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

Авторы благодарят Викторию Скуде, Александра Шлунда и Феликса Хёрнера за отличную техническую поддержку.

ПРИМЕЧАНИЕ: Все экспериментальные процедуры были выполнены в соответствии с руководящими принципами ЕС EC 2010/63/EU и были одобрены местным законодательством Германии (35-9185.81/G[1]239/18). Десять самцов мышей ApoE-/- с фоном C57BL/6J, весом 29,6-38,0 г, содержались в 12-часовом светло-темном цикле и пита?...

В этом исследовании сообщается о модифицированном, упрощенном и хирургически эффективном подходе к созданию модели HLI у мышей ApoE-/- с использованием двойного лигирования в проксимальных и дистальных областях ФА через разрез 3-4 мм без каких-либо необходимых лабораторных обновлени...

Существует неудовлетворенная потребность в доклинических животных моделях для исследований сосудистых заболеваний, таких как заболевания периферических артерий (PAD). Несмотря на передовые разработки в области диагностики и лечения, в 2018 году было зарегистрировано более 200 миллионов пациентов сPAD1,и их число постоянно увеличивается. Хотя было описано несколько новых терапевтическихподходов2,3,4,5,6,7, успешный перевод этих терапевтических модальностей в клиническое применение остается сложной задачей. Поэтому для исследования потенциального механизма и эффективности этих новых терапевтических подходов к лечению PAD6,7требуются надежные и актуальные экспериментальные модели in vivo, моделирующие состояние заболевания человека.
Гиперлипидемия и атеросклероз (АС) являются основными факторами риска развития PAD. ApoE-/- мыши (на диете с высоким содержанием жиров) демонстрируют аномальный метаболизм жиров и гиперлипидемию и впоследствии развивают атеросклеротические бляшки, что делает мышей ApoE-/- лучшим выбором для моделирования клинически значимого PAD. Доклинические модели HLI на животных генерируются путем двойного перевязки бедренной артерии (DLFA), что является наиболее широко используемым подходом в лабораториях по всему миру8,9,10,11,12,13, 14,15 для моделирования острой хронической ишемии. Однако такой подход обычно требует относительно большого и инвазивного разреза. Кроме того, это неизбежно приводит к тому, что животные (особенно мыши) страдают от повышенной болевой травмы и воспаления, что также влияет на последующие экспериментальные результаты5,6,16,17. В этой статье описывается модель HLI с острым и хроническим HLI у мышей APOE-/- с использованием очень маленького разреза.

<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

Целью данного исследования является внедрение и оценка модифицированного хирургического подхода к индуцированию острой ишемии у мышей, который может быть реализован в большинстве лабораторий на животных. В отличие от традиционного подхода к двойному перевязке бедренной артерии (DLFA), был сделан меньший разрез на правой паховой области, чтобы обнажить проксимальную бедренную артерию (FA) для выполнения DLFA. Затем, используя шов 7-0, разрез был перетащен в область колена, чтобы обнажить дистальную ФА. Магнитно-резонансная томография (МРТ) на двусторонних задних конечностях использовалась для обнаружения окклюзии ФА после операции. Через 0, 1, 3, 5 и 7 дней после операции функциональное восстановление задних конечностей было визуально оценено и оценено по шкале Тарлова. Гистологическая оценка проводилась после эвтаназии животных через 7 дней после DLFA. Процедуры были успешно выполнены на правой ноге у десяти мышей ApoE-/-, и ни одна мышь не умерла во время последующего наблюдения. Размеры разреза у всех 10 мышей были менее 5 мм (4,2 ± 0,63 мм). Результаты МРТ показали, что кровоток ФА в ишемической стороне был явно заблокирован. Результаты по шкале Тарлова показали, что функция задних конечностей значительно снизилась после процедуры и медленно восстанавливалась в течение следующих 7 дней. Гистологическая оценка показала значительную воспалительную реакцию на ишемической стороне и снижение плотности микрососудистости в ишемической задней конечности. В заключение, это исследование вводит модифицированную технику с использованием миниатюрного разреза для выполнения ишемии задних конечностей (HLI) с использованием DLFA.

Характеристики мышей ApoE-/- Операции DLFA были успешно выполнены на 10 мышах для создания модели HLI, и ни одна из мышей не умерла после процедуры. Чтобы проследить за изменениями массы тела, мышей взвешивали перед процедурой DLFA (Pre-DLFA) и через 7 дней после опе...

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

В данной статье демонстрируется эффективный хирургический подход к установлению острой ишемии у мышей с небольшим разрезом. Этот подход может применяться большинством исследовательских групп без каких-либо лабораторных обновлений.

Модифицированная хирургическая модель ишемии задних конечностейу мышей с использованием миниатюрного разреза

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 ...

