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

Esta pesquisa foi apoiada pelo financiamento da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (NSFC, 81730010, 91839302, 81921001, 31930056 e 91529203) e do Programa Nacional de P & D de Chaves da China (2019YFA 0801600).

Os estudos em animais foram realizados em conformidade com as diretrizes do Comitê Institucional de Cuidados e Uso de Animais do Centro de Ciências da Saúde da Universidade de Pequim e foram aprovados pelo Comitê de Ética Biomédica da Universidade de Pequim (LA2015142). Todos os camundongos para cirurgia foram anestesiados com isoflurano (1,5%-2%), e a anestesia foi cuidadosamente monitorada para evitar dor ou desconforto para os camundongos.
1. Preparação
<ol><li>Co...

<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>

A aplicação periaórtica de CaPO4 é uma abordagem robusta para induzir AAA em camundongos. Vários estudos têm utilizado o modelo CaPO4 e consistentemente relatado que este é um método rápido e reprodutível para estudar AAA em camundongos 7,9. Este modelo é considerado para recapitular parte das características do aneurisma da aorta humana e fornecer insights mecanicistas sobre a patogênese AAA, incluindo inflamação e degradaç?...

Um aneurisma da aorta abdominal (AAA) é uma doença cardiovascular letal caracterizada por dilatação permanente da aorta abdominal, com altas taxas de mortalidade uma vez que ocorre a ruptura. O AAA está associado ao envelhecimento, tabagismo, sexo masculino, hipertensão arterial e hiperlipidemia1. Vários processos patológicos demonstraram contribuir para a formação de AAA, incluindo proteólise de fibra de matriz extracelular, infiltração de células imunes e perda de células musculares lisas vasculares. Atualmente, os mecanismos patológicos do AAA permanecem elusivos, e não há medicamentos comprovados para o tratamento do AAA1. A pesquisa em AAA humano é limitada devido à existência de poucas amostras de aorta humana; assim, vários modelos de AAA animal induzidos por modificação química foram estabelecidos e amplamente adotados, incluindo infusão subcutânea de angiotensina II (AngII), incubação de elastase perivascular ou intraluminal e aplicação de fosfato de cálcio perivascular2. Um modelo de camundongo comumente utilizado é a aplicação de fosfato de cálcio (CaPO4) na adventícia da aorta abdominal infrarrenal, que é custo-efetiva e não requer modificação genética.
A aplicação direta de CaCl2 na artéria carótida de coelhos para induzir alteração aneurismática foi inicialmente relatada por Gertz et al.3 e posteriormente aplicada nas aortas abdominais de camundongos. O modelo foi desenvolvido por Yamanouchi et al. para acelerar a dilatação da aorta utilizando cristais CaPO 4 em camundongos4. A infiltração de CaPO4 em aortas de camundongos recapitula muitas características patológicas observadas em AAAs humanos, incluindo infiltração profunda de macrófagos, degradação da matriz extracelular e deposição de cálcio. Os fatores de risco do AAA humano, como a hiperlipidemia, também aumentam o AAA induzido por CaPO4 em camundongos5. Em contraste com o AAA induzido por perfusão AngII em camundongos ApoE-/- ou LDLR-/-, o AAA induzido por CaPO 4 ocorre na região aórtica infrarrenal, que imita o AAA humano. Atualmente, esse método tem sido amplamente aplicado para avaliar a suscetibilidade ao desenvolvimento de AAA em camundongos geneticamente modificados e avaliar os efeitos anti-AAA de fármacos 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

Um aneurisma da aorta abdominal (AAA) é uma doença cardiovascular com risco de vida que ocorre em todo o mundo e é caracterizada por dilatação irreversível da aorta abdominal. Atualmente, vários modelos de AAA murino quimicamente induzidos são usados, cada um simulando um aspecto diferente da patogênese do AAA. O modelo AAA induzido por fosfato de cálcio é um modelo rápido e custo-efetivo em comparação com os modelos AAA induzidos por angiotensina II e elastase. A aplicação de cristais de CaPO4 na aorta do rato resulta em degradação de fibras elásticas, perda de células musculares lisas, inflamação e deposição de cálcio associada à dilatação da aorta. Este artigo apresenta um protocolo padrão para o modelo AAA induzido por CaPO4. O protocolo inclui o preparo do material, a aplicação cirúrgica do CaPO4 na adventícia da aorta abdominal infrarrenal, a colheita de aortas para visualização de aneurismas da aorta e análises histológicas em camundongos.

14 dias após a aplicação do CaPO4, os camundongos machos C57BL/6J foram sacrificados e suas aortas foram colhidas e limpas. A morfologia das aortas foi fotografada para visualizar a formação de AAA. Como mostra a Figura 1A-B, a aplicação do CaPO4 levou à dilatação da aorta abdominal infrarrenal. Histologicamente, o CaPO4 resultou em uma degradação dramática das fibras elásticas, como ilustrado pelas quebras de e...

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A Calcium Phosphate-Induced Mouse Abdominal Aortic Aneurysm Model

Este protocolo descreve um modelo de rato com aneurisma da aorta abdominal induzido por fosfato de cálcio (AAA) para estudar as características patológicas e os mecanismos moleculares dos AAAs.

