Isolering og udtagelse af murint Aorta; Et alsidigt Teknik I undersøgelsen af ​​kardiovaskulær sygdom

Summary

Pathology of the aorta can lead to severe morbidity and mortality, therefore research of disease progression and potential therapies is warranted. Here, we present a protocol to isolate and excise the murine aorta to aid researchers in their investigation of cardiovascular disease.

Abstract

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated blood is the aorta. The aorta may become affected in diseases such as atherosclerosis and aneurysm. Researchers investigating these diseases would benefit from direct observation of the aorta to characterize disease progression as well as to evaluate efficacy of potential therapeutics. The goal of this protocol is to describe proper isolation and excision of the aorta to aid investigators researching cardiovascular disease. Isolation and excision of the aorta allows investigators to look at gross morphometric changes as wells as allowing them to preserve and stain the tissue to look at histologic changes if desired. The aorta may be used for molecular studies to evaluate protein and gene expression to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to imaging modalities as they have inherent limitations in technology and cost. Additionally, primary isolated cells from a freshly isolated and excised aorta can allowing researchers to perform further in situ and in vitro assays. The isolation and excision of the aorta has the limitation of having to sacrifice the animal however, in this case the benefits outweigh the harm as it is the most versatile technique in the study of aortic disease.

Introduction

Aorta spiller en central rolle i den kardiovaskulære funktion forsyne kroppen med iltet blod og lignende til andre dele af kroppen, er modtagelige for sygdomme. Almindelige aorta sygdomme omfatter åreforkalkning og aneurisme, som er resultatet af genetiske og miljømæssige faktorer, herunder kost, rygning og stillesiddende livsstil ^1. Aterosklerose er aflejringen af et calcium- og lipid-baserede plak til aortavæggen typisk findes hos patienter med kronisk hyperlipidæmi ^2. Aneurismer er karakteriseret ved nedbrydning af de strukturelle komponenter i aorta og udtynding af karvæggen, efterfulgt af en forøget diameter som i sidste ende kan føre til brud ^3.

Dyremodeller er vigtige værktøjer anvendt til at undersøge mekanismen af ​​sygdom og effektiviteten af ​​potentielle behandlinger. Almindelige anvendte dyremodeller i kardiovaskulær forskning specifikt forskning undersøger vaskulære og metaboliske forstyrrelseromfatter genetisk modificerede mus til at ændre lipidniveauer såsom apolipoprotein E genet knockout og lavdensitetslipoprotein receptorgen knockout-mus ^4. De fleste metoder til at evaluere mekanismer for sygdom og effekten af ​​behandlingen vil omfatte isolering og udskæring af aorta.

Når aorta er lokaliseret og isoleret, kan morfometriske analyse bestemmes, såsom tilstedeværelsen af aneurisme, typisk defineret som en stigning i diameter på ⁵ mere end 50%. Efter nødvendigt situ analysen er færdig, kan aorta udskæres til yderligere analyse. En udskåret aorta kan lynfrosset at foretage molekylære undersøgelser såsom protein og / eller genekspression assays eller fastgøres ved hjælp af 4% paraformaldehyd og senere indlejret, snittet og farvet til histologisk analyse. Histologisk analyse af aorta kan påvise almindelige funktioner i aorta sygdom, såsom strukturel nedbrydning, plaque dannelse, og infiltration af leukocytter <sup> 6,7. Derudover kan en udskåret aorta anvendes til at isolere primære cellelinjer, herunder endotelceller og glatte muskelceller, som efterfølgende kan anvendes til en række forskellige in vitro-undersøgelser ^7.

I øjeblikket er der ikke andre metoder til at levere denne grundige karakterisering af aorta sygdom samt give forskerne redskaber til yderligere at studere hjertekarsygdomme. Afbildningsmodaliteter såsom magnetisk resonans, computertomografi og ultrasonografi er de nærmeste metoder til morfologisk evaluering aorta, men dette er vanskeligt i små dyr og opnå en enhed med passende teknologi er dyrt ^8. Immortaliserede cellelinjer kan købes til at undersøge potentielle mekanismer for sygdom og effektiviteten af terapier, men kunstige karakter af disse celler er begrænsende i at studere virkningerne på cellen livscyklus og apoptose ^9.

Det overordnede mål meddette manuskript er at demonstrere den sterile isolation og udtagelse af murine aorta i undersøgelsen af ​​hjertekarsygdomme.

Protocol

Alle dyreforsøg blev udført med godkendelse af Institutional Animal Care og brug Udvalg fra University of Cincinnati og i overensstemmelse med vejledningen for pleje og anvendelse af forsøgsdyr fra National Institutes of Health (NIH publikation nr 85-23, revideret 1996). 1. Forberedelse af Mouse Aflive ved at udsætte dyret for en supraterapeutisk dosis af bedøvelsesmiddel, isofluran indåndes til virkning. Kontroller primær dødshjælp via tå pinch som en skadelig stimulus….

Representative Results

Ved afslutningen af proceduren, vil der være en intakt aorta stammer fra hjertet, faldende i thorax og bughule, med nyrearterierne stadig er fastgjort (figur 1A). Herfra aorta afbildes in situ at kvantificere morfometriske ændringer, som er diagnostisk i studiet af abdominale aortaaneurismer (figur 1B og 1C). Efterfølgende kan aorta fjernes, fikseres og farves for at se på histologiske ændringer. En generel og fælles plet af aorta er hematoxylin og eosinf…

Discussion

Aortic disease can lead to significant systemic pathology and possibly death in severe cases. Treatment options are currently limited therefore continued research in the field is necessary¹⁰. Murine models are ideal to further study disease progression and potentially therapeutic options⁴. Therefore, the successful completion of the method described in this manuscript will provide investigators with the tools to measure disease progression and drug efficacy.

This techniq…

Materials

Name of Reagent/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Isoflurane	Med-Vet International	#RXISO-250
70% Ethanol	Fisher	07-678-001
Phosphate buffered saline	Sigma Aldrich	P5368-10PAK
Surgical Tape	3M	1527-1
Sterile Gauze	Dukal Corporations	1312
25 Gauge Needle	BD	305122
10ml Syringe	BD	309604