Name: induction and characterization of pulmonary hypertension in mice using the hypoxia/su5416 model
Uploaded: 2020-06-03T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door subsidies van de American Heart Association (AHA- 17SDG33370112 en 18IPA34170258) en van de National Institutes of Health NIH K01 HL135474 tot Y.S. O.B werd ondersteund door de Deutsche Herzstiftung.

Voorafgaand aan een dier experimenten verkrijgen van de lokale institutionele dierverzorging commissie vergunning. De huidige experimenten werden uitgevoerd na goedkeuring door de Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) op de Icahn School of Medicine op mount Sinai.
1. PH-inductie
<ol><li>Voorbereiding<ol>
<li>Plan voor aanvang van de studie zorgvuldig het experimentele ontwerp. Zorg ervoor dat muizen worden onderworpen aan hypoxie op hetzelfde moment als de eerste SU5416 injecti...

<ol>
	<li>Galie, 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=2015+ESC/ERS+Guidelines+for+the+diagnosis+and+treatment+of+pulmonary+hypertension:+The+Joint+Task+Force+for+the+Diagnosis+and+Treatment+of+Pulmonary+Hypertension+of+the+European+Society+of+Cardiology+(ESC)+and+the+European+Respiratory+Society+(ERS):+Endorsed+by:+Association+for+European+Paediatric+and+Congenital+Cardiology+(AEPC),+International+Society+for+Heart+and+Lung+Transplantation+(ISHLT).">2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS): Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT).</a> European Heart Journal. 37 (1), 67-119 (2016).</li><li>Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. <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+pulmonary+arterial+hypertension:+the+hope+for+etiological+discovery+and+pharmacological+cure.">Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure.</a> American Journal of Physiology-Lung Cell Molecular Physiology. 297 (6), 1013-1032 (2009).</li><li>Maarman, G., Lecour, S., Butrous, G., Thienemann, F., Sliwa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comprehensive+review:+the+evolution+of+animal+models+in+pulmonary+hypertension+research;+are+we+there+yet.">A comprehensive review: the evolution of animal models in pulmonary hypertension research; are we there yet.</a> Pulmonary Circulation. 3 (4), 739-756 (2013).</li><li>Gomez-Arroyo, 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=A+brief+overview+of+mouse+models+of+pulmonary+arterial+hypertension:+problems+and+prospects.">A brief overview of mouse models of pulmonary arterial hypertension: problems and prospects.</a> American Journal of Physiology-Lung Cell Molecular Physiology. 302 (10), 977-991 (2012).</li><li>Ciuclan, L., 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+novel+murine+model+of+severe+pulmonary+arterial+hypertension.">A novel murine model of severe pulmonary arterial hypertension.</a> American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 184 (10), 1171-1182 (2011).</li><li>Taraseviciene-Stewart, L., 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=Inhibition+of+the+VEGF+receptor+2+combined+with+chronic+hypoxia+causes+cell+death-dependent+pulmonary+endothelial+cell+proliferation+and+severe+pulmonary+hypertension.">Inhibition of the VEGF receptor 2 combined with chronic hypoxia causes cell death-dependent pulmonary endothelial cell proliferation and severe pulmonary hypertension.</a> FASEB Journal. 15 (2), 427-438 (2001).</li><li>Vitali, S. 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=The+Sugen+5416/hypoxia+mouse+model+of+pulmonary+hypertension+revisited:+long-term+follow-up.">The Sugen 5416/hypoxia mouse model of pulmonary hypertension revisited: long-term follow-up.</a> Pulmonary Circulation. 4 (4), 619-629 (2014).</li><li>Breen, E. C., Scadeng, M., Lai, N. C., Murray, F., Bigby, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+magnetic+resonance+imaging+for+in+vivo+quantification+of+pulmonary+hypertension+in+the+Sugen+5416/hypoxia+mouse.">Functional magnetic resonance imaging for in vivo quantification of pulmonary hypertension in the Sugen 5416/hypoxia mouse.</a> Experimental Physiology. 102 (3), 347-353 (2017).</li><li>Wang, Z., Schreier, D. A., Hacker, T. A., Chesler, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+right+ventricular+functional+and+structural+changes+in+a+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">Progressive right ventricular functional and structural changes in a mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Physiological Reports. 1 (7), 00184 (2013).</li><li>Momcilovic, 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=Utilizing+18F-FDG+PET/CT+Imaging+and+Quantitative+Histology+to+Measure+Dynamic+Changes+in+the+Glucose+Metabolism+in+Mouse+Models+of+Lung+Cancer.">Utilizing 18F-FDG PET/CT Imaging and Quantitative Histology to Measure Dynamic Changes in the Glucose Metabolism in Mouse Models of Lung Cancer.</a> Journal of Visualized Experiment. (137), 57167 (2018).</li><li>Guma, S. R., 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=Natural+killer+cell+therapy+and+aerosol+interleukin-2+for+the+treatment+of+osteosarcoma+lung+metastasis.">Natural killer cell therapy and aerosol interleukin-2 for the treatment of osteosarcoma lung metastasis.