En mus modell av arteriell restenos: tekniska aspekter av femoral Wire Skada
Summary
Musen femoralisartären trådmodell skada av restenos är tekniskt utmanande. I detta protokoll visar vi de viktigaste tekniska detaljer avgörande för framgångsrikt utföra trådskada att framkalla konsekvent neointima för studier av restenos.
Abstract
Hjärt-kärlsjukdom orsakad av åderförkalkning är den vanligaste dödsorsaken i västvärlden. Förträngning av kärllumen, på grund av aterosklerotisk plackutveckling eller det upplösande av etablerade plack, avbryter normala blodflödet som leder till olika följdsjukdomar såsom hjärtinfarkt och stroke. I kliniken endovaskulära procedurer såsom angioplastik vanligen utförs för att återuppta lumen. Emellertid dessa behandlingar oundvikligen skadar kärlväggen liksom det vaskulära endotelet, utlöser en överdriven läkningssvar och utveckling av en neointimal plack som sträcker sig in i lumen orsakar kärl restenos (åter-förträngning). Restenos fortfarande en viktig orsak till misslyckande endovaskulära behandlingar för åderförkalkning. Således prekliniska djurmodeller för restenos är oerhört viktigt för att undersöka de patofysiologiska mekanismer samt translationell förhållningssätt till kärlinterventioner. Bland flera murina experimejömässig modeller, är lårbensartären trådskada allmänt accepterad som den mest lämpliga för studier av post-angioplastik restenos, eftersom det är mycket lik den angioplastik förfarande som skadar både endotel och kärlväggen. Men många forskare har svårt att utnyttja denna modell på grund av dess höga grad av tekniska svårigheter. Detta beror främst på en metalltråd måste sättas in i lårbensartären, vilket är ungefär tre gånger tunnare än tråd, för att generera tillräckligt med skada för att inducera framträdande neointima. Här beskriver vi de viktigaste kirurgiska detaljerna för att effektivt lösa de stora tekniska svårigheter av denna modell. Genom att följa de presenterade procedurer, utför blir musen lårbensartären trådskada lättare. När familiarized, kan hela förfarandet kan slutföras inom 20 minuter.
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
Proceduren trådskada är tillämplig på alla stammar av möss så länge deras anatomiska strukturer är liknande. 4 I denna uppsats har vi använt manligt C57BL / 6 möss med en ålder av 12-16 veckor. Som vi har lärt oss av våra förstudier, lårbens artärerna hos möss yngre än 10 veckor är ofta så små att trådinför är ganska utmanande. Å andra sidan, är tråd insättning hos möss äldre än 16 veckor är tekniskt enklare men tenderar att resultera i mer varierande neointimal hyperplasi. Hon…
Divulgazioni
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 |
Riferimenti
- 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).
