Un<em> Ex Vivo</em> Metodo per Time-Lapse Imaging di coltura Rat mesenteriche microvascolari Networks
Summary
Angiogenesis involves multi-cell, multi-system interactions that need to be investigated in a physiologically relevant environment. The objective of this study is to demonstrate the ability of the rat mesentery culture model to make time-lapse comparisons of intact microvascular networks during angiogenesis.
Abstract
L'angiogenesi, definita come la crescita di nuovi vasi sanguigni da vasi preesistenti, coinvolge le cellule endoteliali, periciti, cellule muscolari lisce, cellule del sistema immunitario, e il coordinamento con i vasi linfatici e nervi. Il multi-cella, interazioni multi-sistema comportano la necessità di ricerca di angiogenesi in un ambiente fisiologicamente rilevanti. Così, mentre l'uso di modelli di coltura cellulare in vitro hanno fornito intuizioni meccanicistici, una critica comune è che essi non riassumono la complessità associata con una rete microvascolare. L'obiettivo di questo protocollo è quello di dimostrare la possibilità di fare confronti time-lapse di reti microvascolari intatte, prima e dopo la stimolazione dell'angiogenesi nei tessuti di ratto coltivate mesentere. tessuti coltivati contengono reti microvascolari che mantengono la loro gerarchia. etichettatura immunoistochimica conferma la presenza di cellule endoteliali, cellule muscolari lisce, periciti, vasi sanguigni e vasi linfatici. In unddition, etichettatura dei tessuti con BSI-lectina consente un confronto time-lapse di aree di rete locali prima e dopo la stimolazione siero o fattore di crescita caratterizzato da un aumento della germinazione capillare e densità dei vasi. Rispetto ai modelli comuni di coltura cellulare, questo metodo fornisce uno strumento per gli studi di lignaggio delle cellule endoteliali e specifica valutazione dei farmaci angiogenico tessuto in fisiologicamente rilevanti reti microvascolari.
Introduction
Crescita della rete microvascolare e rimodellamento sono denominatori comuni per la funzione dei tessuti, la guarigione della ferita, e molteplici patologie e un processo chiave è l'angiogenesi, definita come la crescita di nuovi vasi sanguigni da quelli esistenti 1, 2. Per Tissue Engineering nuovi vasi o la progettazione di terapie basate angiogenici, comprendendo l'importanza delle dinamiche cellulari coinvolti nell'angiogenesi è fondamentale. Tuttavia, questo processo è complesso. Può variare in punti specifici all'interno di una rete microvascolare e coinvolge più tipi di cellule (ad esempio cellule endoteliali, cellule muscolari lisce, periciti, macrofagi, cellule staminali) e sistemi multipli (reti linfatici e reti neurali). Sebbene i modelli in vitro hanno contribuito enormemente ad esaminare il rapporto tra le diverse cellule coinvolte nell'angiogenesi 3, la loro rilevanza fisiologica può essere compromessa a causa di thei r limitata complessità e il fatto che essi non riflettono strettamente uno scenario in vivo. Per superare queste limitazioni, sistemi di coltura tridimensionale 3, ex vivo modelli di tessuto 4, sistemi microfluidici 5, 6, e 7 modelli di calcolo sono stati sviluppati e introdotti negli ultimi anni. Tuttavia, vi è ancora la necessità di un modello con funzionalità time-lapse per studiare l'angiogenesi in reti microvascolari intatti ex vivo. La creazione di nuovi modelli di time-lapse per gli studi di angiogenesi con quel livello di complessità fornirà uno strumento prezioso per comprendere i meccanismi alla base che regolano l'angiogenesi e per migliorare le terapie.
Un modello potenziale che permette alla ex vivo indagini dell'angiogenesi attraverso una rete microvascolare intatto è il modello di cultura mesentere ratto> 8. Nel recente lavoro, abbiamo dimostrato che il sangue e le reti microvascolari linfatici rimangono vitali dopo la cultura. Ancora più importante, il mesentere modello di cultura del ratto può essere utilizzato per studiare le interazioni funzionali periciti-endoteliale di cellule del sangue, e le connessioni delle cellule endoteliali linfatiche, e time-lapse imaging. L'obiettivo di questo lavoro è quello di fornire il nostro protocollo per il metodo time-lapse imaging. I nostri risultati rappresentativi documentano le molteplici tipi di cellule che rimangono vitali dopo la stimolazione dell'angiogenesi con siero e offrono esempi di utilizzo di questo metodo per quantificare specifiche risposte angiogenici dei tessuti così come endoteliali studi di monitoraggio delle cellule.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo protocollo documenta un metodo per l'utilizzo del modello di cultura di ratto mesentere come uno strumento ex vivo per l'imaging time-lapse di crescita della rete microvascolare. Impieghi precedenti nel nostro laboratorio ha stabilito l'uso del nostro modello di 1) angiogenesi 8, 2) linfoangiogenesi 8, 3) periciti-endoteliali interazioni cellulare 8, e 4) anti-angiogenico test anti-droga 9. La poss…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by National Institutes of Health Grant 5-P20GM103629 to WLM and the Tulane Center for Aging. We would like to thank Matthew Nice for his help with editing the protocol text.