</a> Pediatric Blood Cancer. 61 (4), 618-626 (2014).</li><li>Lattouf, R., 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=Picrosirius+red+staining:+a+useful+tool+to+appraise+collagen+networks+in+normal+and+pathological+tissues.">Picrosirius red staining: a useful tool to appraise collagen networks in normal and pathological tissues.</a> Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 62 (10), 751-758 (2014).</li><li>Penumatsa, K. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transglutaminase+2+in+pulmonary+and+cardiac+tissue+remodeling+in+experimental+pulmonary+hypertension.">Transglutaminase 2 in pulmonary and cardiac tissue remodeling in experimental pulmonary hypertension.</a> American Journal of Physiology-Lung Cell Molecular Physiology. 313 (5), 752-762 (2017).</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=Organ-level+right+ventricular+dysfunction+with+preserved+Frank-Starling+mechanism+in+a+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">Organ-level right ventricular dysfunction with preserved Frank-Starling mechanism in a mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Journal of Applied Physiology. 124 (5), 1244-1253 (2018).</li><li>van de Veerdonk, M. C., Bogaard, H. J., Voelkel, N. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+right+ventricle+and+pulmonary+hypertension.">The right ventricle and pulmonary hypertension.</a> Heart Failure Reviews. 21 (3), 259-271 (2016).</li><li>Emde, B., Heinen, A., Godecke, A., Bottermann, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wheat+germ+agglutinin+staining+as+a+suitable+method+for+detection+and+quantification+of+fibrosis+in+cardiac+tissue+after+myocardial+infarction.">Wheat germ agglutinin staining as a suitable method for detection and quantification of fibrosis in cardiac tissue after myocardial infarction.</a> European Journal of Histochemistry. 58 (4), 2448 (2014).</li><li>Pena, S. D., Gordon, B. B., Karpati, G., Carpenter, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lectin+histochemistry+of+human+skeletal+muscle.">Lectin histochemistry of human skeletal muscle.</a> Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 29 (4), 542-546 (1981).</li><li>Bueno-Beti, C., Hadri, L., Hajjar, R. J., Sassi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sugen+5416/Hypoxia+Mouse+Model+of+Pulmonary+Arterial+Hypertension.">The Sugen 5416/Hypoxia Mouse Model of Pulmonary Arterial Hypertension.</a> Methods in Molecular Biology. 1816, 243-252 (2018).</li><li>Colvin, K. L., Yeager, 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=Animal+Models+of+Pulmonary+Hypertension:+Matching+Disease+Mechanisms+to+Etiology+of+the+Human+Disease.">Animal Models of Pulmonary Hypertension: Matching Disease Mechanisms to Etiology of the Human Disease.</a> Journal of Pulmonary and Respiratory Medicine. 4 (4), (2014).</li><li>Benza, R. L., 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=Predicting+survival+in+pulmonary+arterial+hypertension:+insights+from+the+Registry+to+Evaluate+Early+and+Long-Term+Pulmonary+Arterial+Hypertension+Disease+Management+(REVEAL).">Predicting survival in pulmonary arterial hypertension: insights from the Registry to Evaluate Early and Long-Term Pulmonary Arterial Hypertension Disease Management (REVEAL).</a> Circulation. 122 (2), 164-172 (2010).</li><li>Jacob, S. W., Rosenbaum, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+toxicology+of+dimethyl+sulfoxide+(DMSO).">The toxicology of dimethyl sulfoxide (DMSO).</a> Headache. 6 (3), 127-136 (1966).</li><li>Jacob, S. W., Wood, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dimethyl+sulfoxide+(DMSO).+Toxicology,+pharmacology,+and+clinical+experience.">Dimethyl sulfoxide (DMSO). Toxicology, pharmacology, and clinical experience.</a> American Journal of Surgery. 114 (3), 414-426 (1967).</li><li>Abraham, D., Mao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Pressure-Volume+Loop+Analysis+Using+Conductance+Catheters+in+Mice.">Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice.</a> Journal of Visualized Experiment. (103), 52942 (2015).</li><li>Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+Characterization+of+Rodent+Models+of+Pulmonary+Arterial+Hypertension.">Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension.</a> Journal of Visualized Experiment. (110), 53335 (2016).</li><li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+Pressure+Volume+Loops+in+the+Mouse.">Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse.</a> Journal of Visualized Experiment. (111), 53810 (2016).</li><li>Penumatsa, K. C., Warburton, R. R., Hill, N. S., Fanburg, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CrossTalk+proposal:+The+mouse+SuHx+model+is+a+good+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">CrossTalk proposal: The mouse SuHx model is a good model of pulmonary arterial hypertension.</a> Journal of Physiology. 597 (4), 975-977 (2019).</li></ol>

