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

Vi vill tacka Mark Smith för hans hjälp med radiografisk imaging. Detta arbete stöds av NIH T32 bidraget för tvärvetenskaplig forskning i kardiovaskulär sjukdom (BOA), den amerikanska hjärtat Association (SMC) och NIH R35 Grant (DKS).

Protokollen för djurhantering godkändes av den institutionella djur vård och användning kommittén av University of Maryland, Baltimore (animaliskt protokollnummer 0116024) och genomfördes enligt AAALAC internationella standarder.
1. beredning av reagens
<ol><li>
Heparin
	<ol>
<li>Späd 250 µL 1000 U/mL heparin sulfat i 50 mL av fosfat buffrad koksaltlösning att göra en slutlig koncentration på 5 U/mL.</li>
		<li>Värma den hepariniserad (5 U/mL) fosfatbuffrad koksa...

<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>

Micro-CT imaging kan användas för att ge mycket detaljerade och tredimensionella rekonstruktioner av vaskulär patologi i djurmodeller. Med hjälp av intravaskulär kontrastförstärkt media, kan icke-förbättrade mjuka vävnader, såsom lumen av ett blodkärl, skiljas från dem som förbättrar. Laser Doppler, microangiography, magnetisk resonans angiografi, histologi med confocal eller två-foton mikroskopi kan användas för att bedöma kärlbäddar, de vanligtvis fokuserar på ett begränsat område av studie elle...

Incidensen av aortadissektion är 3 fall per 100.000 per år1. Aortadissektion och aneurysmatisk sjukdomar står för över 10 000 dödsfall i USA varje år 1-2% av alla dödsfall i västvärlden2. Aortadissektion initieras av en tår i intimans lagret av fartyget med förökningen av blod genom skikten av aortaväggen under fysiologiska tryck. Förhöjd patientens puls trycket är associerade med en ökad incidens av dissektion och komplikationer. Ökad vägg skjuvspänning är förknippat med aortaväggen expansionen leder till en aneurysm bildas3,4. Konsekvenserna av aortadissektion inkluderar ocklusion av blodflödet till avlägsna organ inklusive hjärnan, njurarna, tarmarna, och lemmar, bildandet av kronisk aneurysm, bristning eller död5,6,7.
För närvarande är de biokemiska och cellulära processerna som är involverade i initiering och progression av aorta aneurysm och dissektioner fortfarande bristfällig. Reproducerbara djurmodeller av aorta aneurysm och dissektion är nyckeln till att förstå deras patofysiologi. Β-aminopropionitrile (BAPN) är en Iysyl oxidas hämmare, vilket förhindrar tvärbindningen av elastin och kollagen och har visat sig signifikant fartyget vägg extracellulärmatrix och dess biomekaniska integritet6struktur, 8. Gnagare vilka behandlats med BAPN har använts som en gemensam djurmodell av aorta aneurysm och dissektion9,10.
Vaskulär avbildningsmetoder är avgörande för att identifiera vaskulär patologi, bekräftar fartyget patency och utvärdera orgel perfusion. Micro-datortomografi (mikro-CT) har nyligen använts för att studera vaskulatur möss och likaså medelstora djur. Till skillnad från ben är axial bildtagning av blodkärl genom datortomografi begränsad, eftersom intraluminal blod är till sin natur förhållandevis radiolucent. Kombination med intravaskulära kontrastmedel, kan dock micro-CT detaljerad tredimensionella rekonstruktioner av animaliska vasculatures för studier av makro-anatomiska vaskulär patologi11.
Det valda kontrastmedel är (se Tabell för material) en röntgentät silikongummi som innehåller bly kromat och blysulfat. Vid perfusion i närvaro av katalysator, det härdar snabbt för att bilda en avgjutning av kärlsystemet med minimala förändringar i den makro-anatomiska arkitekturen av fartygen, att göra vaskulatur mycket röntgentäta i kontrast till bakgrunden vävnader när undersökte Röntgenologiskt. Detta kontrastmedel är fördelaktigt eftersom det är lätt att hantera och undviker vävnad nedbrytning och fartyget förlust på grund av brott som ofta förknippas med vaskulär cast korrosion. Som det botar med minimal krympning12, fartyg rensas från blodet förbli patent och möjliggöra en korrekt bedömning av de animaliska makro-kärlsystemet i icke-survival experiment. Tidigare arbeten har framgångsrikt använt röntgentäta silikon gummi-kontrast i en mängd studier på djur. Specifikt, har tillämpligheten visualisera den koronar, glomerulär, placenta, och cerebral cirkulationer11,12,13,14,15 visat. I detta papper detalj vi methodologyen av öppna vänster kammare punktering för den intravaskulär perfusionen av blybaserade röntgentäta silikongummi att kvantitativt karakterisera BAPN-inducerad aorta patologi i en musmodell av mikro-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

