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

Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health (NIH) tilskudd (R01 EY024963 og EY028100) til JC Z.W. ble støttet av Knights Templar Eye Foundation Career starter Grant. Den hyaloid isolasjons prosedyren som er beskrevet i denne studien, er tilpasset endringer fra protokoller som er sjenerøst delt av DRS. Richard lang, Toshihide Kurihara, og Lois Smith, som forfatterne er takknemlig for.

Alle dyr ble behandlet i samsvar med foreningen for forskning i Vision og Oftalmologi (ARVO) statement for bruk av dyr i øye-og Visjons forskning for dyre eksperimenter, etter retningslinjene for National Institutes of Health ( NIH) om omsorg og bruk av dyr for eksperimentelle prosedyrer og regelverket fastsatt av institusjonelle Animal Care og use Committee (IACUC) ved Boston Children ' s Hospital. Lrp5-/- mus (lager nr. 005823; Jackson Laboratory) og dens vill-type (WT) kontroll C57BL/6J mus (Stoc...

<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>

Teknikker for å vurdere og karakterisere hyaloid fartøy er intuitive og nødvendige prosedyrer for å observere hyaloid fartøyet regresjon i dyremodeller, for å tillate studier på mekanismene underliggende vaskulær regresjon under utvikling. Mens in vivo Retinal Imaging tillater langsgående observasjon av hyaloid regresjon i samme dyr, tilgang til en gnager fundus Imaging system for OCT og FFA kan være en begrensende faktor. I tillegg er in vivo Imaging i levende mus ikke gjennomførbart før de åpner øynene. D...