Dit protocol beschrijft hoe ph bij muizen te modelleren door twee pathologische stimuli te combineren: chronische hypoxie en SU5416-injectie (Hypoxie/SU5416)18. In een poging om dit muismodel te correleren met de menselijke PH-conditie, moet men onvermijdelijk kijken naar de huidige PH-classificatie, weergegeven in tabel 1. PH in bijna alle vormen wordt gekenmerkt door longvakoonstrictie en afwijkende proliferatie van endotheel en gladde spiercellen. Dit leidt tot verhoogde druk i...

Pulmonary Hypertension (PH) is een pathofysiologische aandoening, gedefinieerd door een gemiddelde longslagader (PA) druk van meer dan 25 mm Hg in rust, zoals beoordeeld door rechter hartkatheterisatie1,2. Er is een verscheidenheid aan ziekten die kunnen leiden tot PH. In een poging om de ph-geassocieerde voorwaarden te organiseren, zijn verschillende classificatiesystemen ontwikkeld. De huidige klinische classificatie categoriseert de meervoudige PH-geassocieerde ziekten in 5 verschillende groepen1. Dit onderscheid is van belang omdat verschillende groepen patiënten ziekten hebben die verschillen in hun klinische presentatie, pathologie, prognose en reactie op behandeling2. Tabel 1 geeft een overzicht van de huidige classificatie, aangevuld met de basis histopathologische kenmerken van elke ziekte.
<img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/59252/59252tbl1.jpg"> Tabel 1: Overzicht van de klinische classificatie van PH, samen met de belangrijkste histopathologische kenmerken binnen de groepen. Geschiktheid van het Hypoxia/SU5416 protocol voor het modelleren van PH. Deze tabel is gewijzigd van19. PH: Pulmonale hypertensie, PAH: Pulmonale arteriële hypertensie
Ondanks aanzienlijke vooruitgang in de behandeling van PH-geassocieerde ziekten, PH blijft nog steeds zonder genezing, met een 3-jarig sterftecijfer variërend tussen 20% en 80%3. Dit geeft de noodzaak aan om de onderliggende mechanismen van PH te begrijpen en, daarna, de ontwikkeling van nieuwe therapieën om de progressie te voorkomen, te vertragen en de ziekte te genezen. Diermodellen zijn van cruciaal belang voor deze omvang. Momenteel bestaan er verschillende modellen om PH te bestuderen. De geïnteresseerde lezer wordt verwezen naar de uitstekende recensies over dit onderwerp2,3,4. Rekening houdend met de verscheidenheid aan ziekten die leiden tot PH, is het duidelijk dat de verschillende omstandigheden van menselijke PH niet perfect kunnen worden samengevat in een diermodel. De dierlijke modellen beschikbaar kan worden gecategoriseerd in i) single-hit, ii) twee-hit, iii) knock-out, en iv) overexpression modellen3. In de single-hit modellen wordt PH veroorzaakt door een enkele pathologische stimulus, terwijl twee-hit modellen combineren twee pathologische stimuli met het doel van het induceren van meer ernstige PH en dus meer nauw imiteren de complexe menselijke ziekte. Naast de etiologische verschillen resulteren de verschillende stimuli in PH-modelleringsverschillen die ook afhangen van de soort en de genetische achtergrond van de dieren4.
Een van de meest gebruikte klassieke PH knaagdier modellen is de chronische hypoxie model2. Hypoxie is bekend dat PH induceren bij zowel mensen als bij verschillende diersoorten. Hypoxie heeft het voordeel dat het een fysiologische stimulans is voor PH(tabel 1). Echter, terwijl de mate van hypoxie gebruikt voor het induceren van PH bij knaagdieren is veel ernstiger dan bij de mens, de enige belediging (hypoxie) leidt alleen maar tot een milde vorm van vasculaire remodellering. Dit imiteert niet de ernst van de menselijke ziekte. De toevoeging van een tweede treffer, een extra stimulans voor het opwekken van PH, toonde veelbelovende resultaten: injectie van de verbinding SU5416 aan knaagdieren in combinatie met de hypoxische stimulus veroorzaakt een ernstiger PH-fenotype2,5,6. SU5416 is een remmer van vasculaire endotheelgroeifactor (VEGF) receptor-2. Het blokkeert de VEGF receptoren en leidt tot endotheelcel apoptose. Onder hypoxische omstandigheden stimuleert dit de proliferatie van een subset van apoptose-resistente endotheelcellen. Bovendien leidt SU5416 tot een soepele spiercelproliferatie. De combinatie van deze effecten resulteert in pathologische vasculaire herinrichting van de longcirculatie en leidt tot verhoogde PA-druk en rechter ventriculaire remodellering2,5,7. Het model werd voor het eerst beschreven bij ratten6 en later toegepast op muizen4,5,7. Het muismodel vertoont minder ernstige vasculaire remodellering in vergelijking met ratten. Bovendien, wanneer terug naar normoxia, PH blijft vooruitgang bij ratten, terwijl in muizen is het gedeeltelijk omkeerbaar.
Het volgende protocol beschrijft alle stappen voor het modelleren van PH bij muizen met behulp van de Hypoxia/SU5416-methode (planning, tijdlijn, uitvoering). Daarnaast wordt de karakterisering van het model beschreven in dit protocol: functioneel (door invasief de juiste ventriculaire (RV) druk te meten met behulp van de open borsttechniek), morfometrisch (door zowel de rechter- als de linkerventrikels te ontleden en te wegen), evenals histologisch (door longfyvale vaatremodellering te evalueren, rechter ventriculaire cardiomyocyte hypertrofie en fibrose).
Alle stappen en methoden beschreven in dit protocol kunnen eenvoudig worden geïmplementeerd door onderzoekers op elk ervaringsniveau. Terwijl de functionele metingen van de RV met behulp van de open borst techniek (hier beschreven) is niet de gouden standaard methode in het veld, het heeft het voordeel dat het snel kan worden geleerd en nauwkeurig gereproduceerd, zelfs door een minder ervaren experimentator.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:731px;" width="730">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Acetic acid glacial</td>
			<td style="width:231px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">3738.1</td>
			<td style="width:63px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Acetone, Histology Grade</td>
			<td style="width:231px;">The Lab Depot</td>
			<td style="width:119px;">VT110D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">ADVantage Pressure-Volume System</td>
			<td style="width:231px;">Transonic</td>
			<td style="width:119px;">ADV500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Bouin&#39;s solution</td>
			<td style="width:231px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">Ht10132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Cautery System</td>
			<td style="width:231px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">18000-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Connection tubing and valves</td>
