Name: high-resolution three-dimensional imaging of the footpad vasculature in a murine hindlimb gangrene model
Uploaded: 2022-03-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-Resolution Three-Dimensional Imaging of the Footpad Vasculature in a Murine Hindlimb Gangrene Model at JoVE.com

이 작업은 국립 보건원 (R01HL149452 및 VITA (NHLBl-CSB-HV-2017-01-JS))의 Z-J L 및 OC V에 대한 보조금으로 지원되었습니다. 우리는 또한 마이애미 의과 대학의 마비를 치료하기위한 마이애미 프로젝트의 현미경 검사 및 이미징 시설에 감사 드리며 이미지 분석 및 처리 소프트웨어에 대한 액세스를 제공합니다.

프로토콜에 기재된 모든 동물 실험은 마이애미 대학 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 승인을 받았다. FVB 마우스, 8-12 주 나이의 남성과 여성 모두 연구에 사용되었다.
1. L-NAME 용액의 제조
<ol><li>층류 후드의 멸균 조건 하에서, L-NAME 분말 1g( 물자재 표 참조) 1g을 멸균수 20mL와 용해시켜 50mg/mL의 용액을 만들어 L-NAME 원액을 준비한다. 원액을 -20°C?...

<ol>
	<li>Virani, S. 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=Heart+disease+and+stroke+statistics-2020+update:+A+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2020 update: A report from the American Heart Association.</a> Circulation. 141 (9), 139 (2020).</li><li>Duff, S., Mafilios, M. S., Bhounsule, P., Hasegawa, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+burden+of+critical+limb+ischemia:+A+review+of+recent+literature.">The burden of critical limb ischemia: A review of recent literature.</a> Vascular Health and Risk Management. 15, 187-208 (2019).</li><li>Mills, J. 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=The+society+for+vascular+surgery+lower+extremity+threatened+limb+classification+system:+Risk+stratification+based+on+Wound,+Ischemia,+and+foot+Infection+(WIfI).">The society for vascular surgery lower extremity threatened limb classification system: Risk stratification based on Wound, Ischemia, and foot Infection (WIfI).</a> Journal of Vascular Surgery. 59 (1), 220-234 (2014).</li><li>Conte, M. 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=Global+vascular+guidelines+on+the+management+of+chronic+limb-threatening+ischemia.">Global vascular guidelines on the management of chronic limb-threatening ischemia.</a> Journal of Vascular Surgery. 69 (6), (2019).</li><li>Yeager, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+of+hemodialysis+access+to+finger+gangrene+in+patients+with+end-stage+renal+disease.">Relationship of hemodialysis access to finger gangrene in patients with end-stage renal disease.</a> Journal of Vascular Surgery. 36 (2), 245-249 (2002).</li><li>Al Wahbi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoamputation+of+diabetic+toe+with+dry+gangrene:+A+myth+or+a+fact.">Autoamputation of diabetic toe with dry gangrene: A myth or a fact.</a> Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy. 11, 255-264 (2018).</li><li>Niiyama, H., Huang, N. F., Rollins, M. D., Cooke, J. 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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=Skeletal+muscle+pathology+in+peripheral+artery+disease+a+brief+review.">Skeletal muscle pathology in peripheral artery disease a brief review.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 40 (11), 2577-2585 (2020).</li><li>Usui, 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=Pathogenic+role+of+oxidative+stress+in+vascular+angiotensin-converting+enzyme+activation+in+long-term+blockade+of+nitric+oxide+synthesis+in+rats.">Pathogenic role of oxidative stress in vascular angiotensin-converting enzyme activation in long-term blockade of nitric oxide synthesis in rats.</a> Hypertension. 34 (4), 546-551 (1999).</li><li>Aref, Z., de Vries, M. R., Quax, P. H. 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(112), e54166 (2016).</li><li>Nowak-Sliwinska, P., 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=Consensus+guidelines+for+the+use+and+interpretation+of+angiogenesis+assays.">Consensus guidelines for the use and interpretation of angiogenesis assays.</a> Angiogenesis. 21 (3), 425-432 (2018).</li><li>Greco, 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=Repeatability,+reproducibility+and+standardisation+of+a+laser+doppler+imaging+technique+for+the+evaluation+of+normal+mouse+hindlimb+perfusion.">Repeatability, reproducibility and standardisation of a laser doppler imaging technique for the evaluation of normal mouse hindlimb perfusion.</a> Sensors. 13 (1), 500-515 (2013).</li><li>Kochi, 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=Characterization+of+the+arterial+anatomy+of+the+murine+hindlimb:+Functional+role+in+the+design+and+understanding+of+ischemia+models.">Characterization of the arterial anatomy of the murine hindlimb: Functional role in the design and understanding of ischemia models.</a> PLoS ONE. 8 (12), 84047 (2013).</li><li>Hlushchuk, R., Haberth&#252;r, D., Djonov, V. <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+microangioCT:+Advances+in+microvascular+imaging.">Ex vivo microangioCT: Advances in microvascular imaging.</a> Vascular Pharmacology. 112, 2-7 (2019).</li><li>Robertson, R. 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=Use+of+labeled+tomato+lectin+for+imaging+vasculature+structures.">Use of labeled tomato lectin for imaging vasculature structures.</a> Histochemistry and Cell Biology. 143 (2), 225-234 (2015).</li><li>Lee, J. 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=Systematic+interrogation+of+angiogenesis+in+the+ischemic+mouse+hind+limb:+Vulnerabilities+and+quality+assurance.">Systematic interrogation of angiogenesis in the ischemic mouse hind limb: Vulnerabilities and quality assurance.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 40, 2454-2467 (2020).</li></ol>

