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 investigación fue apoyada por fondos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (NSFC, 81730010, 91839302, 81921001, 31930056 y 91529203) y el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave de China (2019YFA 0801600).

Los estudios en animales se realizaron de acuerdo con las directrices del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Pekín y fueron aprobados por el Comité de Ética Biomédica de la Universidad de Pekín (LA2015142). Todos los ratones para cirugía fueron anestesiados con isoflurano (1,5%-2%), y la anestesia fue monitoreada cuidadosamente para evitar dolor o molestias para los ratones.
1. Preparación
<ol><li...

<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>

La aplicación periártica de CaPO4 es un enfoque robusto para inducir AAA en ratones. Varios estudios han utilizado el modelo CaPO4 y consistentemente informaron que este es un método rápido y reproducible para estudiar AAA en ratones 7,9. Se considera que este modelo recapitula parte de las características del aneurisma aórtico humano y proporciona información mecanicista sobre la patogénesis AAA, incluida la inflamación y la degrad...

Un aneurisma aórtico abdominal (AAA) es una enfermedad cardiovascular letal caracterizada por la dilatación permanente de la aorta abdominal, con altas tasas de mortalidad una vez que se produce la ruptura. El AAA se asocia con el envejecimiento, el tabaquismo, el sexo masculino, la hipertensión y la hiperlipidemia1. Se ha demostrado que varios procesos patológicos contribuyen a la formación de AAA, incluida la proteólisis de fibras de la matriz extracelular, la infiltración de células inmunes y la pérdida de células del músculo liso vascular. Actualmente, los mecanismos patológicos de AAA siguen siendo difíciles de alcanzar, y no hay medicamentos probados para el tratamiento de AAA1. La investigación sobre AAA humanos es limitada debido a la existencia de pocas muestras de aorta humana; por lo tanto, se han establecido y adoptado ampliamente varios modelos animales AAA inducidos por modificación química, incluida la infusión subcutánea de angiotensina II (AngII), la incubación de elastasa perivascular o intraluminal y la aplicación de fosfato de calcio perivascular2. Un modelo de ratón comúnmente utilizado es la aplicación de fosfato de calcio (CaPO4) a la adventicia de la aorta abdominal infrarrenal, que es rentable y no requiere modificación genética.
La aplicación periaórtica directa de CaCl2 a la arteria carótida de conejos para inducir un cambio aneurismático fue reportada inicialmente por Gertz et al.3 y posteriormente se aplicó a las aortas abdominales de ratones. El modelo fue desarrollado por Yamanouchi et al. para acelerar la dilatación aórtica mediante el uso de cristales de CaPO 4 en ratones4. La infiltración de CaPO4 en aortas de ratones recapitula muchas características patológicas observadas en AAA humanos, incluida la infiltración profunda de macrófagos, la degradación de la matriz extracelular y la deposición de calcio. Los factores de riesgo del AAA humano, como la hiperlipidemia, también aumentan el AAA inducido por CaPO4 en ratones5. En contraste con el AAA inducido por perfusión AngII en ratones ApoE-/- o LDLR-/-, el AAA inducido por CaPO4 ocurre en la región aórtica infrarrenal, que imita el AAA humano. Actualmente, este método ha sido ampliamente aplicado para evaluar la susceptibilidad al desarrollo de AAA en ratones modificados genéticamente y evaluar los efectos anti-AAA de los 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

Un aneurisma aórtico abdominal (AAA) es una enfermedad cardiovascular potencialmente mortal que ocurre en todo el mundo y se caracteriza por una dilatación irreversible de la aorta abdominal. Actualmente, se utilizan varios modelos murinos AAA inducidos químicamente, cada uno simulando un aspecto diferente de la patogénesis de AAA. El modelo AAA inducido por fosfato de calcio es un modelo rápido y rentable en comparación con los modelos AAA inducidos por angiotensina II y elastasa. La aplicación de cristales de CaPO4 a la aorta del ratón da como resultado la degradación de la fibra elástica, la pérdida de células musculares lisas, la inflamación y la deposición de calcio asociada con la dilatación aórtica. Este artículo presenta un protocolo estándar para el modelo AAA inducido por CaPO4. El protocolo incluye la preparación de materiales, la aplicación quirúrgica del CaPO4 a la adventicia de la aorta abdominal infrarrenal, la recolección de aortas para visualizar aneurismas aórticos y análisis histológicos en ratones.

14 días después de la aplicación de CaPO4, los ratones machos C57BL / 6J fueron sacrificados, y sus aortas fueron cosechadas y limpiadas. Se obtuvo una imagen de la morfología de las aortas para visualizar la formación de AAA. Como se muestra en la Figura 1A-B, la aplicación de CaPO4 condujo a la dilatación de la aorta abdominal infrarrenal. Histológicamente, CaPO4 resultó en una degradación dramática de las fibras...

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

Este protocolo describe un modelo de ratón de aneurisma aórtico abdominal (AAA) inducido por fosfato de calcio para estudiar las características patológicas y los mecanismos moleculares de los AAA.

