Summary

3-Dimensional resina de moldeo e Imagen de la vena portal del ratón o Sistema vías biliares intrahepáticas

Published: October 25, 2012
doi:

Summary

Un método para visualizar y cuantificar la estructura 3-dimensional de la vena portal hepática del ratón o del conducto biliar intrahepático se describe. Esta técnica de colada de resina también se puede aplicar a otros sistemas de conductos o vascular y permite<em> In situ</em> Visualización o cuantificación de arquitectura intacta la comunicación de un sistema.

Abstract

En los órganos, la arquitectura correcta de las estructuras vasculares y ductal es indispensable para la función fisiológica adecuada, y la formación y el mantenimiento de estas estructuras es un proceso altamente regulado. El análisis de estos complejos, 3-dimensional estructuras ha dependido en gran medida en cualquiera de examen 2-dimensional en la sección o en estudios de inyección de tinte. Estas técnicas, sin embargo, no son capaces de proporcionar una representación completa y cuantificable de las estructuras ductales o vascular que están destinados a elucidar. Alternativamente, la naturaleza de la 3-dimensional moldes de resina de plástico genera una instantánea permanente del sistema y es una técnica novedosa y muy útil para visualizar y cuantificar 3-dimensional estructuras y redes.

Una ventaja fundamental del sistema de colada de resina es la capacidad de determinar la intactos y conectados, o comunicando, la estructura de un vaso sanguíneo o conducto. La estructura de vascular y ducredes ambientales son cruciales para la función del órgano, y esta técnica tiene el potencial de contribuir a al estudio de las redes vasculares y ductal de varias maneras. La resina de moldeo se puede utilizar para analizar la morfología normal y la arquitectura funcional de una estructura luminal, identificar cambios en el desarrollo morfogenéticas, y descubrir diferencias morfológicas en la arquitectura del tejido entre los estados normales y de enfermedad. El trabajo previo ha utilizado resina de colada para estudiar, por ejemplo, defectos arquitectónicos y funcionales en el sistema de ratón conducto biliar intrahepático que no se reflejaron en 2-dimensional análisis de la estructura 1,2, alteraciones en la vasculatura del cerebro de un modelo de ratón de la enfermedad de Alzheimer 3 , anomalías de la vena porta en el portal de ratones hipertensos y cirróticos 4, etapas de desarrollo en la maduración de los pulmones de ratas linfático entre inmaduros y adultos 5 e inmediatos cambios microvasculares en el hígado de la rata, el páncreas y el riñón en respuesta a una lesión en la química6.

Aquí presentamos un método para generar un molde de resina 3-dimensional de una red vascular o ductal ratón, se centra específicamente en la vena porta y el conducto biliar intrahepático. Estos moldes se pueden visualizar en la limpieza o la maceración del tejido y luego se puede analizar. Esta técnica se puede aplicar prácticamente a cualquier sistema vascular o ductal y sería directamente aplicable a cualquier estudio investigando el desarrollo, función, mantenimiento, o lesión de una estructura 3-dimensional ductal o vascular.

Protocol

1. Preparar Cánula Calentar una larga sección de 1 pulgada de tubería PE10 con los dedos y estirar de manera que la tubería se adelgaza. Nota: el tamaño del vaso o conducto a ser canulado determinará el grado de estiramiento requerido. La cánula debe estar bien estirado por conducto biliar echa pero sólo puede ser requerido para ser moderadamente estirado para caber dentro de la vena portal mayor. Cortar el tubo estirado en diagonal para generar una punta biselada. …

Discussion

Hemos descrito ejemplos específicos de cómo la vena porta y sistemas de conductos intrahepáticos biliares del hígado se puede convertir, pero esta técnica se puede aplicar a prácticamente cualquier otro sistema ductal o vascular con ligeras adaptaciones. Trabajos anteriores han demostrado la viabilidad de esta técnica en varias especies, incluyendo ratón 1,2,7-9, Patito, conejo 10,11 12,13, 14 perro y el cerdo 15, y en muchos órganos, incluyendo la glándula nasal 14,

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo fue apoyado por becas de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) a SSH (R01-DK078640), del Howard Hughes Medical Institute (HHMI) a través del Programa de Certificación HHMI / Vanderbilt University de Medicina Molecular para TJW (GRDOT56006779), el Vanderbilt Diabetes Centro de Investigación y Capacitación (P30-DK020593) y la Digestive Disease Research Vanderbilt Center (P30-DK058404) la prestación de servicios básicos.

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).
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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).

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