Blodtilførselen i øyet er avgjørende for å sikre normal utvikling av netthinnen og omkringliggende øye vev og å utstyre en riktig visuell funksjon. Det er tre vaskulære senger i øyet: retinal blodkar, akkord, og en forbigående embryonale sirkulasjons nettverk av hyaloid fartøy. Utviklingen av øye blodkar krever romlig og timelig koordinering gjennom embryogenesis og vevs modning. Blant de tre vaskulære senger, er hyaloid blodkar den første funksjonelle blodtilførsel system for å gi næring og oksygen til den nyopprettede embryonale linsen og utvikle netthinnen. Hyaloid fartøy regress på samme tid som Retina vasculatures utvikle og modne1. Den regresjon av hyaloid blodkar er avgjørende for å tillate en klar visuell vei for utvikling av visuell funksjon; Derfor er dette vaskulær regresjon prosessen like viktig som veksten av retinal blodkar. Nedsatt hyaloid regresjon kan føre til øyesykdommer. Videre gir regresjon av hyaloid fartøy en modell system for å undersøke cellulære og molekylære mekanismer involvert i regulering av vaskulær regresjon, som kan ha implikasjoner for angiogenic regulering i andre organer også.
Hyaloid blodkar, avledet fra hyaloid arterien (HA), er sammensatt av Vasa hyaloidea propria (VHP), tunika vasculosa lentis (TVL), og Pupillary membran (PM). Det gir næring til å utvikle netthinnen, den primære glasslegemet, og linsen under embryonale utviklingen2. Som følge av HA, VHP grener anteriort gjennom glasslegemet til linsen. Den TVL kopper bakre overflaten av linsen kapselen, og anastomoser til PM, som kobles til fremre ciliary arterier, som dekker den fremre overflaten av objektivet2,3, noe som resulterer i dannelsen av et nettverk av fartøy i PM 3 andre priser , 4 andre priser , 5. interessant, det er ingen årer i hyaloid blodkar, og systemet gjør bruk av koroidal årer for å oppnå venøs drenering.
I det menneskelige embryo, den hyaloid blodkar er nesten fullført på omtrent den niende uken av svangerskapet og begynner å regress når de første retinal fartøy vises, i løpet av den fjerde måneden av svangerskapet2. Begynner med atrofi av VHP, regresjon av kapillær nettverk av TVL, PM, og til slutt, det ha skjer senere2,3. I mellomtiden begynner den primære glasslegemet trekkes og den sekundære glasslegemet til å danne, sammensatt av ekstracellulære matrise komponenter, inkludert kollagen fibre. Ved den sjette måneden av svangerskapet, er den primære glasslegemet redusert til en liten gjennomsiktig kanal som strekker seg fra optisk nerve platen til linsen, kalt Cloquet kanal eller hyaloid kanalen, og den sekundære glasslegemet blir den viktigste komponenten i bakre segmentet 2 andre priser , 3. The hyaloid sirkulasjon forsvinner det meste på 35 til 36 uker av svangerskapet, like før fødselen3.
I motsetning til mennesker, i hvem hyaloid blodkar er helt regressed ved fødselen, begynner musen hyaloid vaskulære systemet til regress etter fødselen. Som musen Retina er født Avascular og retinal fartøy utvikle fødselen, hyaloid fartøy regress samtidig fra postnatal dag (P) 4 og er for det meste helt regressed av P216 (figur 1). Den PM forsvinner først mellom P10 og P12, og VHP forsvinner mellom P12 og P16, mens et lite antall TVL og HA celler forblir selv på P16, og ved P21 hyaloid vaskulær system regresjon er nesten komplett6. I mellomtiden begynner retinal blodkar utvikle etter fødselen. Det overfladiske laget av vaskulær plexus strekker seg helt til den perifere Retina på P7-P8, det dype laget (ligger i det ytre plexiform lag) utvikler fra P7 – P12, og til slutt, mellomliggende plexus i det indre plexiform laget utvikler mellom P12 og P157 . Som retinal blodkar utvikler, det gradvis erstatter funksjonen av samtidig regressing hyaloid fartøy, som gir næring og oksygen til å utvikle øyet. Den postnatal forekomsten av hyaloid fartøy regresjon i mus gir en lett tilgjengelig eksperimentell modell for å observere og studere hyaloid blodkar, samt molekylær grunnlaget for vaskulær regresjon prosesser under både fysiologiske og patologiske tilstander8.
Unnlatelse av hyaloid regresjon kan sees i sykdommer som PHPV, som er en sjelden medfødt utviklingsmessige anomali av øyet som følge av en mislykket eller ufullstendig regresjon av embryological, primær glasslegemet og hyaloid blodkar9. Mekanismene som regulerer regresjon prosessen av hyaloid blodkar er kompliserte og grovt studert. En stor molekylær sti avgjørende for normal regresjon av hyaloid fartøy er wnt signalering Pathway10, som genetiske mutasjoner i denne veien påvirker både wnt ligand og reseptorer har vært knyttet til PHPV i mennesker9. Eksperimentelle studier identifiserte en wnt ligand, Wnt7b, som er produsert av makrofager rundt hyaloid fartøy i utviklings øye å megle denne prosessen regresjon. Wnt7b aktiverer wnt signalering ved binding med reseptorene frizzled4 (FZD4)/LRP5 i tilstøtende endothelial celler for å initiere celle apoptose, fører til regresjon av hyaloid fartøy10. Som et resultat, Wnt7b-mangelfull mus viser en utholdenhet av hyaloid fartøy10. Tilsvarende, en uvanlige stavevariasjoner wnt ligand, Norrin (kodet av NDP Gene), binder også til FZD4/LRP5 å indusere den hyaloid fartøyet regresjon under utvikling. NDPy/-, Lrp5-/-, og Fzd4-/- mus alle skjerm utsatt hyaloid fartøy regresjon, støtte en kritisk regulatoriske rolle wnt signalering11,12, 13,14,15,16. Videre, en annen wnt coreceptor LRP6 overlapper med LRP5 i deres funksjon på modulerende den wnt signalering veien i hyaloid vaskulær endothelial celler17. Andre faktorer som også kan bidra til hyaloid regresjon inkluderer hypoksi-induserbart faktor18,19, vaskulær endothelial vekstfaktor20,21, kollagen-1822, 23, Arf24, angiopoietin-225, og bein Morfogenetiske protein-426. I denne utredningen bruker vi Lrp5-/- mus som en modell av vedvarende hyaloid fartøy for å demonstrere teknikker for vurdering og karakteriserer av hyaloid blodkar gjennom både in vivo-og ex vivo-metoder.
Visualiseringen av hyaloid blodkar in vivo og ex Vivo er avgjørende for å studere mekanismene for hyaloid fartøy regresjon. Gjeldende metoder for å observere hyaloid blodkar hovedsakelig fokusere på å visualisere og analysere VHP og HA, gjennom OCT og FFA bilder, øye kryss seksjoner, og hyaloid flat Mount. OCT og FFA er kraftige in vivo Imaging verktøy, slik at langsgående observasjon i levende dyr etter at de har åpnet øynene. Videre, isolert hyaloid flat Mount gir visualisering av hele hyaloid blodkar og et middel for å oppnå en nøyaktig kvantifisering av fartøyet tall. Men den delikate og skjøre natur hyaloid fartøy og de resulterende tekniske vanskeligheter av sin isolasjon kan ha begrenset bruken i øye forskning noe10,17,27. I denne utredningen gir vi en detaljert protokoll for visualisering av hyaloid fartøy, som kombinerer både in vivo Live Retinal Imaging og ex vivo isolert hyaloid flatt feste for å øke muligheten for disse teknikkene. Denne protokollen er tilpasset med modifisering og utvidelse fra tidligere publikasjoner på in vivo-metoden for Live fundus og OCT Imaging28 og ex vivo-metoden til isolert hyaloid flat Mount11.

