Name: assessment and characterization of hyaloid vessels in mice
Uploaded: 2019-05-15T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice at JoVE.com

Questo lavoro è stato supportato dalle sovvenzioni del National Institutes of Health (NIH) (R01 EY024963 ed EY028100) a J.C. . La procedura di isolamento degli ialoidi descritta in questo studio è stata adattata con la modifica da protocolli generosamente condivisi dai dottori Richard Lang, Toshihide Kurihara e Lois Smith, di cui gli autori sono grati.

Tutti gli animali sono stati trattati in conformità con la dichiarazione dell'Associazione per la ricerca in visione e oftalmologia (ARVO) per l'uso degli animali in Oftalmic e Vision Research per esperimenti sugli animali, seguendo le Linee guida degli Istituti Nazionali di Salute ( NIH) per quanto riguarda la cura e l'uso degli animali per le procedure sperimentali e le norme stabilite dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) del Boston Children's Hospital. Lrp5-/- topi (stock n. 0...

<ol>
	<li>Lutty, G. A., McLeod, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+hyaloid,+choroidal+and+retinal+vasculatures+in+the+fetal+human+eye.">Development of the hyaloid, choroidal and retinal vasculatures in the fetal human eye.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 62, 58-76 (2018).</li><li>Anand-Apte, B., Hollyfield, J., Besharse, J., Bok, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+anatomy+of+the+retinal+and+choroidal+vasculature.">Developmental anatomy of the retinal and choroidal vasculature.</a> The Retina and its Disorders. , (2011).</li><li>Hobbs, R. P., Hartnett, M. E., Hartnett, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+2:+The+hyaloidal+vasculature+and+its+role+in+development.">Chapter 2: The hyaloidal vasculature and its role in development.</a> Pediatric Retina: Second Edition. , (2013).</li><li>Fruttiger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+the+retinal+vasculature.">Development of the retinal vasculature.</a> Angiogenesis. 10 (2), 77-88 (2007).</li><li>Saint-Geniez, M., D'Amore, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+pathology+of+the+hyaloid,+choroidal+and+retinal+vasculature.">Development and pathology of the hyaloid, choroidal and retinal vasculature.</a> The International Journal of Developmental Biology. 48 (8-9), 1045-1058 (2004).</li><li>Ito, M., Yoshioka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regression+of+the+hyaloid+vessels+and+pupillary+membrane+of+the+mouse.">Regression of the hyaloid vessels and pupillary membrane of the mouse.</a> Anatomy and Embryology. 200 (4), 403-411 (1999).</li><li>Stahl, A., 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=The+mouse+retina+as+an+angiogenesis+model.">The mouse retina as an angiogenesis model.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 51 (6), 2813-2826 (2010).</li><li>Liu, C. H., Wang, Z., Sun, Y., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+ocular+angiogenesis:+from+development+to+pathologies.">Animal models of ocular angiogenesis: from development to pathologies.</a> FASEB Journal. 31 (11), 4665-4681 (2017).</li><li>Shastry, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Persistent+hyperplastic+primary+vitreous:+congenital+malformation+of+the+eye.">Persistent hyperplastic primary vitreous: congenital malformation of the eye.</a> Clinical &amp; Experimental Ophthalmology. 37 (9), 884-890 (2009).</li><li>Lobov, I. B., 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=WNT7b+mediates+macrophage-induced+programmed+cell+death+in+patterning+of+the+vasculature.">WNT7b mediates macrophage-induced programmed cell death in patterning of the vasculature.</a> Nature. 437 (7057), 417-421 (2005).</li><li>Kato, 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=Cbfa1-independent+decrease+in+osteoblast+proliferation,+osteopenia,+and+persistent+embryonic+eye+vascularization+in+mice+deficient+in+Lrp5,+a+Wnt+coreceptor.">Cbfa1-independent decrease in osteoblast proliferation, osteopenia, and persistent embryonic eye vascularization in mice deficient in Lrp5, a Wnt coreceptor.</a> The Journal of Cell Biology. 157 (2), 303-314 (2002).</li><li>Xia, C. H., 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=A+model+for+familial+exudative+vitreoretinopathy+caused+by+LPR5+mutations.">A model for familial exudative vitreoretinopathy caused by LPR5 mutations.</a> Human Molecular Genetics. 17 (11), 1605-1612 (2008).</li><li>Xu, 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=Vascular+development+in+the+retina+and+inner+ear:+control+by+Norrin+and+Frizzled-4,+a+high-affinity+ligand-receptor+pair.">Vascular development in the retina and inner ear: control by Norrin and Frizzled-4, a high-affinity ligand-receptor pair.</a> Cell. 116 (6), 883-895 (2004).</li><li>Ye, 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=Norrin,+frizzled-4,+and+Lrp5+signaling+in+endothelial+cells+controls+a+genetic+program+for+retinal+vascularization.">Norrin, frizzled-4, and Lrp5 signaling in endothelial cells controls a genetic program for retinal vascularization.</a> Cell. 139 (2), 285-298 (2009).</li><li>Ohlmann, A. V., Adamek, E., Ohlmann, A., Lutjen-Drecoll, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Norrie+gene+product+is+necessary+for+regression+of+hyaloid+vessels.">Norrie gene product is necessary for regression of hyaloid vessels.</a> Investigative Ophthalmology &amp; Visual Science. 45 (7), 2384-2390 (2004).