마우스 뒷다리 허혈은 PAD 및 CLTI에서 신생혈관화를 연구하기 위해 가장 널리 사용되는 전임상 모델이지만, 사용된 특정 마우스 균주 및 동맥 파괴의 부위, 수 및 방법에 따라 허혈 중증도 및 회복에 상당한 차이가 있다. 대퇴골 동맥 결찰 및 L-NAME의 IP 투여의 조합은 FVB 마우스11에서 뒷다리 괴저(hindlimb gangrene)를 확실하게 유도할 수 있다. 동일한 치료로 C57BL/6 마우스에서 조직 손?...

죽상 동맥 경화증으로 인해 사지로의 혈류 감소를 특징으로하는 말초 동맥 질환 (PAD)은 미국에서 6.5 백만 명과 전 세계적으로 2 억 명에게 영향을 미칩니다1. PAD 환자는 사지 기능과 삶의 질이 저하 된 경험을하고, PAD의 가장 심각한 형태 인 CLTI를 가진 환자는 절단 및 사망 위험이 증가하며 5 년 사망률은 50 % 2에 가깝습니다. 임상 실습에서, 발목-상완 지수(ABI) <0.9를 갖는 환자는 PAD를 갖는 것으로 간주되고, ABI <0.4를 갖는 환자는 CLTI3을 갖는 것으로 휴식 통증 또는 조직 손실과 관련된다. 증상은 일상 활동, 허혈에 대한 근육 내성, 해부학 적 변화 및 부수적 인 발달의 차이에 따라 유사한 ABI를 가진 환자간에 다릅니다4. 디지트 및 사지 괴저(Digit and limb gangrene)는 CLTI를 초래하는 모든 혈관 폐쇄성 질환 중 가장 심각한 증상이다. 그것은 연조직을 미라화하는 건조한 괴사의 한 형태입니다. 죽상 경화성 PAD 외에도 당뇨병, Buerger 병 및 Raynaud 현상과 같은 혈관염 또는 말기 신장 질환의 설정에서 calciphylaxis 환자에서도 관찰 될 수 있습니다5,6.
PAD / CLTI의 발병 기전을 연구하고 잠재적 인 치료법의 효능을 테스트하기 위해 몇 가지 전임상 모델이 개발되었으며, 그 중 가장 흔한 것은 마우스 뒷다리 허혈로 남아 있습니다. 마우스에서 뒷다리 허혈을 유도하는 것은 전형적으로 봉합사 결찰, 전기 응고 또는 원하는 혈관을 수축시키는 다른 수단에 의해, 장골 또는 대퇴골 동맥으로부터의 혈류의 방해에 의해 달성된다7. 이 기술은 뒷다리에 대한 관류를 크게 줄이고 허벅지와 종아리 근육의 신생혈관화를 자극합니다. 그러나, 부수적 분포의 해부학적 차이로 인해 허혈성 모욕에 대한 민감도에 필수적인 뮤린 균주-의존적 차이가 부분적으로 존재한다8,9. 예를 들어, C57BL/6 마우스는 뒷다리 허혈에 상대적으로 내성이 있어 사지 기능이 감소하지만 일반적으로 발판에서 괴저에 대한 증거는 없다. 반면에, BALB/c 마우스는 허혈로부터 회복할 수 있는 능력이 본질적으로 열악하며, 전형적으로 대퇴골 동맥 결찰 단독 후 발 또는 하부 다리의 자동 절단을 일으킨다. 허혈에 대한이 심한 반응은 치료 창을 좁히고 사지 재관류 및 기능에 대한 종단 평가를 배제 할 수 있습니다. 흥미롭게도, 뮤린 염색체 7에 위치한 단일 정량적 형질 유전자좌의 유전적 차이는 조직 괴사 및 사지 재관류에 대한 C57BL/6 및 BALB/c 마우스의 이러한 차별적 감수성에 연루되어 있다10.
C57BL/6 및 BALB/c 균주와 비교하여, FVB 마우스는 대퇴골 동맥 결찰 단독에 대해 중간이지만 일관성 없는 반응을 보인다. 일부 동물은 검은 허혈성 손톱이나 미라화 된 숫자의 형태로 발판 괴저가 발생하지만 허혈의 명백한 징후가없는 동물도 있습니다11. 산화질소 합성효소(NOS) 억제제12인 Nω-Nitro-L-아르기닌 메틸 에스테르 염산염(L-NAME)의 병용 투여는 보상 혈관 확장 기작을 예방하고 뒷다리 조직의 산화 스트레스를 더욱 증가시킨다. 대퇴골 동맥 결찰 또는 응고와 함께, 이 접근법은 CLTI의 위축성 변화와 유사한 FVB 마우스에서 지속적으로 풋패드 조직 손실을 발생시키지만, 사지 자동 절단으로 거의 진행되지 않는다11. 산화 스트레스는 PAD / CLTI의 특징 중 하나이며 내피 기능 장애와 산화 질소 (NO) 13,14의 생체 이용률 감소에 의해 전파됩니다. NO는 일반적으로 동맥 및 모세관 혈류, 혈소판 부착 및 응집, 백혈구 모집 및 활성화에 유익한 효과를 발휘하는 다능성 분자이다13. NOS의 감소된 수준은 또한 산화 스트레스를 유도하고 죽상동맥경화증의 진행을 가속화하는 안지오텐신 전환 효소를 활성화시키는 것으로 나타났다15.
일단 뒷다리 허혈의 모델이 확립되면, 후속 사지 재관류 및 잠재적 인 치료법의 치료 효과를 모니터링하는 것도 필요합니다. 제안 된 뮤린 괴저 모델에서, 조직 손실의 정도는 먼저 Faber 점수를 사용하여 발의 총 모양을 평가하기 위해 정량화 될 수 있습니다 (0 : 정상, 1-5 : 점수가 영향을받는 손톱의 수를 나타내는 손톱 손실, 6-10 : 점수가 영향을받는 숫자의 수를 나타내는 숫자의 위축, 11-12 : 부분적이고 완전한 발 위축, 각각)9. 그런 다음 뒷다리 관류의 정량적 측정은 일반적으로 LDPI를 사용하여 이루어지며, LDPI는 레이저 광과 적혈구 사이의 도플러 상호 작용에 의존하여 관심 영역 (ROI)16에서 픽셀 수준의 관류를 나타냅니다. 이 기술은 양적, 비침습적, 반복적 인 측정에 이상적이지만 뒷다리 혈관 구조의 세분화 된 해부학 적 세부 사항을 제공하지는 않습니다16. 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (micro-CT), 자기 공명 혈관 조영술 (MRA) 및 X 선 미세 혈관 조영술과 같은 다른 이미징 양식은 비용이 많이 들고 정교한 계측이 필요하거나 기술적으로 어려운 것으로 입증되었습니다16. 2008년에, Li et al.은 친유성 카르보시아닌 염료 DiI17로 망막 내 혈관을 표지하는 기술을 기술하였다. DiI는 내피 세포로 통합되고, 직접 확산에 의해, 혈관신생 새싹채소 및 유사 포드 과정과 같은 혈관막 구조를 염색한다17,18. 내피 세포로의 직접 전달과 염료의 형광성이 높기 때문에이 절차는 혈관의 강렬하고 오래 지속되는 라벨링을 제공합니다. 2012년에, Boden et al.은 대퇴골 동맥 결찰 후 수확된 허벅지 부가물 근육의 전체 탑재 영상화를 통해 뮤린 뒷다리 허혈 모델에 DiI 관류 기술을 적용하였다19.
현재의 방법은 뒷다리 허혈 및 유전자 또는 세포 기반 치료제에 반응하여 신생혈관화를 평가하기 위한 비교적 저렴하고 기술적으로 실현 가능한 방법을 제공한다. 추가의 적응에서, 이 프로토콜은 뒷다리 괴저의 뮤린 모델에서 발판 혈관구조를 고해상도로 그리고 3D로 이미지화하기 위한 DiI 관류의 적용을 기술한다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Binder clips (small)</td>
