Reproduceerbare Arteriële ontbossing en erosie Letsel door infrarenale abdominale aorta vastklemmen in een Murine Model
Summary
Het begrijpen van de cellulaire en moleculaire mechanismen van re-endothelialisatie na arteriële ontbloting letsel is van het grootste belang bij het voorkomen van trombose en restenose van slagaders. Hier beschrijven we een protocol voor reproduceerbare arteriële erosie letsel van de infrarenale abdominale aorta. De procedure werd ontwikkeld om de onderliggende mechanismen die endotheliale regeneratie met behulp van muismodellen te regelen onderzoeken.
Abstract
Percutane vasculaire interventies uniform resulteren in arteriële denudatie verwondingen die vervolgens leiden tot trombose en restenose. Deze complicaties kunnen worden toegeschreven aan beperkingen in re-endothelialisatie in de wondranden. Toch is de cellulaire en moleculaire mechanismen van re-endothelialisatie nog moeten worden vastgesteld. Terwijl verschillende diermodellen re-endothelialisatie te bestuderen na arteriële denudatie worden geboden, die weinig uitgevoerd bij muizen door chirurgische beperkingen. Hierdoor de mogelijkheid om transgene muizenlijnen benutten en onderzoek de bijdrage van specifieke genen voor het proces van re-endothelialisatie. Hier presenteren we een stap-voor-stap protocol waardoor een sterk reproduceerbaar muizenmodel van arteriële schade erosie in de infrarenale abdominale aorta via externe vasculaire klemmen. Immunocytochemische kleuring van beschadigde aorta voor fibrinogeen en β-catenine tonen de blootstelling van een pro-trombotische oppervlak eend de rand van intact endotheel, respectievelijk. De hier gepresenteerde methode heeft de voordelen van snelheid, uitstekende algemene overleving, en de relatieve technische gemak, het creëren van een unieke praktisch hulpmiddel voor het opleggen van arteriële denudation letsel in transgene muismodellen. Met behulp van deze werkwijze kunnen de onderzoekers de mechanismen van re-endothelialisatie toe te lichten onder normale of pathologische omstandigheden.
Introduction
Trombose en restenose ernstige vroege en late complicaties bij patiënten die een percutane vasculaire interventies, zoals endovasculaire ballondilatatie en stenting 1,2 ondergaan. Verschillende strategieën zijn gebruikt om deze complicaties, in het bijzonder dual antiplatelet therapie en drug-eluting stents aan te pakken. Echter weinig nadruk gelegd op de onderliggende oorzaak van trombose en restenose, te weten het verlies van endotheelcellen dekking (denudatie). Erosie schade is een onvermijdelijk gevolg van interventionele procedures door mechanische trauma aan de vaatwand. Deze mechanische trauma kan beschadigen en verwijdering van de beschermende laag en endotheliale blootstelling van het basale membraan en vasculaire gladde spier bloedcirculatie 3. Het verlies van endotheelcellen in deze gebieden wordt een pro-trombotische en pro-inflammatoire omgeving die niet alleen bevordert bloedplaatjesadhesie en daaropvolgende trombose, maarlso stimuleert de migratie en proliferatie van vasculaire gladde spiercellen resulteert in neo-intimale verdikking en restenose 4. Deze complicaties, en de bijbehorende therapieën, leiden tot significante morbiditeit, met name terugkerende ischemische ziekte en bloeden gebeurtenissen die van invloed gezondheid van de mens.
Re-endothelialisatie van de ontblote letsel uit de wond marge is van het grootste belang bij het voorkomen van trombose en restenose 5. Autopsie resultaten en diermodellen hebben aangetoond effectief gereduceerd tarief van trombose met een dekking van stent stutten 6,7. Drug-eluting stents, bedacht om de tarieven van restenose te verminderen door het remmen van de proliferatie van gladde spieren en neointima hyperplasie, leiden tot aanzienlijke beperkingen van de arteriële re-endothelialisatie en het verhogen van de tarieven van de late trombose 3. Helaas, het begrijpen van de mechanismen die opnieuw endotheel is een langzaam proces, grotendeels beperkt door het gebrek aan ap geweestpropriate diermodellen 8.
Verschillende diermodellen voor het begrijpen van de rol van endotheelcellen en vasculaire gladde spiercellen na arteriële verwonding zijn gemaakt 7,9,10. De ratten halsslagader ballonletsel model is het beste gekarakteriseerd en werd toegepast om de effecten van erosie schade aan het grove, cellulair en moleculair niveau 11 bestuderen. Niettemin een zeer reproduceerbare murine model van arteriële verwonding erosie uitstekende overleving ontbreekt en veelgevraagde gebruik maken van meerdere transgene lijnen waarover vasculaire regeneratie betere opheldering worden in verschillende situaties.
Het manuscript geeft een murine model van arteriële verwonding erosie die reproduceerbaar en eenvoudig uit te voeren. De aanpak bleek minimale morbiditeit en mortaliteit bij verschillende transgene lijnen. Vanwege het brede aantal genetisch gemodificeerde muizenlijnen kan dit model worden gebruikt omophelderen van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan re-endothelialisatie na ontbloting letsel.