</li><li>Chen, J., 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=Retinal+expression+of+Wnt-pathway+mediated+genes+in+low-density+lipoprotein+receptor-related+protein+5+(Lrp5)+knockout+mice.">Retinal expression of Wnt-pathway mediated genes in low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (Lrp5) knockout mice.</a> PLoS One. 7 (1), 30203 (2012).</li><li>Nayak, G., 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=Developmental+vascular+regression+is+regulated+by+a+Wnt/beta-catenin,+MYC+and+CDKN1A+pathway+that+controls+cell+proliferation+and+cell+death.">Developmental vascular regression is regulated by a Wnt/beta-catenin, MYC and CDKN1A pathway that controls cell proliferation and cell death.</a> Development. 145 (12), (2018).</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=Astrocyte+pVHL+and+HIF-alpha+isoforms+are+required+for+embryonic-to-adult+vascular+transition+in+the+eye.">Astrocyte pVHL and HIF-alpha isoforms are required for embryonic-to-adult vascular transition in the eye.</a> The Journal of Cell Biology. 195 (4), 689-701 (2011).</li><li>Huang, T. 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=Deletion+of+HIF-1alpha+partially+rescues+the+abnormal+hyaloid+vascular+system+in+Cited2+conditional+knockout+mouse+eyes.">Deletion of HIF-1alpha partially rescues the abnormal hyaloid vascular system in Cited2 conditional knockout mouse eyes.</a> Molecular Vision. 18, 1260-1270 (2012).</li><li>Yoshikawa, 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=Developmental+regression+of+hyaloid+vasculature+is+triggered+by+neurons.">Developmental regression of hyaloid vasculature is triggered by neurons.</a> The Journal of Experimental Medicine. 213 (7), 1175-1183 (2016).</li><li>Garcia, C. 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=The+function+of+VEGF-A+in+lens+development:+formation+of+the+hyaloid+capillary+network+and+protection+against+transient+nuclear+cataracts.">The function of VEGF-A in lens development: formation of the hyaloid capillary network and protection against transient nuclear cataracts.</a> Experimental Eye Research. 88 (2), 270-276 (2009).</li><li>Hurskainen, 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=Abnormal+maturation+of+the+retinal+vasculature+in+type+XVIII+collagen/endostatin+deficient+mice+and+changes+in+retinal+glial+cells+due+to+lack+of+collagen+types+XV+and+XVIII.">Abnormal maturation of the retinal vasculature in type XVIII collagen/endostatin deficient mice and changes in retinal glial cells due to lack of collagen types XV and XVIII.</a> FASEB journal. 19 (11), 1564-1566 (2005).</li><li>Fukai, N., 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=Lack+of+collagen+XVIII/endostatin+results+in+eye+abnormalities.">Lack of collagen XVIII/endostatin results in eye abnormalities.</a> The EMBO Journal. 21 (7), 1535-1544 (2002).</li><li>McKeller, R. N., 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=The+Arf+tumor+suppressor+gene+promotes+hyaloid+vascular+regression+during+mouse+eye+development.">The Arf tumor suppressor gene promotes hyaloid vascular regression during mouse eye development.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (6), 3848-3853 (2002).</li><li>Hackett, S. F., Wiegand, S., Yancopoulos, G., Campochiaro, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angiopoietin-2+plays+an+important+role+in+retinal+angiogenesis.">Angiopoietin-2 plays an important role in retinal angiogenesis.</a> Journal of Cellular Physiology. 192 (2), 182-187 (2002).</li><li>Chang, B., 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=Haploinsufficient+Bmp4+ocular+phenotypes+include+anterior+segment+dysgenesis+with+elevated+intraocular+pressure.">Haploinsufficient Bmp4 ocular phenotypes include anterior segment dysgenesis with elevated intraocular pressure.</a> BMC Genetics. 2, 18 (2001).</li><li>Wang, Z., 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=Pharmacologic+Activation+of+Wnt+Signaling+by+Lithium+Normalizes+Retinal+Vasculature+in+a+Murine+Model+of+Familial+Exudative+Vitreoretinopathy.">Pharmacologic Activation of Wnt Signaling by Lithium Normalizes Retinal Vasculature in a Murine Model of Familial Exudative Vitreoretinopathy.</a> The American Journal of Pathology. 186 (10), 2588-2600 (2016).</li><li>Gong, 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=Optimization+of+an+Image-Guided+Laser-Induced+Choroidal+Neovascularization+Model+in+Mice.">Optimization of an Image-Guided Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model in Mice.</a> PLoS One. 10 (7), 0132643 (2015).</li><li>Kishimoto, A., 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=Histochemical+characteristics+of+regressing+vessels+in+the+hyaloid+vascular+system+of+neonatal+mice:+Novel+implication+for+vascular+atrophy.">Histochemical characteristics of regressing vessels in the hyaloid vascular system of neonatal mice: Novel implication for vascular atrophy.</a> Experimental Eye Research. 172, 1-9 (2018).</li><li>Lang, R. A., Bishop, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Macrophages+are+required+for+cell+death+and+tissue+remodeling+in+the+developing+mouse+eye.">Macrophages are required for cell death and tissue remodeling in the developing mouse eye.</a> Cell. 74 (3), 453-462 (1993).</li><li>Riazifar, H., 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=Phenotypic+and+functional+characterization+of+Bst+/-+mouse+retina.">Phenotypic and functional characterization of Bst+/- mouse retina.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 8 (8), 969-976 (2015).</li></ol>

