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

המחברים מודים לויקוריה סקודה, אלכסנדר שלונד ופליקס הרנר על התמיכה הטכנית המצוינת.

הערה: כל ההליכים הניסיוניים בוצעו על פי הנחיה EC EC 2010/63/EU ואושרו על ידי החקיקה הגרמנית המקומית (35-9185.81/G[1]239/18). עשרה עכברים זכרים ApoE-/- עם רקע C57BL /6J, במשקל 29.6-38.0 גרם, שוכנו על מחזור בהיר /כהה 12 שעות והאכילו דיאטה מערבית (1.25% כולסטרול ו -21% שומן) ומים ad libitum במשך 12 שבועות מגיל 8 שבועות. HLI בוצע ...

מחקר זה מדווח על גישה שונה, פשוטה ויעילה בניתוח כדי להקים מודל HLI ב- ApoE-/- עכברים באמצעות קשירה כפולה באזורים הפרוקסימליים והדיסטליים של ה- FA באמצעות חתך של 3-4 מ"מ ללא כל שדרוגי מעבדה נדרשים. המאפיין העיקרי של שיטה זו הוא הגודל הקטן יותר של ההסתה בהשוואה למחקרים שדווחו בעבר המתארים מודלי...

יש צורך ללא מענה במודלים פרה-אקליניים של בעלי חיים למחקר במחלות כלי דם כגון מחלת עורקים היקפיים (PAD). למרות ההתפתחויות המתקדמות באבחון ובטיפול, היו יותר מ -200 מיליון חולים עם PAD בשנת2018 1, ומספרם גדל כל הזמן. למרות כמה גישות טיפוליות חדשניות2,3,4,5,6,7 תוארו, תרגום מוצלח של שיטות טיפוליות אלה ליישום קליני נשאר משימה מרתיעה. לכן, מודלים ניסיוניים אמינים ורלוונטיים ב- vivo המדמים את מצב המחלה האנושית נדרשים לחקור את המנגנון הפוטנציאלי והיעילות של גישות טיפוליות חדשות אלה לטיפול PAD6,7.
היפרליפידמיה וטרשת עורקים (AS) הם גורמי הסיכון העיקריים להתפתחות PAD. ApoE-/- עכברים (על דיאטה עתירת שומן) להציג חילוף חומרים שומן חריג היפרליפידמיה ולאחר מכן לפתח לוחותthertherosclerotic עיבוד ApoE-/- עכברים כבחירה הטובה ביותר לדמות PAD רלוונטי קלינית. מודלים פרה-אקליניים של בעלי חיים HLI נוצרים באמצעות קשירה כפולה של עורק הירך (DLFA), שהיא הגישה הנפוצה ביותר במעבדות בכל רחבי העולם8,9,10,11,12,13,14,15 כדי לדמות איסכמיה חריפה על כרונית. עם זאת, גישה זו דורשת בדרך כלל נתק גדול ו פולשני יחסית. יתר על כן, זה מוביל בהכרח לבעלי החיים (במיוחד עכברים) הסובלים מפגיעה מוגברת בכאב ודלקת, אשר משפיע גם על התוצאות הניסיוניות הבאות5,6,16,17. מאמר זה מתאר מודל HLI חריף על כרוני ב- APOE-/- עכברים באמצעות חבטה קטנה מאוד.

<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

מטרת מחקר זה היא להציג ולהעריך גישה כירורגית שונה כדי לגרום איסכמיה חריפה בעכברים שניתן ליישם ברוב מעבדות בעלי החיים. בניגוד לגישה הקונבנציונלית לקשירה כפולה של עורק הירך (DLFA), נעשה חנק קטן יותר באזור המ מפשעתי הימני כדי לחשוף את עורק הירך הפרוקסימלי (FA) לביצוע DLFA. לאחר מכן, באמצעות תימה 7-0, החתירה נגררה לאזור הברך כדי לחשוף את FA הדיסטלי. הדמיית תהודה מגנטית (MRI) על גפיים אחוריות דו-צדדיות שימשה לזיהוי חסימה FA לאחר הניתוח. ב 0, 1, 3, 5, ו 7 ימים לאחר הניתוח, התאוששות תפקודית של הגפיים האחוריות הוערך חזותית ודורג באמצעות סולם Tarlov. הערכה היסטולוגית בוצעה לאחר המתת חסד של בעלי החיים 7 ימים לאחר DLFA. ההליכים בוצעו בהצלחה ברגל ימין בעשרה עכברים ApoE-/-, ואף עכבר לא מת במהלך התצפית שלאחר מכן. גדלי החתירה בכל 10 העכברים היו פחות מ 5 מ"מ (4.2 ± 0.63 מ"מ). תוצאות ה-MRI הראו כי זרימת הדם של FA בצד האיסכמי נחסמה בבירור. תוצאות סולם Tarlov הראו כי תפקוד הגפיים האחוריות ירד באופן משמעותי לאחר ההליך ולאט לאט התאושש במהלך 7 הימים הבאים. הערכה היסטולוגית הראתה תגובה דלקתית משמעותית בצד האיסכמי וצפיפות מיקרו וסקולרית מופחתת בגפה האחורית האיסכמית. לסיכום, מחקר זה מציג טכניקה שונה באמצעות פירוק מיניאטורי כדי לבצע איסכמיה איבר אחורי (HLI) באמצעות DLFA.

