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

Denna forskning stöddes av finansiering från National Natural Science Foundation of China (NSFC, 81730010, 91839302, 81921001, 31930056 och 91529203) och National Key R&D Program of China (2019YFA 0801600).

Djurstudier utfördes i enlighet med riktlinjerna från Institutional Animal Care and Use Committee vid Peking University Health Science Center och godkändes av Biomedical Ethics Committee of Peking University (LA2015142). Alla möss för operation bedövades med isofluran (1,5% -2%), och anestesi övervakades noggrant för att undvika smärta eller obehag för mössen.
1. Förberedelse
<ol><li>Skär 0,3 cm breda remsor av pulverfria gummihandskar och gasväv.</li>
	<li>Kö...

<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>

Periaortisk applicering av CaPO4 är ett robust tillvägagångssätt för att inducera AAA hos möss. Flera studier har använt CaPO4-modellen och konsekvent rapporterat att detta är en snabb och reproducerbar metod för att studera AAA hos möss 7,9. Denna modell anses rekapitulera en del av egenskaperna hos humant aortaaneurysm och ge mekanistiska insikter i AAA-patogenes, inklusive inflammation och extracellulär matrisnedbrytning.
<...

En bukaortaaneurysm (AAA) är en dödlig hjärt-kärlsjukdom som kännetecknas av permanent utvidgning av bukaorta, med hög dödlighet när bristning inträffar. AAA är associerad med åldrande, rökning, manligt kön, hypertoni och hyperlipidemi1. Flera patologiska processer har visat sig bidra till AAA-bildning, inklusive extracellulär matrisfiberproteolys, immuncellsinfiltration och förlust av vaskulära glattmuskelceller. För närvarande förblir de patologiska mekanismerna för AAA svårfångade, och det finns inga beprövade läkemedel för behandling av AAA1. Forskning om human AAA är begränsad på grund av förekomsten av få humana aortaprover; Således har flera kemiska modifieringsinducerade AAA-modeller för djur etablerats och antagits i stor utsträckning, inklusive subkutan angiotensin II (AngII) infusion, perivaskulär eller intraluminal elastasinkubation och perivaskulär kalciumfosfatapplikation2. En vanligt förekommande musmodell är appliceringen av kalciumfosfat (CaPO4) på adventitia i den infrarenala bukaortan, vilket är kostnadseffektivt och inte kräver genetisk modifiering.
Direkt periaortisk applicering av CaCl2 på halspulsådern hos kaniner för att inducera aneurysmal förändring rapporterades ursprungligen av Gertz et al.3 och appliceradessenare på bukaorta hos möss. Modellen utvecklades av Yamanouchi et al. för att påskynda aortautvidgningen genom att använda CaPO 4-kristaller i möss4. Infiltration av CaPO4 i mössaortor rekapitulerar många patologiska egenskaper som observerats hos humana AAA, inklusive djup makrofaginfiltration, extracellulär matrisnedbrytning och kalciumavsättning. Riskfaktorerna för humant AAA, såsom hyperlipidemi, förstärker också CaPO4-inducerad AAA hos möss5. I motsats till AngII-perfusionsinducerad AAA hos ApoE-/- eller LDLR-/- möss förekommer CaPO 4-inducerad AAA i den infrarenala aortaregionen, som efterliknar human AAA. För närvarande har denna metod använts i stor utsträckning för att bedöma mottaglighet för AAA-utveckling hos genetiskt modifierade möss och utvärdera anti-AAA-effekterna av läkemedel 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

En bukaortaaneurysm (AAA) är en livshotande hjärt-kärlsjukdom som uppträder över hela världen och kännetecknas av irreversibel utvidgning av bukaorta. För närvarande används flera kemiskt inducerade murina AAA-modeller, var och en simulerar en annan aspekt av patogenesen av AAA. Den kalciumfosfatinducerade AAA-modellen är en snabb och kostnadseffektiv modell jämfört med angiotensin II- och elastasinducerade AAA-modeller. Appliceringen av CaPO4-kristaller på musaortan resulterar i elastisk fibernedbrytning, förlust av glattmuskelceller, inflammation och kalciumavsättning i samband med aortautvidgning. Den här artikeln introducerar ett standardprotokoll för CaPO4-inducerad AAA-modell. Protokollet inkluderar materialberedning, kirurgisk applicering av CaPO4 på adventitia av den infrarenala bukaortan, skörden av aortor för att visualisera aortaaneurysmer och histologiska analyser hos möss.

14 dagar efter appliceringen av CaPO4 avlivades C57BL/6J-hanmössen och deras aortor skördades och rengjordes. Aortas morfologi avbildades för att visualisera AAA-bildning. Som visas i figur 1A-B ledde appliceringen av CaPO4 till utvidgning av den infrarenala bukaortan. Histologiskt resulterade CaPO4 i en dramatisk nedbrytning av elastiska fibrer, vilket illustreras av elastinbrott (figur 1C).<...

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

Detta protokoll beskriver en kalciumfosfatinducerad bukaortaaneurysm (AAA) musmodell för att studera de patologiska egenskaperna och molekylära mekanismerna hos AAA.

