Angiogenesis involves multi-cell, multi-system interactions that need to be investigated in a physiologically relevant environment. The objective of this study is to demonstrate the ability of the rat mesentery culture model to make time-lapse comparisons of intact microvascular networks during angiogenesis.
A angiogénese, definido como o crescimento de novos vasos sanguíneos a partir de vasos pré-existentes, envolve células endoteliais, pericitos, células musculares lisas, células do sistema imunológico, bem como a coordenação com vasos linfáticos e nervos. A multi-celular, as interacções multi-sistema exige a investigação de angiogénese num ambiente fisiologicamente relevante. Assim, enquanto o uso de modelos de cultura celular in vitro proporcionaram conhecimentos mecanicistas, uma crítica comum é que eles não recapitular a complexidade associada com uma rede microvascular. O objetivo deste protocolo é o de demonstrar a capacidade de fazer comparações de lapso de tempo de redes microvasculares intactas antes e após a estimulação da angiogénese em tecidos mesentério de rato cultivadas. tecidos cultivados contêm redes microvasculares que mantêm a sua hierarquia. imunohistoquímica confirma a presença de células endoteliais, células musculares lisas, pericitos, vasos sanguíneos e vasos linfáticos. Em umddition, rotulando tecidos com BSI-lectina permite a comparação de lapso de tempo de regiões de rede local antes e após a estimulação fator de soro ou crescimento caracterizada pelo aumento da germinação capilar e densidade de vasos. Em comparação com os modelos de cultura de células comuns, este método proporciona uma ferramenta para estudos de linhagens de células endoteliais e avaliação de medicamentos angiogénica do tecido específico em redes microvasculares fisiologicamente relevantes.
O crescimento da rede microvascular e remodelação são denominadores comuns para a função do tecido, cicatrização de feridas, e patologias múltiplas e um processo chave é a angiogénese, definido como o crescimento de novos vasos sanguíneos a partir dos existentes 1, 2. Para Engenharia de Tecidos novos navios ou projetar terapias baseadas angiogénicos, compreendendo a importância da dinâmica celulares envolvidos na angiogênese é crítica. No entanto, este processo é complexo. Ela pode variar em locais específicos dentro de uma rede microvascular e envolve vários tipos de células (isto é, células endoteliais, células musculares lisas, pericitos, macrófagos, as células estaminais) e múltiplos sistemas (redes linfáticas e redes neurais). Embora os modelos in vitro têm contribuído enormemente para examinar a relação entre diferentes células envolvidas na angiogênese 3, a sua relevância fisiológica pode ser prejudicada devido à thei r complexidade limitada eo fato de que eles não refletem de perto um cenário in vivo. Para superar estas limitações, os sistemas de cultura tridimensionais 3, ex vivo modelos de tecido 4, sistemas de microfluidos 5, 6, 7 e modelos computacionais foram desenvolvidos e introduzidos nos últimos anos. No entanto, ainda existe uma necessidade para um modelo com capacidade de lapso de tempo para investigar a angiogénese em redes microvasculares intactas ex vivo. A criação de novos modelos de lapso de tempo para estudos de angiogênese com esse nível de complexidade irá fornecer uma ferramenta inestimável para compreender os mecanismos subjacentes que regulam a angiogênese e para melhorar terapias.
Um modelo de potencial que permite a investigação ex vivo da angiogênese através de uma rede microvascular intacta é o modelo de cultura de mesentério de rato> 8. Em trabalho recente, temos demonstrado que o sangue e redes microvasculares linfáticos permanecer viável após o cultivo. Mais importante, o modelo de cultura de mesentério de rato pode ser usado para investigar as interações funcionais pericyte-endotelial de células, sangue e conexões das células endoteliais linfáticas e de imagem time-lapse. O objetivo deste trabalho é fornecer nosso protocolo para o método de imagem time-lapse. Os resultados representativos documentar os vários tipos de células que permanecem viáveis após a estimulação de angiogénese com soro e oferecem exemplos da utilização deste método para a quantificação de respostas angiogénicas específicas dos tecidos, bem como estudos de acompanhamento de células endoteliais.
Este protocolo documenta um método para usar o modelo de cultura de mesentério de rato como uma ferramenta ex vivo para geração de imagens de lapso de tempo de crescimento da rede microvascular. Trabalhos anteriores em nosso laboratório estabeleceu a utilização do nosso modelo para 1) angiogênese 8, 2) lymphangiogenesis 8, 3) interações celulares pericyte-endotelial 8 e 4) teste de drogas anti-angiogênico 9.</su…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by National Institutes of Health Grant 5-P20GM103629 to WLM and the Tulane Center for Aging. We would like to thank Matthew Nice for his help with editing the protocol text.