			<td style="width:231px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Cotton-Tipped Applicators</td>
			<td style="width:231px;">Covidien</td>
			<td style="width:119px;">8884541300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Coverslips, 24 x50 mm</td>
			<td style="width:231px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">1871</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Data Acquisition and Analysis</td>
			<td>Emka</td>
			<td style="width:119px;">iox2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Direct Red 80</td>
			<td style="width:231px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">365548-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">DMSO (Dimethyl Sulfoxide)</td>
			<td style="width:231px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">276855</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Dry ice</td>
			<td style="width:231px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Dumont # 5 forceps</td>
			<td style="width:231px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11251-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Dumont # 7 Fine Forceps</td>
			<td style="width:231px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">11274-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Embedding molds</td>
			<td style="width:231px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">E-6032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Eosin Solution Aqueous</td>
			<td style="width:231px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">HT110216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:319px;">Ethanol, laboratory Grade</td>
			<td style="width:231px;">Carolina Biological Supply Company</td>
			<td style="width:119px;">861285</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Fast Green FCF</td>
			<td style="width:231px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">F7252-5G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Fine scissors</td>
			<td style="width:231px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">14090-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Goat Serum</td>
			<td style="width:231px;">invitrogen</td>
			<td style="width:119px;">16210-064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Heating pad&#160;</td>
			<td style="width:231px;">Gaymar&#160;</td>
			<td style="width:119px;">T/Pump</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Hematoxylin 2</td>
			<td style="width:231px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">7231</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Hypoxic chamber</td>
			<td style="width:231px;">Biospherix</td>
			<td style="width:119px;">A30274P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Induction chamber</td>
			<td style="width:231px;">DRE Veterinary</td>
			<td>12570</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:319px;">Intubation catheter (i.v. catheter SurFlash (20 G x 1&#34;) )</td>
			<td style="width:231px;">Terumo&#160;</td>
			<td>SR*FF2025</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Iris scissors</td>
			<td style="width:231px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:119px;">14084-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:319px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:231px;">Baxter</td>
			<td style="width:119px;">NDC-10019-360-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Isoflurane vaporizer</td>
			<td style="width:231px;">DRE Veterinary</td>
			<td>12432</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Mice (C57BL/6)</td>
			<td style="width:231px;">Charles River</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Needles 25 G x 5/8&#34;</td>
			<td style="width:231px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">OCT</td>
			<td style="width:231px;">Tissue Tek</td>
			<td style="width:119px;">4583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">PBS (Phosphate Buffered Saline)</td>
			<td style="width:231px;">Corning</td>
			<td style="width:119px;">21-031-CV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Piric Acid- Saturated Solution 1.3 %</td>
			<td style="width:231px;">Sigma</td>
			<td style="width:119px;">P6744-1GA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Pressure volume catheter</td>
			<td style="width:231px;">Transonic</td>
			<td style="width:119px;">FTH-1212B-4018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Retractor</td>
			<td style="width:231px;">Kent Scientific</td>
			<td style="width:119px;">SURGI-5001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Static oxygen Controller ProOx 360</td>
			<td style="width:231px;">Biospherix</td>
			<td style="width:119px;">P360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">SU 5416</td>
			<td style="width:231px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">S8442</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Surgical Suture, black braided silk, 5.0</td>
			<td style="width:231px;">Surgical Specialties Corp.&#160;</td>
			<td style="width:119px;">SP116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:231px;">3M</td>
			<td style="width:119px;">1527-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Syringe 10 ml</td>
			<td style="width:231px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">303134</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Syringes with needle 1 ml</td>
			<td style="width:231px;">BD</td>
			<td style="width:119px;">309626</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Sytox Green Nuclein Acid Stain</td>
			<td style="width:231px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">S7020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Tenotomy scissors</td>
			<td style="width:231px;">Pricon</td>
			<td style="width:119px;">60-521</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Toluol</td>
			<td style="width:231px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;">9558.3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Ventilator&#160;</td>
			<td style="width:231px;">CWE</td>
			<td style="width:119px;">SAR-830/P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">WGA Alexa Fluor&#160;</td>
			<td style="width:231px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:119px;">W11261</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:319px;">Xylene</td>
			<td style="width:231px;">Roth</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and characterization of pulmonary hypertension in mice using the hypoxia/su5416 model

