın kullanılan yöntemdir. Farelerde, sıçanlarda, tavşanlarda, kobaylarda ve köpeklerde kullanılmıştır 8,9,10,11,12. Yöntem nispeten basittir, kullanımı kolaydır ve ana parametreler standartlaştırılırsa, çeşitli vasküler sistemlerde (örneğin, arterler [karotis ve femoral], damarlar [juguler] ve arterioller [cremaster ve mezenterik]) duyarlı ve tekrarlanabilirdir (Ek Tablo 1).
Bu model, pıhtı oluşumunun mekaniği ve morfolojisi hakkındaki anlayışımızı ilerletmek için de kullanılabilir. Bu teknik, trombozu çeşitli akış hızı noktalarında durdurma avantajını, işlemin tıkanmadan önce ara aşamalarını incelemek için benzersiz bir şekilde sunar. Tromboz araştırmalarındaki son gelişmeler, bu modeli tromboliz13'ün farmakolojik olmayan yöntemlerine veya anti-trombotik ve / veya fibrinolitik ajanların non-invaziv olarak verilmesine odaklanmak için kullanmıştır14,15. Birkaç grup, trombosit membranları bu terapötiklerle kaplandığında, ilaçların pıhtıları hedeflemek için termal stimülasyon üzerine aktive edilebileceğini göstermiştir16. Burada açıklanan teknikler, bulgularının tek trombosit düzeyinde doğrulanması gibi çalışmalar için yararlı olabilir. Bu makalede, Protokol 1 temel FeCl3 aracılı vasküler yaralanma prosedürünü tanımlarken, Protokol 2 elektron mikroskobu ile daha fazla analiz için vasküler yaralanma örneğini toplama ve düzeltme yöntemini açıklamaktadır.
Burada tartışılan tüm deneyler, Kentucky Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmıştır.
NOT: Cerrahi aletler Şekil 1 ve Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir. C57BL/6J fareler, 8-10 haftalık, erkek/dişi veya ilgili genetik olarak manipüle edilmiş (Nakavt veya Knockin) suşlar kullanıldı.
1. FeCl3'e bağlı karotis arter yaralanması
2. FeCl3 kaynaklı Yaralanma sonrası seri blok yüz taramalı elektron mikroskobu (SBF-SEM) çalışmaları için numunelerin toplanması ve hazırlanması
NOT: Sunulan EM protokolü SBF-SEM için numune hazırlama için uygundur. Bu görüntüleme tekniği, bir pıhtıdaki trombositlerin üç boyutlu yapısını incelemek için benzeri görülmemiş bir yetenek sunar. Bu teknikle, numune, numune boyunca ilerledikçe oluşturulan bir dizi sıralı blok SEM görüntüsü olarak görselleştirilir. Bu preparat için kilit noktalar şunlardır: 1) numune önceden gömülmüş ağır metallerle boyanmalıdır; ve 2) plastik gömülü numune, SEM içinde montaj için uygun şekilde kesilmelidir (kesilmiş numunelerin görseli için Şekil 6'ya bakınız). Gömme sonrası boyama SEM içinde mümkün değildir. EM analizi için FeCl3 kaynaklı damar yaralanmasından bir örnek toplarken, ameliyat yapılırken aşağıdaki değişikliklerin yapılması gerekir. Sunulan FeCl3 cerrahi protokolündeki modifikasyonlar, herhangi bir elektron mikroskobu formuna da uygulanabilir. Anestezi koşulları ve kesi yapma ve karotis arteri açığa çıkarma adımları Protokol 1'deki ile aynıdır.
Veriler genellikle oklüzyona kadar geçen süre veya tamamen tıkayıcı bir trombüs oluşturmak için gereken süre olarak sunulur. Bu veriler bir Kaplan-Meier hayatta kalma eğrisi (Şekil 4A)19, kan akışının durması veya bir deneyin sona ermesi sırasında terminal kan akışını gösteren çubuklu bir nokta grafiği (Şekil 4B) veya bir çizgi grafik (Şekil 4C) olarak çizilebilir. Trombüs stabi...
FeCl3'ün trombozu indüklemek için vaskülatüre topikal olarak uygulanması yaygın olarak kullanılan bir tekniktir ve çeşitli trombosit reseptörleri, ligand sinyal yolları ve bunların inhibitörleri20,21,22,23 için roller belirlemede etkili olmuştur. FeCl3'ün tromboza neden olduğu mekanizma çok yönlüdür; Önceden, endotel denudasyonu trombozun bir nedeni ...
Yazarların bu çalışma ile ilgili çıkar çatışması yoktur.
ORCID profilleri: S.J.: 0000-0001-6925-2116; S.W.W.: 00000-0001-5577-0473.