Un modelo de aneurisma aórtico abdominal de ratón inducido por fosfato de calcio

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

Este protocolo describe el modelo de ratón triple A de aneurisma aórtico abdominal inducido por fosfato de calcio para estudiar las características patológicas en los mecanismos moleculares del aneurisma aórtico abdominal. El modelo de aneurisma aórtico abdominal inducido por fosfato de calcio es un modelo rápido y rentable en comparación con el tubo de angiotensina y los modelos de aneurisma aórtico abdominal inducido por elastasa. Demostrando el procedimiento estará Zeyu Cai, post-doctor aquí, un compañero de nuestro laboratorio.Para empezar, corte tiras de 0,3 centímetros de ancho de guantes de goma sin polvo y gasa. Luego compre ratones Mayo C57BL6J de ocho a diez semanas de edad, y aloje a los animales en un ambiente con aire acondicionado con un ciclo de oscuridad clara de 12 horas y acceso gratuito a alimentos y agua. A continuación, autoclave la gasa, los hisopos de algodón, las tijeras y los fórceps antes de la cirugía, y obtenga Betadine, etanol al 70% y lavado de manos antiséptico.Afeitar el vello abdominal del ratón anestesiado con un cortapelos eléctrico o crema depilatoria. Luego frote y limpie el área afeitada con Betadine, seguido de etanol al 70% varias veces con un movimiento circular. Luego haga una incisión de aproximadamente 1,5 centímetros en la parte inferior del abdomen a lo largo de la línea media del abdomen con tijeras.Usando un hisopo de algodón estéril humedecido con solución salina normal, retire cuidadosamente el intestino hasta que la aorta infrarrenal sea visible. A continuación, diseccione el tejido conectivo y la grasa de la aorta infrarrenal durante una sección de aproximadamente 0,5 centímetros mientras evita cualquier desgarro en los vasos pequeños del lado dorsal. Luego, empaque un trozo de la tira de guante de goma empapada en solución salina debajo de la aorta abdominal y la vena principal abdominal mientras limpia el exceso de líquido con un hisopo de algodón.Después, empaque un trozo de gasa empapado con cloruro de calcio molar 0.5 en la adventicia de la vasculatura abdominal infrarrenal durante 10 minutos. Retire la gasa y empaque otra pieza de gasa empapada con solución de PBS durante cinco minutos para generar cristales de ortofosfato de calcio en C2 en la adventicia de la aorta. Luego retire con cuidado la tira del guante de goma y la gasa.Después de restablecer el tracto intestinal del ratón, suture la incisión abdominal y la piel con una sutura de cinco ceros. A continuación, coloque el mouse en una almohadilla térmica hasta que el mouse recupere la conciencia. Aloje al ratón durante otros 14 días y monitoree el ratón de cerca después de la cirugía y observe al menos todos los días posteriormente.Después de 14 días de la cirugía, abra ventralmente las cavidades torácicas y abdominales del ratón sacrificado y abra la aurícula derecha. Profundir a los ratones con tampón PBS a través del ventrículo izquierdo del corazón para eliminar la sangre en la aorta y luego perfundir con paraformaldehído al 4% como se describe en el manuscrito. Retire el tejido adventicio y la grasa cuidadosamente bajo un microscopio estéreo.Luego cosecha la aorta y colócala en un tubo que contenga cinco mililitros de paraformaldehído al 4% durante 48 horas. Luego fije la aorta en una placa de cera negra con agujas de insectos y proceda a adquirir imágenes aórticas. Después de 14 días de aplicación de ortofosfato de calcio, se obtuvo una imagen de la morfología de las aortas para visualizar la formación de aneurismas aórticos abdominales.Se observó que el ortofosfato de calcio condujo a la dilatación de la aorta abdominal infrarrenal y dio lugar a una degradación dramática de las fibras elásticas como se ilustra por las roturas de elastina. Usar un hisopo de algodón estéril humedecido con solución salina normal para extraer el intestino hasta que la aorta infrarrenal sea visible y luego extraer el tejido conectivo y la grasa de la aorta infrarrenal. En general, el modelo de aneurisma aórtico abdominal inducido por fosforato de calcio en ratones es un enfoque rápido y rentable para explorar los mecanismos moleculares y las estrategias terapéuticas del aneurisma aórtico abdominal y podría aplicarse en paralelo con los otros modelos para imitar completamente las características del aneurisma aórtico abdominal humano.

Research

JoVE Journal

Biology

Creation of Murine Experimental Abdominal Aortic Aneurysms with Elastase 

Creación de murino Experimental aneurismas de aorta abdominal con elastasa

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

Investigación

Biología

Aortic Ring Assay

Ensayo del anillo aórtico

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

En vivo de imágenes y tratamientos terapéuticos en un modelo de ratón ortotópico de cáncer de ovario

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

Aislamiento y cultivo primario de células endoteliales aórticas de ratón

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 celular masiva inyección de células madre embrionarias conduce a mayores tasas 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

Un modelo de ratón de la obstrucción 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

Medidas simultáneas de calcio intracelular y el potencial de membrana en el endotelio Cerebral de ratón recién aislado e intacto

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

Imagen de la dinámica del calcio en subpoblaciones de células de islotes pancreáticos de ratón

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

Análisis de espectrometría de masas para identificar la ubiquitylación de CENP-A con etiqueta 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

Un modelo de ratón de inestabilidad lumbar de la columna vertebral

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