			<td>Office supply store</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine (sustained-release)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Butterfly needle (25 G with Luer-Lok)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10148-584</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Confocal laser scanning microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>TCS SP5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DiI (1,1&#39;-Dioctadecyl-3,3,3&#39;,3&#39;-tetramethylindocarbocyanine perchlorate)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>D282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery device</td>
			<td>Gemini Cautery System</td>
			<td>5917</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (100%)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89370-084</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiji (ImageJ) software</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td>Used version 2.1.0. Free download, no license required.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Foam biopsy pads</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>22-038-221</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin (neutral buffered, 10%)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89370-094</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FVB mice</td>
			<td>Jackson Laboratory</td>
			<td>001800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucose</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G7528</td>
			<td>Used version 2.1.0.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HCl (1 M)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>13-1700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imaris software</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Used version 9.6.0.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Pivetal</td>
			<td>NDC 46066-755-04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P9333</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-NAME (N&#969;-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>N5751</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Doppler perfusion imager</td>
			<td>MoorLDI</td>
			<td>moorLDI2-HIR</td>
			<td>Used moorLDI V5 software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope slides (25 x 75 x 1 mm)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>48311-703</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2HPO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7907</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S7653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaH2PO4</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8282</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaOH</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S8263</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needles (27 G)</td>
			<td>BD</td>
			<td>305109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-iodine swabstick (10%)</td>
			<td>Medline</td>
			<td>MDS093901ZZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical instruments</td>
			<td>Roboz Surgical</td>
			<td></td>
			<td>Fine forceps, needle driver, spring scissors, and hemostat are recommended.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture (5-0 absorbable)</td>
			<td>DemeTECH</td>
			<td>G275017B0P</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringes (10 mL)</td>
			<td>BD</td>
			<td>305482</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Three-way stopcocks</td>
			<td>Cole-Parmer</td>
			<td>19406-49</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vascular Analysis Plugin</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Free download, no license required. See reference: Elfarnawany (2015).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-resolution three-dimensional imaging of the footpad vasculature in a murine hindlimb gangrene model

