Name: a calcium phosphate-induced mouse abdominal aortic aneurysm model
Uploaded: 2022-11-18T13:50:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Calcium Phosphate-Induced Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model at JoVE.com

Dit onderzoek werd ondersteund door financiering van de National Natural Science Foundation of China (NSFC, 81730010, 91839302, 81921001, 31930056 en 91529203) en het National Key R &D Program of China (2019YFA 0801600).

Dierstudies werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van de Institutional Animal Care and Use Committee van het Peking University Health Science Center en werden goedgekeurd door de Biomedical Ethics Committee van de Universiteit van Peking (LA2015142). Alle muizen voor een operatie werden verdoofd met isofluraan (1,5% -2%) en de anesthesie werd zorgvuldig gecontroleerd om pijn of ongemak voor de muizen te voorkomen.
1. Voorbereiding
<ol><li>Snijd 0,3 cm brede...

<ol>
	<li>Kent, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+aortic+aneurysms.">Abdominal aortic aneurysms.</a> The New England Journal of Medicine. 371, 2101-2108 (2014).</li><li>Patelis, N., 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=Animal+models+in+the+research+of+abdominal+aortic+aneurysms+development.">Animal models in the research of abdominal aortic aneurysms development.</a> Physiological Research. 66 (6), 899-915 (2017).</li><li>Gertz, S. D., Kurgan, A., Eisenberg, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aneurysm+of+the+rabbit+common+carotid+artery+induced+by+periarterial+application+of+calcium-chloride+in+vivo.">Aneurysm of the rabbit common carotid artery induced by periarterial application of calcium-chloride in vivo.</a> Journal of Clinical Investigation. 81 (3), 649-656 (1988).</li><li>Yamanouchi, D., 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=Accelerated+aneurysmal+dilation+associated+with+apoptosis+and+inflammation+in+a+newly+developed+calcium+phosphate+rodent+abdominal+aortic+aneurysm+model.">Accelerated aneurysmal dilation associated with apoptosis and inflammation in a newly developed calcium phosphate rodent abdominal aortic aneurysm model.</a> Journal of Vascular Surgery. 56 (2), 455-461 (2012).</li><li>Wang, 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=Influence+of+apolipoprotein+E,+age+and+aortic+site+on+calcium+phosphate+induced+abdominal+aortic+aneurysm+in+mice.">Influence of apolipoprotein E, age and aortic site on calcium phosphate induced abdominal aortic aneurysm in mice.</a> Atherosclerosis. 235 (1), 204-212 (2014).</li><li>Zhao, G., 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=Unspliced+xbp1+confers+VSMC+homeostasis+and+prevents+aortic+aneurysm+formation+via+foxo4+interaction.">Unspliced xbp1 confers VSMC homeostasis and prevents aortic aneurysm formation via foxo4 interaction.</a> Circulation Research. 121 (12), 1331-1345 (2017).</li><li>Jia, 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=Targeting+macrophage+TFEB-14-3-3+epsilon+interface+by+naringenin+inhibits+abdominal+aortic+aneurysm.">Targeting macrophage TFEB-14-3-3 epsilon interface by naringenin inhibits abdominal aortic aneurysm.</a> Cell Discovery. 8 (1), 21 (2022).</li><li>Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole+animal+perfusion+fixation+for+rodents.">Whole animal perfusion fixation for rodents.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3564 (2012).</li><li>Yu, B., 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=CYLD+deubiquitinates+nicotinamide+adenine+dinucleotide+phosphate+oxidase+4+contributing+to+adventitial+remodeling.">CYLD deubiquitinates nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4 contributing to adventitial remodeling.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (8), 1698-1709 (2017).</li><li>Altobelli, E., Rapacchietta, L., Profeta, V. F., Fagnano, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Risk+factors+for+abdominal+aortic+aneurysm+in+population-based+studies:+A+systematic+review+and+meta-analysis.">Risk factors for abdominal aortic aneurysm in population-based studies: A systematic review and meta-analysis.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 15 (12), 2805 (2018).</li><li>Theivacumar, N. S., Stephenson, M. A., Mistry, H., Valenti, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabetes+mellitus+and+aortic+aneurysm+rupture:+A+favorable+association.">Diabetes mellitus and aortic aneurysm rupture: A favorable association.</a> Vascular and Endovascular Surgery. 48 (1), 45-50 (2014).</li><li>Tanaka, T., Takei, Y., Yamanouchi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperglycemia+suppresses+calcium+phosphate-induced+aneurysm+formation+through+inhibition+of+macrophage+activation.">Hyperglycemia suppresses calcium phosphate-induced aneurysm formation through inhibition of macrophage activation.</a> Journal of the American Heart Association. 5 (3), 003062 (2016).</li><li>Lu, 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=Subcutaneous+angiotensin+II+infusion+using+osmotic+pumps+induces+aortic+aneurysms+in+mice.">Subcutaneous angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (103), e53191 (2015).</li><li>Urry, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neutral+sites+for+calcium+ion+binding+to+elastin+and+collagen:+A+charge+neutralization+theory+for+calcification+and+its+relationship+to+atherosclerosis.">Neutral sites for calcium ion binding to elastin and collagen: A charge neutralization theory for calcification and its relationship to atherosclerosis.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (4), 810-814 (1971).</li><li>Li, Z. 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=Runx2+(runt-related+transcription+factor+2)-mediated+microcalcification+is+a+novel+pathological+characteristic+and+potential+mediator+of+abdominal+aortic+aneurysm.">Runx2 (runt-related transcription factor 2)-mediated microcalcification is a novel pathological characteristic and potential mediator of abdominal aortic aneurysm.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 40 (5), 1352-1369 (2020).</li><li>Kelly, M. J., Igari, K., Yamanouchi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoclast-like+cells+in+aneurysmal+disease+exhibit+an+enhanced+proteolytic+phenotype.">Osteoclast-like cells in aneurysmal disease exhibit an enhanced proteolytic phenotype.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20 (19), 4689 (2019).</li></ol>

