이 문서에서는, 우리는 수행하기 쉽고 이미지가 성인 마우스 뇌의 혈관 트리를 활용할 수 뇌혈관 캐스팅에 대한 간단한 실용적인 기술을 제시한다.
혈관 영상은 두뇌 arteriovenous 기형 (BAVMs)와 같은 뇌혈관 질환의 임상 진단 및 관리에 중요합니다. 동물 모델은 뇌혈관 질환의 etiopathology 및 잠재적인 치료를 공부를 위해 필요합니다. 큰 동물 이미징 vasculature은 비교적 간단합니다. 그러나, murine 뇌 질환 모델 개발 선박 이미징 방법으로 인해 유전자 – 수정된 마우스 라인의 비용 및 가용성하는 것이 바람직하다. 이미징 murine 대뇌 혈관 나무는 도전입니다. 인간과 큰 동물 macrovascular에서 angioarchitecture을 평가하기위한 황금 표준 (전도성) 수준은 x – 선 카테터 대비 기반 혈관 조영술, 작은 설치류에 적합하지하는 방법입니다.
이 문서에서는, 우리는 많은 D를 사용하여 분석 수 있습니다 동맥, 정맥, 모세 혈관 및 포함 전체 혈관 침대의 내구성 뼈대를 생성 뇌혈관 주조하는 방법을 제시ifferent modalities. 마우스 cerebrovasculature의 microvessels의 완벽한 캐스팅이 어려울 수 있지만, 이러한 도전이 단계별로 프로토콜에서 해결됩니다. 혈관 주조 재료의 intracardial 재관류를 통해 신체의 모든 혈관이 casted 있습니다. 뇌는 그런 다음 제거하고 유기 용매 메틸 살리실산을 사용하여 명확히 수 있습니다. 뇌 혈관의 입체 영상은 어떤 종래의 brightfield 현미경 또는 해부 현미경으로 간단하고 저렴하게 시각하실 수 있습니다. casted cerebrovasculature도 몇 군데와 마이크로 계산된 tomography (마이크로 – CT) 1을 사용하여 계량하실 수 있습니다. 또한, 몇 군데 후에, casted 두뇌는 histological 분석을 위해 파라핀에 박혀 수 있습니다.
다른 기술에 비해이 혈관 주조 방법의 이점은 brightfield 현미경 분석을 포함하여, 다양한 분석 도구의 광범위한 적응이다, CT 인해 radiopaque의 charac로 검색자료뿐만 아니라 histological 및 immunohistochemical 분석 teristic. 조직이 효율적으로 사용 동물 사용을 저장하고 비용을 줄일 수 있습니다. 우리는 최근 미세한 수준 2 성인 BAVM의 마우스 모델에서 불규칙 혈관을 시각화하고, 마이크로 – CT 촬영에 의해 몇 군데 잘못된 혈관의 추가 이미지를 제공하기 위해이 방법의 응용 프로그램을 증명하고있다. 이 방법은 단점을 가지고 있으며, 모든 종류의 분석에 적합하지 않을 수 있습니다지만, 쉽게 배운 널리 체내 혈관의 혈관 캐스팅에 적용할 수있는 간단하고 실용적인 기술입니다.
우리는 여기서 다양한 modalities와 함께 몇 군데있을 수 있습니다 성인 마우스 cerebrovasculature의 캐스팅에 대한 방법을보고합니다. 질병 모델 BAVM이 방법의 적용이 불규칙 선박의 3D 분석을 수 있습니다. 향후 연구는 마이크로 – CT 이미지의 부량, 조직의 histological 분석 및 혈관 질병 진행의 진단을 포함합니다.
일반적인 문제가있어서 프로그램을 제안
두뇌 vasculature의 완전한 재관류 항상 달성되지 않습니다. 왼쪽 심방이나 대동맥을 rupturing없이 말초 혈관에 도달하기에 충분한 압력을 갖는 것은 도전입니다. 이것을 극복하기 위해 약 100mmHg의 일관된 압력을 적용합니다. 또한, 대동맥에 에이전트를 주조의 적절한 유출을 보장하기 위해 바늘 위치를 조정합니다. 캐스팅 에이전트가 두뇌 혈관에 도달할 수 있도록 경동맥 동맥이 제한하지 않는 것이 중요합니다. 당 향상 작은 용기와 연관 중요 절차융합은 다음과 같습니다 vasculature에서 혈액 (1) 적절한 삭제, 캐스팅 에이전트 (2) 여과 및 캐스팅 에이전트 주입시 (3) 주사 바늘을 배치. 관리는 좌심방과 폐를에 에이전트를 주조의 주입을 피하기 위해 이동해야합니다. 다른 조사가 성공적으로 추가 절차를 사용하지 않고 마우스 3 쥐 4 cerebrovasculature을 perfused있다. hemotoxylin이 93 % 선박 루멘 재관류 5 보였다와 Microfil perfused 선박의 수동 분석 counterstained. 항상 폐기 또는 완전히 신속하게 중합되며, 도구가 여러 과목 사용할 수 없습니다로 캐스팅 에이전트 접촉 어떤 도구를 청소하십시오. 주변 마우스 뇌 조직을 명확 도전하실 수 있습니다. 메틸 살리실산의 침수에 따라 조직은 여전히 선박 이미징이 어렵게 불투명 나타날 수 있습니다. 적절한 탈수와 설명을 보장하는 것은이 문제를 해결한다. 알코올 및 메틸의 동안 로커에서 뇌 조직을 배치alicylate 치료는 조직 해명을 향상시킬 수 있습니다.