Yazarlar, Whiteheart Laboratuvarı üyelerine bu makaleyi dikkatli bir şekilde inceledikleri için teşekkür eder. Çalışma, NIH, NHLBI (HL56652, HL138179 ve HL150818) hibeleri ve S.W.W.'ye Gazi İşleri Bakanlığı Liyakat Ödülü, B.S.'ye R01 HL 155519 ve R.D.L.'ye NIBIB intramural program hibesi ile desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Saline | Fisher Scientific | BP358-212 | NaCl used to make a solution of 0.9% saline |
1 mL Syringe | Becton, Dickinson and Company | 309659 | |
190 Proof Ethanol | KOPTEC | V1101 | Used to make a 70% ethanol solution to use for prepping the mouse for surgery |
2,2,2 Tribromoethanol | Sigma Aldrich | 48402 | |
25 Yard Black Braided Silk Suture (5-0) | DEKNATEL | 136082-1204 | |
26G x 3/8 Needle | Becton, Dickinson and Company | 305110 | |
2-methyl-2-butanol | Sigma Aldrich | 240486 | |
7.5 mL Transfer Pipet, Graduated to 3 mL | Globe Scientific Inc. | 135010 | |
Alcohol Prep Pads (70% Isopropyl Alcohol) | Medline | MDS090735 | |
Araldite GY 502 | Electron microscopy Services | 10900 | |
Cell Culture Dish 35mm X 10mm | Corning Incorporated | 430165 | |
Compact Scale | Ward's Science | 470314-390 | |
Dissecting Scissors, 12.5 cm long | World Precision Instrument | 15922-G | |
DMP-30 activator | Electron microscopy Services | 13600 | |
Dodenyl Succinic Anhydride/ DDSA | Electron microscopy Services | 13700 | |
Doggy Poo Bags/animal carcass disposal bag | Crown Products | PP-RB-200 | |
Doppler FlowProbe | Transonic Systems Inc. | MA0.5PSB | |
EMBED 812 resin | Electron microscopy Services | 14900 | |
Ethyl Alcohol, anhydrous 200 proof | Electron microscopy Services | 15055 | |
Eye Dressing Forceps, 4" Full Curved, Standard, 0.8mm Wide Tips | Integra Miltex | 18-784 | |
Filter Paper | VWR | 28310-106 | |
Fine Scissors - Sharp-Blunt | Fine Science Tools | 14028-10 | |
Finger Loop Ear Punches | Fine Science Tools | 24212-01 | |
Gauze Sponges 2” x 2” – 12 Ply | Dukal Corporation | 2128 | |
Glutaraldehyde (10% solution) | Electron microscopy Services | 16120 | |
Integra Miltex Carbon Steel Surgical Blade #10 | Integra® Miltex® | 4110 | |
Iron (III) Chloride | SIGMA-ALDRICH | 157740-100G | |
Knife Handle Miltex® Extra Fine Stainless Steel Size 3 | Integra Lifesciences | 157510 | |
L-aspartic acid | Sigma Fisher | A93100 | |
L-aspartic acid | Fisher Scientific | BP374-100 | |
Lead Nitrate | Fisher Scientific | L-62 | |
LEICA S8AP0 Microscope | LEICA | No longer available | No longer available from the company |
LEICA S8AP0 Microscope Stand | LEICA | 10447255 | No longer available from the company |
Light-Duty Tissue Wipers | VWR | 82003-822 | |
Micro Dissecting Forceps; 1x2 Teeth, Full Curve; 0.8 mm Tip Width; 4" Length | Roboz Surgical Instrument Company | RS-5157 | |
Osmium Tetroxide 4% aqueous solution | Electron microscopy Services | 19150 | |
Paraformaldehyde (16% solution) | Electron microscopy Services | 15710 | |
Potassium ferricyanide | SIGMA-ALDRICH | P-8131 | |
Propylene Oxide, ACS reagent | Electron microscopy Services | 20401 | |
Rainin Classic Pipette PR-10 | Rainin | 17008649 | |
Research Flowmeter | Transonic Systems Inc. | T402B01481 | Model: T402 |
Scotch Magic Invisible Tape, 3/4" x 1000", Clear | Scotch | 305289 | |
Small Animal Heated Pad | K&H Manufacturing Inc. | Model: HM10 | |
Sodium Cacodylate Buffer 0.2M, pH7.4 | Electron microscopy Services | 11623 | |
Sterile Cotton Tipped Applicators | Puritan Medical Products | 25-806 1WC | |
Steromaster Illuminator | Fisher Scientific | 12-562-21 | No longer available from the company |
Surgical Dumont #7 Forceps | Fine Science Tools | 11271-30 | |
Thiocarbohydrazide (TCH) | SIGMA-ALDRICH | 88535 | |
Universal Low Retention Pipet Tip Reloads (0.1-10 µL) | VWR | 76323-394 | |
Uranyl Acetate | Electron microscopy Services | 22400 | |
Veet Gel Cream Hair Remover | Reckitt Benckiser | 3116875 | |
White Antistatic Hexagonal Weigh Boats, Medium, 64 x 15 x 19 mm | Fisher Scientific | S38975 | |
WinDAQ/100 Software for Windows | DATAQ Instruments, Inc. | Version 3.38 | Freely available to download. https://www.dataq.com/products/windaq/ |
ZEISS AxioCam Icc 1 | ZEISS | 57615 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır