Мышиные модели для взяток Атеросклероз
Summary
Мы описываем наши протоколы для мыши трансплантата arteriosclerois (GA) моделей, которые включают вмешательство сегменте судна мышь в получателем же инбредной линии. По обратным скрещиванием дополнительных генетических изменений в сосуд донора, модель может оценить влияние специфических генов в GA.
Abstract
Привитые arteriosclerois (GA), также называемый аллотрансплантата васкулопатию, это патологическое поражение, которое развивается в течение месяцев и даже лет в пересаженных органов характеризуется диффузной, окружные стеноз всего дерева сосудистого трансплантата. Наиболее важным компонентом патогенеза GA является распространение гладких мышц-подобных клеток в интиме. Когда человек сегментов коронарных артерий вставлен в инфра-почечной аорты иммунодефицитных мышей, интим может расширяться в ответ на восприимчиво переданы Т-клетки человека аллогенной к донорской артерии или экзогенный человеческого IFN-γ в отсутствие Т-клетках человека. Взаиморасположение мышь аорты от одного штамма в другой штамма-реципиента мышь ограничена в качестве модели хронического отторжения в организме человека, так как острый клеточный ответ об отклонении в этой модели мыши полностью устраняет все доноров полученные клетки сосудов из привитого течение двух-трех недель. Недавно мы разработали два новых мУз модели, чтобы обойти эти проблемы. Первая модель предполагает вмешательство судна сегмент от самца мыши в женский получателем же инбредной линии (C57BL/6J). Отторжения трансплантата в этом случае направлено только против минорных антигенов гистосовместимости, кодируемый хромосомой Y (в настоящее время в мужской, но не женщин) и реакции отторжения, который наступает достаточно ленивы, чтобы сохранить доноров полученные клетки гладких мышц в течение нескольких недель. Вторая модель включает в себя промежуточные артерии сегмент от дикого типа донор мыши C57BL/6J в хозяина мыши той же самой линии и пол, который испытывает недостаток рецептора IFN-γ с последующим введением мышь IFN-γ (доставляется через заражение мышей печень с аденовирусной вектора. Там нет отказа в этом случае, как донора и реципиента мышей той же линии и пола, но донором гладкомышечных клеток размножаться в ответ на цитокины хозяина в то время как клетки, полученные, не имея рецепторовэтого цитокина, не реагируют. По обратным скрещиванием дополнительных генетических изменений в сосуд доноров, обе модели могут быть использованы для оценки влияния специфических генов на прогрессирование ГА. Здесь мы описываем подробные протоколы для наших мышиных моделях GA.
Introduction
Привитые arteriosclerois (GA), также называемый аллотрансплантата васкулопатию, это патологическое поражение, которое развивается в течение месяцев и даже лет в пересаженных органов характеризуется диффузной, окружные стеноз всего дерева сосудистого трансплантата 7. На ранних стадиях может привести к эксцентричным и координационных стеноза, которые являются более очевидными в артериях, таким образом, более напоминающий стеноза видели в обычных атеросклероза. Просвет потери трансплантата результаты сосуды от интимных расширение за счет инфильтрации хост Т-клеток и макрофагов и особенно накопление внеклеточного матрикса и гладкие мышцы-подобных клеток происходит от трансплантата, хоста или оба 5, 13, 19, которые неадекватно компенсироваться по внешнему ремоделирования сосудов. В сердечных трансплантатов, наиболее клинически значимыми поражениями являются те, в эпикардиальной интрамиокардиальной и коронарных артерий. В конечном счете, GA коронарных артерий вызывает ишемические сердечной недостаточности. ГА является основной причиной сердечных конце грКормовая потерь. Стенозами GA остановиться на линии шва, сильно причастности хозяина на трансплантат аллоантигенам в патогенезе и ведущих нам классифицировать GA как форма хронического отторжения 3. Тем не менее, другие формы повреждения артерий может увеличить риск Г.А., либо за счет увеличения чистого бремя травм или усилением и / или модулирования аллоимунный ответа. Эндотелиальных клеток (ЭК) подкладка артерий трансплантата сохраняется в человеческой GA и самый поверхностный регионах, прилегающих к интиму подкладка ЕС является местом наиболее сильно проникли хозяина полученных IFN-γ-производители Т-клеток и макрофагов, 11, в некоторых пациентов GA связан с развитием конкретных доноров аллоантитела, которые связываются с трансплантат EC 16, но сосуды не наблюдается заметных признаков фибриноидный некроз, характерный острый антитело-опосредованной отказ 11.
Наиболее важным компонентом патогенеза ГАпролиферации гладких мышц-подобных клеток в интиме, если этот процесс можно остановить, Джорджия вряд ли будет прогрессировать. Предыдущая работа из нашей группы показал, что из человека интим сегментов коронарных артерий вмешался в инфра-почечная аорты иммунодефицитных мышей расширяться в ответ на восприимчиво переданы Т-клетках человека аллогенной к артерии донора и что этот процесс может быть запрещена путем нейтрализации человеческого IFN- γ 18. Кроме того экзогенный человеческого IFN-γ может привести интимных (и медиальной) клеток гладких мышц сосудов (VSMC) пролиферации этих артериальных трансплантатов в отсутствие Т-клетки человека 15, 17. (Важно отметить, что человека и мыши IFN-γ не пересекают видов, исключая косвенное воздействие на мышей хозяин в этой экспериментальной системе.) Эти гуманизированными мышиные модели имеют преимущество сводный Т-клеток человека / сосудистые взаимодействия клеток и интимную поражения в основном состоит из человеческих (т.е. трансплантат производных), клеткикак было отмечено в клинических образцах, но они полностью не повторять от клинической ситуации, потому что они игнорируют роль хоста макрофагов и, возможно, другие типы клеток, участвующих в клинических поражений трансплантации. Традиционной модели мыши этого процесса теоретически может решить эту проблему, в дополнение к ограничениям гуманизированного модель с привлечением полной иммунной системы хозяина и предоставление дополнительных преимущество, что позволяет сила мыши генетические подходы должны применяться к GA. Два наиболее широко используемых моделей мыши включать гетеротопической трансплантации сердца и трансплантации ортотопический артерии 1. Поражений, которые развиваются в артериях гетеротопической трансплантатов сердца в значительной степени состоят из клеток хозяина, вероятно костномозгового происхождения, в то время интимной клетки артерий в человеческих трансплантатов сердца преимущественно привитых происхождения 5, 13, 19. Это значительное различие, которое привело нас к разработке альтернативных моделей мыши. Взаиморасположениемышь аорты от одного штамма в другой штамма-реципиента мышь еще более ограничен в качестве модели хронического отторжения в организме человека, так как острый клеточный ответ об отклонении в этой модели мыши полностью устраняет все донор полученные клетки сосудов из привитого течение двух-трех 19 недель. Следовательно, последующие изменения заметны и в сегменте вмешался судно исключительно ответа клеток-хозяев, которые заселили decellularized судна эшафот, создавая очень искусственной ситуации ограниченное значение в качестве модели для изменения в сосудах трансплантата, которые происходят в клинике. Недавно мы разработали две новые модели мыши, чтобы обойти эти проблемы 21. Первая модель предполагает вмешательство судна сегмент от самца мыши в женский получателем же инбредной линии (C57BL/6J). Вторая модель включает в себя промежуточные артерии сегмента от дикого типа донора мыши C57BL/6J в хозяина мыши той же линии, что и пол не хватает RECeptor для IFN-γ (IFN-Гд-KO) с последующим введением мышь IFN-γ (поставляются инфекция печени мышей с аденовирусной вектора. Здесь мы описываем подробные протоколы и преимущества наших моделей мышей GA.
Protocol
Representative Results
Discussion
Описанные протоколы ориентированы на мышиных моделях GA. Процедуры могут быть применены к другим трансплантат модели трансплантации. Эти модели включают гуманизированные ксенотрансплантата (т.е. человеку сегментов коронарных артерий вставлены в инфра-почечной аорты иммунодефиц…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана грантами NIH R01 HL109420 для WM и AHA 9320033N к LY.