En kalciumfosfatinducerad mus bukaortaaneurysm modell

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

Detta protokoll beskriver kalciumfosfatinducerad bukaortaaneurysm trippel A-musmodell för att studera de patologiska egenskaperna i de molekylära mekanismerna för bukaortaaneurysm. Den kalciumfosfatinducerade bukaortaaneurysmmodellen är en snabb och kostnadseffektiv modell jämfört med angiotensinröret och de elastasinducerade bukaortaaneurysmmodellerna. Demonstrerar proceduren kommer att vara Zeyu Cai, postdoktor här, en kollega från vårt laboratorium.För att börja skära 0,3 centimeter breda remsor av pulverfria gummihandskar och gasväv. Köp sedan åtta till tio veckor gamla C57BL6J Mayo-möss och hysa djuren i en luftkonditionerad miljö med en 12 timmars ljus mörk cykel och fri tillgång till mat och vatten. Därefter autoklavera gasbindningen, bomullspinnarna, saxen och pincetten före operationen och få betadin, 70% etanol och antiseptisk handtvätt.Raka bukhåret på den bedövade musen med en elektrisk klippare eller hårborttagningskräm. Svabba sedan och torka av det rakade området med Betadin, följt av 70% etanol flera gånger i en cirkulär rörelse. Gör sedan ett snitt på cirka 1,5 centimeter vid underlivet längs bukets mittlinje med sax.Använd en steril bomullspinne fuktad med normal saltlösning, ta försiktigt bort tarmen tills den infrarenala aortan är synlig. Dissekera sedan bindväven och fettet från den infrarenala aortan i en cirka 0,5 centimeter sektion samtidigt som du undviker rivning i de små kärlen till dorsalsidan. Packa sedan en bit av den salthaltiga gummihandskremsan under bukaortan och bukens huvudven medan du torkar bort överflödig vätska med en bomullspinne.Packa sedan en bit gasbind blöt med 0,5 molar kalciumklorid på adventitia i den infrarenala bukkärlen i 10 minuter. Ta bort gasbindningen och packa en annan bit gasväv som blötläggs med PBS-lösning i fem minuter för att generera kalciumortofosfatkristaller i C2 i aortans adventitia. Ta sedan försiktigt bort gummihandskremsan och gasbindningen.Efter att ha återställt musens tarmkanal, suturera buksnittet och huden med en fem noll sutur. Placera sedan musen på en värmedyna tills musen återfår medvetandet. Hus musen i ytterligare 14 dagar och övervaka musen noggrant efter operationen och observera minst varje dag därefter.Efter 14 dagar av operationen, skär upp de avlivade musens bröstkorgs- och bukhålor ventralt och skär upp det högra atriumet. Riklig mössen med PBS-buffert genom hjärtans vänstra kammare för att ta bort blod i aortan och sedan perfusa med 4% paraformaldehyd som beskrivs i manuskriptet. Ta bort adventitial vävnad och fett försiktigt under ett stereomikroskop.Skörda sedan aortan och placera den i ett rör som innehåller fem milliliter 4% paraformaldehyd i 48 timmar. Fäst sedan aortan på en svart vaxplatta med insektsnålar och fortsätt att skaffa aortabilder. Efter 14 dagars applicering av kalciumortofosfat avbildades aortas morfologi för att visualisera bildandet av bukaortaaneurysm.Det observerades att kalciumortofosfat ledde till utvidgning av den infrarenala bukaortan och resulterade i en dramatisk nedbrytning av elastiska fibrer som illustreras av elastinbrott. Använda en steril bomullspinne fuktad med normal saltlösning för att ta bort tarmen tills den infrarenala aortan är synlig och sedan extrahera bindväven och fettet från den infrarenala aortan. Sammantaget är den kalciumfosforatinducerade mössen bukaortaaneurysmmodellen ett snabbt och kostnadseffektivt tillvägagångssätt för att utforska molekylära mekanismer och de terapeutiska strategierna för bukaortaaneurysm och kan tillämpas parallellt med de andra modellerna för att fullt ut imitera egenskaperna hos human bukaortaaneurysm.

Research

JoVE Journal

Biology

Creation of Murine Experimental Abdominal Aortic Aneurysms with Elastase 

Skapande av murina experimentell abdominellt aortaaneurysm med 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-analys

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 Imaging och terapeutiska behandlingar i en Orthotopic musmodell av äggstockscancer

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

Isolering och Primär kultur av mus aortaendotelceller

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 injektion av embryonala stamceller leder till högre chimärism

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

En musmodell av partiell tarmobstruktion

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

Samtidiga mätningar av intracellulära kalcium och membranpotentialen i nyligen isolerade och intakt mus Cerebral endotel

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

Avbildning Kalciumdynamik i subpopulationer av mus bukspottskörteln ö-celler

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

Masspektrometri analys för att identifiera Ubiquitylation av EYFP-märkt CENP-A (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

En musmodell av ryggradsinstabilitet i ländryggen

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