Name: an ex vivo choroid sprouting assay of ocular microvascular angiogenesis
Uploaded: 2020-08-06T16:30:00
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Il lavoro è stato supportato da sovvenzioni della Manpei Suzuki Diabetic Foundation (YT), del Boston Children's Hospital OFD/BTREC/CTREC Faculty Career Development Grant, della Boston Children's Hospital Ophthalmology Foundation, del BCH Pilot Award, della BCH Manton Center Fellowship e della Little Giraffe Foundation (ZF), della German Research Foundation (DFG; a BC [CA1940/1-1]), NIH R24EY024868, EY017017, R01EY01717-13S1, EY030904-01, BCH IDDRC (1U54HD090255), Massachusetts Lions Eye Foundation (LEHS).

Tutti gli esperimenti sugli animali descritti sono stati approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee del Boston Children's Hospital (protocollo ARCH numero 19-04-3913R).
1. Preparazione
<ol><li>Aggiungere 5 mL di penicillina/streptomicina (10000 U/mL) e 5 mL e 10 mL di integratori disponibili in commercio a 500 mL di mezzo classico completo con siero. Aliquota 50 mL del mezzo inizialmente. NOTA: Non restituire alcun mezzo al magazzino per evitare contaminazioni.</li>
	<li>M...

