Mikro Bilgisayarlı Tomografi Görüntüleme için hazırlık olarak retrograd perfüzyon ve Fare Koroner damarları doldurulması
Summary
Koroner damarların görüntülenmesi kardiyovasküler hastalıkların bizim anlayışın geliştirilmesi için çok önemlidir. Burada mikro-Bilgisayarlı Tomografi (μCT) görüntüleme için hazırlık, bir radyoopak silikon kauçuk (Microfil) ile sıçan koroner damar perfüze için bir yöntem açıklanmaktadır.
Abstract
Damarların görüntülenmesi birçok hastalıktan anlamak için giderek önem kazanmaktadır. Çeşitli teknikler görüntüleme damar için mevcut olmakla birlikte, birkaç küçük gemilere 1,2 içeren bir kararın uzanan bir bütün olarak vasküler ağ görselleştirmek edebiliyoruz. Ayrıca, birçok vasküler döküm teknikleri örnek 3-5 daha fazla analiz önlenmesi, çevre doku yok. Bu konularda circumvents Bir yöntem mikro-Bilgisayarlı Tomografi (μCT) 'dir. μCT görüntüleme, kararlar <10 mikron tarama damar ağının 3D rekonstrüksiyon üretme yeteneğine sahip olduğunu ve (örneğin, histoloji ve morfometri) sonraki analiz için sağlam 6-11 doku bırakır olabilir. Bununla birlikte, ex vivo μCT yöntemlerle görüntüleme damarlarının damarlarının radyoopak bileşiği ile doldurulmuş olması gerekir. Bunun gibi, μCT görüntüleme tarafından üretilen damarların doğru temsili üzerine olurludurgemilerin güvenilir ve tam dolum. Bu protokol, biz μCT görüntüleme için hazırlık fare koroner damarları doldurmak için bir teknik açıklar.
İki hakim teknikler koroner damar doldurmak için var: Bir Langendorff perfüzyon sistemi 15-17 ile kanülasyon ve retrograd aort perfüzyon (veya arkus kapalı bir şube) 12-14 veya ex vivo ile in vivo. Burada özellikle tüm damarlarda dolum sağlamak için tasarlanmıştır vivo aort kanülasyon yöntemi bir tarif. Bütün kılcal gibi vasküler ağın, arter ve ven her iki tarafında, doldurmak için küçük damarlarda serpmek için Microfil denilen düşük viskoziteli radyopak bileşiğin kullanımı. Kaplar basınçlı bir perfüzyon sistemi kullanılarak tamponu ile perfüze ve sonra Microfil ile doldurulur. Bu Microfil küçük yüksek direnç damarları doldurur sağlamak için, büyük dalları emanatin ligatekoroner arterler içine Microfil yönlendirir aorta, gelen g. Bir kez dolum bazı gemilerin Microfil silip atacak gelen kalp dokusunun elastik yapısı önlemek için, tam, biz hemen doldurduktan sonra erişilebilir büyük damar çıkış noktaları ligate. Bu nedenle, bizim teknik komple koroner damar ağı görselleştirme sağlayarak, dolgu ajanı tam dolum ve maksimum kalıcılık için optimize edilmiştir – arterlerin, kılcal damarları ve damarların hem.
Protocol
Discussion
Kardiyak doku çok yüksek metabolik talep vardır ve bu nedenle, koroner damar tarafından sağlanan kandan besin ve oksijen sabit bir besleme gerektirir. Damar darlığı ve tıkanma nedeniyle koroner fonksiyonu azaltmak koroner damarlarında, hastalıkları, doku hipoksisi ve iskemiye yol, myokard infarktüsü ve kalp kası onarılamaz hasar riski etkilenen hastalar koyabilirsiniz. Bu gemilerin hastalıklı devlet daha iyi anlaşılması gereklidir ve koroner damarların çalışma yeteneğimizi kritik damarların g?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz protokol, Dr Michael Simons, Dr Kip Hauch ve genel tartışma için laboratuvarlarında her iki üyelerinin ilk denemeleri için Dr Kelly Stevens teşekkür ederim.