Periaortische toepassing van CaPO4 is een robuuste aanpak om AAA bij muizen te induceren. Verschillende studies hebben het CaPO4-model gebruikt en consequent gemeld dat dit een snelle en reproduceerbare methode is om AAA te bestuderen bij muizen 7,9. Dit model wordt beschouwd als een samenvatting van een deel van de kenmerken van menselijk aorta-aneurysma en biedt mechanistische inzichten in AAA-pathogenese, waaronder ontsteking en extracell...

Een abdominaal aorta-aneurysma (AAA) is een dodelijke hart- en vaatziekte die wordt gekenmerkt door permanente verwijding van de abdominale aorta, met hoge sterftecijfers zodra breuk optreedt. AAA wordt geassocieerd met veroudering, roken, mannelijk geslacht, hypertensie en hyperlipidemie1. Van verschillende pathologische processen is aangetoond dat ze bijdragen aan AAA-vorming, waaronder extracellulaire matrixvezelproteolyse, immuuncelinfiltratie en verlies van vasculaire gladde spiercellen. Momenteel blijven de pathologische mechanismen van AAA ongrijpbaar en zijn er geen bewezen geneesmiddelen voor de behandeling van AAA1. Onderzoek naar menselijke AAA is beperkt vanwege het bestaan van weinig menselijke aortamonsters; daarom zijn verschillende door chemische modificatie geïnduceerde dierlijke AAA-modellen vastgesteld en op grote schaal toegepast, waaronder subcutane angiotensine II (AngII) infusie, perivasculaire of intraluminale elastase-incubatie en perivasculaire calciumfosfaattoepassing2. Een veelgebruikt muismodel is de toepassing van calciumfosfaat (CaPO4) op de adventitia van de infrarood abdominale aorta, die kosteneffectief is en geen genetische modificatie vereist.
Directe periaortische toepassing van CaCl2 op de halsslagader van konijnen om aneurysmale verandering te induceren werd aanvankelijk gemeld door Gertz et al.3 en werd later toegepast op de abdominale aortatas van muizen. Het model is ontwikkeld door Yamanouchi et al. om de aortadilatatie te versnellen door CaPO4-kristallen in muizen4 te gebruiken. Infiltratie van CaPO4 in muizenaortavat veel pathologische kenmerken die zijn waargenomen in menselijke AAAs, waaronder diepgaande macrofaaginfiltratie, extracellulaire matrixafbraak en calciumafzetting. De risicofactoren van menselijke AAA, zoals hyperlipidemie, vergroten ook CaPO 4-geïnduceerde AAA bij muizen5. In tegenstelling tot AngII perfusie-geïnduceerde AAA bij ApoE-/- of LDLR-/- muizen, komt CaPO 4-geïnduceerde AAA voor in het infraroodaortagebied, dat menselijke AAA nabootst. Momenteel is deze methode op grote schaal toegepast om de gevoeligheid voor AAA-ontwikkeling bij genetisch gemodificeerde muizen te beoordelen en de anti-AAA-effecten van geneesmiddelente evalueren 6,7.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>CaCl2</td>
			<td>MECKLIN</td>
			<td>C805225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NaCl</td>
			<td>Biomed</td>
			<td>SH5001-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>HARVEYBIO</td>
			<td>MB5051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal ventilator</td>
			<td>RWD</td>
			<td>H1550501-012</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a calcium phosphate-induced mouse abdominal aortic aneurysm model

