preparing vascular cells for in vivo matrix gel plug assay

פישוט מחקרי אנגיוגנזה עם בדיקת תקע ג'ל מטריצה שונה

Angiogenesis, the process of formation of neo-vessels from pre-existing vessels, plays a critical role in many physiological and pathological processes, such as embryonic development, wound healing, atherosclerosis, tumor development, etc.1,2,3,4,5. This dynamic process involves several steps, including the degradation of the matrix, vascular cell proliferation, migration and self-organization to form tubular structures and the stabilization of the neo-vessels6. Promoting angiogenesis has been demonstrated to be critical in the treatment of myocardial infarction, stroke and other kinds of ischemic diseases7 while inhibiting angiogenesis has been considered a promising strategy in the treatment of cancers8 and rheumatoid diseases9. Angiogenesis has been considered an organizing principle for drug discovery10. Thus, the construction of a reliable and convenient method to assess the extent of angiogenesis is critical for mechanical research or drug discovery in angiogenesis-dependent diseases.
Several in vitro and in vivo models have been developed to evaluate angiogenesis11. Among these, two-dimensional (2-D) models, like matrix gel tube formation assay12, cannot form functional tubular structures. The animal models, such as the hind limb ischemia model13,14, can reproduce the angiogenesis process but are complex and require a laser speckle blood flow imaging system. 3D models of vascular morphogenesis, like matrix gel plug assay, provide a simple platform that can mimic the process of angiogenesis in vivo15, but the detection of angiogenesis requires immunohistochemistry or immunofluorescence staining16,17,18, which are variable and poorly visualized.
Here, we describe a protocol for a modified matrix gel plug assay where vascular cells were mixed with matrix gel and subcutaneously injected into the back of mice to form a plug. In the plug, vascular cells need to degrade the matrix, proliferate, migrate, and self-organize to finally form functional vessels with blood flow in the internal environment. Thereafter, fluorescent-labeled dextran is injected via the tail vein, to flow through the plug, and the label is visualized to indicate neo-vessels. The content of angiogenesis can be quantitatively evaluated by the length of the vessels. This method can form functional vessels that cannot be produced in 2-D angiogenesis models12, and does not need complex stain process as in ordinary matrix gel plug assay11. It also does not require expensive specific instruments like laser speckle blood flow imaging system in hind limb ischemia model13,14,19. This method is versatile, low-cost, quantifiable, and easy to perform, and can be used to determine the pro- or anti-angiogenic capability of drugs or be used in mechanical research involved in angiogenesis.

מחבר זרקור: חקירת אנגיוגנזה וחדירות כלי דם באמצעות בדיקת תקע ג'ל מטריצה שונה

שונה בבדיקת תקע ג'ל מטריצת Vivo למחקרי אנגיוגנזה

Our research deals with angiogenesis, the process of formation of new vessels from preexisting vessels. It plays a critical role in many physiological and pathological processes, such as embryonic development or curing atherosclerosis, tumor development, etc. The construction of a reliable model to evaluate the extent of angiogenesis is critical for myocardial research or the discovery of medicines for angiogenesis-depend diseases.However, most of the existing models are complex, expensive, and require specialized equipment. Here, we present a modified matrix gel plug assay that can be used to investigate angiogenesis and vessel permeability without staining in a simple, more intuitive, as well as efficient manner.

הכנת תאי כלי דם לבדיקת תקע ג'ל In Vivo Matrix

התחל בהכנת מדיום תרבית אנדותל שלם באמצעות 460 מיליליטר של תווך תאי אנדותל, והוסף לתוכו 50 מיליליטר של FBS, חמישה מיליליטר של סטרפטומיצין פניצילין, וחמישה מיליליטר של תוסף גידול תאי אנדותל. המדיה מוכנה ניתן לאחסן בארבע מעלות צלזיוס במשך חודש. לאחר מכן, בצלחת תרבית רקמה של 100 מילימטר המכילה 0.1 מיליון תאי כלי דם בשמונה מיליליטר של מדיום תרבית אנדותל מלאה מוכנה ותרבית התאים ב 37 מעלות צלזיוס ו -5% פחמן דו חמצני עד 70% שטף משותף מושגת.לאחר מכן, הסר את מדיום התרבית מהצלחת ושטוף את התאים פעמיים עם PBS כדי לחסל תאים לא מחוברים ולכלוך. לאחר הסרת PBS, להוסיף שלושה מיליליטר של 0.25% טריפסין, המכיל 2.21 מילימולר EDTA לתאים לדגור את הצלחת ב 37 מעלות צלזיוס במשך דקה אחת. ודא ניתוק תאים תחת מיקרוסקופ אור בהגדלה של פי 40.נטרלו את הטריפסין עם שבעה מיליליטר של תרבית אנדותל מלאה ושטפו בעדינות את התאים מצלחת התרבית. צנטריפוגה את תרחיף התא לאחר איסופו בצינור 15 מיליליטר ב 400G במשך 10 דקות. יש להשהות מחדש את התאים בחמישה מיליליטר של תרבית אנדותל מלאה לאחר הסרת הסופרנטנט, לאחר מכן לספור את התאים באמצעות המו-ציטומטר, ולהעביר נפח מחושב של תרחיף המכיל 2 מיליון תאים לצינור סטרילי של 1.5 מיליליטר.משחררים את התאים על ידי צנטריפוגה של המתלה ב-400 גרם למשך חמש דקות לפני הסרת הסופרנטנט. תאי כלי הדם מוכנים כעת לערבוב עם ג'ל המטריצה לבדיקת תקע ג'ל מטריצה.

Research

JoVE Journal

Biology

Preparing Vascular Cells for In Vivo Matrix Gel Plug Assay

Modified In Vivo Matrix Gel Plug Assay for Angiogenesis Studies

Several models have been developed to investigate angiogenesis in vivo. However, most of these models are complex and expensive, require specialized ...

Preparing Matrix Gel with Vascular Cells for In Vivo Matrix Gel Plug Assay

הכנת ג'ל מטריקס עם תאי כלי דם לבדיקת תקע ג'ל In Vivo Matrix

Matrix Gel Mixture Injection into Mouse for Matrix Gel Plug Assay

הזרקת תערובת ג'ל מטריקס לעכבר לבדיקת תקע ג'ל מטריקס

Dextran-FITC Injection and Matrix Gel Plug Collection from Mouse for Matrix Gel Plug Assay

הזרקת Dextran-FITC ואוסף תקע ג'ל מטריקס מעכבר לבדיקת תקע ג'ל מטריקס