Le tecniche per valutare e caratterizzare i vasi ialidi sono procedure intuitive e necessarie per osservare la regressione dei vasi ialidi nei modelli animali, per consentire studi sui meccanismi alla base della regressione vascolare durante lo sviluppo. Mentre l'imaging retinico in vivo consente l'osservazione longitudinale della regressione ialidea nello stesso animale, l'accesso a un sistema di imaging del reddito dei roditori per OCT e FFA può essere un fattore limitante. Inoltre, l'imaging in vivo nei topi vivi non...

L'afflusso di sangue nell'occhio è essenziale per garantire il normale sviluppo della retina e dei tessuti oculari circostanti e per dotare una corretta funzione visiva. Ci sono tre letti vascolari nell'occhio: la vascolatura retinica, la choroide e una rete circolatoria embrionale transitoria di vasi ialoidi. Lo sviluppo della vascolatura oculare richiede una coordinazione spaziale e temporale durante l'embriogenesi e la maturazione dei tessuti. Tra i tre letti vascolari, la vascolatura ialoide è il primo sistema funzionale di approvvigionamento del sangue a fornire nutrizione e ossigeno alla lente embrionale appena formata e alla retina in via di sviluppo. I vasi ialoidi regrediscono nello stesso momento in cui le vaslazioni della retina si sviluppano e maturano1. La regressione della vascolatura iatalide è fondamentale per consentire un chiaro percorso visivo per lo sviluppo della funzione visiva; quindi, questo processo di regressione vascolare è importante quanto la crescita della vascolatura retinica. La regressione ialidea alterata può portare a malattie oculari. Inoltre, la regressione dei vasi ialoidi fornisce un sistema modello per studiare i meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nella regolazione della regressione vascolare, che possono avere implicazioni per la regolazione angiogenica anche in altri organi.
La vascolatura ialoide, derivata dall'arteria iataloide (HA), è composta da vasa hyaloidea (VHP), tunica vasculosa lentis (TVL) e membrana pupillare (PM). Fornisce nutrimento alla retina in via di sviluppo, alla vitrea primaria e alla lente durante lo sviluppo embrionale2. A sorgere dall'HA, VHP si dirama anteriormente attraverso la vetrezia fino alla lente. La TVL coppa la superficie posteriore della capsula lente, e anastomosi al PM, che si collega alle arterie ciliari anteriori, coprendo la superficie anteriore della lente2,3, con conseguente formazione di una rete di vasi nel PM 3 (COM del nome , 4 DEL psu' , 5. È interessante notare che non ci sono vene nella vascolatura iatilla, e il sistema fa uso di vene conoidali per realizzare il drenaggio venoso.
Nell'embrione umano, la vascolatura ialoide è quasi completa alla nona settimana di gestazione e inizia a regredire quando compaiono i primi vasi retinici, durante il quarto mese di gestazione2. A partire dall'atrofia del VHP, regressione delle reti capillari del TVL, il PM, e, infine, l'HA avviene successivamente2,3. Nel frattempo, iniziano a formarsi le ritrazioni vitree primarie e il vitreoso secondario, composto dai componenti della matrice extracellulare, comprese le fibre di collagene. Entro il sesto mese di gestazione, il vitreoprimario primario è ridotto a un piccolo canale trasparente che si estende dal disco nervoso ottico all'obiettivo, chiamato canale o canale ialio del Cloquet, e il vitreo secondario diventa il componente principale del segmento posteriore 2 Il nome del sistema , 3. La circolazione ialidea svanisce per lo più a 35-36 settimane di gestazione, poco prima della nascita3.
A differenza degli esseri umani, in cui la vascolatura ialoide è completamente regredita alla nascita, il sistema vascolare ialoide del topo inizia a regredire dopo la nascita. Poiché la retina del topo nasce vasi avascolari e retinici si sviluppano postnatmente, i vasi ialoidi regrediscono contemporaneamente dal giorno postnatale (P) 4 e sono per lo più completamente regrediti da P216 (Figura 1). Il PM scompare prima tra P10 e P12, e il VHP scompare tra P12 e P16, mentre un piccolo numero di cellule TVL e HA rimangono anche a P16, e da P21 il sistema di regressione vascolare ialoide è quasi completo6. Nel frattempo, la vascolatura della retina inizia a svilupparsi dopo la nascita. Lo strato superficiale del plesso vascolare si estende completamente alla retina periferica a P7–P8, lo strato profondo (situato nello strato plexiforme esterno) si sviluppa da P7-P12 e, infine, il plesso intermedio nello strato plexiforme interno si sviluppa tra P12 e P157 . Man mano che la vascolatura retinica si sviluppa, sostituisce gradualmente la funzione di regredire concomitante i vasi ialoidi, fornendo nutrizione e ossigeno all'occhio in via di sviluppo. L'occorrenza postnatale della regressione dei vasi ialoidi nei topi fornisce un modello sperimentale facilmente accessibile per osservare e studiare la vascolatura ialoide, nonché la base molecolare che regola i processi di regressione vascolare sia fisiologici che patologiche8.
Il fallimento della regressione ialoide può essere visto in malattie come il PHPV, che è una rara anomalia congenita dello sviluppo dell'occhio risultante da una regressione non riuscita o incompleta della vascolatura embrionale, vitreos primaria e ialoide9. I meccanismi che regolano il processo di regressione della vascolatura ialoide sono complicati e ampiamente studiati. Una delle principali vie molecolari essenziali per la normale regressione dei vasi ialidi è la via di segnalazione Wnt10, poiché le mutazioni genetiche in questa via che interessano sia il ligando Wnt che i recettori sono state collegate con PHPV nell'uomo9. Studi sperimentali hanno identificato un ligando Wnt, Wnt7b, che è prodotto dai macrofagi intorno ai vasi ialoidi nell'occhio in via di sviluppo per mediare questo processo di regressione. Wnt7b attiva la segnalazione wnt legandosi con i recettori frizzled4 (F-D4)/LRP5 nelle cellule endoteliali adiacenti per avviare l'apoptosi cellulare, portando alla regressione dei vasi ialoidi10. Di conseguenza, i topi carenti di Wnt7bmostrano una persistenza di vasi ischemidi10. Allo stesso modo, un ligando Wnt non convenzionale, Norrin (codificato dal gene Ndp), si lega anche all'F-D4/LRP5 per indurre la regressione del vaso iadilido durante lo sviluppo. Ndpy/-, Lrp5-/-e Fzd4-/- visualizzano tutti la regressione della nave ialoide posticipata, sostenendo un ruolo normativo critico della segnalazione Wnt11,12, 13,14,15,16. Inoltre, un altro corecettore Wnt LRP6 si sovrappone a LRP5 nella loro funzione di modulazione del percorso di segnalazione Wnt nelle cellule endoteliali vascolari ialoidi17. Altri fattori che possono anche contribuire alla regressione ialoide includono il fattore ipossia-inducibile18,19, fattore di crescita endoteliale vascolare20,21, collagene-1822, 23, Arf24, angiopoietin-225e proteina morfogenetica ossea-426. In questo articolo, utilizziamo i topi Lrp5-/- come modello di vasi ialidi persistenti per dimostrare le tecniche di valutazione e caratterizzazione della vascolatura ialidea attraverso metodi sia in vivo che ex vivo.
