Summary

グラフト動脈硬化のマウスモデル

Published: May 14, 2013
doi:

Summary

私たちは、マウスのグラフトarteriosclerois(GA)は、同じ近交系のレシピエントにマウスの血管セグメントの介在を含むモデルのプロトコルを記述します。血管ドナーへの追加の遺伝的変化を交配することにより、モデルがGA上の特定の遺伝子の効果を評価することができる。

Abstract

また、同種移植片血管障害呼ば移植arteriosclerois(GA)は、全体のグラフト血管ツリーの拡散、周方向の狭窄によって特徴付け移植臓器に数ヶ月から数年にわたって開発して病的な病変である。 GAの病因の最も重要なコンポーネントは、内膜内の平滑筋様細胞の増殖です。ヒト冠状動脈セグメントは、免疫不全マウスの大動脈の腎外に介在されたとき、intimasは、ヒトT細胞の非存在下における動脈ドナー又は外因性ヒトIFN-γの同種養子移入ヒトT細胞に応じて拡大するかもしれない。このマウスモデルにおける急性細胞媒介性拒絶反応が完全に二から三内移植片からのすべてのドナー由来血管細胞を排除するため、別のマウス系統の受信者に1株からマウスの大動脈の介在は、ヒトにおける慢性拒絶反応のモデルとして限定されている週間。我々は最近、二つの新しいMを開発したこれらの問題を回避するためのモデルをウーズ。最初のモデルは、雄マウスから同じ近交系(C57BL/6J)のメスのレシピエントに血管セグメントの介在を必要とする。この場合の移植片拒絶は、Y染色体(男性に存在しますが、女性ではない)と、数週間のためにドナー由来の平滑筋細胞を維持するために十分に無痛ですすさまじいという拒絶反応によってコードマイナー組織適合抗原に対してのみ向けられている。番目のモデルは、マウスIFN-γ(マウスの感染を介して配信を投与続いIFN-γの受容体を欠い同じ系統、性別のホストマウスに野生型C57BL/6Jマウスドナーから動脈セグメントを介在関与アデノウイルスベクターとの肝臓は、ドナーとレシピエントマウスの両方が同じ系統及び性別であるが、宿主由来の細胞の受容体を欠損しながらドナー平滑筋細胞のサイトカインに応答して増殖、この場合には拒絶反応がありませんこのサイトカインは、応答しています。血管ドナーへの追加の遺伝的変化を交配することにより、両方のモデルは、GAの進行に対する特定の遺伝子の効果を評価するために使用することができる。ここで、私たちはマウスGAモデルの詳細なプロトコルを記述します。

Introduction

また、同種移植片血管障害と呼ばれる移植arteriosclerois(GA)は、全体のグラフト血管の木7の拡散、円周狭窄によって特徴付け移植臓器に数ヶ月から数年にわたって開発して病理学的病変である。初期段階では、このように、より密接に、従来のアテローム性動脈硬化症で見られる狭窄に似ている、動脈でより明白である偏心と焦点狭窄を引き起こす可能性があります。による宿主T細胞およびマクロファージの浸潤、特に細胞外マトリックスおよび平滑筋細胞様細胞由来の移植片の蓄積内膜の膨張から血管グラフト結果の内腔損失が不十分補償されるホストまたは両方5、13、19、外側の血管リモデリングによって。心臓同種移植片では、ほとんどの臨床的に重要な病変は、心外膜と心筋内冠動脈のものさ。最終的には、冠状動脈のGAは、虚血性心不全の原因となります。 GAは後半心臓GRの主要な原因である船尾損失。 GAの狭窄が強く、その病因に移植同種抗原に対する宿主応答が関与し、慢性拒絶3の形態としてGAを分類するために私たちをリードして、縫合線で停止。しかし、動脈損傷の他の形態は、傷害の正味の負担を増やすことを介して、または激化、および/または同種免疫応答を調節するのいずれかによって、GAのリスクを高める可能性があります。移植片動脈の内皮細胞(EC)裏地は、EC裏地に人間GAと隣接内膜の最も表面的な地域で保存されている最も重く宿主由来のIFN-γ産生T細胞およびマクロファージ11で潜入サイトです。で一部の患者は、GA、グラフトEC 16に結合するが、血管が急性抗体媒介性拒絶11の特徴であるフィブリノイド壊死の少し証拠を示すドナー固有同種抗体の開発に関連付けられています。

