Protokoll for isolere Mouse Circle of Willis
Summary
We describe here a reproducible protocol for isolating the mouse circle of Willis.
Abstract
Cerebral arteriell sirkel (circulus arteriosus cerebri) eller sirkel av Willis (ku) er en sirkulasjons anastomose rundt optic chiasma og hypothalamus som leverer blod til hjernen og omkringliggende strukturer. Det har vært innblandet i flere cerebrovaskulære lidelser, inkludert cerebral amyloid angiopati (CAA) -associated vaskulitter, intrakranielle aterosklerose og intrakraniale aneurismer. Studier av de molekylære mekanismer som ligger under disse sykdommene for identifisering av nye medikament mål for deres forebygging krever dyremodeller. Noen av disse modellene kan være transgen, mens andre vil involvere isolering av Cerebro-blodkar, inkludert CoW.The metoden beskrevet her er egnet for ku isolasjon i noen mus avstamning og har et betydelig potensial for screening (uttrykk av gener, proteiner produksjon, posttranslational protein modifikasjoner, secretome analyse, etc.) studier på store skip av musen cerebro-blodkar. Den kan også anvendes for ex vivo-studier, ved å tilpasse organbadet system utviklet for isolerte mus olfactory arterier.
Introduction
Cerebral arteriell sirkel (circulus arteriosus cerebri), også kjent som sirkelen av Willis (ku), sløyfe av Willisor Willis polygon) ble først beskrevet av Thomas Willis i 1664. Det er en sirkulasjons anastomose plassert rundt den optiske chiasma og hypothalamus som kan betraktes som et sentralt knutepunkt tilføre blod til hjernen og omkringliggende strukturer. Blood entrer denne strukturen via den interne carotis og arteria vertebralis og det renner ut av sirkelen via interiøret midten og bakre cerebrale arterier. Hver av disse arteriene har venstre og høyre grener på hver sin side av sirkelen. Basilaris, post kommunisere, og anterior kommunisere arterier komplett sirkel (Figur 1 og Figur 2). Risikoen for nedsatt blodstrøm i en hvilken som helst av de utstrømmende arteriene blir minimalisert ved sammenslåing av blod inn i kretsen fra carotis og cerebrale arterier, og dermed sikrer at tilstrekkelig blod tilføres til bregn. Denne strukturen fungerer også som den viktigste ruten for sikkerhet blodstrøm i alvorlige okklusive sykdommer i arteria carotis interna.
Flere typer av cerebrovaskulær sykdom, har sitt opphav i kua. De vanligste er cerebral amyloid angiopati (CAA) -associated vaskulitter, intrakranielle aterosklerose og intrakraniale aneurismer. 1, 2, 3 Disse lidelser kan føre til hypoperfusjon grunn av vasodilatasjon, og intracerebrale og / eller hjernehinneblødning slutt oversette til iskemisk eller hemoragisk slag eller i beste fall en forbigående iskemisk anfall. Nylige fremskritt i diagnostiske prosedyrer, inkludert neuroimaging, eventuelt i kombinasjon med angiografi, har gjort det mulig å diagnostisere disse store cerebrovaskulære sykdommer klinisk, uten behov for en hjerne biopsi. Likevel er effektive og spesifikke behandlinger (farmakologiske eller endovaskulær) i dag mangler, og det er derfor behov for å definere nyemolekylære mål.
Identifisering av nye narkotika mål for forebygging av disse sykdommene hos mennesker vil kreve dyremodeller og måter å isolere Cerebro-blodkar inkludert kua. Slike modeller skal dokumentere og ledetråder til de konkrete endringer, inkludert betennelsesforandringer, som forekommer i veggene i de store skipene i dyremodeller av intrakraniell arterie aneurisme, CAA eller intrakraniell aterosklerose. 4, 5, 6
Vi har etablert en metode for mus ku isolasjon for å lette studier av fartøy betennelse i Alzheimers sykdom (AD) og beslektede sykdommer, som for eksempel CAA. Denne metoden for å isolere musen kua ble utviklet for vurdering av inflammatorisk cerebrovaskulær genuttrykk under sykdomsprogresjon. Sammen med påvisning av amyloid beta deponering innenfor veggene i leptomeningeal og pial arterier, kan denne fremgangsmåten gjør det lettere å avskrekkegruven mulig sammenheng mellom inflammatorisk genuttrykk i Cerebro-blodkar vegg og Ap-peptid akkumulering. Den vaskulære nettverk i hjernen, inkludert leptomeningeal og pial i subaraknoidalrommet, er en forlengelse av de store arterier som danner sirkelen av Willis. Metoden som beskrives her kan brukes til å isolere kua i alle mus avstamning og kan brukes til alle typer screening (f.eks genekspresjon, proteinproduksjon og posttranslational proteinmodifiseringer) på de store kar i mus cerebro-vaskulatur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi beskriver her en reproduserbar protokoll for isolering av sirkelen av Willis. De vanligste cerebrovaskulære tilstander som angår ku er CAA-forbundet vaskulitter, intrakranial aterosklerose og intrakraniale aneurismer, som alle påvirker veggene av arterielle fartøy. Risikofaktorene er godt kjent, men den molekylære patogenesen av disse cerebrale lidelser forblir dårlig forstått og spesifikke biologiske markører for å forutsi deres forekomst mangler. Det er stor interesse for metoder for å isolere kua fra tra…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av Paris VI University og en Pierre Fabre Innovasjon stipend.
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).