Protocol
Representative Results
Discussion
Arteriële erosie letsel door percutane interventies zoals ballonangioplastiek en vasculaire stents, resulteren in een vroege en late vasculaire trombose en restenose en draagt bij aan recidiverende ischemische gebeurtenissen 3,12. Interessant is vasculaire chirurgische klemming ook geïmpliceerd als een oorzaak van arteriële erosie, uitbreiding van de omvang van het probleem aan patiënten elke vasculaire procedure ondergaat, of percutaan of 13 geopend. Terwijl een verminderde re-endothelialisati…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door subsidies van de Eli en Edythe Broad Center van Regenerative Medicine en Stem Cell Research bij UCLA Training Program aan ASS en AIM, Philip J. Whitcome Fellowship om te richten, en de National Institutes of Health (HL130290) naar MLIA.
Materials
| Zeiss Discovery.V12 Stereomicroscope | Zeiss | 495037-9904-000 | |
| Rodent Heated Surgical Platform | Protech International | RES4000 | Heated platform for body temperature maintenance with nosecone for anesthestic maintenance and on which surgical procedure is performed |
| Isoflurane | Henry Schein | 50033 | 4% Induction; 2.5% Maintenance |
| Isoflurane Vaporizer | Summit Medical Equipment | 470062 | |
| Stryker T/Pump Warm Water Recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
| Artifical Tears Lubricant Opthalmic Ointment | Akorn Animal Health | 17478-162-35 | |
| Carprieve (Carprofen) | Norbrook Laboratories | NDC 55529-131-01 | |
| Oster™ A5 Professional Animal Clipper | M.Schneider & Sons Inc. | 78005010 | Use with animal clipper size 40 |
| Adjustable Wire Retractor | Fine Science Tools | 17004-05 | |
| Schwartz Micro Serrefines – Sharp Bend | Fine Science Tools | 18052-03 | |
| Surgical Instruments | Fine Science Tools | sharp dissecting forceps, blunt forceps, fine scissors, spring scissors, hemostat | |
| 0.5% Marcaine | Hospira | 0409-1610-50 | |
| 5-0 Suture, Vicryl | Fisher Scientific | NC0189890 | tapered needle |
| Vetbond | Fisher Scientific | NC0304169 | |
| Falcon® 35 mm Not TC-Treated Easy-Grip Style Bacteriological Petri Dish | Corning | 351008 | |
| Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit | Dow Corning | 3097358-1004 | |
| Dissecting pins | Fisher Scientific | NC9681411 | |
References
- Farooq, V., Gogas, B. D., Serruys, P. W. Restenosis: delineating the numerous causes of drug-eluting stent restenosis. Circ Cardiovasc Interv. 4, 195-205 (2011).
- Tada, T., et al. Risk of stent thrombosis among bare-metal stents, first-generation drug-eluting stents, and second-generation drug-eluting stents: results from a registry of 18,334 patients. JACC Cardiovasc Interv. 6, 1267-1274 (2013).
- Otsuka, F., et al. The importance of the endothelium in atherothrombosis and coronary stenting. Nat Rev Cardiol. 9, 439-453 (2012).
- Kipshidze, N., et al. Role of the endothelium in modulating neointimal formation: vasculoprotective approaches to attenuate restenosis after percutaneous coronary interventions. J Am Coll Cardiol. 44, 733-739 (2004).
- Finn, A. V., et al. Pathological correlates of late drug-eluting stent thrombosis: strut coverage as a marker of endothelialization. Circulation. 115, 2435-2441 (2007).
- Joner, M., et al. Pathology of drug-eluting stents in humans: delayed healing and late thrombotic risk. J Am Coll Cardiol. 48, 193-202 (2006).
- Joner, M., et al. Endothelial cell recovery between comparator polymer-based drug-eluting stents. J Am Coll Cardiol. 52, 333-342 (2008).
- McDonald, A. I., Iruela-Arispe, M. L. Healing arterial ulcers: Endothelial lining regeneration upon vascular denudation injury. Vascul Pharmacol. 72, 9-15 (2015).
- Fingerle, J., Tina Au, Y. P., Clowes, A. W., Reidy, M. A. Intimal Lesion Formation in Rat Carotid Arteries after Endothelial Denudation in Absence of Medial Injury. Arteriosclerosis. 10, 1082-1087 (1990).
- Granada, J. F., et al. Vascular response to zotarolimus-coated balloons in injured superficial femoral arteries of the familial hypercholesterolemic Swine. Circ Cardiovasc Interv. 4, 447-455 (2011).
- Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods Mol Med. 139, 1-30 (2007).
- Bavry, A. A., Bhatt, D. L. Appropriate use of drug-eluting stents: balancing the reduction in restenosis with the concern of late thrombosis. Lancet (London, England). 371, 2134-2143 (2008).
- Gucu, A., et al. Effects of temporary vascular occluder poloxamer 407 Gel on the endothelium. J Cardiothorac Surg. 8, (2013).
- Holt, A. W., Tulis, D. A. Experimental Rat and Mouse Carotid Artery Surgery: Injury & Remodeling Studies. ISRN Minim Invasive Surg. 2013, (2013).
- Nam, D., et al. Partial carotid ligation is a model of acutely induced disturbed flow, leading to rapid endothelial dysfunction and atherosclerosis. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 297, 1535-1543 (2009).
- Lindner, V., Fingler, J., Reidy, M. A. Mouse Model of Arterial Injury. Circ Res. 73, 792-796 (1993).
- Kumar, A., Lindner, V. Remodeling with neointima formation in the mouse carotid artery after cessation of blood flow. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 17, 2238-2244 (1997).
- Hehrlein, C., Weinschenk, I., Metz, J. Long period of balloon inflation and the implantation of stents potentiate smooth muscle cell death. Possible role of chronic vascular injury in restenosis. Int J Cardiovasc Intervent. 2, 21-26 (1999).
