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

Gostaríamos de agradecer a Mark Smith pela ajuda com imagem radiográfica. Este trabalho é apoiado pela NIH T32 subvenção para pesquisa interdisciplinar na doença Cardiovascular (BOA), a associação americana do coração (SMC) e o NIH R35 Grant (DKS).

Protocolos para manuseio de animal foram aprovados pelo Comitê de uso da Universidade de Maryland, Baltimore (número de animais protocolo 0116024) e institucionais Cuidado Animal e conduzidos de acordo com as normas internacionais de AAALAC.
1. preparação dos reagentes
<ol><li>
Heparina
	<ol>
<li>Diluir 250 µ l de 1000 sulfato de heparina U/mL em 50 mL de fosfato tampão salino tornar-se uma concentração final de 5 U/mL.</li>
		<li>Aquecer o heparinizado (5 U/mL) tamp...

<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. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+thoracic+aortic+dissection.">Molecular mechanisms of thoracic aortic dissection.</a> Journal of Surgical Research. 184 (2), 907-924 (2013).</li><li>Bruel, A., Ortoft, G., Oxlund, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+cross-links+in+collagen+is+associated+with+reduced+stiffness+of+the+aorta+in+young+rats.">Inhibition of cross-links in collagen is associated with reduced stiffness of the aorta in young rats.</a> Atherosclerosis. 140 (1), 135-145 (1998).</li><li>Martinez-Revelles, S., 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=Lysyl+oxidase+induces+vascular+oxidative+stress+and+contributes+to+arterial+stiffness+and+abnormal+elastin+structure+in+hypertension:+Role+of+p38MAPK.">Lysyl oxidase induces vascular oxidative stress and contributes to arterial stiffness and abnormal elastin structure in hypertension: Role of p38MAPK.</a> Antioxidants &amp; Redox Signaling. 27 (7), 379-397 (2017).</li><li>Kumar, D., Trent, M. 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. J., Carlson, D. D., Murry, C. E., Schwartz, S. M., Mahoney, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+Perfusion+and+Filling+of+Mouse+Coronary+Vasculature+as+Preparation+for+Micro+Computed+Tomography+Imaging.">Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging.</a> J Vis Exp. (60), e3740 (2012).</li><li>Cortell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silicone+rubber+for+renal+tubular+injection.">Silicone rubber for renal tubular injection.</a> Journal of Applied Physics. 26 (1), 158-159 (1969).</li><li>Bentley, M. D., Ortiz, M. C., Ritman, E. L., Romero, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+microcomputed+tomography+to+study+microvasculature+in+small+rodents.">The use of microcomputed tomography to study microvasculature in small rodents.</a> American Journal of Physiology - Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 282 (5), R1267-R1279 (2002).</li><li>Marxen, M., 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=MicroCT+scanner+performance+and+considerations+for+vascular+specimen+imaging.">MicroCT scanner performance and considerations for vascular specimen imaging.</a> Medical Physics. 31 (2), 305-313 (2004).</li><li>Yang, J., Yu, L. X., Rennie, M. Y., Sled, J. G., Henkelman, R. 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>

Imagem de micro-CT pode ser usada para fornecer reconstruções altamente detalhadas e tridimensionais de patologia vascular em modelos animais. Através da utilização de meios de contraste aprimorado intravasculares, tecidos moles não-avançado, tais como o lúmen de um vaso sanguíneo, podem ser diferenciados daqueles que estão aumentando. Enquanto o laser Doppler, microangiography, ressonância magnética, angiografia, histologia com microscopia confocal, ou dois fotões pode ser utilizada para avaliar leitos vasc...

