Polyuretan kateter innsetting i aorta lumen og Sutur ligation av aorta indusere kronisk hypoksi på grunn av hypoperfusion av adventitial vasa vasorum. Denne artikkelen beskriver en roman dyr modell av abdominalt aortaaneurisme (AAA) med egenskaper som ligner på de av AAA hos mennesker.
Adventitial vasa vasorum (VV) gir oksygen og næring til aorta veggen. Oksygenmangel i aorta veggen kan forårsake forstørret abdominal aorta aneurismer (AAAs). Denne artikkelen introduserer og beskriver en standardprotokoll som brukes til å indusere AAAs gjennom adventitial VV hypoperfusion laget med en kombinasjon av polyuretan kateter innsetting i aorta lumen og Sutur ligation av infrarenal abdominal aorta.
Protokollen innebærer bruk av mannlig rotter veier 300-400 g, som tilbys mat og vann ad libitum. Etter laparotomy med en ventrale midtlinjen abdominal snitt, er peeling av aorta utført, som blokkerer blodstrømmen fra perivascular vev. Aortotomy med et lite innsnitt ved nyre arterien grenene er utført, og en polyuretan kateter settes bruker en 18-gauge iboende nål. Etter reparasjon innsnitt, stramt ligation av aorta over kateter blokker VV blodet flyte fra den proksimale retningen gjennom aorta veggen uten å forstyrre aorta blodstrømmen. Denne teknikken kan indusere en AAA med progressiv aorta dilatasjon.
Den største fordelen ved denne modellen er at VV hypoperfusion fører vev hypoksi og utvikling av en infrarenal AAA, som har morfologiske og patologisk egenskaper som ligner på de av en menneskelig AAA.
Abdominal aorta består av følgende tre lag: den indre vaskulære veggen (intima), mediale lag (media) og ytre vaskulære veggen (adventitia), og av disse, adventitia har en unik blod forsyning system kjent som vasa vasorum (VV). Aorta vev leveres med oksygen gjennom adventitial VV perfusjon og enkel oksygen diffusjon fra aorta blodet flyt1. Men geografisk har abdominal aorta minst fordelingen av VVs sammenlignet i andre deler av aorta. 2
En tidligere studie rapportert på vev oksygenmangel i menneskelig abdominalt aortaaneurisme (AAA) vegger med tykk intraluminal blodpropp (ILT)3. I tillegg har det vist seg at en adventitial VV i aneurisme vegger er okkludert arteriosklerotisk endringer på en betydelig høyere rente, som er forbundet med vev hypoksi i AAA vegger4. Basert på disse resultatene, ble en roman gnager modell av AAA opprettet ved å indusere adventitial VV hypoperfusion5. I denne modellen forårsaket VV hypoperfusion vev hypoksi og utvikling av en infrarenal AAA, som hadde morfologiske og patologisk egenskaper som ligner på de av en menneskelig AAA6. Prima eksempler var tilstedeværelsen av ILTs og akkumulering av hyperplastic adipocytter6og forårsake brudd7,8. Disse funnene er sjelden observert i forrige gnager modeller. Denne modellen kan derfor sterkt bidra til en dypere forståelse av mekanisme ansvarlig for AAA utvikling og brudd. Vi presentere og beskrive en standardprotokoll som brukes til å indusere AAAs gjennom adventitial VV hypoperfusion, og vi forklare hvordan å indusere oksygenmangel i aorta veggen med kirurgiske teknikker.
Under fysiologiske forhold, er den indre lag av aorta veggen næret av diffusjon fra luminal blodstrømmen, mens de ytre og den midterste lag er næret av VV, som penetrere fra adventitia til den mediale VV1. VV blodgjennomstrømningen i abdominal aorta veggen kan stamme fra følgende tre retninger/områder: (1) den proksimale retningen gjennom aorta veggen, (2) distale retning gjennom aorta veggen og (3) perivascular vev10. Tidligere identifisert vår histologiske analyse av menneskelig vev betydelig stenose eller okklusjon av VV i AAA veggen, antyder at VV blodgjennomstrømningen i abdominal aorta veggen kan være redusert4. Det er et svært viktig poeng i denne protokollen som en infrarenal AAA var forårsaket av en kombinasjon av polyuretan kateter innsetting og Sutur ligation av infrarenal abdominal aorta. Å nøye exfoliate vev laget, må kirurger jevnt inn et polyuretan kateter aorta og fast ligate aorta å forårsake kroniske hypoksi på grunn av hypoperfusion adventitial VV og aneurisme formasjon. Bruker disse teknikkene, blodstrøm i aorta veggen er derfor redusert og et lokalt hypoxic miljø er indusert. Blodet flyt reduksjon og hypoksi-indusert aneurisme formasjon angir at VV blodgjennomstrømningen i aorta bukveggen spiller en rolle i patogenesen AAA-formasjonen.