Materials
| Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments (optional) |
| C57BL/6J (H-2b) | Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) | 000664 | Donor (5 weeks) Recipient (8-12weeks) |
| Ketamine Hydrochloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-2053 | Storage Solution(50 mg/ml) Working Solution(5 mg/ml) |
| Xylazine Sterile Solution | Lloyd Inc. | NADA# 139-236 | Storage Solution(100 mg/ml) Working Solution(1 mg/ml) |
| Ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-4396-01 | Storage Solution(100 mg/ml) Working Solution-oral (0.027 mg/ml) |
| Heparin Sodium | Sagent Pharmaceticals | NDC 25021-400 | Storage Solution(1000 U/ml) Working Solution(100 U/ml) |
| Saline solution (Sterile 0.9% Sodium Chloride) | CareFusion | AL4109 | |
| 0.9% Sodium Chloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-10 | To prepare the anesthetic |
| Petrolatum Ophthalmic Ointment | Dechra Veterinary Products | NDC 17033-211-38 | |
| Iodine Prep Pads | Triad Disposables, Inc. | NDC 50730-3201-1 | |
| Alcohol Prep Pads | McKesson Corp. | NDC 68599-5805-1 | |
| Microscope | Leica | MZ95 | |
| Micro Scissors | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5693 | |
| Spring Scissors | F.S.T | 15009-08 | To transect the aorta of donor or recipient |
| Extra Narrow Scissors | F.S.T | 14088-10 | |
| Needle Holder/Forceps | MICRINS | MI1542 | To hold the needle |
| Fine Forceps | F.S.T | 11254-20 | |
| Forceps | F.S.T | 11251-35 | |
| Standard Pattern Forceps | F.S.T | 11000-12 | |
| Forceps | F.S.T | 13011-12 | |
| LANCASTER Eye Speculum | Zepf Medical Instruments | 42-1209-07 | |
| Micro Vascular Clip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-6472 | |
| Micro Clip Applying Forceps With Lock | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5440 | |
| Black Polyamide Monofilament Suture | AROSurgical Instruments Corporation | Cat #T4A10Q07 | 10-0 suture, Needle=70 microns |
| Black Monofilament Nylon Suture | Syneture (Covidien) |
SN-1956 | 6-0 suture |
| Non-Woven Songes | McKesson Corp. | Reorder No. 94442000 | |
| 1 ml Syringe | BD | REF 309659 | |
| 3 ml Syringe | BD | REF 309657 | |
| 10 ml Syringe | BD | REF 309604 | |
| 18G 1 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305196 | |
| 25G 7/8, Hypodermic Needle | BD | REF 305124 | |
| 27G 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305109 | |
| 30G 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305106 | |
| Hearting Pad | Sunbeam | Z-1228-001 | |
| Trimmer | Wahl | 9854-500 | |
| Table 2. Specific reagents and equipment. |
Riferimenti
- George, J. F., Pinderski, L. J., Litovsky, S., Kirklin, J. K. Of mice and men: mouse models and the molecular mechanisms of post-transplant coronary artery disease. J. Heart Lung Transplant. 24, 2003-2014 (2005).
- Koulack, J., McAlister, V. C., MacAulay, M. A., Bitter-Suermann, H., MacDonald, A. S., Lee, T. D. Importance of minor histocompatibility antigens in the development of allograft arteriosclerosis. Clin. Immunol. Immunopathol. 80, 273-277 (1996).
- Libby, P., Pober, J. S. Chronic rejection. Immunity. 14, 387-397 (2001).
- Lorber, M. I., Wilson, J. H., Robert, M. E., Schechner, J. S., Kirkiles, N., Qian, H. Y., Askenase, P. W., Tellides, G., Pober, J. S. Human allogeneic vascular rejection after arterial transplantation and peripheral lymphoid reconstitution in severe combined immunodeficient mice. Transplantation. 67, 897-903 (1999).
- Minami, E., Laflamme, M. A., Saffitz, J. E., Murry, C. E. Extracardiac progenitor cells repopulate most major cell types in the transplanted human heart. Circulation. 112, 2951-2958 (2005).
- Mitchell, R. N. Allograft arteriopathy: pathogenesis update. Cardiovasc. Pathol. 13, 33-40 (2004).
- Mitchell, R. N. Graft vascular disease: immune response meets the vessel wall. Annu Rev Pathol. 4, 19-47 (2009).
