Summary

3 차원 수지 주조 및 마우스 포털 정맥 또는 Intrahepatic의 담즙 덕트 시스템의 이미징

Published: October 25, 2012
doi:

Summary

시각화 및 마우스 간문맥 정맥 또는 intrahepatic의 담즙 덕트의 3 차원 구조를 정량화하는 방법이 설명되어 있습니다. 이 수지 주조 기술은 다른 ductal이나 혈관 시스템에 적용이 가능 할 수 있습니다<em> 현장에서</em> 시스템의 손상 통신 아키텍처의 시각화 및 정량화.

Abstract

장기에 혈관과 ductal 구조의 올바른 아키텍처는 적절한 생리적 기능에 필수 불가결하며, 이러한 구조의 형성 및 유지 보수는 매우 규제 과정입니다. 이러한 복잡한 3 차원 구조의 분석은 크게 섹션 또는 염료 분사 연구에서 중 2 차원 검사에 의존하고 있습니다. 이 기술은, 그러나, 그들은 명료하게하다하기위한 것입니다 ductal 또는 혈관 구조의 완벽하고 객관적 표현을 제공 할 수 없습니다. 또한, 3 차원 플라스틱 수지 캐스트의 성격은 시스템의 영구적 인 스냅 샷을 생성하고 3 차원 구조와 네트워크를 시각화하고 정량화를위한​​ 소설 널리 유용한 기술입니다.

수지 주조 시스템의 중요한 장점은 혈관이나 덕트의 온전하고 연결 또는 통신, 구조를 결정하는 기능입니다. 혈관과 둑의 구조할거야, 네트워크는 장기의 기능에 중요한 있으며,이 기술은 여러 가지 방법으로 혈관과 ductal 네트워크의 연구에 도움을 수있는 가능성이 있습니다. 수지 주조는 luminal 구조의 일반적인 형태 및 기능 구조를 분석 발달 morphogenetic 변경 사항을 식별하고 정상과 질병 상태 사이의 조직 구조의 형태학의 차이를 발견하는 데 사용할 수 있습니다. 이전 작업은 예를 들어, 공부 주조 수지를 활용했다 구조 1,2의 2 차원 분석에 반영되지 않은 마우스 intrahepatic의 담즙 덕트 시스템 내의 건축 및 기능 결함, 알츠하이머 병 마우스 모델 3 뇌 vasculature의 변경 , 포털 고혈압과 cirrhotic 마우스 4,지나 성인 폐 사이 쥐 림프 성숙의 발달 단계 5, 화학 부상에 대한 응답으로 쥐 간, 췌장 및 신장의 즉각적인 microvascular 변화에 포털 정맥 이상6.

여기 우리는 포털 정맥과 intrahepatic의 담즙 덕트에 특별히 초점을 맞추고 마우스 혈관이나 ductal 네트워크의 3 차원 수지 주물을 생성하는 방법을 제시한다. 이 캐스트는 조직을 삭제하거나 macerating으로 시각화 할 수 있으며 다음 분석 할 수 있습니다. 이 기술은 거의 모든 혈관이나 ductal 시스템에 적용 할 수 있으며 3 차원 ductal 또는 혈관 구조의 개발, 기능, 유지 보수, 또는 부상에 문의하는 연구에 직접 적용 할 것입니다.

Protocol

1. 캐뉼라 준비 손끝으로 PE10 튜브의 1 인치 긴 부분을 따뜻하게하고 튜브는 얇은 될 수 있도록 그것을 스트레칭. 참고 : cannulated 할 용기 또는 덕트의 크기가 필요한 스트레칭에 노출 된 정도를 확인하는 것입니다. 캐뉼라는 담즙 덕트 캐스트에 대해 잘 늘어나해야 만 적당히 큰 포털 정맥 내에 맞게 늘어 될해야 할 수 있습니다. beveled 팁을 생성하는 대각선에서 신장 튜?…

Discussion

우리는 포털 정맥과 간 intrahepatic의 담즙 덕트 시스템은 주조 할 수있는 방법에 대한 구체적인 예를 설명했지만,이 기술은 약간의 적응과 거의 다른 ductal이나 혈관 시스템에 적용 할 수 있습니다. 이전 작품 10,11을 오리 쌔끼 마우스 1,2,7-9 등 다양한 종,,, 토끼 12,13,14, 그리고 돼지 15과 코 선 14 등 많은 기관,이 기술의 가능성을 입증 심장 16,</…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 TJW에 분자 의학 HHMI / 밴더빌트 대학 인증 프로그램을 통해 하워드 휴즈 의학 연구소 (HHMI) (GRDOT56006779)에서 SSH에 대한 건강 (NIH)의 국립 연구소에서 보조금 (R01-DK078640)에 의해 지원되었다 밴더빌트 당뇨병 연구 및 교육 센터 (P30-DK020593)와 밴더빌트 소화기 질환 연구 센터 (P30-DK058404)는 코어 서비스를 제공합니다.

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/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