기술의 단점
이 기법의 한계는 다음과 같습니다 : (1) 그것은 바로 촉매가 추가 후 신속하게 진하게하므로 그것을 혼합 후 주조 에이전트 솔루션을 주입하는 것이 필요합니다, (2) 주조 에이전트 쉽게 대형 전도성 선박을 가득 채우고 있지만, 그것은하지 않습니다 안정 등 arterioles (저항 선박)과 모세 혈관 (영양 혈관)로 작은 혈관을 작성하며, 일부 단체가 마이크로 – CT 영상 1,6에 대한 Microfil을 선호하지만 (3) 그것은 마이크로 – CT 영상을위한 최고의 radiopaque 명암되지 않습니다. 그러나, 적절한 바늘 배치, 선박 위치 및 재관류 압력을 포함하여 위에 제안된 제안, 다음, 작은 혈관의 완전한 주조가 형성될 수 있습니다. 다양한 분석 도구에 대한 적응성 다양한으로이 에이전트 동맥과 정맥의 혈액 순환을 포함한 뇌혈관 구조를 분석하는 유용한 도구를 만드는관점.
기술의 응용
이 방법의 장점은 광범위한 응용 가능성이 있습니다. 캐스트는 동맥, 정맥, 그리고 신체 내에있는 모든 조직의 모세 혈관 포함한 모든 선박을 채우고, 다양한 종류의 여러 장기에 혈관 구조 분석 수 있도록. 이전에는 다른 그룹은 인간, 원숭이 9, 양 10, 쥐 4,11,12, 마우스 3,13 7 크고 작은 8 선박이 재관류를 사용했습니다. 우리는 지금 건강하고 병에 걸린 두 상태에서 마우스 두뇌 microvessels의 구조를 분석 2이 방법을 사용하는 증거를 보여줍니다. 또한, 여러 장기의 혈관의 시각화을 향상시키기 위해 다양한 크기와 다양한 색상의 혈관을 perfuse 사용 가능한 다양한 viscosities와 Microfil 해결책이 있습니다. 예를 들어, 빨간색은 잘 대조 쉽게 창백한 뇌 실질의 시각, 그리고 노란색 수 있습니다진한 빨간색 myocardium. 자료 radiopaque대로 또한, vasculature는 마이크로 – CT는 3 차원 rotatable 이미지를 얻기 위해 스캔 군데하실 수 있습니다. 조직도 몇 군데 거쳐 파라핀 섹션 및 histological 분석을 위해 사용될 수 있습니다.
결론
우리는 cerebrovasculature의 형태학의 구조를 연구 분석 기법의 다양한 사용하여 적용할 수 있습니다 성인 마우스 뇌의 혈관의 혈관 캐스트를 만들려고 여기 프로토콜을 보여줍니다. 우리는 또한 확대, 불규칙 모양의 선박에 의해 대표, BAVM 질환 상태의 모델이 방법의 응용에 대한 증거를 제공한 정맥 순환에 동맥에서 션트 혈액. 사용 가능한 혈관 주조 다양한 방법이 있습니다. 우리는 혈관 캐스트를 보시려면 여기를 제공하는 간단한 프로토콜은 다양한 이미징 modalities를 사용하여 성인 마우스 뇌의 vasculature을 검사하는 도구로 사용할 수 있습니다.
The authors have nothing to disclose.
저자는 원고의 준비와 지원 볼테르 Gungab 주셔서 감사합니다. 이 작품은의 보조금에 의해 일부 지원되었습니다 H. 스와로 국립 보건원 (T32 GM008440 WL 청년과 H. 스와로 EJ 워커, WL 영에 R01 NS27713, NS44155 P01)를, 그리고 R21 NS070153, 그리고 미국 심장 협회 (AHA H. 스와로 10GRNT3130004).
Name | Company | Catalogue number | Notes |
Microfil | FlowTech, Inc. | MV130 | 4 month shelf life |
Methyl Salicylate | Fisher Scientific | O3695-500 | to clarify tissue |