מאפיינים של ApoE-/- עכברים ניתוחי DLFA בוצעו בהצלחה על 10 עכברים כדי להקים את מודל HLI, ואף אחד מהעכברים לא מת לאחר ההליך. כדי לעקוב אחר שינויים במשקל הגוף, עכברים נשקלו לפני הליך DLFA (Pre-DLFA) ו 7 ימים לאחר ניתוח DLFA (לאחר DLFA). משקלי Pre-DLFA נעו בין 29.6 ל-38.0 גרם (ממוצע 34.74 ± 2.47 ...

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

מאמר זה מדגים גישה כירורגית יעילה ליצירת איסכמיה חריפה בעכברים עם חתך קטן. גישה זו יכולה להיות מיושמת על ידי רוב קבוצות המחקר ללא כל שדרוגי מעבדה.

מודל כירורגי מותאם של איסכמיה בגפיים אחוריות ב- ApoE-/- עכברים באמצעות חתך מיניאטורי

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 ...

מה שהצגנו היום היא שיטה פשוטה ומשונה ויעילה בניתוח, כדי להקים איסכמיה בגפיים האחוריות בעכברים ApoE. שיטה זו יכולה להיות מיושמת בכל מתקן בעלי חיים. היתרון העיקרי של השיטה הסינובית הוא פולשניות נמוכה, באמצעות חתירה של פחות מחמישה מילימטרים.בשיטה יש חוף למידה. לכן, אנו ממליצים לתרגל על מודלים מיקרוכירורגיים לפני העבודה על בעלי החיים, אשר הולכים להיכלל בניתוח הסופי. את השיטה ידגים קיחואן יאן, רופא לרפואה והסטודנט מהמעבדה שלי.התחל בהכנת הציוד והכלים הנדרשים לניתוח. לאחר מתן ההרדמה לעכבר, להחיל משחה על העיניים כדי למנוע יובש. לאחר מכן מניחים את העכבר על כרית חימום כדי לשמור על טמפרטורת הגוף הליבה בכ 37 מעלות צלזיוס.בעזרת צמר גפן וקרם להסרת שיער, יש להסיר בזהירות את השיער מעור הגפיים האחוריות בצד ימין. הנח את העכבר בתנוחת העל-סמך על משטח החימום מתחת למיקרוסקופ ניתח. השתמש באלכוהול כדי לחטא את העור ולנגב עם הכותנה הרחק מהצד הצמחי של החתירה.באמצעות מלקחיים מחודדים ומספריים כירורגיים לעשות חתך כשלושה עד ארבעה מילימטרים באמצע אזור מפשעה. הסר בזהירות את רקמת השומן התת עורית בעזרת מלקחיים מחודדים עדינים כדי לחשוף את חבילת הנוירווסקולריות של הירך הפרוקסימלית. באמצעות צמר גפן לח עם מלוחים, בזהירות להזיז את עורק הירך מן עצב הירך וריד הירך.לאחר מכן באמצעות קצה של תפר 7.0, בזהירות לנקב את הממברנה של נדן הירך. לאחר מכן לעבור 7-0 תפרים נספגים דרך עורק הירך הפרוקסימלי ולעשות קשרים כפולים באמצעות מספריים מעיינות. לאחר מכן חוצים את עורק הירך בין שני הקשרים.מעבירים את התפר 6-0 נספג דרך הקצה התחתון של החתירה וגוררים בעדינות את החתירה לאזור הצד הימני של הברך של הגפה האחורית כדי לחשוף את עורק הירך הדיסטלי. בזהירות להזיז את הרקמה התת עורית הצידה כדי לחשוף את החבילה הנוירווסקולרית. לנתח את עורק הירך מן הווריד הירך ועצב הירך, ולהשתמש כותנה כדי להגן על העצב.לאחר מכן באמצעות קצה של תפר 7.0, לנקב את הממברנה של נדן הירך. מעבירים שני תפרים נספגים 7-0 דרך עורק הירך הדיסטלי ומשתמשים בקשרים כפולים באמצעות מספריים קפיציים כדי לעבור את עורק הירך בין שני קשרים. לאחר מכן, לתפור את ההסתה באמצעות התפרים 6-0 נספג.