GAの病因の最も重要なコンポーネントですスムースの増殖筋様内膜内の細胞には、このプロセスが逮捕されることができれば、GAは進行することはほとんどありません。我々のグループからの以前の研究では、免疫不全マウスの外腎大動脈に介在ヒト冠状動脈セグメントのintimasこのプロセスは、ヒトIFNを中和することによって阻害されることを動脈ドナー同種養子移入ヒトT細胞に応答して展開していることを示していたγ18。さらに外因ヒトIFN-γはヒトT細胞15、17が存在しない場合に、これらの動脈移植片における内膜(および内側)血管平滑筋細胞(VSMC)増殖を引き起こす可能性があります。 (これは、注意することは重要だとヒトとマウスのIFN-γは、この実験系でマウスホスト上の間接的な影響を除外、種を越えていない)これらのヒト化マウスモデルはヒトT細胞/血管細胞の相互作用をrecapitulatingの利点を持っており、内膜病変は、主に、人間( つまり移植片由来)細胞で構成されているとしては、臨床検体で観察されているが、彼らは、臨床移植病変に関わる宿主マクロファージおよびおそらく他の細胞型の役割を無視するので、彼らは、完全な臨床状況を要約するしないでください。このプロセスの従来のマウスモデルは、理論的に完全な宿主の免疫系に関与し、マウス遺伝子アプローチの電力をGAに適用することができるという追加の利点を提供することにより、ヒト化モデルの限界を補完し、この問題に対処することができる。二つの最も広く使用されているマウスモデルは、異所性心臓移植と同所移植動脈1を含む。人間の心臓移植片における動脈の内膜細胞が移植片の起源5、13、19の主であるのに対し異心移植片の動脈で開発病変は主として、骨髄由来の可能性が宿主細胞で構成されています。これは、別のマウスモデルを開発するために私たちをリードしてきた重要な違いです。の介在このマウスモデルにおける急性細胞媒介性拒絶反応が完全に二から三内移植片からのすべてのドナー由来血管細胞を排除するため、別のマウス系統の受信者に1株から、マウスの大動脈は、ヒトにおける慢性拒絶反応のモデルとして、さらに限られている週間19。その結果、介在血管セグメントで見られ、その後の変更は、診療所で発生する移植血管の変化のモデルとして限定された関連性の高い人為的な状況を作成、もっぱら脱細胞血管の足場を再作成している宿主細胞の応答である。我々は最近、これらの問題21を回避するために、2つの新しいマウスモデルを開発しました。最初のモデルは、雄マウスから同じ近交系(C57BL/6J)のメスのレシピエントに血管セグメントの介在を必要とする。第二のモデルは視聴を欠い同じ系統、性別のホストマウスに野生型C57BL/6Jマウスドナーから動脈セグメントを介在関与用eptor IFN-γ(IFN-γR-KO)は、マウスを投与続いIFN-γ(アデノウイルスベクターを用いたマウス肝臓の感染を介して配信。ここでは、詳細なプロトコルと私たちのマウスGAモデルの利点を説明します。

Protocol

マウス同種移植と同系移植移植モデルすべての動物実験は、エール大学の制度の動物のケアと使用委員会によって承認された。同種移植モデルでは、男性、4-5週齢のWT(C57BL/6J)またはIFN-γR-KOマウスから胸部大動脈のセグメントは、エンド·ツーを使って8-12週齢のWT、女性レシピエントの腹部大動脈に介在していたエンド顕微吻合技術(詳細は次を参照してください)​​?…

