Summary

3-Dimensional Casting resina e imaging di Vena mouse portale o sistema biliare intraepatica Duct

Published: October 25, 2012
doi:

Summary

Un metodo di visualizzare e quantificare il 3-dimensionale struttura vena porta mouse o dotto biliare intraepatica è descritto. Questa tecnica resina può anche essere applicata ad altri sistemi duttali o vascolare e permette<em> In situ</em> Visualizzazione o la quantificazione di architettura intatta comunicare un sistema.

Abstract

Di organi, l'architettura corretta delle strutture vascolari e duttale è indispensabile per una corretta funzione fisiologica, e la formazione e il mantenimento di queste strutture è un processo altamente regolato. L'analisi di questi complessi, tre strutture tridimensionali è notevolmente dipendeva sia 2-dimensionale esame in sezione o su studi iniezione tintura. Queste tecniche, tuttavia, non sono in grado di fornire una rappresentazione completa e quantificabile delle strutture duttali o vascolari sono destinati a chiarire. In alternativa, la natura del 3-dimensionale calchi in resina plastica genera un'istantanea permanente del sistema ed è un romanzo e tecnica ampiamente utile per la visualizzazione e la quantificazione tre strutture tridimensionali e reti.

Un vantaggio fondamentale del sistema di colata di resina è la capacità di determinare la intatte e collegate, o comunicare, struttura di un vaso sanguigno o condotto. La struttura vascolare e di ducreti mentali sono essenziali per la funzione degli organi, e questa tecnica ha il potenziale per aiutare studio delle reti vascolari e duttale in diversi modi. Colata di resina può essere utilizzata per analizzare la morfologia normale e l'architettura funzionale di una struttura luminale, identificare cambiamenti morfogenetici sviluppo, e scoprire differenze morfologiche dell'architettura tessuti normali tra stati e malattie. Lavoro precedente ha utilizzato resina colata a studiare, per esempio, difetti architettoniche e funzionali nel sistema biliare intraepatica topo condotto che non si sono riflesse in 2-dimensionale analisi della struttura 1,2, alterazioni vascolare cerebrale di un modello di malattia di Alzheimer mouse 3 , anomalie della vena porta nel portale topi ipertesi e cirrotici 4, passi di sviluppo in maturazione ratto linfatico tra polmoni immaturi e adulti 5, immediati cambiamenti microvascolari nel fegato di ratto, del pancreas e del rene in risposta a al danno chimico6.

Presentiamo qui un metodo di generazione di un 3-dimensionale di resina di una rete vascolare del mouse o duttale specificamente dedicato alla vena porta e dotto biliare intraepatica. Questi calchi possono essere visualizzati tramite compensazione o macerazione del tessuto e possono quindi essere analizzati. Questa tecnica può essere applicata a qualsiasi sistema vascolare o duttale e sarebbe direttamente applicabile a qualsiasi studio indagare lo sviluppo, la funzione, la manutenzione, o lesioni di un 3-dimensionale struttura duttale o vascolare.

Protocol

1. Preparare Cannula Scaldare un 1-pollice lungo tratto di PE10 tubi con la punta delle dita e allungare in modo che il tubo diventa sottile. Nota: la dimensione del recipiente o condotto da incannulata determinerà il grado di stiramento richiesto. La cannula deve essere ben teso per via biliare getta, ma può essere richiesto solo per essere moderatamente allungato per adattarsi all'interno della vena porta più grande. Tagliare il tubo allungato in diagonale per generare una p…

Discussion

Abbiamo descritto esempi specifici di come la vena porta e intraepatiche sistemi dotti biliari del fegato può essere fusa, ma questa tecnica può essere applicata a qualsiasi altro sistema duttale o vascolare con lievi modifiche. Il lavoro precedente ha dimostrato la fattibilità di questa tecnica in più specie, tra cui mouse, 1,2,7-9 anatroccolo 10,11, 12,13 coniglio, cane 14, e maiale 15, e in molti organi, tra cui ghiandola nasale 14, cuore 16, 12,13

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dalle concessioni dal National Institutes of Health (NIH) a SSH (R01-DK078640), del Howard Hughes Medical Institute (HHMI) attraverso il HHMI / Vanderbilt Certificate Program University di Medicina Molecolare per TJW (GRDOT56006779), la Vanderbilt Diabetes Research and Training Center (P30-DK020593) e la Digestive Disease Research Center Vanderbilt (P30-DK058404) fornendo servizi di base.