Materials
| Drape | Cardinal Health | 4012 | 12”x12” Bio-Shield Regular Sterilization Wraps |
| Scalpel Handle | Roboz Surgical Instrument | RS-9843 | Scalpel Handle, #3; Solid; 4" Length |
| Sterile Surgical Blade | Cincinnati Surgical | 0110 | Stainless Steel; Size 10 |
| Culture Dish (60mm) | Thermo Scientific | 130181 | 10/Sleeve |
| Graefe Forcep (curved tweezers) | Roboz Surgical Instrument | RS-5135 | Micro Dissecting Forceps; Serrated; Slight Curve; 0.8mm Tip Width; 4" Length |
| Graefe Forcep (straight tweezers) | Roboz Surgical Instrument | RS-5130 | Micro Dissecting Forceps; Serrated, Straight; 0.8mm Tip Width; 4" Length |
| Noyes Micro Scissor | Roboz Surgical Instrument | RS-5677 | Noyes Micro Dissecting Spring Scissors; Straight, Sharp-Blunt Points; 13mm Cutting Edge; 0.25mm Tip Width, 4 1/2" Overall Length |
| Gauze Pads | FisherBrand | 13-761-52 | Non-Sterile Cotton Gauze Sponges; 4"x4" 12-Ply |
| Cotton-Tippled Applicators | FisherBrand | 23-400-124 | 6" Length; Wooden Shaft; Single Use Only |
| 6-Well Plate | Fisher Scientific | 08-772-49 | Flat Bottom with Low Evaporation Lid; Polystyrene; Non-Pyrogenic |
| Sterile Syring 5ml | Fisher Scientific | 14-829-45 | Luer-Lok Tip |
| Sterile Bowl | Medical Action Industries Inc. | 01232 | 32 oz. Peel Pouch; Blue; Sterile Single Use |
| 6-Well Plate Inserts (CellCrown Inserts) | SIGMA | Z681792-3EA | 6-Well Plate Inserts; Non-Sterile |
| Polycarbonate Filter Membrane | SIGMA | TMTP04700 | Isopore Membrane Filter; Polycarbonate; Hydrophilic; 5.0 µm, 47 mm, White Plain |
| Name | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Beuthanasia | Schering-Plough Animal Health Corp. Union (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 011168 | Active Ingredient: Per 100mL, 390 mg pentobarbital sodium, 50mg phenytoin sodium |
| Ketamine | Fort Dodge Animal Health (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 000680 | Kateset 100 mg/ml |
| Xylazine | LLOYD. Inc. (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 000680 | Anased 100 mg/ml |
| Saline | Baxter | 2F7122 | |
| PBS | Invitrogen | 14040-133 | |
| MEM | Invitrogen | 11095080 | |
| PenStrep | Invitrogen | 15140-122 | |
| FBS | Invitrogen | 16000-044 | |
| BSA | Jackson ImmunoResearch | 001-000-162 | |
| Saponin | SIGMA | S7900-100G | |
| Isopropyl Alcohol | Fisher Scientific | S25372 | |
| Povidone-Iodine | Operand | 82-226 | |
| Hydrochloric Acid | SIGMA | 320331 | |
| Methanol | Fisher Scientific | 67-56-1 | |
| Glycerol | Fisher Scientific | 56-81-5 | |
| FITC-conjugated Lectin | SIGMA | L9381-2MG | |
| Anti-NG2 Chondroitin Sulfate Proteoglycan Antibody | SIGMA | AB5320 | |
| PECAM (CD31) Antibody | BD Biosciences | 555026 | |
| LYVE-1 Antibody | AngioBio Co. | 11-034 | |
| Goat Anti-Rabbit Cy2-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 111-585-144 | |
| Goat Anti-Mouse Cy3-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 115-227-003 | |
| Streptavidin Cy3-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 016-160-084 | |
| Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit | Invitrogen | L3224 | |
| Normal Goat Serum | Jackson ImmunoResearch | 005-000-121 | |
| 5-Bromo-2'-Deoxyuridine | SIGMA | B5002 | |
| Monoclonal Mouse Anti-Bromodeoxyuridine Clone Bu20a | Dako | M074401-8 | |
| Mouse Anti-Rat CD11b | AbD Serotec | MCA275R |
Referenzen
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