Um Modelo de Aneurisma da Aorta Abdominal de Camundongo Induzido por Fosfato de Cálcio

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

Este protocolo descreve o modelo de camundongo triplo A do aneurisma da aorta abdominal induzido por fosfato de cálcio para estudar as características patológicas nos mecanismos moleculares do aneurisma da aorta abdominal. O modelo de aneurisma da aorta abdominal induzido por fosfato de cálcio é um modelo rápido e custo-efetivo em comparação com os modelos de tubo de angiotensina e aneurisma da aorta abdominal induzido por elastase. Demonstrando o procedimento estará Zeyu Cai, pós-médico aqui, um colega do nosso laboratório.Para começar, corte tiras de 0,3 centímetro de largura de luvas de borracha e gaze sem pó. Em seguida, compre de oito a dez semanas de idade com ratos C57BL6J Mayo e abrigue os animais em um ambiente com ar condicionado, com um ciclo escuro claro de 12 horas e acesso gratuito a comida e água. Em seguida, autoclave a gaze, cotonetes, tesouras e fórceps antes da cirurgia e obtenha Betadine, etanol a 70% e lavagem antisséptica das mãos.Raspe os pelos abdominais do rato anestesiado usando um cortador elétrico ou creme de depilação. Em seguida, esfregue e limpe a área raspada com Betadine, seguido de etanol a 70% várias vezes em um movimento circular. Em seguida, faça uma incisão de aproximadamente 1,5 centímetro no abdômen inferior ao longo da linha média do abdômen usando uma tesoura.Usando um cotonete estéril umedecido com solução salina normal, remova cuidadosamente o intestino até que a aorta infrarrenal esteja visível. Em seguida, disseque o tecido conjuntivo e a gordura da aorta infrarrenal por uma seção de aproximadamente 0,5 centímetro, evitando qualquer ruptura nos pequenos vasos para o lado dorsal. Em seguida, embale um pedaço da tira de luva de borracha embebida em solução salina sob a aorta abdominal e a veia principal abdominal enquanto limpa o excesso de líquido usando um cotonete.Depois, embale um pedaço de gaze embebido com cloreto de cálcio 0,5 molar na adventícia da vasculatura abdominal infrarrenal por 10 minutos. Retire a gaze e embale outro pedaço de gaze embebido com solução de PBS por cinco minutos para gerar cristais de ortofosfato de cálcio em C2 na adventícia da aorta. Em seguida, remova cuidadosamente a tira de luva de borracha e a gaze.Depois de redefinir o trato intestinal do rato, suture a incisão abdominal e a pele com uma sutura de cinco zero. Em seguida, coloque o mouse em uma almofada de aquecimento até que o mouse recupere a consciência. Abrigue o rato por mais 14 dias e monitore o rato de perto após a cirurgia e observe pelo menos todos os dias subsequentemente.Após 14 dias da cirurgia, abra as cavidades torácica e abdominal do rato eutanasiado ventralmente e abra o átrio direito. Profuse os camundongos com tampão PBS através do ventrículo esquerdo do coração para remover o sangue na aorta e, em seguida, perfundir com 4% de paraformaldeído, conforme descrito no manuscrito. Remova o tecido adventício e a gordura cuidadosamente sob um microscópio estéreo.Em seguida, colha a aorta e coloque-a em um tubo contendo cinco mililitros de paraformaldeído a 4% por 48 horas. Em seguida, prenda a aorta em uma placa de cera preta com agulhas de insetos e prossiga para adquirir imagens da aorta. Após 14 dias de aplicação do ortofosfato de cálcio, a morfologia das aortas foi fotografada para visualizar a formação do aneurisma da aorta abdominal.Observou-se que o ortofosfato de cálcio levou à dilatação da aorta abdominal infrarrenal e resultou em uma degradação dramática das fibras elásticas, como ilustrado pelas quebras de elastina. Usando um cotonete estéril umedecido com solução salina normal para remover o intestino até que a aorta infrarrenal seja visível e, em seguida, extraindo o tecido conjuntivo e a gordura da aorta infrarrenal. No geral, o modelo de aneurisma da aorta abdominal induzido por fósforo de cálcio em camundongos é uma abordagem rápida e econômica para explorar mecanismos moleculares e as estratégias terapêuticas do aneurisma da aorta abdominal e poderia ser aplicado em paralelo com os outros modelos para imitar totalmente as características do aneurisma da aorta abdominal humana.

Research

JoVE Journal

Biology

Creation of Murine Experimental Abdominal Aortic Aneurysms with Elastase 

Criação de Murina Experimental aneurismas de aorta abdominal com Elastase

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

Biologia

Aortic Ring Assay

Aórtica Assay Anel

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 de imagens e tratamentos terapêuticos em um modelo de camundongo ortotópico de câncer de ovário

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

Isolamento e cultura primária de células de camundongo aórtica endoteliais

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-interno pilha injeção maciça de células-tronco embrionárias leva a taxas mais elevadas de quimerismo

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

Um modelo do rato de obstrução Intestinal parcial

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

Medições simultâneas de cálcio intracelular e potencial de membrana no endotélio Cerebral rato recém isoladas e intacta

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

Dinâmica de cálcio de imagem em subpopulações de células de ilhotas pancreáticas do rato

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

Análise de espectrometria de massa para identificar a ubiquização do CENP-A marcado pelo EYFP (EYFP-CENP-A)

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

Um modelo de mouse de instabilidade lombar

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