<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

I øyet, den embryonale hyaloid fartøy ernære utvikle linsen og Retina og regress når retinal fartøy utvikle. Vedvarende eller mislykket regresjon av hyaloid fartøy kan sees i sykdommer som vedvarende hyperplastisk primære glasslegemet (PHPV), fører til en hindret lys bane og nedsatt visuell funksjon. Forstå mekanismene underliggende hyaloid fartøyet regresjon kan føre til ny molekylær innsikt i vaskulær regresjon prosessen og potensielle nye måter å håndtere sykdommer med vedvarende hyaloid fartøy. Her beskriver vi prosedyrene for Imaging hyaloid i live mus med optisk sammenheng tomografi (OCT) og fundus fluorescein angiografi (FFA) og en detaljert teknisk protokoll for å isolere og flat-montering hyaloid ex vivo for kvantitativ analyse. Lav tetthet lipoprotein reseptor-relaterte protein 5 (LRP5) knockout mus ble brukt som en eksperimentell modell av vedvarende hyaloid fartøy, for å illustrere teknikkene. Sammen, disse teknikkene kan forenkle en grundig vurdering av hyaloid fartøy som en eksperimentell modell av vaskulær regresjon og studier på mekanismen av vedvarende hyaloid fartøy.

In vivo Imaging av hyaloid fartøy i levende mus Figur 3 A avslører tverrsnittvisninger av Oct bilder for netthinnen og hyaloid vev i 3 måneder gamle WT og Lrp5-/-mus, en dyr modell med vedvarende hyaloid. WT øyet viser fraværet av hyaloid vev, mens Lrp5-/-Eye viser to vedvarende hyaloid fartøy avledet fra det optiske nerve hodet. Figur 3 B viser FFA bilder av vedv...

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

Denne protokollen beskriver både in vivo og ex vivo metoder for fullt visualisere og karakterisere hyaloid fartøy, en modell av vaskulær regresjon i muse øyne, ved hjelp av optisk sammenheng tomografi og fundus fluorescein angiografi for Live Imaging og ex vivo og påfølgende flatmontering av hyaloid for kvantitativ analyse.