Spesielt en aortaaneurisme modell må oppfylle følgende vilkår: en 1.5-fold økning i vaskulær diameter i forhold til grunnlinjen, degenerasjon av tunika media og betennelse av aorta veggen. De mest populære dyr modellene har blitt konstruert ved å fremkalle inflammatorisk svar bruker stoffer som CaCl211, elastase12og angiotensin II13. Disse modellene kan ha en høy reproduserbarhet og åpenbart føre til patologisk endring, og de har blitt brukt i forskningsstudier. I vår modell vurdert vi aorta diameter med ultrasonography hver 7 dager fra før prosedyren ble utført til dag 28 etter prosedyren (Figur 3). Resultatene viste at aorta diameter moderat økt over 28 dager, som indikerer at denne endringen i diameter er lik som i forrige gnager modeller. Brutto observasjon av skjemaet vaskulær indikerte en glatt fusiform figur (figur 2). På dag 28, vi ofret rotter og utført histopathological analyse av aorta vev som ble gjenopprettet. Rive og forsvinningen av elastisk og kollagen fibrene tunika media og adventitia ble observert (Figur 4). Videre var inflammatoriske celler, som makrofager, tilstede fra tunika adventitia til tunika media.
Foreløpig er behandlingstilbud tilgjengelig for AAAs begrenset til kirurgisk reparasjon og endovascular stent pode, med dødelighet av 30-50% hos pasienter med AAA ruptur14. Imidlertid er ingen stoffet godkjent for klinisk bruk å behandle AAAs. Det er debatt at det er avvik i patologisk funnene mellom mennesker og etablerte dyremodeller brukt i AAA forskning. Likheter i patogenesen mellom menneskelig AAA og AAA dyremodeller er avgjørende for utviklingen av farmakologiske behandlinger. Om effektiviteten av gnager modeller ligner våre rotte modell morphologically mennesker i intraluminal blodpropp5 og adipogenesis8. Videre ca 20% av rottene i denne studien hadde AAA brudd og døde innen 28 dager etter inngrepet. Aortaaneurisme brudd er den viktigste hendelsen for denne sykdommen, brudd er uvanlig med etablerte eksperimentelle AAA modeller og mekanismen har ennå ikke utredet. Derfor, denne modellen er nyttig for å forstå mekanismen av utvidelse av aorta diameter og ruptur av aneurismet.
Opprettelsen av denne modellen er nødvendig for noen kirurgiske prosedyrer. Derfor, forskere må øve oppretter denne modellen, som er en begrensning av denne modellen. I fremtiden ønsker vi å opprette en gnager modell der vi kan redusere blodstrømmen ved gradvis jevning VV veggene, som resulterer i spontan aortaaneurisme.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av Grants-in-Aid for vitenskapelig forskning (B) (20291958) å N.U.; Grants-in-Aid for unge forskere (A) (25713024) til NZ
rat | Japan SLC.Inc | Slc:SD rat | Sprague–Dawley ratTM |
povidone-iodine solution | Libatape Pharmaceutical Co., Ltd. | 4987335 111457 | |
5-0 silk string | Akiyama Medical MFG. CO.,LTD | JIS No.1 | |
vascular clips | Natsume Seisakusho Co., Ltd. | C-42-S-2 | |
polyurethane catheter (24-gauge indwelling needle) | MEDIKIT | 24G | Supercath Z4VTM, 24-gauge indwelling needle |
polyurethane catheter (18-gauge indwelling needle) | MEDIKIT | 18G | Supercath Z3VTM, 18-gauge indwelling needle |
8-0 monofilament string | Ethicon Suture | c-42-S-2 | PROLENE Polypropylene Suture, Repair the incision with the suture |