- Nagano, H., Libby, P., Taylor, M. K., Hasegawa, S., Stinn, J. L., Becker, G., Tilney, N. L., Mitchell, R. N. Coronary arteriosclerosis after T-cell-mediated injury in transplanted mouse hearts: role of interferon-gamma. Am. J. Pathol. 152, 1187-1197 (1998).
- Nagano, H., Mitchell, R. N., Taylor, M. K., Hasegawa, S., Tilney, N. L., Libby, P. Interferon-gamma deficiency prevents coronary arteriosclerosis but not myocardial rejection in transplanted mouse hearts. J. Clin. Invest. 100, 550-557 (1997).
- Raisanen-Sokolowski, A., Glysing-Jensen, T., Koglin, J., Russell, M. E. Reduced transplant arteriosclerosis in murine cardiac allografts placed in interferon-gamma knockout recipients. Am. J. Pathol. 152, 359-365 (1998).
- Salomon, R. N., Hughes, C. C. W., Schoen, F. J., Payne, D. D., Pober, J. S., Libby, P. Human Coronary Transplantation-Associated Arteriosclerosis – Evidence for a Chronic Immune Reaction to Activated Graft Endothelial Cells. Am. J. Pathol. 138, 791-798 (1991).
- Scott, D. M., Ehrmann, I. E., Ellis, P. S., Chandler, P. R., Simpson, E. Why do some females reject males? The molecular basis for male-specific graft rejection. J. Mol. Med. 75, 103-114 (1997).
- Shimizu, K., Sugiyama, S., Aikawa, M., Fukumoto, Y., Rabkin, E., Libby, P., Mitchell, R. N. Host bone-marrow cells are a source of donor intimal smooth- muscle-like cells in murine aortic transplant arteriopathy. Nat. Med. 7, 738-741 (2001).
- Tellides, G., Pober, J. S. Interferon-gamma axis in graft arteriosclerosis. Circ. Res. 100, 622-632 (2007).
- Tellides, G., Tereb, D. A., Kirkiles-Smith, N. C., Kim, R. W., Wilson, J. H., Schechner, J. S., Lorber, M. I., Pober, J. S. Interferon-gamma elicits arteriosclerosis in the absence of leukocytes. Nature. 403, 207-211 (2000).
- Vassalli, G., Gallino, A., Weis, M., von Scheidt, W., Kappenberger, L., von Segesser, L. K., Goy, J. J. Alloimmunity and nonimmunologic risk factors in cardiac allograft vasculopathy. Eur. Heart J. 24, 1180-1188 (2003).
- Wang, Y., Bai, Y., Qin, L., Zhang, P., Yi, T., Teesdale, S. A., Zhao, L., Pober, J. S., Tellides, G. Interferon-gamma induces human vascular smooth muscle cell proliferation and intimal expansion by phosphatidylinositol 3-kinase dependent mammalian target of rapamycin raptor complex 1 activation. Circ. Res. 101, 560-569 (2007).
- Wang, Y., Burns, W. R., Tang, P. C., Yi, T., Schechner, J. S., Zerwes, H. G., Sessa, W. C., Lorber, M. I., Pober, J. S., Tellides, G. Interferon-gamma plays a nonredundant role in mediating T cell-dependent outward vascular remodeling of allogeneic human coronary arteries. Faseb J. 18, 606-608 (2004).
- Yacoub-Youssef, H., Marcheix, B., Calise, D., Thiers, J. C., Benoist, H., Blaes, N., Segui, B., Dambrin, C., Thomsen, M. Chronic vascular rejection: histologic comparison between two murine experimental models. Transplant. Proc. 37, 2886-2887 (2005).
- Yokota, T., Shimokado, K., Kosaka, C., Sasaguri, T., Masuda, J., Ogata, J. Mitogenic activity of interferon gamma on growth-arrested human vascular smooth muscle cells. Arterioscler. Thromb. 12, 1393-1401 (1992).
- Yu, L., Qin, L., Zhang, H., He, Y., Chen, H., Pober, J., Tellides, G., Min, W. AIP1 prevents graft arteriosclerosis by inhibiting IFN-γ-dependent smooth muscle cell proliferation and intimal expansion. Cir. Res. 109, 418-427 (2011).