La visualizzazione della vascolatura iatloide in vivo ed ex vivo è essenziale per studiare i meccanismi di regressione della nave ialoide. Gli attuali metodi per osservare la vascolatura iataide si concentrano principalmente sulla visualizzazione e l'analisi di VHP e HA, attraverso immagini dello OCT e FFA, sezioni trasversali oculari e il supporto piatto ialoide. Oct e FFA sono potenti strumenti di imaging in vivo, consentendo l'osservazione longitudinale negli animali vivi dopo che hanno aperto gli occhi. Inoltre, il supporto piatto ialoide isolato fornisce la visualizzazione dell'intera vascolatura ialoide e un mezzo per ottenere una quantificazione accurata del numero di navi. Eppure la natura delicata e fragile delle navi ialoidi e le conseguenti difficoltà tecniche del suo isolamento possono averne limitato l'uso nella ricerca oculistica un po'10,17,27. In questo articolo, forniamo un protocollo dettagliato della visualizzazione dei vasi ialidi, combinando sia l'imaging della retina viva in vivo che il supporto piatto ialoide isolato ex vivo per migliorare la fattibilità di queste tecniche. Questo protocollo è stato adattato con la modifica e l'espansione da pubblicazioni precedenti sul metodo in vivo di imaging live fundus e OCT28 e sul metodo ex vivo del supporto piatto ialoide isolato11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:997px;" width="998">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">AK-Fluor (fluorescein injection, USP)</td>
			<td style="width:191px;">Akorn</td>
			<td style="width:156px;">17478-253-10</td>
			<td style="width:296px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Anti-CD31 antibody</td>
			<td style="width:191px;">Abcam</td>
			<td style="width:156px;">ab28364</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Antifade mounting medium</td>
			<td style="width:191px;">Thermo Fisher</td>
			<td style="width:156px;">S2828</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Antifade Mounting Medium with DAPI</td>
			<td style="width:191px;">Vector Laboratories</td>
			<td style="width:156px;">H-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Artificial tear eyedrop</td>
			<td style="width:191px;">Systane</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Bovine serum albumin (BSA)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">A2058</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">C57BL/6J mice</td>
			<td style="width:191px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:156px;">Stock NO: 000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Calcium chloride (CaCl2)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">C1016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Cryostat</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:156px;">CM3050S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Cryostat</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:156px;">CM3050 S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Cyclopentolate hydrochloride and phenylephrine hydrochloride eyedrop</td>
			<td>Cyclomydril</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gelatin&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">G9382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Goat anti-Rabbit IgG (H+L) Cross-Adsorbed Secondary Antibody, Alexa Fluor 488</td>
			<td style="width:191px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">A-11008</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heating board</td>
			<td style="width:191px;">Lab-Line Instruments Inc.</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:355px;">Isolectin GS-IB4, 594 conjugate</td>
			<td style="width:191px;">ThermoFisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">I21413</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Ketamine hydrochloride injection</td>
			<td style="width:191px;">KetaVed</td>
			<td style="width:156px;">NDC 50989-996-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Lrp5-/- mice</td>
			<td style="width:191px;">The Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:156px;">Stock NO. 005823</td>
			<td>Developed by Deltagen Inc., San Mateo, CA</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Micron IV and OCT</td>
			<td style="width:191px;">Phoenix Research Labs</td>
			<td style="width:156px;">N/A</td>
			<td>Imaging software: InSight</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microscope</td>
			<td style="width:191px;">Zeiss</td>
			<td style="width:156px;">discovery v8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microsurgery forceps</td>
			<td style="width:191px;">Scanlan International</td>
			<td style="width:156px;">4004-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Microsurgery scissors</td>
			<td style="width:191px;">Scanlan International</td>
			<td style="width:156px;">6006-44</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Optimal cutting temperature compound</td>
			<td style="width:191px;">Tissue-Tek</td>
			<td style="width:156px;">4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Optimal cutting temperature compound</td>
			<td style="width:191px;">Agar Scientific</td>
			<td style="width:156px;">AGR1180</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde (16%)</td>
			<td>Electron&#160;Microscopy&#160;Sciences</td>
			<td style="width:156px;">15710</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:355px;">Peel-A-Way disposable embedding molds (tissue molds)</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:156px;">12-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phosphate-buffered saline (PBS) buffer (10X)</td>
			<td style="width:191px;">Teknova</td>
			<td style="width:156px;">P0496</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Slide cover glass</td>
			<td style="width:191px;">Premiere</td>
			<td style="width:156px;">94-2222-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Superfrost microscope slides&#160;</td>
			<td style="width:191px;">Fisherbrand</td>
			<td style="width:156px;">12-550-15</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Triton X-100</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:156px;">X100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:355px;">Xylazine sterile solution</td>
			<td style="width:191px;">Akorn: AnaSed</td>
			<td style="width:156px;">NDC: 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment and characterization of hyaloid vessels in mice

