אינדוקציה של הפלאק טרשת עורקים באמצעות הפעלה של מינרלוקורטיקואידים הקולטנים בעכברים אפוליפופרוטאין E לקויה
Summary
אנו מתארים פרוטוקול לזירוז טרשת עורקים אצל שורש אבי העורקים ספקיות– / – עכברים שקיבלו עם דיאטה atherogenic, באמצעות שחרור רצוף של אלדוסטרון. שיטות לאפיון הרכב הפלאק מתוארים גם.
Abstract
טרשת עורקים היא עקב תגובה דלקתית כרונית המשפיעים על אנדותל כלי הדם, הוא קידום על ידי מספר גורמים כגון יתר לחץ דם, dyslipidemia וסוכרת. נכון להיום, אין ראיות כדי לתמוך תפקיד עבור מחזור אלדוסטרון כגורם סיכון להתפתחות של מחלות לב וכלי דם. מודלים מהונדס העכבר נוצרו ללמוד תהליכים תאית ומולקולרית שמוביל טרשת עורקים. כתב יד זה, אנו מתארים פרוטוקול מנצל תקינות של אלדוסטרון בעכברים– / – ספקיות ומייצר הפלאק טרשת עורקים בספריית הבסיס של אבי העורקים לאחר 4 שבועות של טיפול. אנו, לכן, ממחישים שיטה כימות ואפיון של נגעים טרשת עורקים ברמת הבסיס של אבי העורקים. הערך המוסף של אלדוסטרון אינפוזיה מיוצג על ידי הדור של עתיר השומנים ותאים דלקתיים התרדמה לאחר 4 שבועות של טיפול. נתאר בפירוט ההליכים מכתימים לכמת השומנים ותוכן מקרופאג בתוך הפלאק. ראוי לציין, ב פרוטוקול זה, אנו מבצעים לב רקמות-הטבעה ב- OCT כדי לשמר את antigenicity של רקמת הלב וכדי להקל על detectability של אנטיגנים של עניין. ניתוח של פנוטיפ הפלקיו מייצג גישה חוקית ללמוד הפתופיזיולוגיה של התפתחות טרשת עורקים, וכן לזיהוי מטרות תרופתי חדשניים לפיתוח תרופות אנטי-atherogenic.
Introduction
טרשת עורקים הוא אחד הגורמים העיקריים לתמותה ותחלואה ברחבי העולם1. הוא מאופיין על-ידי מצב דלקתי כרוני שבו כלי הדם הם הסתננו ליפידים, לויקוציטים הקובעות את היווצרות הפלאק טרשת עורקים. הרוב המכריע של אירועי לב חריפה משויכות אירועים קדחת עקב קרע פלאק. שלטי נוטה להיקרע מוגדרים “פגיע”, מאופיינים על ידי חדירה מוגברת של לויקוציטים הפרו דלקתיים, גרעין נמק כיפה סיבית דק2. בעשרות השנים האחרונות, מחקרים קליניים וניסויים הבהירו הפתופיזיולוגיה המורכבת של המחלה. מספר מודלים בעלי חיים משמשים כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים המעורבים אינדוקציה של טרשת עורקים3. כיום, העכבר הוא המין הנפוצות ביותר לחקר טרשת עורקים למרות כמה הבדלים תלויי מין הקיים שלה פתופסיולוגיה לעומת בני אדם. בפרט, במחזור הכולסטרול מורכבת בעיקר על ידי ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה (עם מאפיינים antiatherogenic) במודלים של העכבר, ואילו אצל בני אדם במחזור כולסטרול בעיקר מועבר כמו ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה (LDL), כנראה ייצוג הסיבה העיקרית למה עכברים פראי-סוג לא לפתח טרשת עורקים ספונטני4. יתר על כן, פראי סוג עכברים הם בדרך כלל עמידים בפני ספיגת כולסטרול מן הדיאטה, ואילו בני אדם לספוג בסביבות 50% כולסטרול תזונתיים4. כדי להתגבר על מגבלות אלה, נוצרו מספר מודלים מהונדס גנטית עכבר. עכבר אפוליפופרוטאין E – לקויה (ספקיות−/−) ועכבר לקויה – קולטן LDL (−/LDLr−) נמצאים בשימוש נרחב. דיאטה עתירת שומן כולסטרול גבוה, עכברים− −/ספקיות להתפתח פלאק יותר במהירות בהשוואה לעכברים−−/LDLr, וכי מסיבה זו, הוא השימוש של ספקיות עכברים− −/ נפוצה יותר מזו של LDLr−/−עכברים5,6. העכברים− −/ספקיות לפתח נגעים