הנח את העכבר על כרית חימום בכלוב נקי והמשיך לעקוב אחר הפרמטרים החיוניים שלו עד להתאוששות. לקבוע את ההצלחה של קשירה כפולה של עורק הירך או DLFA למחרת באמצעות MRI. לפני הליך DLFA, משקולות של עכברים נעו בין 29.6 ל 38.0 גרם.שבעה ימים לאחר ניתוח DLFA, המשקולות נעו בין 26.5 ל 34.1 גרם, נמוך משמעותית מאשר משקולות לפני DLFA. האזורים הפרוקסימליים והדיסטליים של ה-FA הנכון לא הראו זלוף. תוצאות סולם טרלוב ירדו באופן משמעותי יום אחד לאחר הניתוח.למרות שהם גדלו בהדרגה בימים שלאחר מכן, הם עדיין היו נמוכים מקו הבסיס עד היום השביעי. כפות הרגליים של הגפיים האחוריות האיסכמיות בשבעה עכברים לא הצליחו להימתח באופן טבעי בהשוואה לצד הנגדי. בנוסף, ארבעה מהעכברים הציגו שינוי צבע קל של כפות הרגליים בהשוואה לצד הנגדי.כתמי H&E של שריר GM הימני חשפו myofibers שהפגינו נמק איסכמי לא סדיר, שבו תאי לווין מתרבים החליפו את myofibers נמק הופצו במסה או עם פיזור קבוע. Myofibers הפגינו חדירה דלקתית על ידי מקרופאגים רב-גרעיניים איבדו את המאפיינים המורפולוגיים הרגילים שלהם, עם מעט מאוד myofibers מחודש להיות נוכח. חלקים רוחביים של המאופיברים המחודשים האלה היו עגולים.הציטופלסמה הייתה מוכתמת באדום וגרעין קטן אחד או גרעינים מרובים היו ממוקמים במרכז. עם זאת, סוג זה של דפוס דלקתי לא נצפה GM השמאלי. כתמי נוגדנים CD31 שבוצעו כדי לבחון את צפיפות המיקרו וסקולרי, הצביעו על כך שגפיים אחוריות איסכמיות הציגו צפיפות מיקרו-וסקולרית גבוהה משמעותית מאשר הצד הלא איסכמי. הדבר החשוב ביותר הוא ניתוח של עורק הירך.המפעיל צריך להיות מנוסה בטכניקות מיקרוכירורגיות, כמו גם להכיר אנטומיה אחורית של העכבר. באופן עקרוני, שיטה זו יכולה לשמש גם כדי ללמוד פציעה איסכמיה-reperfusion ברגל. בזאת, ניתן לאסם את העורק עם מהדק כלי רך לפני מתן אפשרות לשיפוץ.

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

למנוע את התפשטות המלריה וקדחת דנגי באמצעות יתושים מהונדסים גנטית

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 

דגם Murine של איסכמיה Hindlimb

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

דגם אנוקסיה רעב לאיסכמיה / reperfusion ב<em&gt; ג 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

פרופילי הביטוי microRNA של תאי iPS האנושי, רשתית פיגמנט האפיתל נגזר משב&quot;ס, ועוברי הרשתית פיגמנט האפיתל

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

אימות של מודל עכבר לשבש מכלולי LINC באופן ספציפי בתא

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

ניתוח ספקטרומטר המסה כדי לזהות את אוביקווילציה של EYFP-מתויג 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

פיתוח מודל של תרבות משותפת של תאים כדי לחקות איסכמיה לב/רפרטפוזיה במבחנה במבחנה

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

מודל דימום טרנסקציה של וריד זנב בהמופיליה מורדמת לחלוטין עכברים

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

דור של הוק איסכמיה-רפרפוזיה מודל באמצעות שלושה ימים מתפתח אפרוח עובר

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