Name: a modified surgical model of hind limb ischemia in apoe-/- mice using a miniature incision
Uploaded: 2021-05-13T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Modified Surgical Model of Hind Limb Ischemia in ApoE-/- Mice using a Miniature Incision at JoVE.com

Forfatterne takker Viktoria Skude, Alexander Schlund og Felix Hörner for den fremragende tekniske support.

BEMÆRK: Alle forsøgsprocedurer blev udført i henhold til EF's retningslinje EF 2010/63/EU og er godkendt af den lokale tyske lovgivning (35-9185.81/G[1]239/18). Ti mandlige ApoE-/- mus med C57BL/6J baggrund, vejer 29,6-38,0 g, blev opstaldet på en 12 timers lys / mørk cyklus og fodret med en vestlig kost (1,25% kolesterol og 21% fedt) og vand ad libitum i 12 uger fra en alder af 8 uger. HLI blev udført på 20 uger gamle mus som beskrevet nedenfor.
1. Induktion af HLI i ...

Denne undersøgelse rapporterer en modificeret, forenklet og kirurgisk effektiv tilgang til at etablere en HLI-model i ApoE-/- mus ved hjælp af dobbelt ligation i de proksimale og distale områder i FA gennem et 3-4 mm snit uden nødvendige laboratorieopgraderinger. Hovedkarakteristika for denne metode er indsnitmets mindre størrelse sammenlignet med tidligere rapporterede undersøgelser , der beskriver mus HLI-modellerne8,9,<sup class="xr...