בכל שלב של טרשת עורקים, דומות לאלה שנמדדו בבני אדם, למרות הפלאק העכבר אינם מראים על פנוטיפ לא יציב7. באופן כללי, ספקיות עכברים− −/באופן ספונטני לפתח טרשת עורקים, תהליך זה מואץ עם הדיאטה המערבית3. ניתן להעריך את חומרת טרשת עורקים ברמה של בעורק, ריאות, הירך עורק brachiocephalic ואת שורש אבי העורקים6. בפרט, בסיס אב העורקים מייצג אתר אנטומי נוטה לפתח התרדמה בעכברים. מסיבה זו, זה מנהג נפוץ כדי להעריך את היווצרות הפלאק טרשת עורקים באזור זה.
מספר מחקרים הראו שכי אלדוסטרון הוא מעורב בפיתוח של טרשת עורקים8,9,10. אלדוסטרון אינפוזיה אצל ספקיות−/− עכברים שקיבלו תזונה atherogenic מאיצה את התפתחות שורש אבי העורקים התרדמה גרימת היווצרות הפלאק מודלק ועשיר השומנים10.
לסיכום, אנו מתארים פרוטוקול כולל אלדוסטרון אינפוזיה, דיאטה atherogenic האכלה, ההטמעה של רקמות הלב, כימות ואפיון של טרשת עורקים בעכברים– / – ספקיות. הליך זה מקדם מערך יעיל של הפלאק טרשת עורקים מודלק, השומנים-עשיר והוא מייצג את מודל ערך עבור המחקר של atherogenesis.
Protocol
Representative Results
Discussion
טרשת עורקים היא הפרעה דלקתית כרונית המשויך כלי שיט גדולים ובינוניים, מעורבים האינטראקציות בין סוגי תאים מרובים, כגון מקרופאגים, לימפוציטים, תאי אנדותל, תאי שריר חלק1. למרות המגבלות של מודלים atherogenic מאתר, גוף גדול של ראיות על תהליך טרשת עורקים הינה זמינה. מודלים אלה יש יתרון במה?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענקים איטלקי משרד הבריאות (החיפוש אחר Corrente, GR-2009-1594563 ו- PE-2011-02347070 כדי קונליס)
Materials
| Adjusted calories diet (42 % from fat) | Envigo | TD.88137 | atherogenic diet |
| Osmotic minipump with filling tube | Alzet | model 1004 | for continous realase |
| Aldosterone | SIGMA | A9477 | hormone |
| Ethanol | SIGMA | 34852-M | solvent |
| Alchol Preps saturated with 70 % Isopropyl Alcohol | Kendal Webcol | 6818 | Disinfectant |
| Surgery wire (Vicryl 6.0) | Demas | 500004 | surgery |
| 10% Povidone/iodine ointment | Aplicare-Meriden | 52380-0026-1 | Antiseptic |
| Formalin 10% | SIGMA | HT5012 | to fix vascolature |
| Cryomold | Bio-Optica | 07-MP1515 | for embedding |
| O.C.T. Compound | Sakura Finetek | 4583 | for embedding |
| Cryostat | Leica | CM1900 | instrument for sectioning |
| Dulbecco's Phosphat Buffered Saline | Aurogene | AU-L0615-500 | buffer solution |
| Adhesion Slides Polysine | VWR | 631-0107 | microscope glasses |
| Cover Glasses | Bio-Optica | 72015 | cover glasses |
| Formaldehyde 37% | SIGMA | 252549 | solvent |
| Oil Red O solution (0.5 % in isopropanol) | SIGMA | O1391 | staining solution |
| Mayer’s Hematoxylin | SIGMA | MHS32 | staining solution |
| Lithium Carbonate | SIGMA | 62470 | washing buffer |
| Acqueous Mounting Medium | Thermo Scientific | TA-125-AM | mounting solution |
| Acetone | SIGMA | 179124 | solvent |
| Phosphomolybdic acid solution | SIGMA | HT153 | for hystology |
| Direct Red 80 (Picrosirius Red) | SIGMA | 365548 | staining solution |