말초 동맥 질환 (PAD)은 죽상 경화성 위험 인자에 대한 만성 노출로 인한 이환의 중요한 원인입니다. 가장 심한 형태, 만성 사지를 위협하는 허혈 (CLTI)으로 고통받는 환자는 만성 통증, 통증이없는 제한된 도보 거리 및 치유되지 않는 상처를 포함하여 일상 생활에 상당한 장애에 직면합니다. 전임상 모델은 PAD를 연구하기 위해 다양한 동물에서 개발되었지만 마우스 뒷다리 허혈은 여전히 가장 널리 사용되고 있습니다. 이들 모델에서 허혈성 모욕에 대한 반응에서 상당한 변동이 있을 수 있는데, 사용된 마우스 균주 및 동맥 파괴의 부위, 수 및 수단에 의존한다. 이 프로토콜은 CLTI의 조직 손실과 유사한 프렌드 바이러스 B (FVB) 마우스에서 발판 괴괴를 안정적으로 유도하기 위해 대퇴 동맥 및 정맥 전기 응고를 산화 질소 신타제 (NOS) 억제제의 투여와 결합하는 독특한 방법을 설명합니다. 레이저 도플러 관류 영상 (LDPI)과 같은 재관류를 평가하는 전통적인 수단이 여전히 권장되지만, 친유성 염료 1,1'-디옥타데실-3,3,3',3'-테트라메틸인도카르보시아닌 과염소산염 (DiI)의 심장 내 관류는 혈관 구조를 라벨링하는 데 사용됩니다. 후속 전체 마운트 공초점 레이저 스캐닝 현미경 검사는 뒷다리 허혈 모델에서 재관류를 평가하는 전통적인 수단을 보완하는 풋패드 혈관 네트워크의 고해상도, 3차원(3D) 재구성을 가능하게 합니다.