Der er et uopfyldt behov for prækliniske dyremodeller til forskning i vaskulære sygdomme som perifer arteriesygdom (PAD). På trods af den avancerede udvikling inden for diagnose og behandling var der mere end 200 millioner patienter med PAD i 20181, og deres antal er konstant stigende. Selv om flere nye terapeutiske tilgange2,3,4,5,6,7 er blevet beskrevet, vellykket oversættelse af disse terapeutiske modaliteter til klinisk anvendelse er stadig en skræmmende opgave. Derfor er der behov for pålidelige og relevante in vivo-eksperimentelle modeller, der simulerer tilstanden af mennesker, for at undersøge den potentielle mekanisme og effektivitet af disse nye terapeutiske tilgange til behandling af PAD6,7.
Hyperlipidæmi og åreforkalkning (AS) er de vigtigste risikofaktorer for udviklingen af PAD. ApoE-/- mus (på en fedtrig kost) udviser unormal fedtstofskifte og hyperlipidæmi og udvikler efterfølgende aterosklerotiske plaques, der gengiver ApoE- / - mus som det bedste valg til at simulere den klinisk relevante PAD. Prækliniske HLI dyremodeller genereres gennem dobbelt ligation af lårpulsåren (DLFA), som er den mest udbredte tilgang i laboratorier over hele verden8,9,10,11,12,13,14,15 for at simulere akut-on-kronisk iskæmi. Denne tilgang kræver dog normalt et relativt stort og invasivt snit. Desuden fører det uundgåeligt til, at dyrene (især mus) lider af øget smerteskade og betændelse, hvilket også påvirker de efterfølgende eksperimentelle resultater5,6,16,17. Dette papir beskriver en akut-on-kronisk HLI model i APOE-/- mus ved hjælp af et meget lille snit.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >10x Phosphate buffer saline</td>
			<td >Roth</td>
			<td >9143.1</td>
			<td >Used for haematoxylin and eosin stain and immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >30% H2O2</td>
			<td >Roth</td>
			<td >9681.2</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >6-0 absorbable sutures</td>
			<td>PROLENE</td>
			<td>8776H</td>
			<td>Used for stitching the skin</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >6-0 absroable suture</td>
			<td >PROLENE</td>
			<td >EP8706</td>
			<td>Used in Surgery</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >7-0 absorbable sutures</td>
			<td>PROLENE</td>
			<td >EH8021E</td>
			<td>Used for ligating the artery</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >7-0 absroable suture</td>
			<td >PROLENE</td>
			<td >EP8755</td>
			<td>Used in Surgery</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Acetic acid</td>
			<td >Roth</td>
			<td>6755.1</td>
			<td>Used for haematoxylin and eosin stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Albumin Fraktion V</td>
			<td >Roth</td>
			<td >8076.2</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Autoclave</td>
			<td >Systec GmbH</td>
			<td >Systec VX-150</td>
			<td>Used for the sterilisation of the surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Axio vert A1 microscope</td>
			<td >Carl Zeiss</td>
			<td >ZEISS Axio Vert.A1</td>
			<td>Used for viewing and taking the pictures from haematoxylin and eosin stain and immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Bruker BioSpec 94/20 AVIII</td>
			<td >Bruker Biospin MRI GmbH</td>
			<td >N/A</td>
			<td>Scan the femoral artery blockage</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Buprenovet Sine 0,3mg/ml</td>
			<td >Bayer AG</td>
			<td >2542 (WDT)</td>
			<td>Used in post operative pain-management. Dose - 0.1 mg/kg body weight every 8 hours for 48 h after operation</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >CD31 antibody</td>
			<td >Abcam</td>
			<td >ab28364</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Eosin Y solution 0.5 % in water</td>
			<td >Roth</td>
			<td >X883.1</td>
			<td>Used for haematoxylin and eosin stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Epitope Retrieval Solution pH 6</td>
			<td >Leica Biosystems</td>
			<td >6046945</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ethanol &#8805; 99,5 %</td>
			<td >Roth</td>
			<td >5054.1</td>
			<td>Used for haematoxylin and eosin stain and immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fentanyl</td>
			<td>Cayman Chemical</td>
			<td >437-38-7</td>
			<td>Used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Fine point forceps</td>
			<td >Medixplus</td>
			<td >93-4505S</td>
			<td>Used for separating the artery from nerve and vein</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Glass bead sterilisator</td>
			<td >Simon Keller</td>
			<td >Type 250</td>
			<td>Used for sterilisation of the surgical instruments</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Graefe iris forceps curved</td>
			<td >VUBU</td>
			<td >VUBU-02-72207</td>
			<td>Used for blunt separation of skin and subcutaneous tissue</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hair Remover cream, Veet (with aloe vera)</td>
			<td >Reckitt Benckiser</td>
			<td >108972</td>
			<td>Remove hair from mice hind limbs</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Heating plate</td>
			<td >ST&#214;RK-TRONIC</td>
			<td >7042092</td>
			<td>Keep the satble temperature of mice</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hematoxylin</td>
			<td >Roth</td>
			<td >T865.2</td>
			<td>Used for haematoxylin and eosin stain and immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Leica surgical microscope</td>
			<td >Leica</td>
			<td >M651</td>
			<td>Enlarge the field of view to facilitate the operation</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Liquid DAB+Substrate Chromogen System</td>
			<td >Dako</td>
			<td >K3468</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Male ApoE-/- mice</td>
			<td >Charles River Laboratories</td>
			<td >N/A</td>
			<td>Used for establish the Peripheral artery disease mice model</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Medetomidine</td>
			<td>Cayman Chemical</td>
			<td>128366-50-7</td>
			<td>Used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Micro Needle Holder</td>
			<td >Black &#38; Black Surgical</td>
			<td >B3B-18-8</td>
			<td>Holding the needle</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Micro suture tying forceps</td>
			<td >Life Saver Surgical Industries</td>
			<td >PS-MSF-145</td>
			<td>Used to assist in knotting during surgery</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Microtome</td>
			<td >Biobase</td>
			<td >Bk-Mt268m</td>
			<td>Used for tissue sectioning</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Midazolam</td>
			<td>Ratiopharm</td>
			<td>44856.01.00</td>
			<td>Used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >MR-compatible Small Animal Monitoring and Gating System Model 1025</td>
			<td>SA Instruments</td>
			<td>N/a</td>
			<td>monitoring vital signs of animal during MRI scan</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Octeniderm farblos</td>
			<td >Sch&#252;lke &#38; Mayr GmbH</td>
			<td >180212</td>
			<td>used for disinfection of the skin</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Ointment for the eyes and nose</td>
			<td >Bayer AG</td>
			<td >1578675</td>
			<td>Keep the eyes wet under the anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Paraformaldehyde</td>
			<td >Roth</td>
			<td >0335.1</td>
			<td>Used for fixation of the tissue</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Pentobarbital</td>
			<td>Nembutal</td>
			<td >76-74-4</td>
			<td>Used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Saline</td>
			<td>DeltaSelect</td>
			<td >1299.99.99</td>
			<td>Used for anesthesia</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Spring handle scissors with fine, sharp tips</td>
			<td >Black &#38; Black Surgical</td>
			<td >B66167</td>
			<td>Used for cutting the artery</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >SuperCut Scissors</td>
			<td >Black &#38; Black Surgical</td>
			<td >B55992</td>
			<td>Used for cutting the skin</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Triton X-100</td>
			<td >Roth</td>
			<td >9002-93-1</td>
			<td>Used for immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Western diet, 1.25% Cholesterol</td>
			<td >ssniff Spezialdi&#228;ten GmbH</td>
			<td >E15723-34</td>
			<td>Diet for the mice</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Xylene</td>
			<td >Roth</td>
			<td >4436.3</td>
			<td>Used for haematoxylin and eosin stain and immunohistochemistry stain</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a modified surgical model of hind limb ischemia in apoe-/- mice using a miniature incision