Representative Results

マウス同種移植片動脈硬化(GA)モデル :このモデルでは、男性ドナー大動脈は、ホストが上に発現マイナーY抗原(男性特有のマイナー組織適合抗原HY)に対するアロ反応性T細胞媒介同種免疫応答を誘導するように、女性レシピエントに移植する移植12、ひいてはT細胞IFN-γを産生ドライブ他の同種移植モデル2、6で観察されたように血管平滑筋細胞増殖20、8-…

Discussion

記載されているプロトコルは、マウスGAモデルに焦点を当てている。手順は、他のグラフト移植モデルに適用することができる。これらのモデルは、ヒト異種移植( つまり人間の冠動脈セグメントは免疫不全マウスの赤外線腎大動脈に介在する)、および急性拒絶反応のマウスGAモデル( すなわち別の遺伝系統の受信者への1つの遺伝的系統からマウス大動脈)が含まれています…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作業は、WMとLYにAHA 9320033NにNIHの助成金R01 HL109420によってサポートされていました。

Materials

Name of the Reagent Company Catalogue Number Comments (optional)
C57BL/6J (H-2b) Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) 000664 Donor (5 weeks)
Recipient (8-12weeks)
Ketamine Hydrochloride Injection Hospira Inc. NDC 0409-2053 Storage Solution(50 mg/ml)
Working Solution(5 mg/ml)
Xylazine Sterile Solution Lloyd Inc. NADA# 139-236 Storage Solution(100 mg/ml)
Working Solution(1 mg/ml)
Ketoprofen Fort Dodge Animal Health NDC 0856-4396-01 Storage Solution(100 mg/ml)
Working Solution-oral
(0.027 mg/ml)
Heparin Sodium Sagent Pharmaceticals NDC 25021-400 Storage Solution(1000 U/ml)
Working Solution(100 U/ml)
Saline solution (Sterile 0.9% Sodium Chloride) CareFusion AL4109
0.9% Sodium Chloride Injection Hospira Inc. NDC 0409-4888-10 To prepare the anesthetic
Petrolatum Ophthalmic Ointment Dechra Veterinary Products NDC 17033-211-38
Iodine Prep Pads Triad Disposables, Inc. NDC 50730-3201-1
Alcohol Prep Pads McKesson Corp. NDC 68599-5805-1
Microscope Leica MZ95
Micro Scissors Roboz Surgical Instrument Co. RS-5693
Spring Scissors F.S.T 15009-08 To transect the aorta of donor or recipient
Extra Narrow Scissors F.S.T 14088-10
Needle Holder/Forceps MICRINS MI1542 To hold the needle
Fine Forceps F.S.T 11254-20
Forceps F.S.T 11251-35
Standard Pattern Forceps F.S.T 11000-12
Forceps F.S.T 13011-12
LANCASTER Eye Speculum Zepf Medical Instruments 42-1209-07
Micro Vascular Clip Roboz Surgical Instrument Co. RS-6472
Micro Clip Applying Forceps With Lock Roboz Surgical Instrument Co. RS-5440
Black Polyamide Monofilament Suture AROSurgical Instruments Corporation Cat #T4A10Q07 10-0 suture, Needle=70 microns
Black Monofilament Nylon Suture Syneture
(Covidien)
SN-1956 6-0 suture
Non-Woven Songes McKesson Corp. Reorder No. 94442000
1 ml Syringe BD REF 309659
3 ml Syringe BD REF 309657
10 ml Syringe BD REF 309604
18G 1 1/2, Hypodermic Needle BD REF 305196
25G 7/8, Hypodermic Needle BD REF 305124
27G 1/2, Hypodermic Needle BD REF 305109
30G 1/2, Hypodermic Needle BD REF 305106
Hearting Pad Sunbeam Z-1228-001
Trimmer Wahl 9854-500
Table 2. Specific reagents and equipment.

References

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Cite This Article
Qin, L., Yu, L., Min, W. Mouse Models for Graft Arteriosclerosis. J. Vis. Exp. (75), e50290, doi:10.3791/50290 (2013).

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