이 프로토콜은 감수성이 있는 FVB 마우스에서 대퇴골 동맥 및 정맥 응고와 L-NAME 투여, 산화질소 신타제 억제제의 조합을 사용하여 뮤린 풋패드에서 허혈 및 조직 손실을 유도하는 신뢰할 수 있는 방법을 자세히 설명합니다. 도 1 은 뮤린 뒷다리 혈관구조의 해부학을 상세히 기술하고 대퇴골 동맥 및 정맥 응고 부위(황색 X)를 나타내며, 측방둘레 대퇴골 동맥(LCFA)에 바로 근접?...

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High-Resolution Three-Dimensional Imaging of the Footpad Vasculature in a Murine Hindlimb Gangrene Model

본 프로토콜은 FVB 마우스에서 뒷다리 괴저(hindlimb gangrene)를 유도하기 위해 대퇴골 동맥 및 정맥 전기응고와 산화질소 합성효소 억제제의 투여를 결합한 말초 동맥 질환의 독특하고 임상적으로 관련된 모델을 기술한다. 심장 내 DiI 관류는 풋패드 혈관 구조의 고해상도, 입체 영상화에 사용됩니다.

Murine Hindlimb Gangrene 모델에서 발판 혈관 구조의 고해상도 입체 이미징

Peripheral arterial disease (PAD) is a significant cause of morbidity resulting from chronic exposure to atherosclerotic risk factors. Patients suffering ...