Pulmonary Hypertension (PH) is een pathofysiologische aandoening, gedefinieerd door een gemiddelde longslagaderdruk van meer dan 25 mm Hg in rust, zoals beoordeeld door rechter hartkatheterisatie. Een breed spectrum van ziekten kan leiden tot PH, verschillend in hun etiologie, histopathologie, klinische presentatie, prognose, en reactie op de behandeling. Ondanks aanzienlijke vooruitgang in de afgelopen jaren, PH blijft een ongezcureerde ziekte. Inzicht in de onderliggende mechanismen kan de weg vrijmaken voor de ontwikkeling van nieuwe therapieën. Diermodellen zijn belangrijke onderzoeksinstrumenten om dit doel te bereiken. Momenteel zijn er verschillende modellen beschikbaar voor het samenvatten van PH. Dit protocol beschrijft een twee-hit muis PH-model. De stimuli voor PH-ontwikkeling zijn hypoxie en de injectie van SU5416, een vasculaire endotheelgroeifactor (VEGF) receptor antagonist. Drie weken na de initiatie van Hypoxia/SU5416 ontwikkelen dieren longvasculaire remodellering die de histopathologische veranderingen imiteert die bij menselijke PH (voornamelijk groep 1) worden waargenomen. Vasculaire remodellering in de longcirculatie resulteert in de herinrichting van de rechter ventrikel (RV). De procedures voor het meten van rv-druk (met behulp van de open borstmethode), de morfometrische analyses van de RV (door zowel hartventriënten te ontleden en wegen) als de histologische beoordelingen van de remodellering (zowel long door het beoordelen van vasculaire remodeling en cardiale door de beoordeling van RV cardiomyocyte hypertrofie en fibrose) worden in detail beschreven. De voordelen van dit protocol zijn de mogelijkheid van de toepassing zowel in het wilde type als in genetisch gemodificeerde muizen, de relatief eenvoudige en goedkope implementatie, en de snelle ontwikkeling van de ziekte van belang (3 weken). Beperkingen van deze methode zijn dat muizen geen ernstig fenotype ontwikkelen en PH is omkeerbaar bij terugkeer naar normoxie. Preventie, evenals therapie studies, kan gemakkelijk worden uitgevoerd in dit model, zonder de noodzaak van geavanceerde vaardigheden (in tegenstelling tot chirurgische knaagdier modellen).