Vurdering og karakterisering av Hyaloid fartøy i mus

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

Vår protokoll gir både in vivo og ex vivo tiltak for å visualisere og karakterisere hyaloid vaskulaturen i øyet som en nyttig eksperimentell modell for å studere vaskulær regresjon. Denne teknikken kombinerer både in vivo langsgående observasjon av hyaloidkar i levende mus og ex vivo visualisering og nøyaktig kvantifisering av dissekerte hele hyaloidkar. Vår teknikk gir en praktisk og mulig metode for å studere patogenesen og grunnleggende mekanismer for vedvarende fostervaskulatur.Denne metoden gir også innsikt i cellulære og molekylære mekanismer involvert i regulering av okulær vaskulær regresjon som kan være relevant for angiogenese forskning i andre organer. Hyaloid isolasjon trinnene kan være teknisk utfordrende for nybegynnere. Mye praksis og tålmodighet vil bidra til å sikre en vellykket disseksjon.Visualisering av denne metoden vil gi detaljert praktisk informasjon og tips om teknikken som kan hjelpe seerne med å mestre ferdighetene mer effektivt. For optisk sammenhengtomografi eller OCT-avbildning, juster musen og sonden slik at det optiske nervehodet er i midten av det visuelle feltet i fundusbildet og justerer fokuset og vinkelen på den angitte linjen i OCT-bildeprogramvaren for å avsløre de vedvarende hyaloidkarene før du får bilder. For fundus fluorescein angiografi avbildning av hyaloid fartøyene, justere justeringen litt for å plassere synsnervehodet i midten av visningsfeltet og endre mikroskopfilteret til en grønn fluorescerende kanal.Deretter fokuserer du på de vedvarende hyaloidkarene og får flere bilder på ett, tre, fem og 10 minutter etterinjeksjon for å bestemme det beste tidspunktet for signal-til-bakgrunn-forholdet for å observere fartøyene. For ex vivo hyaloid fartøy disseksjon og visualisering bruk mikrokirurgi tang for å åpne øyelokkene til en postnatal dag-åtte mus og plassere buede mikrokirurgi tang under kloden i bane av ett øye for å gripe synsnerven uten å klemme øyeeplet. Trekk forsiktig og fjern øyeeplet med tang og fest øyet i 4% paraformaldehyd ved romtemperatur.Etter 30 minutter overføre de faste øyeeplene til iskald PBS under et disseksjonmikroskop og injisere 50 mikroliter gelatin løsning i glasslegemet i øyeeplet på fire forskjellige jevnt fordelt områder rundt limbus. Deretter inkuber øyeeplet på is i 30 minutter for å stivne den injiserte gelatinen i glasslegemet. Når gelatinen har kurert, overfør øyeeplet til en petriskål av PBS under det dissekerende mikroskopet og bruk mikrokirurgisaks for å gjøre et snitt på limbus for å fjerne hornhinnen.Klipp og fjern optisk nerve under det disseksjonerende mikroskopet. Bruk to par tang skrelle av og kaste sclera, choroid og retinal pigment epitel lag, etterfulgt av fjerning av iris. Med den optiske nervesiden av netthinnen vendt opp og linsene vendt ned, injiser 50 mikroliter PBS like under netthinnen koppen for å tillate akkumulering av PBS mellom gelatinisert glasslegemet kropp og netthinnen.Bruk mikrokirurgi tang for å forsiktig skrelle netthinnen kopp og ciliary kroppen fra glasslegemet. Ved hjelp av en overføring pipet overføre gelatin kopp som inneholder hyaloid vev nedsenket i PBS til et mikroskop lysbilde. Og snu de resterende vevene slik at linsen vender opp.Løft deretter linsen og løsne forsiktig forbindelsen mellom linsen tunika vaskculosa lentis og vasa hyaloidea propria før du kutter hyaloidarterien med mikrokirurgi saks for å fjerne linsen tunica vasculosa lentis. Hold vasa hyaloidea propria-regionen til hyaloidkoppen for det flate fjellet. For flat montering av hyaloidkarprøvene skyll forsiktig hyaloidkoppen med fersk PBS for å fjerne eventuelle disseksjonsrester.Med vevet flytende i PBS bruke mikrokirurgi tang for å forsiktig ordne og justere plasseringen av gelatinisert hyaloid kopp slik at kanten av koppen vender ned. Plasser lysbildet med hyaloidkoppen nedsenket i PBS på en glidevarmer ved 37 grader