Protocole pour Isoler le Cercle de souris de Willis
Summary
We describe here a reproducible protocol for isolating the mouse circle of Willis.
Abstract
Le cercle cérébral artériel (circulus artériel cérébral) ou d'un cercle de Willis (GC) est une anastomose circulatoire entourant le chiasma optique et de l'hypothalamus qui fournit le sang vers le cerveau et les structures environnantes. Il a été impliqué dans plusieurs troubles cérébro-vasculaires, y compris l'angiopathie cérébrale amyloïde (CAA) vasculopathies -Associated, l'athérosclérose et intracrânienne anévrismes intracrâniens. Les études sur les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces maladies pour l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour leur prévention nécessitent des modèles animaux. Certains de ces modèles peuvent être transgéniques, alors que d'autres nécessiteront l'isolement du cérébro-vasculaire, y compris la méthode de CoW.The décrit ici est approprié pour l'isolement de vache dans toute lignée de souris et a un potentiel considérable pour le criblage (expression des gènes, la production de protéines, modifications des protéines post – traductionnelles, analyse sécrétome, etc.) des études sur les grands navires de la cérébro de la sourisvasculature. Il peut également être utilisé pour des études ex vivo, en adaptant le système de bain d'organe isolé développé pour les artères olfactives de la souris.
Introduction
Le cercle cérébral artériel (circulus artériel cérébral), également connu sous le cercle de Willis (GC), boucle de Willisor Willis polygone) a été décrite par Thomas Willis en 1664. Il est une anastomose circulatoire située autour du chiasma optique et de l'hypothalamus qui peut être considéré comme un moyeu central d'alimentation sanguine vers le cerveau et les structures environnantes. Le sang entre dans la structure par l'intermédiaire de la carotide interne et des artères vertébrales et il sort du cercle par le milieu intérieur et les artères cérébrales postérieures. Chacune de ces artères branches a gauche et à droite de chaque côté du cercle. Le basilaire, après communication, et communicante antérieure artères complète le cercle (figure 1 et figure 2). Le risque d'une altération de la circulation sanguine dans l'une des artères d'écoulement est minimisée par la fusion du sang entrant dans le cercle de la carotide et des artères cérébrales, garantissant ainsi que suffisamment de sang est fourni au bpluie. Cette structure est aussi la principale voie pour la circulation sanguine collatérale dans les maladies occlusives sévères de l'artère carotide interne.
Plusieurs types de troubles cérébro-vasculaires ont leur origine dans la vache. Les plus courants sont l' angiopathie cérébrale amyloïde (CAA) de vasculopathies -Associated, l' athérosclérose intracrânienne et des anévrismes intracrâniens. 1, 2, 3 Ces troubles peuvent conduire à une hypoperfusion due à la vasodilatation, et intracérébrales et / ou subarachnoïdiens hémorragies finalement traduire en accidents vasculaires cérébraux ischémiques ou hémorragiques ou , au mieux, une attaque ischémique transitoire. Des progrès récents dans les procédures de diagnostic, y compris la neuro-imagerie, éventuellement associée à une angiographie, ont permis de diagnostiquer cliniquement ces grandes maladies vasculaires cérébrales, sans la nécessité d'une biopsie du cerveau. Néanmoins, des traitements efficaces et spécifiques (pharmacologiques ou endovasculaires) font actuellement défaut et il est donc nécessaire de définir de nouvellesles cibles moléculaires.
L'identification de nouvelles cibles thérapeutiques pour la prévention de ces maladies chez les humains, il faudra des modèles animaux et les moyens de l'isolement de la cérébro-vasculaire, y compris la vache. Ces modèles devraient fournir des preuves et des indices de changements aux particuliers, y compris les changements inflammatoires, se produisant dans les parois des gros vaisseaux dans des modèles animaux de l' anévrisme de l' artère intracrânienne, CAA ou l' athérosclérose intracrânienne. 4, 5, 6
Nous avons établi une méthode d'isolement de CoW de la souris pour faciliter les études de l'inflammation des vaisseaux dans la maladie d'Alzheimer (AD) et les maladies connexes, tels que CAA. Cette méthode d'isolement de la vache souris a été mis au point pour l'évaluation de l'expression du gène vasculaire cérébral inflammatoire lors de la progression de la maladie. Avec la détection des dépôts bêta-amyloïde dans les parois des artères leptoméningés et piales, cette méthode pourrait rendre plus facile à découragermine de la relation possible entre l'expression des gènes inflammatoires dans la paroi cérébro-vasculaire et de l'accumulation peptide Aß. Le réseau vasculaire du cerveau, y compris le leptoméningée et la pie-mère dans l'espace sous-arachnoïdien est une extension des grosses artères formant le cercle de Willis. La méthode décrite ici pourrait être utilisé pour isoler la vache d'une lignée de souris et pourrait être utilisé pour tous les types de dépistage (par exemple, l' expression des gènes, la production de protéines et de modifications de protéines post – traductionnelles) sur les grands navires de la souris cérébro-vasculaire.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous décrivons ici un protocole reproductible pour l'isolement du cercle de Willis. Les troubles cérébro-vasculaires les plus courantes impliquant la vache sont vasculopathies CAA-associée, l'athérosclérose intracrânienne et anévrisme intracrânien, tous qui affectent les parois des vaisseaux artériels. Les facteurs de risque sont bien connus, mais la pathogenèse moléculaire de ces troubles cérébraux reste mal comprise et des marqueurs biologiques spécifiques pour prédire leur occurrence font déf…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a été soutenu par l'Université Paris VI et une subvention Pierre Fabre Innovation.