In dit protocol beschrijven we in detail de creatie van het Hypoxia/SU5416-model voor het induceren van PH bij muizen. Verder beschrijven we alle noodzakelijke stappen voor het uitvoeren van longvasculaire en cardiale evaluatie aan het einde van de observatieperiode.
Een overzicht van het experimentele ontwerp voor dit model is te zien in figuur 1A13,14. Muizen worden onderworpen aan normo...

Watch this Scientific Journal Video about Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model at JoVE.com

Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model (Video) | JoVE

Dit protocol beschrijft de inductie van pulmonale hypertensie (PH) bij muizen op basis van de blootstelling aan hypoxie en de injectie van een VEGF receptor antagonist. De dieren ontwikkelen PH en rechts ventriculaire (RV) hypertrofie 3 weken na de inleiding van het protocol. De functionele en morfometrische karakterisering van het model wordt ook gepresenteerd.

Inductie en karakterisering van pulmonale hypertensie bij muizen met behulp van het 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 ...

Dit protocol kan worden gebruikt om pulmonale hypertensie te induceren en functionele metingen van de rechter ventrikel uit te voeren. Het Sugen Hypoxia Model is eenvoudig te implementeren en kan enkele kenmerken van longhypertensie samenvatten binnen twee tot drie weken na inductie. Met behulp van dit model kunnen we nieuwe trajecten identificeren die betrokken zijn bij de ontwikkeling van de ziekte.We kunnen nieuwe doelen identificeren en hun therapeutisch potentieel testen. Voordat u met de inductieprocedure begint, u stikstoftanks in de buurt van de hypoxische kamer beveiligen en de zuurstofregelaar op een punt van 10% zuurstof instellen. Laad vervolgens vers bereide SU5416-oplossing in één milliliter spuit uitgerust met een naald van 25 meter en bedwing het eerste dier dat handmatig wordt geïnjecteerd.Pak de huid om een tent parallel aan de wervelkolom te vormen en zorg ervoor dat je de achterkant van het hoofd stevig vastgrijpt om een mogelijke beetblessure door de muis te voorkomen. Steek de naald onderhuids over de flank bij de losse huidplooi parallel aan de huid en lever 100 microliter van de spuitinhoud. Na 10 seconden, trek de naald en breng het dier terug naar zijn kooi.Wanneer alle dieren zijn geïnjecteerd, plaats de muizen in een geventileerde hypoxiekamer. Voor hypoxie blootstelling, bevestigen dat de kamers zijn uitgerust met een zuurstofsensor om het zuurstofgehalte te meten en open de kamers voor niet meer dan 20 minuten om de drie dagen voor het reinigen en toevoegen van voedsel en water. Inspecteer dieren dagelijks op tekenen van stress en herhaal de SU5416-injectie wekelijks gedurende drie opeenvolgende weken.Bereid de Y-buisconnector voor het starten van de drukmeetprocedure en gebruik de handmatige modus om de functie van de ventilator te controleren. Stel de inspiratoire druk in op minder dan een centimeter water om barotrauma te voorkomen en stel de ademhalingssnelheid in op 110 ademhalingen per minuut. Snijd een 20-meter intravasculaire katheter om een endotracheale buis te creëren en zet de drukvolumeregelingseenheid in.Start de data-acquisitie software en plaats het drukvolume katheter in een 15 milliliter centrifuge buis van PBS in een 37 graden Celsius waterbad. Kalibreer de katheter vervolgens volgens het protocol van