<ol>
	<li>Zarbin, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+concepts+in+the+pathogenesis+of+age-related+macular+degeneration.">Current concepts in the pathogenesis of age-related macular degeneration.</a> Arch Ophthalmol. 122 (4), 598-614 (2004).</li><li>Pemp, B., Schmetterer, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+blood+flow+in+diabetes+and+age-related+macular+degeneration.">Ocular blood flow in diabetes and age-related macular degeneration.</a> Canadian Journal of Ophthalmology. 43 (3), 295-301 (2008).</li><li>Murakami, Y., Ishikawa, K., Nakao, S., Sonoda, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innate+immune+response+in+retinal+homeostasis+and+inflammatory+disorders.">Innate immune response in retinal homeostasis and inflammatory disorders.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 74, 100778 (2020).</li><li>Fu, 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=Dyslipidemia+in+retinal+metabolic+disorders.">Dyslipidemia in retinal metabolic disorders.</a> EMBO Molecular Medicine. 11 (10), 10473 (2019).</li><li>Daruich, 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=Mechanisms+of+macular+edema:+Beyond+the+surface.">Mechanisms of macular edema: Beyond the surface.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 63, 20-68 (2018).</li><li>Tomita, 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=Long-Acting+FGF21+Inhibits+Retinal+Vascular+Leakage+in+In+Vivo+and+In+Vitro+Models.">Long-Acting FGF21 Inhibits Retinal Vascular Leakage in In Vivo and In Vitro Models.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (4), 21041188 (2020).</li><li>Maisto, 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=ARPE-19-derived+VEGF-containing+exosomes+promote+neovascularization+in+HUVEC:+the+role+of+the+melanocortin+receptor+5.">ARPE-19-derived VEGF-containing exosomes promote neovascularization in HUVEC: the role of the melanocortin receptor 5.</a> Cell Cycle. 18 (4), 413-424 (2019).</li><li>Mazzoni, 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=The+Wnt+Inhibitor+Apcdd1+Coordinates+Vascular+Remodeling+and+Barrier+Maturation+of+Retinal+Blood+Vessels.">The Wnt Inhibitor Apcdd1 Coordinates Vascular Remodeling and Barrier Maturation of Retinal Blood Vessels.</a> Neuron. 96 (5), 1055-1069 (2017).</li><li>Fu, 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=Adiponectin+Mediates+Dietary+Omega-3+Long-Chain+Polyunsaturated+Fatty+Acid+Protection+Against+Choroidal+Neovascularization+in+Mice.">Adiponectin Mediates Dietary Omega-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acid Protection Against Choroidal Neovascularization in Mice.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Sciences. 58 (10), 3862-3870 (2017).</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=Cytochrome+P450+Oxidase+2C+Inhibition+Adds+to+omega-3+Long-Chain+Polyunsaturated+Fatty+Acids+Protection+Against+Retinal+and+Choroidal+Neovascularization.">Cytochrome P450 Oxidase 2C Inhibition Adds to omega-3 Long-Chain Polyunsaturated Fatty Acids Protection Against Retinal and Choroidal Neovascularization.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 36 (9), 1919-1927 (2016).</li><li>Nicosia, R. F., Zorzi, P., Ligresti, G., Morishita, A., Aplin, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paracrine+regulation+of+angiogenesis+by+different+cell+types+in+the+aorta+ring+model.">Paracrine regulation of angiogenesis by different cell types in the aorta ring model.</a> International Journal of Developmental Biology. 55 (4-5), 447-453 (2011).</li><li>Bellacen, K., Lewis, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+ring+assay.">Aortic ring assay.</a> Journal of Visulaized Experiments. (33), e1564 (2009).</li><li>Masson, V. V., 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=Mouse+Aortic+Ring+Assay:+A+New+Approach+of+the+Molecular+Genetics+of+Angiogenesis.">Mouse Aortic Ring Assay: A New Approach of the Molecular Genetics of Angiogenesis.</a> Biological Procedures Online. 4, 24-31 (2002).</li><li>Katakia, Y. 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=Ex+vivo+model+for+studying+endothelial+tip+cells:+Revisiting+the+classical+aortic-ring+assay.">Ex vivo model for studying endothelial tip cells: Revisiting the classical aortic-ring assay.</a> Microvascular Research. 128, 103939 (2020).</li><li>Rezzola, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+and+ex+vivo+retina+angiogenesis+assays.">In vitro and ex vivo retina angiogenesis assays.</a> Angiogenesis. 17 (3), 429-442 (2014).</li><li>Rezzola, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+ex+vivo+murine+retina+angiogenesis+(EMRA)+assay.">A novel ex vivo murine retina angiogenesis (EMRA) assay.</a> Experimental Eye Research. 112, 51-56 (2013).</li><li>Shao, 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=Choroid+sprouting+assay:+an+ex+vivo+model+of+microvascular+angiogenesis.">Choroid sprouting assay: an ex vivo model of microvascular angiogenesis.</a> PLoS One. 8 (7), 69552 (2013).</li><li>Tomita, 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=Free+fatty+acid+receptor+4+activation+protects+against+choroidal+neovascularization+in+mice.">Free fatty acid receptor 4 activation protects against choroidal neovascularization in mice.</a> Angiogenesis. 23, 385-394 (2020).</li><li>Li, 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=Endothelial+TWIST1+promotes+pathological+ocular+angiogenesis.">Endothelial TWIST1 promotes pathological ocular angiogenesis.</a> Investigative Ophthalmology and Vision Science. 55 (12), 8267-8277 (2014).</li><li>Liu, 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=Endothelial+microRNA-150+is+an+intrinsic+suppressor+of+pathologic+ocular+neovascularization.">Endothelial microRNA-150 is an intrinsic suppressor of pathologic ocular neovascularization.</a> Proceedings of the National Academy of Science U. S. A. 112 (39), 12163-12168 (2015).</li><li>Zhou, 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=LncEGFL7OS+regulates+human+angiogenesis+by+interacting+with+MAX+at+the+EGFL7/miR-126+locus.">LncEGFL7OS regulates human angiogenesis by interacting with MAX at the EGFL7/miR-126 locus.</a> Elife. 8, 40470 (2019).</li><li>Kobayashi, S., Fukuta, M., Kontani, H., Yanagita, S., Kimura, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+quantitative+assay+for+angiogenesis+of+cultured+choroidal+tissues+in+streptozotocin-diabetic+Wistar+and+spontaneously+diabetic+GK+rats.">A quantitative assay for angiogenesis of cultured choroidal tissues in streptozotocin-diabetic Wistar and spontaneously diabetic GK rats.</a> Japanese Journal of Pharmacology. 78 (4), 471-478 (1998).</li><li>Kobayashi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+effects+of+tetrandrine+and+related+synthetic+compounds+on+angiogenesis+in+streptozotocin-diabetic+rodents.">Inhibitory effects of tetrandrine and related synthetic compounds on angiogenesis in streptozotocin-diabetic rodents.</a> Biological and Pharmaceutical Bulletin. 22 (4), 360-365 (1999).</li><li>Kobayashi, S., Shinohara, H., Tsuneki, H., Nagai, R., Horiuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine+proliferated+CD34(+)+cells+from+rat+choroidal+explant+in+culture.">N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine proliferated CD34(+) cells from rat choroidal explant in culture.</a> Biological and Pharmaceutical Bulletin. 27 (9), 1382-1387 (2004).</li><li>Kobayashi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Overproduction+of+N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine-induced+neovascularization+in+cultured+choroidal+explant+of+streptozotocin-diabetic+rat.">Overproduction of N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine-induced neovascularization in cultured choroidal explant of streptozotocin-diabetic rat.</a> Biological and Pharmaceutical Bulletin. 27 (10), 1565-1571 (2004).</li><li>Bergers, G., Song, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+pericytes+in+blood-vessel+formation+and+maintenance.">The role of pericytes in blood-vessel formation and maintenance.</a> Neuro-Oncology. 7 (4), 452-464 (2005).</li><li>Browning, A. C., Stewart, E. A., Amoaku, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reply+to:+Phenotypic+plasticity+of+human+umbilical+vein+endothelial+cells.">Reply to: Phenotypic plasticity of human umbilical vein endothelial cells.</a> British Journal of Ophthalmology. 96 (9), 1275-1276 (2012).</li></ol>