| Bio Clear (clearing agent of terpene origin) | Bio-Optica | 06-1782D | product for the preparation of histological samples |
| Eukitt Quick Hardening mounting medium (Poly(butyl methacrylate-co-methyl methacrylate) | SIGMA | 3989 | mounting solution |
| Sodium Dodecyl Sulfate | Fluka | 71725 | powder |
| Hydrogen Peroxide solution (30 %) | SIGMA | H1009 | solution |
| Vectorstain ABC KIT including: anti-rabbit IgG ABC, normal rabbit serum, Secondary-biotinylated Anti-Rat IgG , | Vector Laboratories | PK-6100 | staining solution |
| 3-amino-9-ethylcarbazole | Vector Laboratories | SK-4200 | staining solution |
| Mac3 antibody | BD Biosciences | 553322 | antibody |
| ImagePro Premier 9 | Media Cybernetics | 050910000-2534 | software to analyze images |
References
- Ross, R. Atherosclerosis–an inflammatory disease. New England Journal of Medicine. 340 (2), 115-126 (1999).
- Lafont, A. Basic aspects of plaque vulnerability. Heart. 89 (10), 1262-1267 (2003).
- Getz, G. S., Reardon, C. A. Animal models of atherosclerosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 32 (5), 1104-1115 (2012).
- Bentzon, J. F., Falk, E. Atherosclerotic lesions in mouse and man: is it the same disease?. Current Opinion in Lipidology. 21 (5), 434-440 (2010).
- Getz, G. S., Reardon, C. A. Do the Apoe-/- and Ldlr-/- Mice Yield the Same Insight on Atherogenesis?. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (9), 1734-1741 (2016).
- Emini Veseli, B., et al. Animal models of atherosclerosis. European Journal of Pharmacology. 816, 3-13 (2017).
- Schwartz, S. M., Galis, Z. S., Rosenfeld, M. E., Falk, E. Plaque rupture in humans and mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 27 (4), 705-713 (2007).
- de Rita, O., Hackam, D. G., Spence, J. D. Effects of aldosterone on human atherosclerosis: plasma aldosterone and progression of carotid plaque. Canadian Journal of Cardiology. 28 (6), 706-711 (2012).
- Ivanes, F., et al. Aldosterone, mortality, and acute ischaemic events in coronary artery disease patients outside the setting of acute myocardial infarction or heart failure. European Heart Journal. 33 (2), 191-202 (2012).
- McGraw, A. P., et al. Aldosterone increases early atherosclerosis and promotes plaque inflammation through a placental growth factor-dependent mechanism. Journal of the American Heart Association. 2 (1), e000018 (2013).
- Rittie, L. Method for Picrosirius Red-Polarization Detection of Collagen Fibers in Tissue Sections. Methods in Molecular Biology. 1627, 395-407 (2017).
- Caprio, M., et al. Functional mineralocorticoid receptors in human vascular endothelial cells regulate intercellular adhesion molecule-1 expression and promote leukocyte adhesion. Circulation Research. 102 (11), 1359-1367 (2008).
- Marzolla, V., et al. Essential role of ICAM-1 in aldosterone-induced atherosclerosis. International Journal of Cardiology. 232, 233-242 (2017).
