Name: quantitative micro-ct analysis of aortopathy in a mouse model of &#946;-aminopropionitrile-induced aortic aneurysm and dissection
Uploaded: 2018-07-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of ÃŽÂ²-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection at JoVE.com

Nous tenons à remercier Mark Smith pour son aide avec l’imagerie radiographique. Ce travail est soutenu par le NIH T32 Grant for Interdisciplinary Research in Cardiovascular Disease (BOA), l’Association américaine de coeur (SMC) et la subvention de R35 NIH (DKS).

Les protocoles pour manutention des animaux ont été approuvés par le Comité de l’urbanisme de l’Université du Maryland, Baltimore (numéro de protocole animal 0116024) et d’institutionnels animalier et organisés selon les normes AAALAC International.
1. préparation des réactifs
<ol><li>
Héparine
	<ol>
<li>Diluer 250 µL de 1000 sulfate d’héparine U/mL dans 50 mL de phosphate buffered saline de faire une concentration finale de 5 U/mL.</li>
		<li>Réchauffer...

<ol>
	<li>Meszaros, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+and+clinicopathology+of+aortic+dissection.">Epidemiology and clinicopathology of aortic dissection.</a> CHEST. 117 (5), 1271-1278 (2000).</li><li>Kochanek, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deaths:+final+data+for+2009.">Deaths: final data for 2009.</a> National Vital Statistics Reports. 60 (3), 1-116 (2011).</li><li>Li, J. S., Li, H. Y., Wang, L., Zhang, L., Jing, Z. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+beta-aminopropionitrile-induced+aortic+dissection+model+in+rats+by+different+administration+and+dosage.">Comparison of beta-aminopropionitrile-induced aortic dissection model in rats by different administration and dosage.</a> Vascular. 21 (5), 287-292 (2013).</li><li>Huffman, M. D., Curci, J. A., Moore, G., Kerns, D. B., Starcher, B. C., Thompson, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+importance+of+connective+tissue+repair+during+the+development+of+experimental+abdominal+aortic+aneurysms.">Functional importance of connective tissue repair during the development of experimental abdominal aortic aneurysms.</a> Surgery. 128 (3), 429-438 (2000).</li><li>Wu, D., Shen, Y. H., Russel, L., Coselii, J. S., LeMaire, S. 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B., Boor, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Allylamine+and+beta-aminopropionitrile+induced+aortic+medial+necrosis:+Mechanisms+of+synergism.">Allylamine and beta-aminopropionitrile induced aortic medial necrosis: Mechanisms of synergism.</a> Toxicology. 125 (2-3), 107-115 (1998).</li><li>Ren, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#946;-Aminopropionitrile+monofumarate+induces+thoracic+aortic+dissection+in+C57BL/6+mice.">&#946;-Aminopropionitrile monofumarate induces thoracic aortic dissection in C57BL/6 mice.</a> Scientific Reports. 6, 28149 (2016).</li><li>Kanematsu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologically-induced+thoracic+and+abdominal+aortic+aneurysms+in+mice.">Pharmacologically-induced thoracic and abdominal aortic aneurysms in mice.</a> Hypertension. 55 (5), 1267-1274 (2010).</li><li>Weyers, J. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+structural+and+hemodynamic+analysis+of+vascular+trees.">Comparative structural and hemodynamic analysis of vascular trees.</a> American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 298 (4), H1249-H1259 (2010).</li><li>Jia, L. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+stretch-induced+endoplasmic+reticulum+stress,+apoptosis,+and+inflammation+contribute+to+thoracic+aortic+aneurysm+and+dissection.">Mechanical stretch-induced endoplasmic reticulum stress, apoptosis, and inflammation contribute to thoracic aortic aneurysm and dissection.</a> The Journal of Pathology. 236 (3), 373-383 (2015).</li><li>Kurihara, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutrophil-derived+matrix+metalloproteinase+9+triggers+acute+aortic+dissection.">Neutrophil-derived matrix metalloproteinase 9 triggers acute aortic dissection.</a> Circulation. 126 (25), 3070-3080 (2012).</li><li>Dillavou, E. D., Buck, D. G., Muluk, S. C., Makaroun, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+versus+three-dimensional+CT+scan+for+aortic+measurement.">Two-dimensional versus three-dimensional CT scan for aortic measurement.</a> Journal of Endovascular Therapy. 10 (3), 531-538 (2003).</li><li>Muratoglu, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LRP1+protects+the+vasculature+by+regulating+levels+of+connective+tissue+growth+factor+and+HtrA1.">LRP1 protects the vasculature by regulating levels of connective tissue growth factor and HtrA1.</a> Arterioclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 33, 2137-2146 (2013).</li><li>Badea, C. T., Dragova, M., Holdsworth, D. W., Johnson, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+small+animal+imaging+using+micro-CT+and+digital+subtraction+angiography.">In vivo small animal imaging using micro-CT and digital subtraction angiography.</a> Phys Med Biol. 53 (19), R319-R350 (2008).</li><li>Zhou, Y. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound-guided+left-ventricular+catheterization:+A+novel+method+of+whole+mouse+perfusion+for+microimaging.">Ultrasound-guided left-ventricular catheterization: A novel method of whole mouse perfusion for microimaging.</a> Laboratory Investigation. 84, 385-389 (2004).</li></ol>