Nell'occhio, i vasi ialidi embrionali nutrono la lente e la retina in via di sviluppo e regrediscono quando i vasi retinici si sviluppano. La regressione persistente o fallita dei vasi ialidi può essere osservata in malattie come il vitreo primario iperplastico persistente (PHPV), che porta a un percorso luminoso ostruito e a una compromissione della funzione visiva. Comprendere i meccanismi alla base della regressione dei vasi ialoidi può portare a nuove intuizioni molecolari sul processo di regressione vascolare e a potenziali nuovi modi per gestire le malattie con vasi ialidi persistenti. Qui descriviamo le procedure per l'imaging dello ialoide nei topi vivi con tomografia a coerenza ottica (OCT) e fundus fluorescein angiografia (FFA) e un protocollo tecnico dettagliato di isolamento e ialoide flat-mount ex vivo per l'analisi quantitativa. I topi da knockout 5 (LRP5) correlati al recettore della lipoproteina a bassa densità sono stati utilizzati come modello sperimentale di vasi ialidi persistenti, per illustrare le tecniche. Insieme, queste tecniche possono facilitare una valutazione approfondita dei vasi ialoidi come modello sperimentale di regressione vascolare e studi sul meccanismo dei vasi ialoidi persistenti.

Immagini in vivo di vasi ialidi in topi vivi Figura 3 A rivela viste trasversali delle immagini dello OCT per i tessuti retina e ialoidi nei topi WT e Lrp5-/-di 3 mesi, un modello animale con ipoteride persistente. L'occhio WT mostra l'assenza di tessuto ialoide, mentre l'occhio Lrp5-/-mostra due vasi ialoidi persistenti derivati dalla testa del nervo ottico. Figura 3 B...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice at JoVE.com

Assessment and Characterization of Hyaloid Vessels in Mice

Questo protocollo descrive metodi sia in vivo che ex vivo per visualizzare e caratterizzare completamente i vasi ialoidi, un modello di regressione vascolare negli occhi del topo, utilizzando la tomografia a coerenza ottica e l'angiografia fundus fluorescein per l'imaging dal vivo e l'ex vivo isolamento e successivo montaggio piatto di iauide per l'analisi quantitativa.

Valutazione e caratterizzazione delle navi ialoidi nei topi

In the eye, the embryonic hyaloid vessels nourish the developing lens and retina and regress when the retinal vessels develop. Persistent or failed ...

Il nostro protocollo prevede misure sia in vivo che ex vivo per visualizzare e caratterizzare la vascolarizzazione ialoide all'interno dell'occhio come utile modello sperimentale per lo studio della regressione vascolare. Questa tecnica combina sia l'osservazione longitudinale in vivo dei vasi ialoidi nei topi vivi che la visualizzazione ex vivo e la quantificazione accurata di vasi ialoidi interi sezionati. La nostra tecnica fornisce un metodo pratico e fattibile per lo studio della patogenesi e dei meccanismi di base della vascucolatura fetale persistente.Questo metodo fornisce anche informazioni sui meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nella regolazione della regressione vascolare oculare che possono essere rilevanti per la ricerca sull'angiogenesi in altri organi. I passaggi di isolamento hyaloid possono essere tecnicamente impegnativi per i principianti. Molta pratica e pazienza aiuteranno a garantire una dissezione di successo.La visualizzazione di questo metodo fornirà informazioni pratiche dettagliate e suggerimenti sulla tecnica che possono aiutare gli spettatori a padroneggiare le competenze in modo più efficiente. Per la tomografia a coerenza ottica o l'imaging OCT, regolare il mouse e la sonda in modo che la testa del nervo ottico si trova al centro del campo visivo nell'immagine del fondo e regolare la messa a fuoco e l'angolo della linea indicata nel software di imaging OCT per rivelare i vasi ialoidi persistenti prima di ottenere immagini. Per l'imaging angiografico della fluoresceina fundus dei vasi ialoidi, regolare leggermente l'allineamento per posizionare la testa del nervo ottico al centro del campo visivo e cambiare il filtro del microscopio in un canale fluorescente verde.Quindi concentrati sui vasi ialoidi persistenti e ottieni più immagini in postinjection uno, tre, cinque e 10 minuti per determinare il miglior punto di tempo per il rapporto segnale-sfondo per osservare i vasi. Per la dissezione e la visualizzazione dei vasi ialoidi ex vivo utilizzare le forcep di microchirurgia per aprire le palpebre di un topo postnatale day-eight e posizionare le forcep di microchirurgia curve sotto il globo nell'orbita di un occhio per afferrare il nervo ottico senza spremere il bulbo oculare. Tirare delicatamente e rimuovere il bulbo oculare con le forcep e fissare l'occhio in paraformaldeide al 4% a temperatura ambiente.Dopo 30 minuti trasferire i bulbi oculari fissi in PBS ghiacciato sotto un microscopio a dissezione e