Celsius. Etter at gelatin smelter og hyaloid flater fjerne lysbildet når det er knapt tørt og legge til en dråpe anti-fade montering medium med DAPI å flekke kjernene i hyaloid fartøy.Plasser deretter forsiktig en dekkslips på hyaloiden for å fullføre den flate braketten. For å bilde dapi farging av hyaloid fartøy overføre den monterte prøven på scenen av et fluorescerende mikroskop og bekrefte at den sentrale hyaloid arterien er synlig. Deretter identifisere fartøyet grener direkte avledet fra hyaloid arterien og manuelt telle antall fartøygrener for kvantifisering.Her vises tverrsnittsvisninger av OCT-bilder for netthinnen og hyaloidvevet i tre måneder gammel villtype og lipoproteinreseptorrelatert protein med lav tetthet fem eller LRP5 knockoutmus, en dyremodell med vedvarende hyaloidkar. I disse fundus fluorescein angiografi bilder av vedvarende hyaloid fartøy åtte grener av hyaloidkar observeres i glasslegemet kroppen av seks uker gamle knockout mus mens ingen rest av hyaloid fartøy observeres i vill type dyr på samme alder. I disse hyaloid fartøy flat mounts vaskulære celler og tilhørende makrofager kan identifiseres ved deres kjernefysiske DAPI farging.Og hver linje av celler forgrening fra den sentrale hyaloidarterien representerer ett fartøy vasa hyaloidea propria. Villtypemus har i gjennomsnitt 12 grener hyaloidkar ved postnatal dag åtte, mens alderstilpassede LRP5 knockout-valper viser rundt 25 grener hyaloidkar som viser en betydelig nedsatt regresjon av hyaloid vaskulatur. I tillegg observeres også forsinket og ufullstendig vaskulær utvikling av netthinnen hos LRP5-utslagsvalper.Faktisk kan hyaloidkar fortsatt identifiseres i tverrsnitt av LRP5 knockout øyevevsseksjoner på postnatal dag åtte. Mens de ville øynene ikke lenger viser disse fartøyene. Det viktigste å huske er å være forsiktig og tålmodig når du isolerer hyaloidsystemet fra retinal og andre okulære vev.Etter å ha isolert hyaloidkarene immunostaining med forskjellige cellemarkører kan utføres for å avdekke cellulære interaksjoner som regulerer hyaloid regresjon. Denne teknikken utforsker de underliggende cellulære og molekylære mekanismene for vedvarende fostervaskulatur i okulær angiogeneseforskning. Paraformaldehyd, ketamin og xyazin er farlige.Vennligst klargjør disse reagensene i en kjemisk røykhette ved hjelp av riktig personlig verneutstyr.

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.

Vurderingen av magetømmingen i ikke-overvektige diabetikere mus Bruke en [<sup&gt; 13</sup&gt; C]-oktansyre 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 ...

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.

Ekkokardiografivurdering av Høyre 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 ...

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.

Carotisar infusjoner for farmakokinetiske og farmakodynamiske Analyse av Taxaner i Mus

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.

Ultralyd Basert Vurdering av Coronary Artery Flow og Coronary Flow Reserve Bruke Trykkload Model i Mus

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.

Ekkokardiografiske tilnærminger og protokoller for omfattende Fenotypisk Karakterisering av hjerteklaffsykdom i Mus

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.

Vurdering av lungefunksjon i bevisst mus av dobbel-kammer 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-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.

Ikke-invasiv vurdering av Dorsiflexor muskel funksjon i mus

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.

Induksjon og karakterisering av pulmonal hypertensjon hos mus ved bruk av hypoksi/SU5416-modellen

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.

Invasiv hemodynamisk vurdering for høyre ventrikkel system og hypoksi-indusert pulmonal arteriell hypertensjon i mus

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.

Bruke en kjemisk biopsi for graftkvalitetsvurdering

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