Micro-CT imagerie peut être utilisé pour fournir des reconstructions très détaillées et en trois dimensions de la pathologie vasculaire dans des modèles animaux. Grâce à l’utilisation de médias de contraste intravasculaires, non amélioré des tissus mous, tels que la lumière d’un vaisseau sanguin, peuvent être différenciés de ceux qui mettent en valeur. Laser Doppler, microangiography, angiographie par résonance magnétique, histologie, microscopie confocale, ou deux photons peut être utilisée pour ?...

L’incidence de la dissection aortique est 3 cas pour 100 000 habitants par an1. Dissection aortique anévrismale maladies et représentent plus de 10 000 morts aux Etats-Unis chaque année, soit 1-2 % de tous les décès dans les pays occidentaux2. La dissection aortique est initiée par une déchirure dans la couche intimale du navire avec la propagation du sang à travers les couches de la paroi aortique sous pressions physiologiques. Pressions élevées impulsion patients sont associées à une incidence accrue de dissection et de complications. Contrainte de cisaillement mur accrue est associée liée l’expansion de la paroi aortique conduisant à un anévrisme formation3,4. Conséquences de la dissection aortique comprennent l’occlusion du débit sanguin à des organes éloignés, y compris le cerveau, reins, intestins et des membres, la formation d’anévrismes chroniques, rupture ou décès5,6,7.
À l’heure actuelle, les processus biochimiques et cellulaires impliqués dans l’initiation et la progression des anévrismes de l’aorte et les dissections sont encore mal compris. Reproductibles modèles animaux d’anévrisme de l’aorte et de dissection sont essentiels à la compréhension de leur physiopathologie. Β-aminopropionitrile (BAPN) est un inhibiteur de la lysyl oxydase, qui empêche la mise en réseau d’élastine et de collagène et s’est avéré sensiblement modifier la structure de la matrice extracellulaire de mur de navire et de son intégrité biomécanique6, 8. Les rongeurs traités avec BAPN ont été utilisés comme un modèle animal commun d’anévrisme de l’aorte et dissection9,10.
Les modalités d’imagerie vasculaires contribuent à identifier les pathologies vasculaires, confirmant la perméabilité vasculaire et évaluer la perfusion de l’organe. Récemment, micro-la tomodensitométrie (micro-CT) a été utilisée pour étudier la vascularisation de la souris et de même taille des animaux. Contrairement à l’OS, l’imagerie axiale des vaisseaux sanguins de la tomodensitométrie est limité, comme sang intraluminale est par nature relativement radiotransparente. Lorsqu’il est combiné avec les agents de contraste intravasculaire, cependant, micro-CT permet de reconstructions tridimensionnelles détaillées des animaux vasculatures pour l’étude de la pathologie vasculaire macro-anatomique11.
L’agent de contraste sélectionné (voir la Table des matières) est un caoutchouc de silicone radio-opaque qui contient le chromate de plomb et de sulfate de plomb. Lors de la perfusion en présence d’un catalyseur, il durcit rapidement pour former un moulage de la vascularisation avec des changements minimes dans l’architecture macro-anatomique des vaisseaux, rendant le système vasculaire très radio-opaque, par contraste avec les tissus de fond lorsque examiné par radiographie. Cet agent de contraste est avantageux car elle est facile à manipuler et permet d’éviter la dégradation des tissus et la perte du navire par suite de bris, souvent associé à la corrosion casting vasculaire. Comme il guérit avec un rétrécissement minimal12, vaisseaux de sang reste brevet et permettant une évaluation précise de la vascularisation-macro animale dans les expériences sans survie. Les travaux précédents a utilisé avec succès en caoutchouc silicone radio-opaque contraste dans une variété d’études sur les animaux. Plus précisément, l’applicabilité en visualisant les coronaires, glomérulaire, placentaire et circulations cérébrale11,12,13,14,15 a été démontrée. Dans cet article, nous détaillons la méthodologie d’une ponction ventriculaire gauche ouverte pour la perfusion intravasculaire de caoutchouc de silicone radio-opaque à base de plomb pour caractériser quantitativement BAPN-induite de la pathologie aortique dans un modèle murin de micro-CT.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Microfil</td>
			<td>Flow Tech, Inc</td>
			<td>MV-122</td>
			<td>We use yellow, a different color can be ordered as desired. Kit includes MV-Compound, MV-Diluent, and MV-Curing Agent.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin (1000 U/mL)</td>
			<td>Sagent Pharmaceuticals</td>
			<td>25021-400-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate buffered saline</td>
			<td>Corning</td>
			<td>21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Vet One, MWI</td>
			<td>502017</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-Aminopropionitrile fumarate salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A3134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single syringe pump</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-831-200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27-gauge scalp vein set needle</td>
			<td>Exel Int</td>
			<td>26709</td>
			<td>27G x 3/4&#34;, 12&#34; tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inveon Micro-CT scanner</td>
			<td>Siemens Medical Solutions</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osirix MD</td>
			<td>Pimxmeo SARL</td>
			<td></td>
			<td>Version 8.0.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inveon Research Workplace</td>
			<td>Siemens Medical Solutions</td>
			<td></td>
			<td>Version 4.2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rodent Chow</td>
			<td>Harlan Teklad</td>
			<td>2018sx</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative micro-ct analysis of aortopathy in a mouse model of &#946;-aminopropionitrile-induced aortic aneurysm and dissection