Il saggio di germinazione coroidea aiuta la ricerca in AMD neovascolare9,10,18,19,20. Le espianto coroide possono essere isolate dai topi, dai ratti e dagli esseriumani 17,21. L'espianto coroide comprende EC, macrofagi e periciti17. In questo saggio l'interazione tra ec coroidia...

La disregolazione dell'angiogenesi coroiroidale è associata alla degenerazione maculare neovascolare legata all'età (AMD)1. La coroide è un letto microvascolare presente sotto l'epitelio pigmentato retinico (RPE). È stato dimostrato che il flusso sanguigno ridotto nella coroide è associato alla progressione dell'AMD2. L'intricata relazione tra endotelio vascolare, RPE, macrofagi, periciti e altre cellule è responsabile dell'omeostasi del tessuto3,4,5. Pertanto, un microambiente coroideo riproducibile che modella il test è fondamentale per lo studio dell'AMD neovascolare.
I test di angiogenesi ex vivo e le colture cellulari endoteliali in vitro possono integrare gli studi sul comportamento microvascolare in vivo, per testare nuovi farmaci e per studi di patogenesi. Cellule endoteliali come le cellule endoteliali microvascolari retiniche umane (HRMEC), le cellule endoteliali della vena ombelicale umana (HUVEC), il cervello animale primario isolato o gli EC retinali sono spesso utilizzati in studi in vitro per la ricerca sull'angiogenesi oculare6,7,8. Gli HRMEC in particolare sono stati ampiamente utilizzati come modello di neovascolarizzazione coroiroidale in vitro (CNV)9 valutando la proliferazione endoteliale, la migrazione, la formazione tubolare e le perdite vascolari pervalutare gli interventi 6,10. Tuttavia, gli EC in coltura sono limitati come modello di CNV a causa della mancanza di interazioni con altri tipi di cellule presenti nel coroide e perché la maggior parte della CE utilizzata in questi saggi non ha origine dalla coroide. Gli EC coroidiali del topo sono difficili da isolare e mantenere in coltura.
Il saggio dell'anello aortico è ampiamente usato come modello di proliferazione macrovascolare. I germogli vascolari provenienti da espianto aortico includono ESC, periciti e macrofagi11. Il saggio dell'anello aortico modella bene l'angiogenesi del vasodi grandi dimensioni 12,13,14. Tuttavia, ha dei limiti come modello di neovascolarizzazione coroidea in quanto gli anelli aortici sono un tessuto macrovascolare privo del caratteristico ambiente microvascolare coroiroidale, e i germogli di grandi vasi possono differire dai germogli dalle reti capillari coinvolte nella patologia microvascolare. Recentemente un gruppo ha pubblicato un saggio retinale ex vivo15,16. Sebbene sia adatto per la malattia neovascolare retinica, non è appropriato per la neovascolarizzazione coroiolare come si vede nell'AMD.
Il saggio di germinazione coroidea utilizzando RPE del topo, coroide e tessuto sclerale espiantato è stato sviluppato per modellare meglio la CNV. Il tessuto può essere facilmente isolato dagli occhi di topo (o altre specie)17. Questo saggio consente una valutazione riproducibile del potenziale pro e anti-angiogenico dei composti farmacologici e la valutazione del ruolo di percorsi specifici nella neovascolarizzazione coroiroidale utilizzando tessuti di topi geneticamente modificati econtrolli 18. Questo saggio di germinazione coroidea è stato citato in molte pubblicazioni successive9,10,18,19,20. Qui viene dimostrato il metodo coinvolto nell'uso di questo saggio.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>AnaSed (Xylazine)</td>
			<td>AKORN</td>
			<td>59339-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Basal membrane extract (BME) Matrigel</td>
			<td>BD Biosciences</td>
			<td>354230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture dish</td>
			<td>NEST</td>
			<td>704001</td>
			<td>10cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Complete classic medium with serum and CultureBoost</td>
			<td>Cell systems</td>
			<td>4Z0-500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl alcohol 200 Proof</td>
			<td>Pharmco</td>
			<td>111000200</td>
			<td>use for 70%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td>06-666</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>ZEISS</td>
			<td>Axio Observer Z1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin</td>
			<td>GIBCO</td>
			<td>15140</td>
			<td>10000 U/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture plate (24-well)</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>25-107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VetaKet CIII (Ketamine)</td>
			<td>AKORN</td>
			<td>59399-114-10</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an ex vivo choroid sprouting assay of ocular microvascular angiogenesis