iniettare 50 microlitri di soluzione di gelatina nel corpo vitreo del bulbo oculare in quattro diversi siti uniformemente distanziati intorno al limbo. Quindi incubare il bulbo oculare sul ghiaccio per 30 minuti per solidificare la gelatina iniettata all'interno dello spazio vitreo. Quando la gelatina è guarita trasferire il bulbo oculare in una piastra di Petri di PBS al microscopio di sezionazione e utilizzare forbici microchirurgia per fare un'incisione al limbo per rimuovere la cornea.Tagliare e rimuovere il nervo ottico al microscopio di sezionazione. Usando due paia di forcep si staccano e scartano gli strati di epitelio di sclera, coroide e pigmento retinico, seguiti dalla rimozione dell'iride. Con il lato del nervo ottico della retina rivolto verso l'alto e le lenti rivolte verso il basso, iniettare 50 microlitri di PBS appena sotto la tazza di retina per consentire l'accumulo del PBS tra il corpo vitreo gelatinizzato e la retina.Utilizzare le forcep di microchirurgia per sbucciare delicatamente la tazza di retina e il corpo ciliario dal corpo vitreo. Utilizzando una pipetta di trasferimento trasferire la tazza di gelatina contenente il tessuto ialoide immerso in PBS in uno scivolo al microscopio. E capovolgiamo i tessuti rimanenti in modo che l'obiettivo sia rivolto verso l'alto.Quindi sollevare la lente e allentare delicatamente la connessione tra la lente tunica vasculosa lentis e la vasa hyaloidea propria prima di tagliare l'arteria ialoide con le forbici microchirurgia per rimuovere la lente tunica vasculosa lentis. Mantenere la regione vasa hyaloidea propria della tazza ialoide per il supporto piatto. Per il montaggio piatto dei campioni di vasi ialoidi sciacquare delicatamente la tazza ialoide con PBS fresco per rimuovere eventuali detriti di dissezione.Con il tessuto che galleggia in PBS utilizzare forcelle di microchirurgia per disporre delicatamente e regolare la posizione della tazza ialoide gelatinizzata in modo che il bordo della tazza sia rivolto verso il basso. Posizionare lo scivolo con la tazza ialoide immersa in PBS su uno scaldascivole a 37 gradi Celsius. Dopo che la gelatina si scioglie e gli appiattimenti ialoidi rimuovono lo scivolo quando è appena asciutto e aggiungono una goccia di mezzo di montaggio anti-dissolvenza con DAPI per macchiare i nuclei nei vasi ialoidi.Quindi posizionare delicatamente un coverslip sull'ialoide per completare il supporto piatto. Per immagini la colorazione DAPI dei vasi ialoidi trasferire il campione montato sullo stadio di un microscopio fluorescente e confermare che l'arteria ialoide centrale è visibile. Quindi identificare i rami del vaso direttamente derivati dall'arteria ialoide e contare manualmente il numero di rami del vaso per la quantificazione.Qui, vengono mostrate viste trasversali delle immagini degli OCT per i tessuti retina e ialoidi di tipo selvatico di tre mesi e proteine correlate al recettore della lipoproteina a bassa densità cinque o topi knockout LRP5, un modello animale con vasi ialoidi persistenti. In questi fundus fluorescein immagini di vasi ialoidi persistenti si osservano otto rami di vasi ialoidi nel corpo vitreo di topi knockout di sei settimane mentre nessun residuo dei vasi ialoidi è osservato in animali di tipo selvatico della stessa età. In questi recipienti ialoidi piatti montano le cellule vascolari e i macrofagi associati possono essere identificati dalla loro colorazione NUCLEARE DAPI.E ogni linea di cellule che si ramificano dall'arteria ialoide centrale rappresenta un vaso di vasa hyaloidea propria. I topi di tipo selvatico hanno una media di 12 rami di vasi ialoidi all'ottavo giorno postnatale, mentre i cuccioli knockout LRP5 abbinati all'età mostrano circa 25 rami di vasi ialoidi che dimostrano una regressione significativamente compromessa della vascucolatura ialoide. Inoltre, lo sviluppo vascolare della retina ritardata e incompleta si osserva anche nei cuccioli knockout LRP5.In effetti, i vasi ialoidi possono ancora essere identificati nelle sezioni trasversali delle sezioni del tessuto oculare knockout LRP5 all'ottavo giorno postnatale. Mentre gli occhi di tipo selvaggio non mostrano più questi vasi. La cosa più importante da ricordare è essere gentili e pazienti quando si isola il sistema ialoide dalla retina e da altri tessuti oculari.Dopo aver isolato i vasi ialoidi, è possibile eseguire l'immunosocienza con diversi marcatori cellulari per scoprire le interazioni cellulari che regolano la regressione ialoide. Questa tecnica esplora i meccanismi cellulari e molecolari sottostanti della vascolarizzazione fetale persistente nella ricerca sull'angiogenesi oculare. Paraformaldeide, ketamina e xiazina sono pericolosi.Si prega di preparare questi reagenti in una cappa aspirante chimica utilizzando i dispositivi di protezione individuale adeguati.