de fabrikant. Plaats de muis op een verwarmingskussen en plaats een rectale sonde voor de bewaking van de lichaamstemperatuur.Bevestig vervolgens een gebrek aan respons op teen knijpen in een verdoofde muis en scheer de nek en borst gebieden. Zet de ledematen van de muis vast met chirurgische tape en maak een incisie van één centimeter in de mediale cervicale huid. Met behulp van een katoen getipt applicator, botweg scheiden van de parotid en submandibulaire speekselklieren om de spieren die ten grondslag liggen aan de luchtpijp bloot te stellen.Snijd de spieren zorgvuldig door om de luchtpijp volledig bloot te leggen en gebruik een schaar om een kleine incisie te maken tussen het tracheale kraakbeen. Plaats de voorbereide endotracheale buis en verwijder de metalen geleider van de intravasculaire katheter. Sluit vervolgens de katheter aan op de ventilator en controleer de luchtpijppositie door de longen handmatig voorzichtig op te blazen.Beveilig de positie met tape. Voor de rechter ventrikel druk meting, maak een een centimeter huid incisie over de xiphoid proces en de bovenbuik en beginnen bij de middelste lijn distaal aan de xiphoid en zorgvuldig bewegen lateraal aan beide zijden, scheiden de huid over de borst en buikwand. Het openen van de buikholte, snijd het middenrif zorgvuldig, zorg ervoor dat het kloppende hart of de longen niet verwonden.En gebruik een katoenen kip applicator om het pericardium voorzichtig te verwijderen. Breng de drukkatheter in de buurt van de muis en gebruik een katoenen kip applicator uitgerust met een naald om een steekwond te maken in het atypische distale deel van de rechter ventrikel. Vervang de naald voorzichtig door drukkatheter en plaats de drukkatheter parallel aan de richting van de rechterventrikel met de punt naar de longslagader.Let op de drukgolftracering om de juiste positionering van de katheter te garanderen. Zodra het druksignaal is gestabiliseerd, pauzeer je de ademhalingen en verkrijg ten minste drie metingen. Wanneer alle metingen zijn geregistreerd, breng de katheter voorzichtig terug naar de met PBS gevulde centrifugebuis in het waterbad.Hier worden representatieve drukcurven en een kwantitatieve analyse van de rechter ventriculaire druk aan het einde van de observatieperiode getoond. Histologische analyse van gerenoveerde longslagaders na hypoxie plus SU5416 behandeling blijkt een toename van mediale wanddikte in vergelijking met normoxic dieren. Tarwekiem agglutinine kleuring ter beoordeling van cardiomyocyte hypertrofie geeft aan dat hypoxie plus SU5416 blootstelling resulteert in een duidelijke toename van cardiomyocyte grootte en rechter ventriculaire hypertrofie.Verder bevestigt de morfometrische evaluatie van de rechter ventriculaire hypertrofie door meting van de Fulton-index een toename van de rechterventriaire hypertrofie bij de hypoxische dieren. Het uitvoeren van de functionele metingen is belangrijk om bloedingen te voorkomen, omdat dit een negatieve invloed kan hebben op de resultaten van de studie. Dit protocol kan ook worden gebruikt om pulmonale hypertensie bij ratten te induceren met slechts lichte wijzigingen.Met name is slechts één Sugen-injectie bij ratten voldoende om pulmonale hypertensie te veroorzaken.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Increasing Pulmonary Artery Pulsatile Flow Improves Hypoxic Pulmonary Hypertension in Piglets

