Kalsiyum Fosfat Kaynaklı Fare Abdominal Aort Anevrizması Modeli
Summary
Bu protokol, AAA’ların patolojik özelliklerini ve moleküler mekanizmalarını incelemek için kalsiyum fosfata bağlı abdominal aort anevrizması (AAA) fare modelini tanımlamaktadır.
Abstract
Abdominal aort anevrizması (AAA), tüm dünyada görülen, hayatı tehdit eden ve abdominal aortun geri dönüşümsüz genişlemesi ile karakterize kardiyovasküler bir hastalıktır. Günümüzde, her biri AAA’nın patogenezinin farklı bir yönünü simüle eden çeşitli kimyasal olarak indüklenmiş murin AAA modelleri kullanılmaktadır. Kalsiyum fosfat kaynaklı AAA modeli, anjiyotensin II ve elastaz kaynaklı AAA modellerine kıyasla hızlı ve uygun maliyetli bir modeldir. CaPO4 kristallerinin fare aortuna uygulanması, elastik lif yıkımı, düz kas hücrelerinin kaybı, iltihaplanma ve aort dilatasyonu ile ilişkili kalsiyum birikimi ile sonuçlanır. Bu makalede, CaPO4 kaynaklı AAA modeli için standart bir protokol tanıtılmaktadır. Protokol, materyal hazırlamayı, CaPO4’ün infrarenal abdominal aortun adventitisine cerrahi olarak uygulanmasını, aort anevrizmalarını görselleştirmek için aortların toplanmasını ve farelerde histolojik analizleri içerir.
Introduction
Abdominal aort anevrizması (AAA), abdominal aortun kalıcı genişlemesi ile karakterize, rüptür meydana geldiğinde yüksek mortalite oranları olan ölümcül bir kardiyovasküler hastalıktır. AAA yaşlanma, sigara içme, erkek cinsiyet, hipertansiyon ve hiperlipidemi ile ilişkilidir1. Hücre dışı matriks lif proteolizi, immün hücre infiltrasyonu ve vasküler düz kas hücrelerinin kaybı dahil olmak üzere çeşitli patolojik süreçlerin AAA oluşumuna katkıda bulunduğu gösterilmiştir. Şu anda, AAA’nın patolojik mekanizmaları belirsizliğini korumaktadır ve AAA1’in tedavisi için kanıtlanmış bir ilaç yoktur. İnsan AAA’sı üzerine yapılan araştırmalar, az sayıda insan aort örneğinin varlığı nedeniyle sınırlıdır; Bu nedenle, subkutan anjiyotensin II (AngII) infüzyonu, perivasküler veya intraluminal elastaz inkübasyonu ve perivasküler kalsiyum fosfat uygulaması2 dahil olmak üzere çeşitli kimyasal modifikasyona bağlı hayvan AAA modelleri kurulmuş ve yaygın olarak benimsenmiştir. Yaygın olarak kullanılan bir fare modeli, infrarenal abdominal aortun adventitisine kalsiyum fosfatın (CaPO4) uygulanmasıdır, bu da uygun maliyetlidir ve genetik modifikasyon gerektirmez.
Anevrizmal değişikliği indüklemek için tavşanların karotis arterine CaCl2’nin doğrudan periaort uygulaması başlangıçta Gertz ve ark.3 tarafından bildirilmiş ve daha sonra farelerin abdominal aortlarına uygulanmıştır. Model, farelerde CaPO 4 kristalleri kullanılarak aort genişlemesini hızlandırmak için Yamanouchi ve ark.tarafından geliştirilmiştir4. CaPO4’ün farelerin aortlarına infiltrasyonu, derin makrofaj infiltrasyonu, hücre dışı matriks yıkımı ve kalsiyum birikimi dahil olmak üzere insan AAA’larında gözlenen birçok patolojik özelliği özetler. Hiperlipidemi gibi insan AAA’sının risk faktörleri, farelerde CaPO4 kaynaklı AAA’yı da arttırır5. ApoE-/- veya LDLR-/- farelerde AngII perfüzyona bağlı AAA’nın aksine, CaPO4 kaynaklı AAA, insan AAA’sını taklit eden infrarenal aort bölgesinde meydana gelir. Günümüzde bu yöntem, genetiği değiştirilmiş farelerde AAA gelişimine duyarlılığı değerlendirmek ve ilaçların anti-AAA etkilerini değerlendirmek için yaygın olarak uygulanmaktadır 6,7.