Dissection et anévrisme de l’aorte est associées à une morbidité et mortalité dans la population et peut être souvent mortelles. Parmi les modèles animaux de maladies aortiques, l’imagerie in vivo du système vasculaire a été limitée. Ces dernières années, les micro-computerized tomography (micro-CT) a émergé comme une modalité privilégiée pour grands et petits navires d’imagerie tant in vivo et ex vivo. En conjonction avec la méthode de moulage vasculaire, nous avons utilisé avec succès micro-CT pour caractériser la fréquence et la distribution de pathologie aortique chez les souris C57/Bl6 β-aminopropionitrile-traitées. Les limites techniques de cette méthode incluent des variations dans la qualité de la perfusion introduite par manque de préparation animale, l’application de méthodes appropriées pour la quantification de taille de navire et les non-chances de survie de cette procédure. Cet article décrit une méthodologie pour la perfusion intravasculaire d’un caoutchouc de silicone radio-opaque à base de plomb pour la caractérisation quantitative d’aortopathy dans un modèle murin d’anévrisme et dissection. En plus de visualiser la pathologie aortique, cette méthode peut être utilisée pour l’examen des autres lits vasculaires in vivo ou lits vasculaires enlevés post-mortem.

Afin d’évaluer le présent protocole, 20 souris adultes mâles, d’ascendance mixte comme décrit précédemment19 et de 20 à 30 semaines d’âge, avec ou sans traitement BAPN, ont été perfusés avec un caoutchouc de silicone radio-opaque à base de plomb (voir la Table des matières ) utilisant le protocole détaillé ci-dessus. Ils ont subi micro-TDM le jour suivant (Figure 1 et <strong clas...

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Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

Analyse quantitative de Micro-CT de Aortopathy dans un modèle murin d’anévrisme de l’aorte induite par la β-aminopropionitrile et Dissection

Cet article décrit une méthodologie détaillée d’utiliser un caoutchouc de silicone de plomb radio-opaque pour perfuse la vascularisation murine pour la quantification de diamètre aortique dans un modèle murin d’anévrisme de l’aorte et de dissection.

Aortic aneurysm and dissection is associated with significant morbidity and mortality in the population and can be highly lethal. While animal models of ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of &#946;-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging

Surveillance des métastases tumorales et les lésions ostéolytiques avec bioluminescence et Micro CT Imaging

Following intracardiac delivery of MDA-MB-231-luc-D3H2LN cells to Nu/Nu mice, systemic metastases developed in the injected animals. Bioluminescence ...

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