A incidência da dissecção da aorta é 3 casos por 100.000 por ano1. Dissecção aórtica e doenças aneurismática conta para mais de 10.000 mortes nos Estados Unidos a cada ano, respondendo por 1-2% de todas as mortes em países ocidentais2. Dissecação da aorta é iniciada por uma lágrima na camada da íntima do vaso com a propagação de sangue através das camadas da parede da aorta sob pressões fisiológicas. As pressões de pulso elevada do paciente estão associadas com um aumento da incidência de dissecção e complicações. Tensão de cisalhamento da parede aumentado está associado com a expansão da parede da aorta conduz a uma formação de aneurisma3,4. Consequências da dissecção da aorta incluem a oclusão do fluxo sanguíneo para órgãos distantes, incluindo o cérebro, rins, intestinos e os membros, a formação de aneurismas crônicos, ruptura ou morte5,6,7.
Neste momento, os processos bioquímicos e celulares envolvidos na iniciação e progressão dos aneurismas da aorta e as dissecções são ainda mal compreendidos. Reprodutíveis modelos animais de aneurisma da aorta e dissecação são a chave para a compreensão de sua fisiopatologia. Β-aminopropionitrile (BAPN) é um inibidor da lisil oxidase, que impede que o cross-linking de elastina e colágeno e foi mostrado para alterar significativamente a estrutura da matriz extracelular vaso parede e sua integridade biomecânica6, 8. Roedores tratados com BAPN tem sido utilizados como um modelo animal comum de aneurisma da aorta e dissecação9,10.
Modalidades de imagem vasculares são instrumentais em identificar a patologia vascular, confirmando a patência do vaso e avaliar perfusão de órgão. Recentemente, a microtomografia computadorizada (micro-CT) tem sido utilizada para estudar o sistema vascular de ratos e, da mesma forma, animais de porte. Ao contrário do osso, a imagem axial dos vasos sanguíneos pela tomografia computadorizada é limitada, como sangue intraluminal é inerentemente relativamente radiotransparente. Quando combinado com agentes de contraste intravascular, no entanto, o micro-CT permite reconstruções tridimensionais detalhadas de animais vasculatures para o estudo da patologia vascular anatômico macro11.
O agente de contraste selecionado (consulte a Tabela de materiais) é uma borracha de silicone radiopaco que contém o cromato de chumbo e sulfato de chumbo. Em cima de perfusão na presença de um catalisador, que endurece rapidamente para formar um elenco de vasculatura com mínimas alterações na arquitetura macroanatômico dos vasos, fazendo com que a vasculatura altamente radiopaco em contraste com os tecidos de fundo quando examinou-se radiograficamente. Este agente de contraste é vantajoso porque é fácil de manusear e evita a degradação do tecido e perda de navio devido à quebra, frequentemente associada com corrosão elenco vascular. Como cura com encolhimento mínimo12, embarcações de sangue permanecem patentes e permitam uma avaliação correcta da vasculatura-macro animal em experiências não-sobrevivência. Trabalhos anteriores tem utilizado com sucesso o contraste radiopaco do silicone de borracha em uma variedade de estudos com animais. Especificamente, foi mostrada aplicabilidade em Visualizar a coronária, glomerular, placentária e circulações cerebral11,12,13,14,15 . Neste trabalho, detalhamos a metodologia de punção ventricular esquerda aberta para a perfusão intravascular de borracha de silicone radiopaco à base de chumbo para caracterizar quantitativamente a patologia da aorta BAPN-induzido em um modelo do rato por 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

Dissecção e aneurisma da aorta está associadas com significativa morbi -mortalidade na população e pode ser altamente letais. Enquanto existem modelos animais de doenças da aorta, na vivo imagens da vasculatura tem sido limitada. Nos últimos anos, a tomografia micro-computadorizada (micro-CT) surgiu como uma modalidade preferencial para grandes e pequenos vasos de imagem in vivo e ex vivo. Em conjunto com um método de fundição vascular, com sucesso usamos micro-CT para caracterizar a frequência e a distribuição de patologia da aorta no β-aminopropionitrile-tratada C57/Bl6 ratos. Limitações técnicas deste método incluem variações na qualidade da perfusão introduzida por má preparação de animais, a aplicação de metodologias adequadas para quantificação de tamanho de navio e a não-capacidade de sobrevivência deste procedimento. Este artigo detalha uma metodologia para a perfusão intravascular de uma borracha de silicone radiopaco à base de chumbo para a caracterização quantitativa da aortopathy em um modelo do rato do aneurisma e dissecação. Além de visualizar a patologia da aorta, esse método pode ser usado para examinar outros leitos vasculares na vivo ou camas vascular removidas post-mortem.

Para avaliar este protocolo, 20 ratos adultos masculinos, de fundo misto como descrito anteriormente,19 e 20-30 semanas de idade, com ou sem tratamento de BAPN, foram pintados com uma borracha de silicone radiopaco à base de chumbo (veja a tabela de materiais ) usando o protocolo detalhado acima. Eles foram submetidos a micro-CT varredura no dia seguinte (Figura 1 e Figura 2</st...

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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

Análise quantitativa de Micro-CT de Aortopathy em um modelo do rato de β-aminopropionitrile-induzida de aneurisma da aorta e dissecação

Este artigo descreve uma metodologia detalhada de usando uma borracha de silicone radiopaco à base de chumbo para perfundir vasculatura murino para quantificação do diâmetro da aorta em um modelo do rato de aneurisma da aorta e dissecação.

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

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