Formålet med denne undersøgelse er at indføre og evaluere en modificeret kirurgisk tilgang til at fremkalde akut iskæmi hos mus, der kan implementeres i de fleste dyrelaboratorier. I modsætning til den konventionelle tilgang til dobbelt ligation af lårpulsåren (DLFA), blev der foretaget et mindre snit i den rigtige lyske region for at udsætte den proksimale lårpulsåre (FA) til at udføre DLFA. Derefter, ved hjælp af en 7-0 sutur, snittet blev slæbt til knæet regionen for at afsløre den distale FA. Magnetisk resonans imaging (MRI) på bilaterale bagben blev brugt til at opdage FA okklusion efter operationen. Ved 0, 1, 3, 5 og 7 dage efter operationen blev funktionel genopretning af bagbenene visuelt vurderet og klassificeret ved hjælp af Tarlov-skalaen. Histologisk evaluering blev udført efter aflivning af dyrene 7 dage efter DLFA. Procedurerne blev udført med succes på højre ben i ti ApoE-/- mus, og ingen mus døde under efterfølgende observation. Snitstørrelserne i alle 10 mus var mindre end 5 mm (4,2 ± 0,63 mm). MR-scanningsresultater viste, at FA's blodgennemstrømning i den iskæmiske side var tydeligt blokeret. Tarlov-skalaresultaterne viste, at bagbensfunktionen faldt betydeligt efter proceduren og langsomt kom sig i løbet af de følgende 7 dage. Histologisk evaluering viste en betydelig inflammatorisk reaktion på den iskæmiske side og reduceret mikrovaskulær tæthed i det iskæmiske bagben. Afslutningsvis introducerer denne undersøgelse en modificeret teknik ved hjælp af et miniature snit til at udføre bagbenskæmi (HLI) ved hjælp af DLFA.

Karakteristika for ApoE-/- mus DLFA-operationer blev udført med succes på 10 mus for at etablere HLI-modellen, og ingen af musene døde efter proceduren. For at følge ændringer i kropsvægten blev mus vejet før DLFA-proceduren (Pre-DLFA) og 7 dage efter DLFA-operationen (Post-DLFA). Pre-DLFA vægte varierede fra 29,6 til 38,0 g (gennemsnit 34,74 ± 2,47 g), og post-DLFA vægte varierede fra 26,5 til 34,1 g (gennemsnit 30,77 ± 2,15 g), som var betydel...

Watch this Scientific Journal Video about A Modified Surgical Model of Hind Limb Ischemia in ApoE-/- Mice using a Miniature Incision at JoVE.com

A Modified Surgical Model of Hind Limb Ischemia in ApoE-/- Mice using a Miniature Incision

Denne artikel demonstrerer en effektiv kirurgisk tilgang til at etablere akut iskæmi hos mus med et lille snit. Denne tilgang kan anvendes af de fleste forskningsgrupper uden laboratorieopgraderinger.