То, что мы представили сегодня, является упрощенным модифицированным и хирургически эффективным методом для установления ишемии задних конечностей у мышей ApoE. Этот метод может быть реализован в любом животноводческом учреждении. Основным преимуществом синовиального метода является низкая инвазивность, с использованием разреза менее пяти миллиметров.Метод имеет обучающий хоф. Поэтому мы советуем практиковаться на микрохирургических моделях перед работой на животных, которые будут включены в окончательный анализ. Метод продемонстрирует Кайсюань Ян, доктор медицины и студент из моей лаборатории.Начните с подготовки необходимого оборудования и инструментов для операции. После введения анестезии мыши нанесите эту мазь на глаза, чтобы предотвратить сухость. Затем поместите мышь на грелку, чтобы поддерживать температуру тела на уровне примерно 37 градусов по Цельсию.Используя ватный тампон и крем для удаления волос, аккуратно удалите волосы с кожи задних конечностей с правой стороны. Уложите мышь в лежачем положении на грелку под рассекающим микроскопом. Используйте спирт для дезинфекции кожи и протрите хлопком вдали от растительной стороны разреза.С помощью заостренных щипцов и хирургических ножниц делают разрез примерно на три-четыре миллиметра в середине паховой области. Аккуратно удаляют подкожно-жировую клетчатку с помощью тонкоконечных щипцов, чтобы обнажить проксимальный бедренный нервно-сосудистый пучок. Используя ватный тампон, смоченный физиологическим раствором, осторожно отодвиньте бедренную артерию от бедренного нерва и бедренной вены.Затем, используя кончик шва 7,0, аккуратно проткните мембрану бедренной оболочки. Затем проходят по 7-0 рассасывающихся швов через проксимальную бедренную артерию и делают двойные узлы с помощью пружинных ножниц. После этого трансекция бедренной артерии между двумя звеньями.Пропустите рассасывающийся шов 6-0 через нижний край разреза и аккуратно перетащите разрез в область правой стороны колена задней конечности, чтобы обнажить дистальную бедренную артерию. Осторожно отодвиньте подкожную клетчатку в сторону, чтобы обнажить нервно-сосудистый пучок. Рассекните бедренную артерию от бедренной вены и бедренного нерва и используйте хлопок для защиты нерва.Затем, используя кончик шва 7,0, проткните мембрану бедренной оболочки. Пропустите два рассасывающихся шва 7-0 через дистальную бедренную артерию и сделайте двойные узлы с помощью пружинных ножниц для перерезания бедренной артерии между двумя звеньями. После этого сшиваем разрез с помощью 6-0 рассасывающихся швов.Поместите мышь на грелку в чистую клетку и продолжайте следить за ее жизненно важными параметрами до выздоровления. Определить успех двойной перевязки бедренной артерии или DLFA на следующий день с помощью МРТ. До процедуры DLFA вес мышей варьировался от 29,6 до 38,0 граммов.Через семь дней после операции DLFA вес варьировался от 26,5 до 34,1 грамма, что значительно ниже, чем вес до DLFA. Проксимальная и дистальная области правой ФА не показали перфузии. Результаты по шкале Тарлова были значительно снижены через день после операции.Хотя они медленно увеличивались в течение следующих дней, они все еще были ниже базового уровня до седьмого дня. Лапы ишемизированных задних конечностей у семи мышей не могли растягиваться естественным образом по сравнению с контралатеральной стороной. Кроме того, у четырех мышей наблюдалось незначительное обесцвечивание лап по сравнению с контралатеральной стороной.Окрашивание H&E правой ГМ-мышцы выявило миофибры, которые демонстрировали нерегулярный ишемический некроз, где пролиферирующие клетки-сателлиты заменили некротические миофибры и распределялись в массе или с регулярной дисперсией. Миофибры, проявляющие воспалительную инфильтрацию многоядерными макрофагами, утратили свои нормальные морфологические характеристики, при этом присутствовало очень мало регенерированных миофиберов. Поперечные участки этих регенерированных миофибров были круглыми.Цитоплазма была окрашена в красный цвет, и одно небольшое ядро или несколько ядер были расположены в центре. Однако такого рода воспалительная картина не наблюдалась в левом ГМ. Окрашивание антителом CD31, выполненное для наблюдения за плотностью микрососудистости, показало, что ишемизированные задние конечности проявляли значительно большую плотность микрососудистости, чем неишемическая сторона. Самое главное – рассечение бедренной артерии.Оператор должен иметь опыт в микрохирургических техниках, а также быть знакомым с анатомией задних конечностей мыши. В принципе, этот метод также может быть использован для изучения ишемии-реперфузионной травмы в ноге. Таким образом, артерия может быть закупорена мягким зажимом сосуда, прежде чем разрешить реперфузию.

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

Предотвращение распространения малярии и лихорадки денге с использованием генетически модифицированных комаров

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 

Мышиной модели ишемии задней конечности

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

Аноксия-голодание модель ишемии / реперфузии в<em&gt; С. Элеганс</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

Профили микроРНК выражение человеческой плюрипотентных клеток, пигментного эпителия сетчатки, полученных из IPS, и плода пигментного эпителия сетчатки

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

Валидация модели мышей, чтобы сорвать ЛИНК Комплексы в манере соты

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

Анализ масс-спектрометрии для выявления повсеместного ания метеоуожего тега 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

Разработка модели клеточной кокультуры для имитации ишемии сердца/реперфузии 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

Модель кровотечения при трансекции хвостовой вены у полностью обезболенных мышей с гемофилией А

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

Генерация модели ишемии крючка-реперфузии с использованием трехдневного развивающегося эмбриона цыпленка

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