L'angiogenesi coroiroidale patologica, una caratteristica saliente della degenerazione maculare legata all'età, porta a compromissione della vista e cecità. I test di proliferazione delle cellule endoteliali (CE) che utilizzano cellule endoteliali microvascolari retiniche umane (HRMEC) o EC retiniche primarie isolate sono ampiamente utilizzati modelli in vitro per studiare l'angiogenesi retinica. Tuttavia, isolare le cellule endoteliali retiniche murine pure è tecnicamente impegnativo e gli EC retinali possono avere risposte di proliferazione diverse rispetto alle cellule endoteliali coroidiali e alle diverse interazioni cellula/cellula. È stato sviluppato un saggio di germinazione coroidea ex vivo altamente riproducibile come modello di proliferazione microvascolare coroiroidale. Questo modello include l'interazione tra vascucolatura coroide (EC, macrofagi, periciti) e epitelio pigmentato retinico (RPE). Gli espianto di topo RPE/coroide/sclerale sono isolati e incubati nell'estratto di membrana basale (BME) ridotto dal fattore di crescita (giorno 0). Il mezzo viene cambiato a giorni diversi e la germinazione coroide viene quantificata al giorno 6. Le immagini dei singoli espianto coroide vengono scattate con un microscopio a fase invertita e l'area di germogliazione viene quantificata utilizzando un plug-in macro semi-automatizzato al software ImageJ sviluppato in questo laboratorio. Questo saggio di germinazione coroidea ex vivo riproducibile può essere utilizzato per valutare i composti per il potenziale trattamento e per la ricerca sulle malattie microvascolari per valutare le vie coinvolte nella proliferazione dei micro recipienti coroidiali utilizzando tipi selvatici e tessuti di topo geneticamente modificati.

Confronto della crescita della germogliazione coroide al giorno
Abbiamo sezionato la coroide con sclera, incorporata nel BME e coltivata per 6 giorni(Figura 1). La coroide che germoglia nei topi C57BL/6J dal giorno 3 al giorno 6 è stata esaminata con un microscopio e quantificata con SWIFT-Choroid un metodo di quantificazione semi-automatizzato in ImageJ. In un caso rappresentativo, la superficie di germogliazione coroioidea (i recipienti che si ...

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An Ex Vivo Choroid Sprouting Assay of Ocular Microvascular Angiogenesis

Questo protocollo presenta il saggio di germinazione coroide, un modello ex vivo di proliferazione microvascolare. Questo saggio può essere utilizzato per valutare le vie coinvolte nei micro vasi cororoidali proliferano e valutare i trattamenti farmacologici utilizzando tipi selvatici e tessuti di topo geneticamente modificati.

Un test di germinazione coroide ex vivo di angiogenesi microvascolare oculare

Pathological choroidal angiogenesis, a salient feature of age-related macular degeneration, leads to vision impairment and blindness. Endothelial cell ...

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