Materials

Name of reagent Company Catalog number Comments
PE10 polyethylene tubing Fisher Scientific 1417012P
5-0 surgical black braided silk Roboz Surgical SUT-15-1
Steriject 32 G x 13 mm needle Air-tite TSK3213
Spring scissors Fine Science Tools 15000-08
Number 5 forceps Fine Science Tools 91150-20
Mercox II kit Ladd Research 21247
Benzyl alcohol Fisher Scientific 1816-04 Only required for BABB-clearing
Benzyl benzoate MP Biomedicals, LLC 154839 Only required for BABB-clearing
Phosphate-buffered saline (PBS)
Modeling clay
Scale
Laboratory scissors
15 ml cap polypropylene tubes
4% paraformaldahyde
15% potassium hydroxide (KOH) Only required for maceration
Razor blade
100% methanol
3 ml luer lock syringe

References

  1. Sparks, E. E., Perrien, D. S., Huppert, K. A., Peterson, T. E., Huppert, S. S. Defects in hepatic Notch signaling result in disruption of the communicating intrahepatic bile duct network in mice. Dis. Model Mech. 4, 359-367 (2011).
  2. Vanderpool, C. Genetic interactions between hepatocyte nuclear factor-6 and notch signaling regulate mouse intrahepatic bile duct development in vivo. Hepatology. 55, 233-243 (2012).
  3. Meyer, E. P., Ulmann-Schuler, A., Staufenbiel, M., Krucker, T. Altered morphology and 3D architecture of brain vasculature in a mouse model for Alzheimer’s disease. Proceedings of the National Academy of Sciences. 105, 3587-3592 (2008).
  4. Van Steenkiste, C. Vascular corrosion casting: analyzing wall shear stress in the portal vein and vascular abnormalities in portal hypertensive and cirrhotic rodents. Lab Invest. 90, 1558-1572 (2010).
  5. Dickie, R., Cormack, M., Semmler-Behnke, M., Kreyling, W. G., Tsuda, A. Deep pulmonary lymphatics in immature lungs. Journal of Applied Physiology. 107, 859-863 (2009).
  6. Kelly, D. M., McEntee, G. P., McGeenery, K. F., Fitzpatrick, J. M. Microvasculature of the pancreas, liver, and kidney in cerulein-induced pancreatitis. Archives of Surgery. 128, 293-295 (1993).
  7. Sparks, E. E., Huppert, K. A., Brown, M. A., Washington, M. K., Huppert, S. S. Notch signaling regulates formation of the three-dimensional architecture of intrahepatic bile ducts in mice. Hepatology. 51, 1391-1400 (2010).
  8. Carlson, T. R. Endothelial expression of constitutively active Notch4 elicits reversible arteriovenous malformations in adult mice. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 9884-9889 (2005).
  9. Hemmeryckx, B., Emmerechts, J., Bovill, E. G., Hoylaerts, M. F., Lijnen, H. R. Effect of ageing on the murine venous circulation. Histochem. Cell Biol. , (2012).
  10. Hossler, F. E., Olson, K. R. Microvasculature of the nasal salt gland of the duckling, Anas platyrhynchos: quantitative responses to osmotic adaptation and deadaptation studied with vascular corrosion casting. J. Exp. Zool. 254, 237-247 (1990).
  11. Hossler, F. E., West, R. F. Venous valve anatomy and morphometry: studies on the duckling using vascular corrosion casting. Am. J. Anat. 181, 425-432 (1988).
  12. Hossler, F. E., Monson, F. C. Structure and blood supply of intrinsic lymph nodes in the wall of the rabbit urinary bladder–studies with light microscopy, electron microscopy, and vascular corrosion casting. Anat. Rec. 252, 477-484 (1998).
  13. Hossler, F. E., Monson, F. C. Evidence for a unique elastic sheath surrounding the vesicular arteries of the rabbit urinary bladder–studies of the microvasculature with microscopy and vascular corrosion casting. Anat. Rec. 252, 472-476 (1998).
  14. Hossler, F. E., Kao, R. L. Microvasculature of the urinary bladder of the dog: a study using vascular corrosion casting. Microsc. Microanal. 13, 220-227 (2007).
  15. Wischgoll, T., Choy, J. S., Kassab, G. S. Extraction of morphometry and branching angles of porcine coronary arterial tree from CT images. Am J Physiol. Heart. Circ. Physiol. 297, H1949-H1955 (2009).
  16. Hossler, F. E., Douglas, J. E., Douglas, L. E. Anatomy and morphometry of myocardial capillaries studied with vascular corrosion casting and scanning electron microscopy: a method for rat heart. Scan Electron Microsc. , 1469-1475 (1986).
  17. Hossler, F. E., Douglas, J. E. Vascular Corrosion Casting: Review of Advantages and Limitations in the Application of Some Simple Quantitative Methods. Microsc. Microanal. 7, 253-264 (2001).
  18. Mondy, W. L. Micro-CT of corrosion casts for use in the computer-aided design of microvasculature. Tissue Eng. Part C Methods. 15, 729-738 (2009).
  19. Masyuk, T. V., Ritman, E. L., LaRusso, N. F. Quantitative Assessment of the Rat Intrahepatic Biliary System by Three-Dimensional Reconstruction. The American Journal of Pathology. 158, 2079-2088 (2001).
  20. Masyuk, T. V., Ritman, E. L., LaRusso, N. F. Hepatic Artery and Portal Vein Remodeling in Rat Liver: Vascular Response to Selective Cholangiocyte Proliferation. The American Journal of Pathology. 162, 1175-1182 (2003).
check_url/kr/4272?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Walter, T. J., Sparks, E. E., Huppert, S. S. 3-Dimensional Resin Casting and Imaging of Mouse Portal Vein or Intrahepatic Bile Duct System. J. Vis. Exp. (68), e4272, doi:10.3791/4272 (2012).

View Video