En modificeret kirurgisk model af hind limb iskæmi i ApoE-/- Mus ved hjælp af en Miniature snit

The purpose of this study is to introduce and evaluate a modified surgical approach to induce acute ischemia in mice that can be implemented in most ...

Hvad vi introducerede i dag er en forenklet modificeret og kirurgisk effektiv metode, at etablere bagben iskæmi i ApoE mus. Denne metode kan implementeres i ethvert dyreforsøg. Den største fordel ved synovial metode er en lav invasivitet ved hjælp af et snit på mindre end fem millimeter.Metoden har en lærende hof. Vi anbefaler derfor at øve os på mikrokirurgiske modeller, før vi arbejder på dyrene, som vil indgå i slutanalysen. Metoden vil blive demonstreret af Kaixuan Yan, en læge af medicin og den studerende fra mit laboratorium.Begynd med at forberede det nødvendige udstyr og værktøjer til operationen. Efter administration af anæstesi til musen, anvende salven på øjnene for at forhindre tørhed. Placer derefter musen på en varmepude for at holde kernekropstemperaturen på ca. 37 grader Celsius.Brug en vatpind og hårfjerning creme, forsigtigt fjerne hår fra bagben huden på højre side. Læg musen i liggende position på varmepuden under et dissekeringmikroskop. Brug alkohol til at desinficere huden og tørre med bomulden væk fra plantens side af snit.Ved hjælp af de spidse pincet og kirurgisk saks gøre et snit omkring tre til fire millimeter i midten af lyskelandet. Fjern forsigtigt det subkutane fedtvæv ved hjælp af fine spidse pincet for at eksponere det proksimale neurovaskulære bundt. Brug en vatpind fugtet med saltvand, forsigtigt flytte lårpulsåren væk fra lårbensnerven og lårbenet vene.Derefter bruger spidsen af en 7,0 sutur, omhyggeligt gennembore membranen af lårbenske kappe. Derefter passere til 7-0 absorberes suturer gennem den proksimale lårpulsåre og gøre dobbelt knob ved hjælp af fjedre saks. Derefter transect lårpulsåren mellem de to bånd.Pass 6-0 absorberes sutur gennem underkanten af snittet og forsigtigt trække snittet til området i højre side af knæet af bagbenet til at udsætte den distale lårpulsåren. Flyt forsigtigt det subkutane væv til side for at eksponere det neurovaskulære bundt. Dissekere lårpulsåren fra lårbenet vene og lårbensnerven, og bruge bomuld til at beskytte nerven.Derefter ved hjælp af spidsen af en 7,0 sutur, gennembore membranen af lårbenske skeden. Pass to 7-0 absorberes suturer gennem distal lårpulsåren og gøre dobbelt knob ved hjælp af foråret saks til at overføre lårpulsåren mellem to bånd. Derefter syes snittet ved hjælp af 6-0 absorberende suturer.Placer musen på en varmepude i et rent bur og fortsætte med at overvåge sine vitale parametre, indtil inddrivelse. Bestem succesen med dobbelt ligation af lårpulsåren eller DLFA den næste dag via MRI. Før DLFA-proceduren varierede musenes vægte fra 29,6 til 38,0 gram.Syv dage efter DLFA-operationen varierede vægtene fra 26,5 til 34,1 gram, betydeligt lavere end pre-DLFA-vægtene. De proksimale og dystre regioner i højre FA viste ingen perfusion. Tarlov-skalaresultaterne blev signifikant reduceret en dag efter operationen.Selv om de langsomt steg i løbet af de følgende dage, var de stadig lavere end baseline indtil dag syv. Poterne på de iskæmiske bagben i syv mus var ude af stand til at strække sig naturligt i forhold til den kontralaterale side. Derudover udviste fire af musene let misfarvning af poterne sammenlignet med den kontralaterale side.H &E farvning af den rigtige GM muskel afslørede myofibre, der udviste uregelmæssig iskæmisk nekrose, hvor spredte satellitceller havde erstattet de nekrotiske myofibre og blev fordelt i en masse eller med en regelmæssig spredning. Myofibers udvise inflammatorisk infiltration af multinukleated makrofager havde mistet deres normale morfologiske egenskaber, med meget få regenererede myofibre er til stede. Tværgående dele af disse regenererede myofibre var runde.Cytoplasmaet var farvet rødt og en lille kerne eller flere kerner var placeret i midten. Denne form for inflammatorisk mønster blev dog ikke observeret i venstre GM. CD31 antistoffarvning udført for at observere mikrovaskulær densitet, indikerede, at iskæmiske bagben udviste betydeligt mere mikrovaskulær tæthed end den ikke-iskæmiske side. Det vigtigste er dissektion af lårpulsåren.Operatøren skal opleves i mikrokirurgiske teknikker, samt være bekendt med mus hindlimb anatomi. I princippet kan denne metode også anvendes til at studere iskæmi-reperfusion skade i benet. Herved kan arterien okkluderes med en blød karklemme, før den tillader reperfusion.