Drape | Cardinal Health | 4012 | 12”x12” Bio-Shield Regular Sterilization Wraps |
Scalpel Handle | Roboz Surgical Instrument | RS-9843 | Scalpel Handle, #3; Solid; 4" Length |
Sterile Surgical Blade | Cincinnati Surgical | 0110 | Stainless Steel; Size 10 |
Culture Dish (60mm) | Thermo Scientific | 130181 | 10/Sleeve |
Graefe Forcep (curved tweezers) | Roboz Surgical Instrument | RS-5135 | Micro Dissecting Forceps; Serrated; Slight Curve; 0.8mm Tip Width; 4" Length |
Graefe Forcep (straight tweezers) | Roboz Surgical Instrument | RS-5130 | Micro Dissecting Forceps; Serrated, Straight; 0.8mm Tip Width; 4" Length |
Noyes Micro Scissor | Roboz Surgical Instrument | RS-5677 | Noyes Micro Dissecting Spring Scissors; Straight, Sharp-Blunt Points; 13mm Cutting Edge; 0.25mm Tip Width, 4 1/2" Overall Length |
Gauze Pads | FisherBrand | 13-761-52 | Non-Sterile Cotton Gauze Sponges; 4"x4" 12-Ply |
Cotton-Tippled Applicators | FisherBrand | 23-400-124 | 6" Length; Wooden Shaft; Single Use Only |
6-Well Plate | Fisher Scientific | 08-772-49 | Flat Bottom with Low Evaporation Lid; Polystyrene; Non-Pyrogenic |
Sterile Syring 5ml | Fisher Scientific | 14-829-45 | Luer-Lok Tip |
Sterile Bowl | Medical Action Industries Inc. | 01232 | 32 oz. Peel Pouch; Blue; Sterile Single Use |
6-Well Plate Inserts (CellCrown Inserts) | SIGMA | Z681792-3EA | 6-Well Plate Inserts; Non-Sterile |
Polycarbonate Filter Membrane | SIGMA | TMTP04700 | Isopore Membrane Filter; Polycarbonate; Hydrophilic; 5.0 µm, 47 mm, White Plain |
Name | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Beuthanasia | Schering-Plough Animal Health Corp. Union (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 011168 | Active Ingredient: Per 100mL, 390 mg pentobarbital sodium, 50mg phenytoin sodium |
Ketamine | Fort Dodge Animal Health (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 000680 | Kateset 100 mg/ml |
Xylazine | LLOYD. Inc. (Ordered from MWI Veterinary Supply) | MWI #: 000680 | Anased 100 mg/ml |
Saline | Baxter | 2F7122 | |
PBS | Invitrogen | 14040-133 | |
MEM | Invitrogen | 11095080 | |
PenStrep | Invitrogen | 15140-122 | |
FBS | Invitrogen | 16000-044 | |
BSA | Jackson ImmunoResearch | 001-000-162 | |
Saponin | SIGMA | S7900-100G | |
Isopropyl Alcohol | Fisher Scientific | S25372 | |
Povidone-Iodine | Operand | 82-226 | |
Hydrochloric Acid | SIGMA | 320331 | |
Methanol | Fisher Scientific | 67-56-1 | |
Glycerol | Fisher Scientific | 56-81-5 | |
FITC-conjugated Lectin | SIGMA | L9381-2MG | |
Anti-NG2 Chondroitin Sulfate Proteoglycan Antibody | SIGMA | AB5320 | |
PECAM (CD31) Antibody | BD Biosciences | 555026 | |
LYVE-1 Antibody | AngioBio Co. | 11-034 | |
Goat Anti-Rabbit Cy2-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 111-585-144 | |
Goat Anti-Mouse Cy3-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 115-227-003 | |
Streptavidin Cy3-conjugated Antibody | Jackson ImmunoResearch | 016-160-084 | |
Live/Dead Viability/Cytotoxicity Kit | Invitrogen | L3224 | |
Normal Goat Serum | Jackson ImmunoResearch | 005-000-121 | |
5-Bromo-2'-Deoxyuridine | SIGMA | B5002 | |
Monoclonal Mouse Anti-Bromodeoxyuridine Clone Bu20a | Dako | M074401-8 | |
Mouse Anti-Rat CD11b | AbD Serotec | MCA275R |