assessment-and-characterization-of-hyaloid-vessels-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used techniques require killing of the animals and postmortem recovery of the meal1,2. This approach prevents longitudinal studies to determine changes in gastric emptying with age and progression of disease. The commonly used [13C]-octanoic acid breath test for humans3 has been modified for use in mice4-6 and rats7 and we previously showed that this test is reliable and responsive to changes in gastric emptying in response to drugs and during diabetic disease progression8. In this video presentation the principle and practical implementation of this modified test is explained. As in the previous study, NOD LtJ mice are used, a model of type 1 diabetes9. A proportion of these mice develop the symptoms of gastroparesis, a complication of diabetes characterized by delayed gastric emptying without mechanical obstruction of the stomach10.
This paper demonstrates how to train the mice for testing, how to prepare the test meal and obtain 4 hr gastric emptying data and how to analyze the obtained data. The carbon isotope analyzer used in the present study is suitable for the automatic sampling of the air samples from up to 12 mice at the same time. This technique allows the longitudinal follow-up of gastric emptying from larger groups of mice with diabetes or other long-standing diseases.

Assessment of Gastric Emptying in Non-obese Diabetic Mice Using a [13C]-octanoic Acid Breath Test

Determination of gastric emptying with a non-invasive [13C]-octanoic acid breath test for tracking gastroparesis in female NOD LtJ mice.

