생쥐 경동맥 풍선 손상 모델은 반대로 혈관 리모델링의 치료를 테스트하는
Summary
The rat carotid balloon injury model described below allows researchers to evaluate drugs or therapeutics that negate injury-induced arterial hyperplasia. Detailed pre-surgical preparation, surgical procedure, and post-surgical cares of the animal are described.
Abstract
The rat carotid balloon injury is a well-established surgical model that has been used to study arterial remodeling and vascular cell proliferation. It is also a valuable model system to test, and to evaluate therapeutics and drugs that negate maladaptive remodeling in the vessel. The injury, or barotrauma, in the vessel lumen caused by an inflated balloon via an inserted catheter induces subsequent neointimal growth, often leading to hyperplasia or thickening of the vessel wall that narrows, or obstructs the lumen. The method described here is sufficiently sensitive, and the results can be obtained in relatively short time (2 weeks after the surgery). The efficacy of the drug or therapeutic against the induced-remodeling can be evaluated either by the post-mortem pathological and histomorphological analysis, or by ultrasound sonography in live animals. In addition, this model system has also been used to determine the therapeutic window or the time course of the administered drug. These studies can leadto the development of a better administrative strategy and a better therapeutic outcome. The procedure described here provides a tool for translational studies that bring drug and therapeutic candidates from bench research to clinical applications.
Introduction
혈관 성형술은 동맥 경화증과 같은 병리학 적 조건에서 결과 좁아진 또는 방해 동맥을 확대하는 데 사용되는 혈관 절차입니다. 혈관 성형술 중 하나 흔한 합병증은 수술 부상과 이후의 염증에 의한 혈관 리모델링으로 인해 발생 후 운영 신생 내막의 증식, 또는 재 협착이다. 이러한 조건은 혈관 부드러운 세포 및 여러 병태 생리 학적 결과 1-3의 확산으로 이어질. 신생 내막의 증식 용기를 재 – 두껍게하고, 제 1 년 이내에 60 % 후 혈관 성형술 환자까지에서 발생합니다. 따라서, 재 협착은 널리 사용되는 혈관 성형 절차 (4)의 큰 방해가된다. 약물 용출 스텐트의 주입이 재 협착을 방지하는 데 도움이 될 수 있지만, 선택된 후보는이 비용이 많이 드는 절차 (5)를받을 수 있습니다.
동물과 임상 연구 모두 만성 염증이 vascu에 의해 생성 된 것을 설립LAR 부상 및 / 또는 수술 상처 후 혈관 신생 내막의 성장 2,4-의 주요 자극 역할을합니다. 따라서, 쥐 풍선 경동맥 손상 모델을 모방 임상 적 상황과 혈관 재 형성 및 혈관 증식 6-9에 관련된 세포 계수를 식별하기위한 유용한 모델 시스템으로서 기능한다. 이 모델 시스템은 전임상 연구 병진 10-14에서 신생 내막 성장을 억제 약물 및 치료 시약 매우 유용한 평가 도구 및 / 또는 스크린이다.
뮤린 경동맥 와이어 손상 모델 (15) 및 쥐의 대퇴 동맥 와이어 손상 모델 (16), 쥐 경동맥 풍선 손상 모델이 입은 부상의 재현을 용이하게 시술의 용이성을 위해 크기가 충분히 큰 있다는 장점을 가진다 비교. 그것은 되어온 대 일차 전지의 더 큰 개수 (예, 혈관 평활근 세포, 내피 세포)를 제공 할 수있다하는 ional는 시험 관내 연구 혈관 재 형성을 지배하는 분자 메커니즘을 묘사하기. 중요한 것은, 마우스에 비해 래트는 생리 학적 연구 (17)을위한 더 나은 모델이 알려져있다. 래트 모델의 단점 또는 제한 유전자 변형 유전자 녹아웃 모델의 부족이지만, 이러한 단점은 래트 게놈 시퀀스의 가용성 및 렌더링 CRISPR-CAS 기술 강력한 게놈 편집 도구의 최근 발전에 의해 극복 될 수있다 다른 모델 시스템 (18, 19)의 게놈 서열의 광대 한 범위의 수 조작.
쥐 풍선 손상 모델이 여러 연구소 및 다양한 포괄적 인 프로토콜에 의해 사용되었지만 (20, 21)을 발표 한,이 프로토콜은 사전 수술 준비에 대한 자세한 내용을 제공하는 것을 목적으로이 수술 연습을 설정하려면이 절차에 새로운 연구를 안내 할 수 있습니다. 우리는 또한 t의 수술 후 관리를 강조살아있는 동물 13,22에서뿐만 아니라 동맥 리모델링에 대한 치료 효과의 사후 병리 및 histomorphological 분석뿐만 아니라, 초음파 초음파 연구 허용 그는 동물.
Protocol
Representative Results
Discussion
경동맥 동맥 내강의 벽화 내피 세포를 제거하는 부상을 생성하기 위해 풍선을 팽창하는 데 사용되는 두 가지 방법이 있었다. 하나는 액체 (20)에 부착 된 주사기를 채우기 위하여, 그리고 다른 하나는 공기 압력 (21)을 사용하는 것이다. 우리는 정확한 액량 (0.02 mL)을 각각의 방법에 사용되기 때문에, 액체로 채워진 주사기를 사용하는 것을 선호한다. 이 절차를 진행 각 동물의 부상 ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The work was supported by the intramural research program of the NIH, National Institute on Aging, and by a Priority Research Centers Program grant from the National Research Foundation (NRF-2009-0093812) funded by the Ministry of Science, Information and Communication Technology, & Future Planning, the Republic of Korea (H.T.). We thank Dr. Han-sol Park for putting “material” part together for the manuscript.
Materials
| 2 F Fogarty balloon embolectomy catheter | Edwards Lifesciences |
| Standard scalpel | Fine Science Tools |
| Small curved forceps (Large radius Dumont#7shanks curved) | Fine Science Tools |
| Large, medium and small micro-scissors | Roboz |
| Needles (20 G) | TycoHealthcare |
| Micro-surgery forceps with micro-blunted atraumatic tips | Fine Science Tools |
| Atraumatic straight small arterial clamps | Fine Science Tools |
| Retractor with maximum spread 5.5 cm long blunt teeth | Fine Science Tools |
| Silk suture (4.0 and 6.0 ) | Fine Science Tools |
| Syringe (1.0 ml) | BD |
| Curity gauze sponges | AllegroMedical |
| Cotton tip applicators sterile and non-sterile | Puritan Medical Products |
| Compact hot bead sterilizer | Fine Science Tools |
| Self-regulating heating pad | Fine Science Tools |
| ADS200 anesthesia system/ventilator | Paragon Medical |
| Isoflurane (forane), liquid form | Baxter |
| Sodium chloride 0.9% (Saline) | Hospira |
| Buprenex (buprenorphine) | Reckitt Benckiser Healthcare (UK) Ltd. |
| 70% alcohol | Fisher |
| 1: 10 Betadine | Fisher |
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