이 프로토콜은 질량 억제제 및 대퇴골 동맥 응고의 투여를 사용하여 마우스 발 패드 괴저 모델을 만드는 방법을 제시한다. 그런 다음 DiI 관류는 발 패드 혈관 구조의 고해상도 시각화를 허용합니다. 이 모델은 임상적으로 관련이 있으며 전임상 약물 검사 및 사지 허혈 연구에 사용할 수 있습니다.혈관구조의 고해상도 시각화는 신생혈관화를 평가하는 기술적으로 쉬운 수단을 제공합니다. 이 발 패드 괴저 모델은 말초 동맥 질환 및 중요한 사지 허혈의 전임상 연구에 중요한 응용 프로그램을 가지고 있습니다. DiI 관류는 동물 모델에서 신생혈관화를 연구하는데 유용한 도구이다.이 절차를 시연하는 것은 외과 레지던트의 Antoine Ribieras와 내 실험실의 연구원 인 Yulexi Ortiz가 될 것입니다. 먼저, 사용 직전에 작업 희석액 10 밀리리터에 DiI 원액 200 마이크로리터를 첨가하여 DiI 작업 용액을 만듭니다. 잘 섞이기 위해 손으로 흔든다.두 개 또는 세 개의 세 개의 방향 스톱콕과 25게이지 나비 바늘을 직렬로 연결합니다. 4 밀리리터의 PBS, 10 밀리리터의 DiI 용액 및 10 밀리리터의 10 % 중성 완충 포르말린으로 10 밀리리터 주사기를 준비하십시오. 포르말린으로 주사기를 근위 유입 포트에 연결하고 용액을 주입하여 라인에서 공기를 플러시하십시오.그런 다음 스톱콕을 돌려 포트를 닫습니다. 동일한 절차를 반복하여 주사기를 DiI와 연결한 다음 PBS를 각각 중간 및 원위 유입 포트에 연결합니다. 안락사 후, 동물을 흡수 패드의 수핀 위치에 놓고 바늘로 겨드랑이와 하지를 고정하십시오.가위를 사용하여 횡단 절개를 만들어 복강을 연 다음 좌우 횡격막을 노출시키고 나누어 흉강에 접근하십시오. 흉골의 양쪽에있는 흉벽을 아래쪽 갈비뼈에서 첫 번째 또는 두 번째 갈비뼈로 자릅니다. 지혈제를 사용하여 흉골의 하단을 잡고 동물의 머리 쪽으로 반사하여 흉강을 노출시킵니다.오른쪽보다 색상이 밝게 보이는 좌심실을 확인하십시오. 무딘 포셉으로 심장을 부드럽게 잡고 나비 바늘을 좌심실에 삽입하십시오. 가위 또는 18게이지 바늘을 사용하여 오른쪽 심방을 뚫어 혈액과 관류 용액이 심장으로 돌아가 배출되도록 합니다.PBS로 주사기의 포트를 열고 수동으로 혈관 시스템에서 혈액을 플러시하기 위해 분당 한 두 밀리리터에서 두 밀리리터의 속도로 분당 두 밀리리터를 주입합니다. 오른쪽 심방에서 출혈을 관찰하여 성공적인 관류를 보장하십시오. 주사 후, PBS 주사기의 포트를 닫는다.DiI로 주사기의 포트를 열고 5 분 동안 분당 1 ~ 2 밀리리터의 속도로 다섯 ~ 10 밀리리터를 주입하십시오. 주사 후, DiI 주사기의 포트를 닫고 고정제를 주입하기 전에 염료의 혼입을 허용하기 위해 두 분 동안 기다리십시오. 포르말린으로 주사기의 포트를 열고 5 분 동안 분당 1 ~ 2 밀리리터의 속도로 다섯 ~ 10 밀리리터를 주입하십시오.주사 후 좌심실에서 바늘을 제거하십시오. 무거운 가위를 사용하여 발목의 경골을 탈구하여 왼쪽 발과 오른쪽 발을 다리 아래에서 완전히 분리하십시오. 수확 한 발을 12 웰 플레이트에 10 % 포르말린 용액 1 ~ 2 밀리리터로 놓습니다.접시를 호일로 감싸고 하룻밤 사이에 섭씨 네 도에 보관하십시오. 다음날, 12 웰 플레이트의 고정 용액을 웰 당 1 ~ 2 밀리리터의 PBS로 교체하십시오. 발바닥과 등쪽 부분에 메스가있는 세로 절개를하십시오.그런 다음 치아가있는 포셉과 작은 지혈제를 사용하여 발과 숫자에서 모든 피부를 조심스럽게 제거하고 기본 연조직을 손상시키지 마십시오. 조직을 장착하려면 두 개의 유리 현미경 슬라이드 사이에 발을 개별적으로 놓고 거품 생검 패드를 양쪽 끝에서 접어 놓습니다. 두 개의 작은 바인더 클립을 사용하여 양쪽 끝에서 유리 슬라이드를 함께 압축합니다.또는 풋 패드를 PBS의 1 내지 2 밀리리터와 함께 12 웰 플레이트로 복귀시킨다. 호일로 덮은 후 섭씨 네 도에 보관하여 최대 한 달 동안 형광을 유지하십시오. 이미징 시스템을 켜고, 수집 소프트웨어를 시작하고, 낮은 배율 또는 낮은 숫자 조리개 목표를 사용하여 이미지를 캡처합니다.스테이지 활성화 대화 상자에서 예를 클릭합니다. 구성 탭에서 561나노미터 레이저를 활성화합니다. 메인 화면에서 보이는 버튼을 클릭하여 보이는 빔 경로를 활성화하십시오.해당 활성 확인란을 클릭하여 감지기를 570 ~ 600 나노미터 범위로 설정하십시오. 획득 탭에서 타일 스캔 아이콘을 선택하고 원하는 해상도를 설정합니다. 현미경 단계에서 유리 슬라이드 사이에 압축 된 건조한 장착 조직 샘플을 배치하고 조직에 초점을 맞 춥니 다.샘플의 한 모서리로 이동합니다. 타일 스캔 메뉴에서 마크 위치 버튼을 클릭하십시오. 반대쪽 모서리로 이동하여 스캔 경계를 설정하는 마크 위치 버튼을 다시 클릭하십시오.Z 스택의 깊이를 설정하려면 라이브 버튼을 클릭하십시오. 샘플의 중앙으로 이동하고 z축 노브를 사용하여 샘플의 맨 아래로 스크롤합니다. Z-스택 메뉴 아래의 획득 탭에서 시작 버튼을 클릭합니다.샘플 상단으로 스크롤하여 끝 버튼을 클릭하십시오. z-스텝 크기를 클릭하고 원하는 값으로 설정하십시오. 그런 다음 시작을 클릭하여 이미지 수집을 시작하십시오.이 그림은 각 이미지의 오른쪽 하단에 FABER 점수가 기록 된 수술 후 일주일 후이 모델에서 기대할 수있는 조직 손실의 변화를 보여줍니다. 재건 현미경 검사 이미지는 수술 후 결찰 된 뒷다리의 발 패드에 대한 관류가 심각하게 감소한 것에 비해 비 결찰 된 대조군 발 패드에서 정상적인 혈관 해부학을 보여줍니다. 수술 20 일 후, 발 패드로의 관류는 비 결찰 된 조절의 정도까지는 아니지만 상당히 개선되었습니다.비디오는 표면 렌더링이 애니메이션 기능을 사용하여 생성되었음을 보여줍니다. 관류 어셈블리에서 모든 기포를 내뿜습니다. 관류 중에 폐가 팽창하고 분홍색으로 변하면 바늘이 우심실에 침투하여 약간 수축해야합니다.사지 조직은 근육 괴사, 조직 재생, 혈관 밀도 및 전구 세포 및 기타 조직 복구 세포의 모집을 평가하기 위해 면역 염색에 사용될 수 있습니다. 이 뮤린 괴저 모델에서 DiI 관류의 기술은 유전자 및 세포 요법의 연구에 사용되어 왔다. 이 연구는 중요한 사지 허혈 환자의 사지에서 관류를 개선하는 것을 목표로합니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