Protocol
Representative Results
Discussion
CaPO4’ün periaortik uygulaması, farelerde AAA’yı indüklemek için sağlam bir yaklaşımdır. Birkaç çalışma CaPO4 modelini kullanmış ve sürekli olarak bunun farelerde AAA’yı incelemek için hızlı ve tekrarlanabilir bir yöntem olduğunu bildirmiştir 7,9. Bu modelin insan aort anevrizmasının özelliklerinin bir kısmını özetlediği ve inflamasyon ve hücre dışı matriks yıkımı da dahil olmak üzere AAA patogenezi hak…
Acknowledgements
Bu araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (NSFC, 81730010, 91839302, 81921001, 31930056 ve 91529203) ve Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (2019YFA 0801600) tarafından finanse edilerek desteklenmiştir.
Materials
| CaCl2 | MECKLIN | C805225 | |
| NaCl | Biomed | SH5001-01 | |
| PBS | HARVEYBIO | MB5051 | |
| Small animal ventilator | RWD | H1550501-012 |
Referenzen
- Kent, K. C. Abdominal aortic aneurysms. The New England Journal of Medicine. 371, 2101-2108 (2014).
- Patelis, N., et al. Animal models in the research of abdominal aortic aneurysms development. Physiological Research. 66 (6), 899-915 (2017).
- Gertz, S. D., Kurgan, A., Eisenberg, D. Aneurysm of the rabbit common carotid artery induced by periarterial application of calcium-chloride in vivo. Journal of Clinical Investigation. 81 (3), 649-656 (1988).
- Yamanouchi, D., et al. Accelerated aneurysmal dilation associated with apoptosis and inflammation in a newly developed calcium phosphate rodent abdominal aortic aneurysm model. Journal of Vascular Surgery. 56 (2), 455-461 (2012).
- Wang, Y. T., et al. Influence of apolipoprotein E, age and aortic site on calcium phosphate induced abdominal aortic aneurysm in mice. Atherosclerosis. 235 (1), 204-212 (2014).
- Zhao, G., et al. Unspliced xbp1 confers VSMC homeostasis and prevents aortic aneurysm formation via foxo4 interaction. Circulation Research. 121 (12), 1331-1345 (2017).
- Jia, Y., et al. Targeting macrophage TFEB-14-3-3 epsilon interface by naringenin inhibits abdominal aortic aneurysm. Cell Discovery. 8 (1), 21 (2022).
- Gage, G. J., Kipke, D. R., Shain, W. Whole animal perfusion fixation for rodents. Journal of Visualized Experiments. (65), e3564 (2012).
- Yu, B., et al. CYLD deubiquitinates nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4 contributing to adventitial remodeling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (8), 1698-1709 (2017).
- Altobelli, E., Rapacchietta, L., Profeta, V. F., Fagnano, R. Risk factors for abdominal aortic aneurysm in population-based studies: A systematic review and meta-analysis. International Journal of Environmental Research and Public Health. 15 (12), 2805 (2018).
- Theivacumar, N. S., Stephenson, M. A., Mistry, H., Valenti, D. Diabetes mellitus and aortic aneurysm rupture: A favorable association. Vascular and Endovascular Surgery. 48 (1), 45-50 (2014).
- Tanaka, T., Takei, Y., Yamanouchi, D. Hyperglycemia suppresses calcium phosphate-induced aneurysm formation through inhibition of macrophage activation. Journal of the American Heart Association. 5 (3), 003062 (2016).
- Lu, H., et al. Subcutaneous angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. Journal of Visualized Experiments. (103), e53191 (2015).
- Urry, D. W. Neutral sites for calcium ion binding to elastin and collagen: A charge neutralization theory for calcification and its relationship to atherosclerosis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 68 (4), 810-814 (1971).
- Li, Z. Q., et al. Runx2 (runt-related transcription factor 2)-mediated microcalcification is a novel pathological characteristic and potential mediator of abdominal aortic aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 40 (5), 1352-1369 (2020).
- Kelly, M. J., Igari, K., Yamanouchi, D. Osteoclast-like cells in aneurysmal disease exhibit an enhanced proteolytic phenotype. International Journal of Molecular Sciences. 20 (19), 4689 (2019).