Bu çalışma NIH hibe HL087513 ve P01 HL094374 tarafından destek.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
| 1 ml syringes | Becton Dickinson | BD-309602 | |
| 1/2cc insulin syringes with permanently attached 29G ½’ needles | Becton Dickinson | BD-309306 | |
| 2″ x 2″ Gauze pads | Med101store.com | SKU 2208 | |
| 24G ¾” Angiocath IV catheter | Becton Dickinson | BD-381112 | |
| 26G ½”gauge needles | Becton Dickinson | BD-305111 | |
| Adenosine | Sigma | A9251 | 1g/L in PBS for Vasodilation Buffer (with Papaverine) |
| Angled Graefe Forceps | Fine Science Tools | 11052-10 | |
| Cotton-tipped applicators: 6″ non-sterile | Cardinal Health | C15055-006 | |
| Curved Surgical Scissors | Fine Science Tools | 14085-09 | |
| Dissecting stereoscope and light source | Nikon | NA | NA |
| Dissecting Tray, 11.5 x 7.5 inches | Cole-Parmer | YO-10915-12 | Filled with tar for pinning down the mouse |
| Fine Curved Forceps | Aesculap | FD281R | Need two |
| Heparin, 5000 U/ml stock | APP Pharmaceuticals LLC | NDC 63323-047-10 | 1:100 dilution in water |
| KCl | Fisher | P217 | Saturated solution in H2O |
| Ketamin (Ketaset), 100 mg/ml stock | Fort Dodge, Overland Park, KS, USA | NDC 0856-2013-01 | Mixed as 130 mg/kg body weight, with Xylazine in 0.9% saline |
| Microfil | Flow Tech | MV-122 (yellow). Other color options are also available. | Mix 1:1 by weight, with 10% by volume of curing agent. Prepare just before injection, and vortex to ensure it is well mixed |
| Non-sterile Suture: 6-0, braided silk | Harvard Apparatus | 723287 | |
| Papaverine | American Regent Inc. | NDC 0517-4010-01 | 4mg/L in PBS for Vasodilation Buffer (with Adenosine) |
| Paraformaldehyde | Sigma | P6148 | Prepared as 4% solution |
| Perfusion Apparatus | See figure 2 | ||
| Spring Scissors | Fine Science Tools | 15018-10 | |
| Xylazine (Anased), 20 mg/gl stock | Lloyd Labs | NADA #139-236 | Mixed as 8.8 mg/kg body weight, with Ketamin in 0.9% saline |
Referências
- Couffinhal, T., Dufourcq, P., Barandon, L., Leroux, L., Duplaa, C. Mouse models to study angiogenesis in the context of cardiovascular diseases. Front. Biosci. 14, 3310-3325 (2009).
- Zagorchev, L., Mulligan-Kehoe, M. J. Molecular imaging of vessels in mouse models of disease. Eur. J. Radiol. 70, 305-311 (2009).
- Krucker, T., Lang, A., Meyer, E. P. New polyurethane-based material for vascular corrosion casting with improved physical and imaging characteristics. Microsc. Res. Tech. 69, 138-147 (2006).
- Murakami, T. Blood flow patterns in the rat pancreas: a simulative demonstration by injection replication and scanning electron microscopy. Microsc. Res. Tech. 37, 497-508 (1997).
- Icardo, J. M., Colvee, E. Origin and course of the coronary arteries in normal mice and in iv/iv mice. J. Anat. 199, 473-482 (2001).
- Beighley, P. E., Thomas, P. J., Jorgensen, S. M., Ritman, E. L. 3D architecture of myocardial microcirculation in intact rat heart: a study with micro-CT. Adv. Exp. Med. Biol. 430, 165-175 (1997).
- Bentley, M. D., Ortiz, M. C., Ritman, E. L., Romero, J. C. The use of microcomputed tomography to study microvasculature in small rodents. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 282, R1267-R1279 (2002).
- Jorgensen, S. M., Demirkaya, O., Ritman, E. L. Three-dimensional imaging of vasculature and parenchyma in intact rodent organs with X-ray micro-CT. Am. J. Physiol. 275, H1103-H1114 (1998).
- Marxen, M. MicroCT scanner performance and considerations for vascular specimen imaging. Med. Phys. 31, 305-313 (2004).
- Zagorchev, L. Micro computed tomography for vascular exploration. J. Angiogenes. Res. 2, 7-7 (2010).
- Heinzer, S. Hierarchical microimaging for multiscale analysis of large vascular networks. Neuroimage. 32, 626-636 (2006).
- Dedkov, E. I. Synectin/syndecan-4 regulate coronary arteriolar growth during development. Dev. Dyn. 236, 2004-2010 (2007).
- Gossl, M. Functional anatomy and hemodynamic characteristics of vasa vasorum in the walls of porcine coronary arteries. Anat. Rec. A. Discov. Mol. Cell. Evol. Biol. 272, 526-537 (2003).