Materials
| Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| Dumont #55 Forceps | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Hardened Fine Iris Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
| Scissors – Straight / Sharp / Sharp 16.5 cm | Fine Science Tools | 14002-16 | |
| Dumont #7b Forceps | Fine Science Tools | 11270-20 | |
| Stereoscopic Zoom Microscope | Nikon | SMZ745T | |
| CellBIND Surface 60mm Culture Dish | Corning | #3295 | |
| Peristaltic Pump – MINIPULS 3 | Gilson | M312 | |
| Pentobarbital Sodique | Ceva Santé Animale | FR/V/2770465 3/1992 |
References
- Beckmann, N., et al. Age-dependent cerebrovascular abnormalities and blood flow disturbances in APP23 mice modeling Alzheimer’s disease. J Neurosci. 23 (24), 8453-8459 (2003).
- Sadasivan, C., Fiorella, D. J., Woo, H. H., Lieber, B. B. Physical factors effecting cerebral aneurysm pathophysiology. Ann Biomed Eng. 41 (7), 1347-1365 (2013).
- Ritz, K., Denswil, N., Stam, O., van Lieshout, J., Daemen, M. Cause and mechanisms of intracranial atherosclerosis. Circulation. 130 (16), 1407-1414 (2014).
- Tulamo, R., Frösen, J., Hernesniemi, J., Niemelä, M. Inflammatory changes in the aneurysm wall: a review. J Neurointerv Surg. 2 (2), 120-130 (2009).
- Yamada, M. Cerebral amyloid angiopathy: emerging concepts. J Stroke. 17 (1), 17-30 (2015).
- Oy, B. Intracranial atherosclerotic stroke: specific focus on the metabolic syndrome and inflammation. Curr Atheroscler Rep. 8 (4), 330-336 (2006).
- Lee, H. J., Dietrich, H. H., Han, B. H., Zipfel, G. J. Development of an ex vivo model for the study of cerebrovascular function utilizing isolated mouse olfactory artery. J Korean Neurosurg Soc. 57 (1), 1-5 (2015).
- Hosaka, K., Downes, D. P., Nowicki, K. W., Hoh, B. L. Modified murine intracranial aneurysm model: aneurysm formation and rupture by elastase and hypertension. J Neurointerv Surg. 6 (6), 474-479 (2013).
- Gauthier, S. A., Sahoo, S., Jung, S. S., Levy, E. Murine cerebrovascular cells as a cell culture model for cerebral amyloid angiopathy: isolation of smooth muscle and endothelial cells from mouse brain. Methods Mol Biol. 849, 261-274 (2012).
- Choi, S., Kim, J., Kim, K., Suh, S. Isolation and in vitro culture of vascular endothelial cells from mice. Korean J Physiol Pharmacol. 19 (1), 35-42 (2015).
- Peters, D. G., Kassam, A. B., Yonas, H., O’Hare, E. H., Ferrell, R. E., Brufsky, A. M. Comprehensive transcript analysis in small quantitiesof mRNA by SAGE-Lite. Nucleic Acids Res. 27 (24), (1999).
- Badhwar, A. Stanimirovic, Hamel, & Haqqani The proteome of mouse cerebral arteries. J Cereb Blood Flow Metab. 34 (6), 1033-1046 (2014).
- Castro, L., Brito, M., et al. Striatal neurones have a specific ability to respond to phasic dopamine release. J Physiol. 591 (13), 3197-3214 (2013).
- Hübscher, D., Nikolaev, V. Generation of transgenic mice expressing FRET biosensors. Methods Mol Biol. 1294, 117-129 (2015).