Aorta aneurysm och dissektion är förknippad med betydande sjuklighet och dödlighet i befolkningen och kan vara mycket dödlig. Medan djurmodeller av aorta sjukdom existerar, begränsats i vivo imaging av vaskulatur. Under de senaste åren, mikro-datoriserad tomografi (mikro-CT) har vuxit fram som en rekommenderad modaliteten för imaging både stora och små fartyg både i vivo och ex vivo. I samband med en metod av vaskulär gjutning, har vi framgångsrikt använt mikro-CT för att karakterisera frekvens och distribution av aorta patologi i β-aminopropionitrile-behandlade C57/Bl6 möss. Tekniska begränsningar av denna metod inkluderar variationer i kvaliteten på perfusionen infördes genom dålig djur förberedelse, tillämpningen av lämpliga metoder för fartygets storlek kvantifiering och icke-överlevnadsförmågan för detta förfarande. Den här artikeln beskriver en metod för den intravaskulär perfusionen av ett bly-baserade röntgentäta silikongummi för kvantitativa karakterisering av aortopathy i en musmodell av aneurysm och dissektion. Förutom visualisera aorta patologi, kan denna metod användas för att pröva andra kärlbäddar i vivo eller kärlbäddar bort obduktion.

För att utvärdera detta protokoll, 20 manliga vuxna möss, blandad bakgrund som tidigare beskrivits19 och 20-30 vecken av ålder, med eller utan BAPN behandling, var perfusion med en blybaserade röntgentäta silikongummi (se tabell för material ) med hjälp av protokollet som anges ovan. De genomgick mikro-datortomografi följande dag (figur 1 och figur 2). Det fanns ...

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

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

Kvantitativa Micro-CT analys av Aortopathy i en musmodell av β-aminopropionitrile-inducerad aorta Aneurysm och dissektion

Denna artikel beskriver en detaljerad metod för att använda en röntgentät blybaserade silikongummi för att BEGJUTA den murina vaskulatur för aorta diameter kvantifiering i en musmodell av aorta aneurysm och dissektion.

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

Övervakning tumör metastaser och Osteolytiska lesioner med mareld och Micro CT

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

A New Murine Model of Endovascular Aortic Aneurysm Repair

En ny mus modell av endovaskulär aortaaneurysm reparation

Endovascular aneurysm exclusion is a validated technique to prevent aneurysm rupture. Long-term results highlight technique limitations and new aspects of ...

Quantitative Analysis and Characterization of Atherosclerotic Lesions in the Murine Aortic Sinus

Kvantitativ Analys och karakterisering av aterosklerotiska lesioner i murina Aorta Sinus

Atherosclerosis is a disease of the large arteries and a major underlying cause of myocardial infarction and stroke. Several different mouse models have ...

Using the Sleeve Technique in a Mouse Model of Aortic Transplantation - An Instructional Video

Med ärm-tekniken i en musmodell av aorta Transplantation - en instruktionsvideo

Orthotopic aortic transplantation using the sleeve technique reduces injury to the aorta with failure rate of only 10-20%. The time to anastomose the ...

Dissection of the Mouse Pancreas for Histological Analysis and Metabolic Profiling

Dissektion av mus bukspottkörteln för histologisk analys och metabolisk profilering

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at ...

Creation of a Rodent Model of Abdominal Aortic Aneurysm by Blocking Adventitial Vasa Vasorum Perfusion

Skapa en gnagare modell av pulsåderbråck i buken genom att blockera Adventitial Vasa Vasorum Perfusion

The adventitial vasa vasorum (VV) provides oxygen and nourishment to the aortic wall. Hypoxia in the aortic wall can cause enlarged abdominal aortic ...

Induction and Micro-CT Imaging of Cerebral Cavernous Malformations in Mouse Model

Insugnings- och Micro-CT-avbildning av Cerebral Cavernous missbildningar i musmodell

Mutations in the CCM1 (aka KRIT1), CCM2, or CCM3 (aka PDCD10) gene cause cerebral cavernous malformation (CCM) in humans. Mouse models of CCM disease have ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet mätning av mus mesenterica artär med Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Murine Surgical Model of Topical Elastase Induced Descending Thoracic Aortic Aneurysm

Murine kirurgisk modell av topikal elastase inducerad fallande Thorax aortaaneurysm

According to the Center for Disease Control, aortic aneurysms (AAs) were considered a leading cause of death in all races and both sexes from 1999-2016. ...

Porcine Model of Infrarenal Abdominal Aortic Aneurysm

Svin modell av Infrarenal buken aortaaneurysm

Large animal models to study abdominal aortic aneurysms are sparse. The purpose of this model is to create reproducible, clinically significant infrarenal ...