Research

JoVE Journal

Biology

A Modified Surgical Model of Hind Limb Ischemia in ApoE-/- Mice using a Miniature Incision

Preventing the Spread of Malaria and Dengue Fever Using Genetically Modified Mosquitoes

In this candid interview, Anthony A. James explains how mosquito genetics can be exploited to control malaria and dengue transmission.   Population ...

Murine Model of Hindlimb Ischemia 

In the United States, peripheral arterial disease (PAD) affects about 10 million individuals, and is also prevalent worldwide.  Medical therapies for ...

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

Using Caenorhabditis elegans as a Model System to Study Protein Homeostasis in a Multicellular Organism

The folding and assembly of proteins is essential for protein function, the long-term health of the cell, and longevity of the organism. Historically, the ...

An Anoxia-starvation Model for Ischemia/Reperfusion in C. elegans

An Anoxia-starvation Model for Ischemia/Reperfusion in C. elegans

En Anoxia-sult Model for iskæmi / reperfusion i<em&gt; C. elegans</em

Protocols for anoxia/starvation in the genetic model organism C. elegans simulate ischemia/reperfusion. Worms are separated from bacterial food and placed ...

MicroRNA Expression Profiles of Human iPS Cells, Retinal Pigment Epithelium Derived From iPS, and Fetal Retinal Pigment Epithelium

MicroRNA Expression Profiler af menneskelige iPS celler, retinale pigmentepitel arvet fra iPS og Føtal retinale pigmentepitel

The objective of this report is to describe the protocols for comparing the microRNA (miRNA) profiles of human induced-pluripotent stem (iPS) cells, ...

Validation of a Mouse Model to Disrupt LINC Complexes in a Cell-specific Manner

Validering af en musemodel at afbryde LINC komplekser i en celle-specifik måde

Nuclear migration and anchorage within developing and adult tissues relies heavily upon large macromolecular protein assemblies called LInkers of the ...

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A)

Mass Spectrometry Analysis to Identify Ubiquitylation of EYFP-tagged CENP-A EYFP-CENP-A

Massespektrometri analyse til at identificere allestedsnærværendelation af EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A)

Studying the structure and the dynamics of kinetochores and centromeres is important in understanding chromosomal instability (CIN) and cancer ...

Development of a Cell Co-Culture Model to Mimic Cardiac Ischemia/Reperfusion In Vitro

Development of a Cell Co-Culture Model to Mimic Cardiac Ischemia/Reperfusion In Vitro

Udvikling af en cellekokulturmodel til efterligning af hjerteiskæmi /reperfusion in vitro

Ischemic heart disease is the leading cause of death and disability worldwide. Reperfusion causes additional injury beyond ischemia. Endothelial cells ...

Tail Vein Transection Bleeding Model in Fully Anesthetized Hemophilia A Mice

Hale vene transsektion blødning model i fuldt bedøvet hæmofili A mus

Tail bleeding models are important tools in hemophilia research, specifically for the assessment of procoagulant effects. The tail vein transection (TVT) ...

Generation of Hook Ischemia-Reperfusion Model using a Three-Day Developing Chick Embryo

Generation af Hook Ischemia-Reperfusion Model ved hjælp af en tre-dages udvikling Chick Embryo

Ischemia and reperfusion (I/R) disorders, such as myocardial infarction, stroke, and peripheral vascular disease, are a few of the leading causes of ...