- Rodriguez-Porcel, M. Altered myocardial microvascular 3D architecture in experimental hypercholesterolemia. Circulation. 102, 2028-2030 (2000).
- Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. Retrograde heart perfusion: The Langendorff technique of isolated heart perfusion. J. Mol. Cell. Cardiol. 50, 940-950 (2011).
- Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. Isolated heart perfusion according to Langendorff—still viable in the new millennium. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 55, 113-126 (2007).
- Toyota, E. Vascular endothelial growth factor is required for coronary collateral growth in the rat. Circulation. 112, 2108-2113 (2005).
- Lavine, K. J., Long, F., Choi, K., Smith, C., Ornitz, D. M. Hedgehog signaling to distinct cell types differentially regulates coronary artery and vein development. Development. 135, 3161-3171 (2008).
- Cheema, A. N. Adventitial microvessel formation after coronary stenting and the effects of SU11218, a tyrosine kinase inhibitor. J. Am. Coll. Cardiol. 47, 1067-1075 (2006).
- Lametschwandtner, A., Lametschwandtner, U., Weiger, T. Scanning electron microscopy of vascular corrosion casts–technique and applications: updated review. Scanning Microsc. 4, 889-941 (1990).
- Schneider, P. Simultaneous 3D visualization and quantification of murine bone and bone vasculature using micro-computed tomography and vascular replica. Microsc. Res. Tech. 72, 690-701 (2009).
- Manelli, A., Sangiorgi, S., Binaghi, E., Raspanti, M. 3D analysis of SEM images of corrosion casting using adaptive stereo matching. Microscopy Research and Technique. 70, 350-354 (2007).
- Alanentalo, T. Tomographic molecular imaging and 3D quantification within adult mouse organs. Nat. Meth. 4, 31-33 (2007).
- Quintana, L., Sharpe, J. . Optical projection tomography of vertebrate embryo development. , 586-594 (2011).
- Walls, J. R., Coultas, L., Rossant, J., Henkelman, R. M. Three-Dimensional Analysis of Vascular Development in the Mouse Embryo. PLoS ONE. 3, e2853-e2853 (2008).
- Chalothorn, D., Clayton, J. A., Zhang, H., Pomp, D., Faber, J. E. Collateral density, remodeling, and VEGF-A expression differ widely between mouse strains. Physiol. Genomics. 30, 179-191 (2007).
- Behm, C. Z. Molecular Imaging of Endothelial Vascular Cell Adhesion Molecule-1 Expression and Inflammatory Cell Recruitment During Vasculogenesis and Ischemia-Mediated Arteriogenesis. Circulation. 117, 2902-2911 (2008).
- Carr, C. L., Lindner, J. R. Myocardial perfusion imaging with contrast echocardiography. Curr. Cardiol. Rep. 10, 233-239 (2008).
- Leong-Poi, H. Assessment of Endogenous and Therapeutic Arteriogenesis by Contrast Ultrasound Molecular Imaging of Integrin Expression. Circulation. 111, 3248-3254 (2005).
- Villanueva, F. S. Microbubbles Targeted to Intercellular Adhesion Molecule-1 Bind to Activated Coronary Artery Endothelial Cells. Circulation. 98, 1-5 (1998).
- Wei, K. Quantification of Myocardial Blood Flow With Ultrasound-Induced Destruction of Microbubbles Administered as a Constant Venous Infusion. Circulation. 97, 473-483 (1998).
- Beckmann, N., Stirnimann, R., Bochelen, D. High-Resolution Magnetic Resonance Angiography of the Mouse Brain: Application to Murine Focal Cerebral Ischemia Models. Journal of Magnetic Resonance. 140, 442-450 (1999).
- Kobayashi, H. 3D MR angiography of intratumoral vasculature using a novel macromolecular MR contrast agent. Magnetic Resonance in Medicine. 46, 579-585 (2001).
- Nezafat, R. B1-insensitive T2 preparation for improved coronary magnetic resonance angiography at 3 T. Magn. Reson. Med. 55, 858-864 (2006).
- Wagner, S., Helisch, A., Ziegelhoeffer, T., Bachmann, G., Schaper, W. Magnetic resonance angiography of collateral vessels in a murine femoral artery ligation model. NMR in Biomedicine. 17, 21-27 (2004).
- Cochet, H. In vivo MR angiography and velocity measurement in mice coronary arteries at 9.4 T: assessment of coronary flow velocity reserve. Radiology. , 254-441 (2010).