Een abdominaal aorta-aneurysma (AAA) is een levensbedreigende hart- en vaatziekte die wereldwijd voorkomt en wordt gekenmerkt door onomkeerbare verwijding van de abdominale aorta. Momenteel worden verschillende chemisch geïnduceerde murine AAA-modellen gebruikt, die elk een ander aspect van de pathogenese van AAA simuleren. Het calciumfosfaat-geïnduceerde AAA-model is een snel en kosteneffectief model in vergelijking met de angiotensine II- en elastase-geïnduceerde AAA-modellen. De toepassing van CaPO4-kristallen op de aorta van de muis resulteert in elastische vezelafbraak, verlies van gladde spiercellen, ontsteking en calciumafzetting geassocieerd met aortaverwijding. Dit artikel introduceert een standaardprotocol voor het CaPO 4-geïnduceerde AAA-model. Het protocol omvat materiaalvoorbereiding, de chirurgische toepassing van de CaPO4 op de adventitia van de infrarood abdominale aorta, het oogsten van aorta's om aorta-aneurysma's te visualiseren en histologische analyses bij muizen.

14 dagen na capo4-toepassing werden de C57BL/6J-mannetjesmuizen geëuthanaseerd en hun aorta's geoogst en gereinigd. De morfologie van de aorta's werd in beeld gebracht om AAA-formatie te visualiseren. Zoals te zien is in figuur 1A-B, leidde de toepassing van CaPO4 tot verwijding van de infrarood abdominale aorta. Histologisch resulteerde CaPO4 in een dramatische afbraak van elastische vezels, zoals geïllustreerd door elasti...

Watch this Scientific Journal Video about A Calcium Phosphate-Induced Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model at JoVE.com

A Calcium Phosphate-Induced Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model

Dit protocol beschrijft een calciumfosfaat-geïnduceerd abdominaal aorta-aneurysma (AAA) muismodel om de pathologische kenmerken en moleculaire mechanismen van AAAs te bestuderen.

Een calciumfosfaat-geïnduceerd muis abdominaal aorta-aneurysma model

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is a life-threatening cardiovascular disease that occurs worldwide and is characterized by irreversible dilation of the ...

Dit protocol beschrijft het calciumfosfaat geïnduceerde abdominale aorta-aneurysma triple A muismodel om de pathologische kenmerken in de moleculaire mechanismen van abdominaal aorta-aneurysma te bestuderen. Het calciumfosfaat geïnduceerde abdominale aorta-aneurysmamodel is een snel en kosteneffectief model in vergelijking met de angiotensinebuis en de door elastase geïnduceerde abdominale aorta-aneurysmamodellen. Het demonstreren van de procedure zal Zeyu Cai zijn, post-arts hier, een fellow van ons laboratorium.Snijd om te beginnen 0,3 centimeter brede stroken poedervrije rubberen handschoenen en gaas. Koop vervolgens acht tot tien weken oude C57BL6J Mayo-muizen en huisvest de dieren in een omgeving met airconditioning met een 12 uur durende lichte donkere cyclus en gratis toegang tot voedsel en water. Autoclaaf vervolgens het gaas, wattenstaafjes, scharen en tang voorafgaand aan de operatie en verkrijg Betadine, 70% ethanol en antiseptische handwas.Scheer de buikhaar van de verdoofde muis met een elektrische tondeuse of ontharingscrème. Veeg vervolgens het geschoren gebied af met Betadine, gevolgd door 70% ethanol meerdere keren in een cirkelvormige beweging. Maak vervolgens een incisie van ongeveer 1,5 centimeter bij de onderbuik langs de middellijn van de buik met behulp van een schaar.Gebruik een steriel wattenstaafje bevochtigd met normale zoutoplossing en verwijder voorzichtig de darm totdat de infraroodaorta zichtbaar is. Ontleed vervolgens het bindweefsel en vet uit de infraroodaorta voor een gedeelte van ongeveer 0,5 centimeter terwijl u scheuren in de kleine bloedvaten naar de dorsale kant vermijdt. Pak vervolgens een stuk van de met zoutoplossing doordrenkte rubberen handschoenentrip onder de abdominale aorta en de abdominale hoofdader terwijl je overtollige vloeistof afveegt met een wattenstaafje.Pak daarna een stuk gaas gedrenkt met 0,5 molair calciumchloride op de adventitia van de infrarood abdominale vasculatuur gedurende 10 minuten. Verwijder het gaas en pak een ander stuk gaas gedrenkt in PBS-oplossing gedurende vijf minuten om calciumorthopetumen in C2 te genereren in de adventitia van de aorta. Verwijder vervolgens voorzichtig de rubberen handschoenentrip en het gaas.Na het resetten van het darmkanaal van de muis, hecht de buikincisie en de huid met een hechting van vijf nul. Plaats de muis vervolgens op een verwarmingskussen totdat de muis weer bij bewustzijn komt. Huis de muis nog 14 dagen en houd de muis na de operatie nauwlettend in de gaten en observeer daarna minstens elke dag.Snijd na 14 dagen van de operatie de geëuthanaseerde thoracale en buikholtes van de muis ventraal open en snijd het rechter atrium open. Overvloedig de muizen met PBS-buffer door de linker ventrikel van het hart om bloed in de aorta te verwijderen en vervolgens te perfuseren met 4% paraformaldehyde zoals beschreven in het manuscript. Verwijder adventsweefsel en vet voorzichtig onder een stereomicroscoop.Oogst vervolgens de aorta en plaats deze gedurende 48 uur in een buis met vijf milliliter 4% paraformaldehyde. Speld de aorta vervolgens op een zwarte wasplaat met insectennaalden en ga verder met het verkrijgen van aortabeelden. Na 14 dagen calciumorthopfosfaattoepassing werd de morfologie van de aorta's in beeld gebracht om de vorming van abdominale aorta-aneurysma's te visualiseren.Er werd waargenomen dat calciumorthopfosfaat leidde tot verwijding van de infrarood abdominale aorta en resulteerde in een dramatische afbraak van elastische vezels zoals geïllustreerd door elastinebreuken. Gebruik een steriel wattenstaafje bevochtigd met normale zoutoplossing om de darm te verwijderen totdat de infraroodaorta zichtbaar is en extraheert vervolgens het bindweefsel en het vet uit de infraroodaorta. Over het algemeen is het door calciumfosforaat geïnduceerde muizen abdominale aorta-aneurysmamodel een snelle en kosteneffectieve benadering om moleculaire mechanismen en de therapeutische strategieën van abdominaal aorta-aneurysma te onderzoeken en kan parallel met de andere modellen worden toegepast om de kenmerken van menselijk abdominaal aorta-aneurysma volledig te imiteren.

Research

JoVE Journal

Biology

Creation of Murine Experimental Abdominal Aortic Aneurysms with Elastase 

Creatie van Muizen Experimentele abdominale aorta-aneurysma met Elastase

Transient intraluminal infusion of porcine pancreatic elastase into the infrarenal segment of the abdominal aorta is the most widely used animal model of ...

Aortic Ring Assay

Aorta Ring Assay

Angiogenesis, the sprouting of blood vessels from preexisting vasculature is associated with both natural and pathological processes. Various angiogenesis ...

In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer

In vivo Imaging and Therapeutic Treatments in an Orthotopic Mouse Model of Ovarian Cancer

In vivo beeldvorming en therapeutische behandelingen in een orthotope Muis Model van eierstokkanker

Human cancer and response to therapy is better represented in orthotopic animal models.  This paper describes the development of an orthotopic mouse model ...

Isolation and Primary Culture of Mouse Aortic Endothelial Cells

Isolatie en Primaire Cultuur van de muis endotheelcellen

The vascular endothelium is essential to normal vascular homeostasis. Its dysfunction participates in various cardiovascular disorders. The mouse is an ...

Trans-inner Cell Mass Injection of Embryonic Stem Cells Leads to Higher Chimerism Rates

Trans-inner Cell Mass injectie van embryonale stamcellen tot hogere Chimerism tarieven leidt

In an effort to increase efficiency in the creation of genetically modified mice via ES Cell methodologies, we present an adaptation to the current ...

A Mouse Model of Intestinal Partial Obstruction

Een muismodel van intestinale gedeeltelijke obstructie

Intestinal obstructions, that impede or block peristaltic movement, can be caused by abdominal adhesions and most gastrointestinal (GI) diseases including ...

Simultaneous Measurements of Intracellular Calcium and Membrane Potential in Freshly Isolated and Intact Mouse Cerebral Endothelium

Gelijktijdige metingen van intracellulair Calcium en membraanpotentiaal in vers geïsoleerd en Intact muis cerebrale endotheel

Cerebral arteries and their respective microcirculation deliver oxygen and nutrients to the brain via blood flow regulation. Endothelial cells line the ...

Imaging Calcium Dynamics in Subpopulations of Mouse Pancreatic Islet Cells

Imaging calcium dynamica in subpopulaties van muizen pancreatic eilandje cellen

Pancreatic islet hormones regulate blood glucose homeostasis. Changes in blood glucose induce oscillations of cytosolic calcium in pancreatic islet cells ...

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

Massaspectrometrieanalyse om alomtegenwoordigheid van EYFP-tagged CENP-A (EYFP-CENP-A) te identificeren

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

A Mouse Model of Lumbar Spine Instability

Een muismodel van lumbale wervelkolominstabiliteit

Intervertebral disc degeneration (IDD) is a common pathological change leading to low back pain. Appropriate animal models are desired for understanding ...