En Muse Modell av arteriell restenose: tekniske aspekter ved Femoral Wire Injury
Summary
Musen femoralarterie ledning skade modell av restenose er teknisk utfordrende. I denne protokollen viser vi de viktigste tekniske detaljer avgjørende for å lykkes med å utføre ledning skade for å indusere konsekvent neointima for studier av restenose.
Abstract
Kardiovaskulær sykdom forårsaket av aterosklerose er den ledende dødsårsaken i den industrialiserte verden. Innsnevring av årehulrommet, på grunn av aterosklerotisk plakkutvikling eller revner som følge av etablerte plaques, avbryter normal blodstrøm fører til ulike lidelser slik som myokardial infarkt og slag. I klinikken endovaskulære prosedyrer som angioplastikk blir ofte utført for å gjenåpne lumen. Imidlertid er disse behandlinger uunngåelig skade på karveggen, samt det vaskulære endotel, utløser en overdreven helbredelse respons og utviklingen av en neointimal plakk som strekker seg inn i hulrommet forårsaker fartøyet restenose (re-innsnevring). Restenose forblir en viktig årsak til svikt av endovaskulære behandlinger for aterosklerose. Dermed prekliniske dyremodeller av restenose er av vital betydning for å undersøke de patofysiologiske mekanismer samt translasjonsforskning tilnærminger til vaskulære intervensjoner. Blant flere murine experimental modeller er femoralarterie ledning skade allment akseptert som den mest egnet for studier av post-angioplastikk restenose fordi det ligner den angioplastikk prosedyre som skader både endotelet og åreveggen. Men mange forskere har problemer med å benytte denne modellen på grunn av høy grad av tekniske problemer. Dette skyldes hovedsakelig at en metalltråd som må settes inn i den femorale arterien, noe som er omtrent tre ganger tynnere enn ledningen, å generere tilstrekkelig skade til å indusere fremtredende neointima. Her beskriver vi de grunnleggende kirurgiske detaljer for å effektivt overvinne de store tekniske problemer med denne modellen. Ved å følge de presenterte prosedyrer, utføre musen femoralarterie ledning skade blir enklere. Når kjent, kan hele prosedyren være fullført innen 20 min.
Introduction
In the era of expanded application of endovascular treatments for various cardiovascular diseases, restenosis after angioplasty is one of the major problems for patients undergoing such treatments. Damage to the vascular endothelium at the time of angioplasty, in concert with the atherosclerotic background, induces excessive smooth muscle cell proliferation in the medial layer, resulting in neointimal hyperplasia.1,2 A viable animal model that recapitulates post-angioplasty neointimal hyperplasia is, thus, important not only for the investigation of disease mechanisms but also for the development of effective therapeutics to treat this pathology.
Mice represent an excellent model animal to recapitulate neointimal hyperplasia for the following reasons: the genetic backgrounds of experimental mice are well established; a wide variety of genetically-modified strains are available;2 obtaining littermates of the same background is easy; and the cost of the animals is relatively low. Arterial ligation model and wire injury model are the two most common mouse models of mechanically-induced neointimal hyperplasia. The arterial ligation model is easy to create, but physiologically dissimilar to the actual angioplasty procedure. The wire injury model closely mimics actual angioplasty procedures but is technically difficult due to the small size of mouse arteries.2,3 Sata et al. first described a wire injury method for mouse femoral arteries based on the anatomical structure of the vasculature and the use of proper-sized flexible wire. Utilizing this technique, they succeeded in reproducibly inducing neointimal hyperplasia in various strains of mice.4
Although femoral wire injury is a well-established model, some of the technical aspects of the technique are highly challenging compared to other models such as ligation.5 The purpose of this paper is to describe our mouse wire injury model procedures in detail, which is a modified version of Sata’s original method. We have made two main modifications: 1) Looping only the arteries, and 2) No lidocaine use.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ledningen skade prosedyren gjelder for alle stammer av mus så lenge deres anatomiske strukturer er like. 4 I denne artikkelen har vi brukt mannlige C57BL / 6 mus med en alder av 12-16 uker. Som vi har lært av våre forstudier, lårarteriene av mus yngre enn 10 uker er ofte så små at ledningen innsetting er ganske utfordrende. På den annen side er ledningen innsetting i mus som er eldre enn 16 uker, er teknisk enklere, men har en tendens til å resultere i mer variabel neointimal hyperplasi. Hunnmus tende…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by a Wisconsin Partnership Program New Investigator Award (ID 2832), a National Heart, Lung, Blood Institute R01 Grant (HL-068673) and a T32 training Grant (HL-110853). We thank Dr. Melina Kibbe’s group at Northwestern University for providing helpful information.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Fixed Core Wire Guide | Cook | G02426 | Diameter 0.015 inch, Straight |
| Dilation Forceps | Roboz | RS-4927 | Curved, blunt tips |
| Dumont Tweesers #5 | World Precision Instruments | 14095 | Straight, sharp tips |
| Dumont Vessel Cannulation Forceps | World Precision Instruments | 503373 | |
| McPherson-Vannas Scissors | World Precision Instruments | 501234 | |
| Mosquito Forceps | World Precision Instruments | 501291 | |
| Ethilon Nylon Suture 9-0 | Ethicon | 7717G | 9-0, Black Nylon Monofilament |
| Micro AROSuture, Sterile 11-0, 70 Microns, MET Point | AROSurgical | VT4A00N07 | 11-0, Black Nylon Monofilament |
| 3M Precise Multi-Shot DS Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 |
References
- Dzau, V. J., Braun-Dullaeus, R. C., Sedding, D. G. Vascular proliferation and atherosclerosis: new perspectives and therapeutic strategies. Nat Med. 8 (11), 1249-1256 (2002).
- Hui, D. Y. Intimal hyperplasia in murine models. Curr Drug Targets. 9 (3), 251-260 (2008).
- Ferns, G. A., Avades, T. Y. The mechanisms of coronary restenosis: insights from experimental models. Int J Exp Pathol. 81 (2), 63-88 (2000).
- Sata, M., et al. A mouse model of vascular injury that induces rapid onset of medial cell apoptosis followed by reproducible neointimal hyperplasia. J Mol Cell Cardiol. 32 (11), 2097-2104 (2000).
- Xu, Q. Mouse models of arteriosclerosis: from arterial injuries to vascular grafts. Am J Pathol. 165 (1), 1-10 (2004).
- Lv, L., Meng, Q., Ye, M., Wang, P., Xue, G. STAT4 deficiency protects against neointima formation following arterial injury in mice. J Mol Cell Cardiol. 74C, 284-294 (2014).
- Zhu, B., Kuhel, D. G., Witte, D. P., Hui, D. Y. Apolipoprotein E inhibits neointimal hyperplasia after arterial injury in mice. Am J Pathol. 157 (6), 1839-1848 (2000).
- Fu, Y., Duru, E. A., Davies, M. G. Effect of metabolic syndrome on the response to arterial injury. J Surg Res. , (2014).
- Kuhel, D. G., Zhu, B., Witte, D. P., Hui, D. Y. Distinction in genetic determinants for injury-induced neointimal hyperplasia and diet-induced atherosclerosis in inbred mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 22 (6), 955-960 (2002).
- Cooley, B. C. Mouse strain differential neointimal response in vein grafts and wire-injured arteries. Circ J. 71 (10), 1649-1652 (2007).
- Ishigami, N., et al. Deficiency of CuZn superoxide dismutase promotes inflammation and alters medial structure following vascular injury. J Atheroscler Thromb. 18 (11), 1009-1017 (2011).
