יציקה והדמיה של וריד שער מאוס או מערכת צינור מרת intrahepatic שרף 3-Dimensional
Summary
שיטה של הדמיה וכימות המבנה 3-הממדי של וריד עכבר כבד פורטל או צינור מרת intrahepatic מתוארת. טכניקת יציקת שרף זה יכול להיות מיושם גם למערכות ductal או כלי דם אחרות ומאפשרת<em> באתר</em> הדמיה או כימות של ארכיטקטורת התקשורת התקינה של מערכת.
Abstract
באיברים, הארכיטקטורה הנכונה של מבנים וסקולריים וductal היא הכרחית לתפקוד פיסיולוגי תקין, ואת ההיווצרות והתחזוקה של מבנים אלה היא תהליך מוסדר מאוד. הניתוח של מבנים אלה מורכבים, 3-ממדיים שתלוי במידה רבה בשתי הבדיקות 2-הממדיות בסעיף או על מחקרי הזרקת צבע. טכניקות אלה, עם זאת, אינן מסוגלות לספק ייצוג מלא וכימות של מבני ductal או כלי דם שנועדו להבהיר. לחלופין, את הטבע של יציקות שרף פלסטיק 3-ממדיות יוצר תמונת מצב קבועה של המערכת והוא רומן וטכניקה שימושית נרחב המאפשרים הדמיה וכימות מבנים 3-ממדיים ורשתות.
יתרון מכריע של מערכת יציקת השרף הוא היכולת לקבוע, המבנה השלם ומחובר, או תקשורת של כלי דם או דביקה. המבנה של כלי דם ודוקרשתות טל הן חיוניות לתפקוד איברים, וטכניקה זו יש את הפוטנציאל לסייע למחקר של רשתות כלי דם וductal בכמה דרכים. ליהוק שרף יכול לשמש כדי לנתח מורפולוגיה נורמלית ואדריכלות פונקציונלית של מבנה luminal, לזהות שינויים התפתחותיים המוךפו"גנטי, ולחשוף הבדלים מורפולוגיים באדריכלות רקמות בין מדינות נורמליות ומחלה. עבודה קודמת ניצלה שרף ליהוק ללמוד, למשל, פגמים ארכיטקטוניים ופונקציונליים במערכת עכבר מרת intrahepatic הדביקה שלא באים לידי ביטוי בניתוח 2-ממדי של 1,2 המבנה, שינויים בכלי דם במוח של עכבר מודל מחלת אלצהיימר 3 , מומי וריד שער בעכברים עם יתר לחץ דם ופורטל צירוטיים 4, שלבים התפתחותיים בהתבגרות הלימפה עכברוש בין ריאות לא בשלות ובוגרים 5, שינויים מיידיים כלי דם בכבד החולדה, הלבלב והכליות בתגובה לפגיעה בחומר כימי6.
כאן אנו מציגים שיטה ליצירת גבס שרף 3-ממדי של עכבר רשת כלי דם או ductal, מתמקד במיוחד בוריד השער וצינור מרת intrahepatic. יציקות אלו ניתן דמיינו ידי ניקוי או קצוץ את הרקמה ולאחר מכן ניתן לנתח אותו. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת כמעט בכל מערכת כלי דם או ductal ויהיה ישים ישירות לכל מחקר אל התפתחות, תפקוד, תחזוקה, או פגיעתו של מבנה ductal או כלי דם 3-ממדי.
Protocol
Discussion
כבר תארנו דוגמאות ספציפיות לאיך וריד שער ומערכות צינור מרת intrahepatic של הכבד יכולים להיות יצוקים, אך טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על כמעט כל מערכת ductal או כלי דם אחרת בעיבודים קלים. עבודה קודמת הוכיחה את ההיתכנות של טכניקה זו במינים רבים, כולל עכבר 1,2,7-9, הברווזון 1…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמוסד הלאומי לבריאות (NIH) לSSH (R01-DK078640), מהווארד יוז הרפואי במכון (HHMI) דרך תכנית אישורי אוניברסיטת HHMI / נדרבילט ברפואה המולקולרית לTJW (GRDOT56006779), נדרבילט סוכרת מחקר ומרכז הדרכה (P30-DK020593) ועיכול מחלות מרכז המחקר ונדרבילט (P30-DK058404) מתן שירותי ליבה.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