La valutazione di svuotamento gastrico in non-obesi topi diabetici utilizzando un [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-ottanoico Breath Test Acid

Gastric emptying studies in mice have been limited by the inability to follow gastric emptying changes in the same animal since the most commonly used ...

Ricerca

Medicina

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

La valutazione ecocardiografica del cuore destro in topi

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Infusi carotide di farmacocinetica e di farmacodinamica Analisi dei taxani nei topi

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Valutazione Ecografia base di coronaropatia Flow e flusso coronarico Reserve Utilizzando la pressione Sovraccarico modello nei topi

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Approcci ecocardiografici e protocolli per completa caratterizzazione fenotipica di malattia valvolare cardiaca nei topi

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to non-invasively assess some features of the respiratory function in humans as well as in laboratory animals. The present article focuses on the application of the double-chamber plethysmography (DCP) in small animals. It provides background information on the methodology as well as a detailed step-by-step procedure to successfully assess respiratory function in conscious, spontaneously breathing animals in a non-invasive manner. The DCP can be used to monitor the respiratory function of multiple animals in parallel, as well as to identify changes induced by aerosolized substances over a chosen time period and in a repeated manner. Experiments on control and allergic mice are used herein to demonstrate the utility of the technique, explain the associated outcome parameters, as well as to discuss the related advantages and shortcomings. Overall, the DCP provides valid and theoretically sound readouts that can be trusted to evaluate the respiratory function of conscious small animals both at baseline and after challenges with aerosolized substances.

The objective of the present article is to provide a detailed description of the recommended procedures to evaluate respiratory function in conscious mice by double-chamber plethysmography.

Valutazione della funzione respiratoria in topi cosciente da doppia camera pletismografia

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively affect skeletal muscle. This can result in a loss of muscle mass (atrophy) and/or loss of muscle quality (reduced force per unit of muscle mass), both of which are prevalent in chronic disease, muscle-specific disease, immobilization, and aging (sarcopenia). Skeletal muscle function in animals can be evaluated by a range of different tests. All tests have limitations related to the physiological testing environment, and the selection of a specific test often depends on the nature of the experiments. Here, we describe an in vivo, non-invasive technique involving a helpful and easy assessment of force frequency-curve (FFC) in mice that can be performed on the same animal over time. This permits monitoring of disease progression and/or efficacy&#160;of a potential therapeutic treatment.

Measurement of rodent skeletal muscle contractile function is a useful tool that can be used to track disease progression as well as efficacy of therapeutic intervention. We describe here the non-invasive, in vivo assessment of the dorsiflexor muscles that can be repeated over time in the same mouse.

Valutazione non invasiva della funzione Dorsiflexor muscolare nei topi

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...

Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by right heart&#160;catheterization. A broad spectrum of diseases can lead to PH, differing in their etiology, histopathology, clinical presentation, prognosis, and response to&#160;treatment. Despite significant progress in the last years, PH remains an uncured disease. Understanding the underlying mechanisms can pave the way for the development of new therapies. Animal models are important research tools to achieve this goal. Currently, there are several models available for recapitulating PH. This protocol describes a two-hit mouse PH model. The stimuli for PH development are hypoxia and the injection of SU5416, a vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor antagonist. Three weeks after initiation of Hypoxia/SU5416, animals develop pulmonary vascular remodeling imitating the histopathological changes observed in human PH (predominantly Group 1). Vascular remodeling in the pulmonary circulation results in the remodeling of the right&#160;ventricle (RV). The procedures for measuring RV pressures (using the open chest method), the morphometrical analyses of the RV (by dissecting and weighing both cardiac ventricles) and the histological assessments of the remodeling (both pulmonary by assessing vascular remodeling and cardiac by assessing RV cardiomyocyte hypertrophy and fibrosis) are described in detail. The advantages of this protocol are the possibility of the application both in wild type and in genetically modified mice, the relatively easy and low-cost implementation, and the quick development of the disease of interest (3 weeks). Limitations of this method are that mice do not develop a severe phenotype and PH is reversible upon return to normoxia. Prevention, as well as therapy studies, can easily be implemented in this model, without the necessity of advanced skills (as opposed to surgical rodent models).

This protocol describes the induction of pulmonary hypertension (PH) in mice based on the exposure to hypoxia and the injection of a VEGF receptor antagonist. The animals develop PH and right ventricular (RV) hypertrophy 3 weeks after the initiation of the protocol. The functional and morphometrical characterization of the model is also presented.

Induzione e caratterizzazione dell'ipertensione polmonare nei topi utilizzando il modello Ipossia/SU5416

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Valutazione emodinamica invasiva per il sistema ventricolare destro e l'ipertensione arteriosa polmonare indotta dall'ipossia nei topi

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

Utilizzo di una biopsia chimica per la valutazione della qualità dell'innesto

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...