Human Neuroendocrine Tumor Cell Lines as a Three-Dimensional Model for the Study of Human Neuroendocrine Tumor Therapy

인간 Neuroendocrine 종양 치료의 연구를위한 3 차원 모델로 인간 Neuroendocrine 종양 세포 라인

Neuroendocrine tumors (NETs) are rare tumors, with an incidence of two per 100,&#x200A;000 individuals per year, and they account for 0.5% of all human ...

연구

의학

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

재 협착의 연구에 대한 경동맥 스텐트 시술의 쥐과 모형

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Three-dimensional Imaging of Nociceptive Intraepidermal Nerve Fibers in Human Skin Biopsies

인간의 피부 생검에서 통각 Intraepidermal 신경 섬유의 3 차원 영상

A punch biopsy of the skin is commonly used to quantify intraepidermal nerve fiber densities (IENFD) for the diagnosis of peripheral polyneuropathy 1,2. ...

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

마이크로 컴퓨터 단층 촬영 영상에 대한 Microfil와 허혈성 뒷발과 혈관의 관류에 삼투의 약물 전달 (Drug Delivery)

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

3 차원 (3D) 모델을 사용하여 유방암 세포 침윤의 정량화

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Three-dimensional Co-culture Model for Tumor-stromal Interaction

종양 기질 상호 작용에 대한 세 가지 차원의 공동 문화 모델

Cancer progression (initiation, growth, invasion and metastasis) occurs through interactions between malignant cells and the surrounding tumor stromal ...

Three-Dimensional (3D) Tumor Spheroid Invasion Assay

Three-Dimensional 3D Tumor Spheroid Invasion Assay

3 차원 (3D) 종양 회전 타원체 침공 분석

Invasion of surrounding normal tissues is generally considered to be a key hallmark of malignant (as opposed to benign) tumors. For some cancers in ...

Quantitative Visualization of Leukocyte Infiltrate in a Murine Model of Fulminant Myocarditis by Light Sheet Microscopy

Light Sheet Microscopy에 의한 심근 성 심근염의 Murine 모델에서의 백혈구 침윤의 정량적 시각화

Light-sheet fluorescence microscopy (LSFM), in combination with chemical clearing protocols, has become the gold standard for analyzing fluorescently ...

Electrophysiological Assessment of Murine Atria with High-Resolution Optical Mapping

고해상도 광학 매핑 Murine Atria electrophysiological 평가

Recent genome-wide association studies targeting atrial fibrillation (AF) have indicated a strong association between the genotype and ...

Assessing Therapeutic Angiogenesis in a Murine Model of Hindlimb Ischemia

힌들보 리 허 혈의 뮤린 모델에서 치료 혈관 신생 평가

Critical limb ischemia (CLI) is a serious condition that entails a high risk of lower limb amputation. Despite revascularization being the gold-standard ...