Increasing Pulmonary Artery Pulsatile Flow Improves Hypoxic Pulmonary Hypertension in Piglets (Video) | JoVE

Toenemende longslagader Pulsatiele Flow Verbetert Hypoxische Pulmonale Hypertensie in Biggen

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease affecting distal pulmonary arteries (PA). These arteries are deformed, leading to right ventricular ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet (Video) | JoVE

Chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie en beoordeling van rechter ventrikel functie in de Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension (Video) | JoVE

Hemodynamische karakterisatie van diermodellen van pulmonale arteriële hypertensie

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice (Video) | JoVE

Een Magnetic Microbead occlusie Model voor het induceren van oculaire hypertensie-Dependent Glaucoom in Muizen

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model (Video) | JoVE

Inductie van versnelde atherosclerose bij muizen: het "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension (Video) | JoVE

Shunt Chirurgie, Right hartkatheterisatie, en Vasculaire Morphometry in een diermodel voor Flow-geïnduceerde pulmonale arteriële hypertensie

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (Video) | JoVE

Inductie en fenotypering van acuut rechterhartfalen in een groot diermodel van chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography (Video) | JoVE

Isometrische Contractility meting van de muis mesenterische slagader met behulp van draad Myography

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

Left Atrial Stenosis Induced Pulmonary Venous Arterialization and Group 2 Pulmonary Hypertension in Rat

Left Atrial Stenosis Induced Pulmonary Venous Arterialization and Group 2 Pulmonary Hypertension in Rat (Video) | JoVE

Linker atriale stenose geïnduceerde pulmonale veneuze Arterialization en groep 2 pulmonale hypertensie in Rat

The mechanism of mitral stenosis-induced pulmonary venous arterialization and group 2 pulmonary hypertension (PH) is unclear. There is no rodent model of ...

The Left Pneumonectomy Combined with Monocrotaline or Sugen as a Model of Pulmonary Hypertension in Rats

The Left Pneumonectomy Combined with Monocrotaline or Sugen as a Model of Pulmonary Hypertension in Rats (Video) | JoVE

De linker Pneumectomie in combinatie met Monocrotaline of Sugen als een Model van pulmonale hypertensie bij ratten

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats ...