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

この研究は、中国国家自然科学財団(NSFC、81730010、91839302、81921001、31930056、91529203)および中国国家重点研究開発プログラム(2019YFA 0801600)からの資金提供によって支援されました。

動物実験は、北京大学健康科学センターの施設動物管理および使用委員会のガイドラインに準拠して実施され、北京大学の生物医学倫理委員会(LA2015142)によって承認されました。手術用のすべてのマウスをイソフルラン(1.5%〜2%)で麻酔し、マウスの痛みや不快感を避けるために麻酔を注意深く監視しました。
1. 事前準備
<ol><li>幅0.3 cmのパウダーフリーゴム手...

<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>

CaPO4の周囲への適用は、マウスにおいてAAAを誘導するための堅牢なアプローチである。いくつかの研究はCaPO4モデルを使用しており、これがマウス7,9でAAAを研究するための迅速かつ再現性のある方法であることを一貫して報告しています。このモデルは、ヒト大動脈瘤の特徴の一部を要約し、炎症や細胞外マトリックスの分解を含む...

腹部大動脈瘤(AAA)は、腹部大動脈の永久的な拡張を特徴とする致命的な心血管疾患であり、破裂が発生すると死亡率が高くなります。AAAは、加齢、喫煙、男性の性別、高血圧、および高脂血症に関連しています1。細胞外マトリックス線維タンパク質分解、免疫細胞浸潤、血管平滑筋細胞の喪失など、いくつかの病理学的プロセスがAAA形成に寄与することが示されています。現在、AAAの病理学的メカニズムはとらえどころのないままであり、AAA1の治療のための証明された薬物はない。ヒトAAAの研究は、ヒト大動脈サンプルがほとんど存在しないために限られています。したがって、皮下アンジオテンシンII(AngII)注入、血管周囲または管腔内エラスターゼインキュベーション、および血管周囲リン酸カルシウムの適用を含む、いくつかの化学修飾誘発動物AAAモデルが確立され、広く採用されています2。一般的に使用されるマウスモデルは、リン酸カルシウム(CaPO4)を腎下腹部大動脈の外膜に適用することであり、これは費用効果が高く、遺伝子改変を必要としない。
動脈瘤変化を誘導するためのウサギの頸動脈へのCaCl2の直接大動脈周囲適用は、Gertzらによって最初に報告され3、後にマウスの腹部大動脈に適用された。このモデルは、マウス4のCaPO4結晶を使用して大動脈拡張を促進するために山之内らによって開発されました4。CaPO4のマウス大動脈への浸潤は、深いマクロファージ浸潤、細胞外マトリックスの分解、カルシウム沈着など、ヒトAAAで観察される多くの病理学的特徴を再現します。高脂血症などのヒトAAAの危険因子も、マウス5においてCaPO4誘導性AAAを増強する。ApoE-/-またはLDLR-/-マウスにおけるAngII灌流誘発AAAとは対照的に、CaPO4誘導性AAAは、ヒトAAAを模倣する腎下大動脈領域で生じる。現在、この方法は、遺伝子改変マウスにおけるAAA発生に対する感受性を評価し、薬物の抗AAA効果を評価するために広く適用されている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

腹部大動脈瘤(AAA)は、世界中で発生する生命を脅かす心血管疾患であり、腹部大動脈の不可逆的な拡張を特徴としています。現在、いくつかの化学的に誘導されたマウスAAAモデルが使用されており、それぞれがAAAの病因の異なる側面をシミュレートしている。リン酸カルシウム誘導性AAAモデルは、アンジオテンシンIIおよびエラスターゼ誘導性AAAモデルと比較して、迅速かつ費用効果の高いモデルです。CaPO4 結晶をマウス大動脈に適用すると、弾性線維の分解、平滑筋細胞の喪失、炎症、および大動脈拡張に関連するカルシウム沈着が起こります。この記事では、CaPO4誘発AAAモデルの標準プロトコルを紹介します。プロトコルには、材料の準備、腎下腹部大動脈の外膜へのCaPO4の外科的適用、大動脈瘤を視覚化するための大動脈の採取、およびマウスの組織学的分析が含まれます。

CaPO4投与の14日後、C57BL/6J雄マウスを安楽死させ、大動脈を採取して洗浄した。大動脈の形態を画像化し、AAA形成を可視化した。図1A-Bに示すように、CaPO4の適用は腹部下大動脈の拡張をもたらした。組織学的には、CaPO4は、エラスチンの切断によって示されるように、弾性繊維の劇的な分解をもたらした(図...

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

このプロトコルは、AAAの病理学的特徴と分子メカニズムを研究するためのリン酸カルシウム誘発腹部大動脈瘤(AAA)マウスモデルについて説明しています。

リン酸カルシウム誘発マウス腹部大動脈瘤モデル

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

このプロトコールは、腹部大動脈瘤の分子機構における病理学的特徴を研究するためのリン酸カルシウム誘発腹部大動脈瘤トリプルAマウスモデルを記載する。リン酸カルシウム誘発腹部大動脈瘤モデルは、アンジオテンシンチューブおよびエラスターゼ誘発腹部大動脈瘤モデルと比較して迅速で費用効果の高いモデルです。手順を実演するのは、私たちの研究室のフェローであるここのポスドクターであるZeyu Caiです。開始するには、幅0.3センチのパウダーフリーゴム手袋とガーゼをカットします。次に、8〜10週齢のC57BL6Jメイヨーマウスを購入し、12時間の明るい暗サイクルと食物と水への自由なアクセスを備えたエアコン付きの環境に動物を収容します。次に、手術前にガーゼ、綿棒、はさみ、鉗子をオートクレーブし、ベタジン、70%エタノール、消毒手洗い液を入手します。麻酔をかけたマウスの腹毛を電気バリカンまたは脱毛クリームで剃ります。次に、ベタジンで剃った部分を綿棒で拭き取り、続いて70%エタノールを円を描くように数回拭きます。次に、ハサミを使用して腹部の正中線に沿って下腹部を約1.5センチメートル切開します。通常の生理食塩水で湿らせた滅菌綿棒を使用して、腎下大動脈が見えるまで腸を慎重に取り除きます。次に、腎下大動脈の結合組織と脂肪を約0.5センチメートルの切片で解剖し、背側の小血管の裂け目を避けます。次に、生理食塩水を染み込ませたゴム手袋ストリップを腹部大動脈と腹部主静脈の下に詰め、綿棒を使用して余分な液体を拭き取ります。その後、0.5モルの塩化カルシウムを浸したガーゼを腎下腹部血管系の外膜に10分間詰めます。ガーゼを取り出し、PBS溶液に浸した別のガーゼを5分間詰めて、大動脈の外膜にC2にオルトリン酸カルシウム結晶を生成します。次に、ゴム手袋のストリップとガーゼを慎重に取り外します。マウスの腸管をリセットした後、腹部切開部と皮膚を5ゼロ縫合糸で縫合する。次に、マウスが意識を取り戻すまで、マウスを加熱パッドの上に置きます。マウスをさらに14日間飼育し、手術後にマウスを注意深く監視し、その後は少なくとも毎日観察します。手術の14日後、安楽死させたマウスの胸腔と腹腔を腹側に切り開き、右心房を切り開いた。心臓の左心室を通してPBSバッファーをマウスに大量に注入して大動脈の血液を除去し、原稿に記載されているように4%パラホルムアルデヒドを灌流します。外膜組織と脂肪を実体顕微鏡で慎重に取り除きます。次に大動脈を採取し、5ミリリットルの4%パラホルムアルデヒドを含むチューブに48時間入れます。次に、昆虫の針で黒いワックスプレートに大動脈を固定し、大動脈画像の取得に進みます。オルトリン酸カルシウムの塗布の14日後、大動脈の形態を画像化し、腹部大動脈瘤の形成を視覚化した。オルトリン酸カルシウムは腹部下大動脈の拡張を引き起こし、エラスチンの切断に代表されるように弾性線維の劇的な劣化をもたらすことが観察された。通常の生理食塩水で湿らせた滅菌綿棒を使用して、腎下大動脈が見えるまで腸を取り除き、次に腎下大動脈から結合組織と脂肪を抽出します。全体として、リン酸カルシウム誘発マウス腹部大動脈瘤モデルは、腹部大動脈瘤の分子メカニズムと治療戦略を探求するための迅速かつ費用効果の高いアプローチであり、他のモデルと並行して適用して、人間の腹部大動脈瘤の特徴を完全に模倣することができます。

Research

JoVE Journal

Biology

Creation of Murine Experimental Abdominal Aortic Aneurysms with Elastase 

エラスターゼによるマウス実験的腹部大動脈瘤の作成

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

大動脈リングアッセイ

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

生体イメージングおよび卵巣癌の同所性マウスモデルにおける治療的処置の

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

マウス大動脈内皮細胞の単離および初代培養

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

トランス内部細胞のキメリズム率が高いため、胚性幹細胞の大量注入

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

腸の部分的な閉塞のマウス モデル

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

細胞内カルシウムと新鮮な分離とそのままマウス脳血管内皮細胞の膜電位の同時計測

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

マウス膵島細胞の亜集団におけるカルシウムダイナミクスのイメージング

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

EYFP タグ付き CENP-A (EYFP-CENP-A) のユビキタス性を同定するための質量分析分析

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

腰椎不安定性のマウスモデル

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