عزل واستئصال الفئران الأبهر. تقنية متعددة الاستخدامات في دراسة أمراض القلب والأوعية الدموية

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

الشريان الأورطي يلعب دورا محوريا في وظيفة القلب والأوعية الدموية التي تغذي الجسم مع الدم المؤكسج وأجزاء مشابهة للآخرين من الجسم، غير عرضة للإصابة بالأمراض. وتشمل الأمراض الشائعة الأبهر تصلب الشرايين وتمدد الأوعية الدموية، والتي هي نتائج العوامل الوراثية والبيئية بما في ذلك النظام الغذائي والتدخين ونمط الحياة المستقرة ^1. تصلب الشرايين هو ترسب من الكالسيوم والبلاك القائم على الدهون على جدار الأبهر التي توجد عادة في المرضى الذين يعانون من فرط شحميات الدم المزمن ^2. وتتميز تمدد الأوعية الدموية التي كتبها تدهور المكونات الهيكلية من الشريان الأورطي وترقق جدار الوعاء الدموي، تليها قطر زاد الأمر الذي قد يؤدي في نهاية المطاف إلى تمزق ^3.

النماذج الحيوانية هي أدوات هامة تستخدم لدراسة آلية المرض وفعالية من العلاجات المحتملة. النماذج الحيوانية المشتركة المستخدمة في البحوث القلب والأوعية الدموية، والبحث على وجه التحديد التحقيق اضطرابات الأوعية الدموية والتمثيل الغذائيتشمل الفئران المعدلة وراثيا لتغيير مستويات الدهون مثل خروج المغلوب ئي E الجينات والبروتينات الدهنية منخفضة الكثافة الفئران بالضربة القاضية جين مستقبلات ^4. ان غالبية الطرق لتقييم آليات المرض وفعالية العلاج تشمل العزلة واستئصال الشريان الأورطي.

مرة واحدة يتم ترجمة الشريان الأورطي ومعزولة، يمكن تحديد تحليل المورفولوجية، مثل وجود تمدد الأوعية الدموية، الذي يعرف عادة باسم زيادة أكبر من 50٪ في قطر ^5. بعد ذلك ضروريا التحليل في الموقع هو الكامل، ويمكن رفعه الشريان الأورطي لمزيد من التحليل. والشريان الأورطي المستأصل يمكن فلاش المجمدة لإجراء الدراسات الجزيئية مثل البروتين و / أو المقايسات التعبير الجيني أو الثابتة باستخدام بارافورمالدهيد 4٪ وجزءا لا يتجزأ في وقت لاحق، مقطوع وملطخة للتحليل النسيجي. التحليل النسيجي من الشريان الأورطي يمكن أن تظهر ملامح مشتركة من مرض الأبهر مثل تدهور الهيكلي، وتشكيل لوحة، وتسلل من الكريات البيض <سوب> 6،7. بالإضافة إلى ذلك، الشريان الأورطي المستأصل يمكن استخدامها لعزل خطوط الخلايا الأولية بما في ذلك خلايا العضلات الملساء البطانية والتي يمكن بعد ذلك أن تستخدم لمجموعة متنوعة من الدراسات في المختبر ^7.

حاليا، لا توجد طرق أخرى لتوفير هذا التوصيف متعمق لمرض الأبهر وكذلك توفير الباحثين بالأدوات اللازمة لمواصلة دراسة أمراض القلب والأوعية الدموية. طرائق التصوير مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي والتصوير بالموجات فوق الصوتية هي أقرب الطرق لتقييم شكليا الشريان الأورطي، ولكن هذا أمر صعب في الحيوانات الصغيرة والحصول على الجهاز مع التكنولوجيا الملائمة مكلفة ^8. خطوط الخلايا خلد يمكن شراؤها للتحقيق في الآليات المحتملة من المرض وفعالية من العلاجات، ولكن طبيعة اصطناعية من هذه الخلايا تحد في دراسة الآثار المترتبة على دورة حياة الخلية وموت الخلايا المبرمج ^9.

ويتمثل الهدف العام منهذه المخطوطة هي للتدليل على العزلة العقيمة واستئصال الشريان الأورطي الفئران في التحقيق في أمراض القلب والأوعية الدموية.

Protocol

تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية بموافقة لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي من جامعة سينسيناتي وفقا لدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية من المعاهد الوطنية للصحة (NIH المنشور رقم 85-23، منقحة 1996). 1. إعداد ماوس <ol style=";text-align:r…

Representative Results

وعند الانتهاء من هذا الإجراء، سيكون هناك الشريان الأورطي سليمة النابعة من القلب، وتنازلي في تجاويف الصدر والبطن مع الشرايين الكلوية لا تزال تعلق (الشكل 1A). من هنا، الشريان الأورطي يمكن تصويرها في الموقع لقياس التغيرات المورفولوجية التي هي التشخيص في د?…

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