Ein Mausmodell von arterieller Restenose: Technische Aspekte der Femoral Draht Injury
Summary
Die Maus Femoralarterie Drahtverletzungsmodell der Restenose ist technisch anspruchsvoll. In diesem Protokoll zeigen wir die wichtigsten technischen Details unerlässlich für die erfolgreiche Durchführung von Draht Verletzung konsequente Neointima für Studien der Restenose zu induzieren.
Abstract
Kardiovaskuläre Erkrankungen durch Arteriosklerose ist die häufigste Todesursache in der entwickelten Welt. Einengung des Gefäßlumens, aufgrund atherosklerotischen Plaque Entwicklung oder dem Aufbrechen der etablierten Plaques, unterbricht den normalen Blutfluss führt zu verschiedenen Begleiterkrankungen wie Herzinfarkt und Schlaganfall. In der Klinik endovaskulären Verfahren wie Angioplastie werden üblicherweise durchgeführt, um den Hohlraum wieder zu öffnen. Jedoch haben diese Behandlungen unvermeidbar beschädigt die Gefßwand sowie die Gefäßendothel Auslösen eines übermäßigen Heilungsreaktion und die Entwicklung einer neointimalen Plaque, die in das Lumen verursacht Gefäß Restenose (Wiederverengung) erstreckt. Restenose bleibt eine Hauptursache für Versagen endovaskulären Behandlungen für Atherosklerose. Somit sind vorklinischen Tiermodellen von Restenose für die Untersuchung der pathophysiologischen Mechanismen sowie Translationsansätze Gefäßinterventionen von entscheidender Bedeutung. Unter mehreren murinen Experimental Modellen wird Femoralarterie Drahtverletzung gilt als die am besten geeignete für die Untersuchung der Restenose nach Angioplastie akzeptiert, weil es ähnelt der Angioplastie-Verfahren, die sowohl Endothel und Gefäßwand verletzt. , Haben viele Forscher jedoch Schwierigkeiten Verwendung dieses Modell aufgrund seiner hohen technischen Schwierigkeitsgrad. Dies ist vor allem, weil ein Metalldraht muss in die Oberschenkelarterie, die etwa dreimal geringer als die Draht eingeführt werden, um eine ausreichende Verletzungen erzeugen prominente Neointima induzieren. Hier beschreiben wir die wesentlichen chirurgischen Details, die wichtigsten technischen Schwierigkeiten dieses Modells effektiv zu überwinden. Indem Sie die vorgestellten Verfahren, die Durchführung der Maus Femoralarterie Drahtverletzung wird einfacher. Sobald vertraut, kann das gesamte Verfahren innerhalb von 20 Minuten abgeschlossen werden.
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
Der Draht Verletzungsverfahren ist für alle Stämme von Mäusen, solange ihre anatomischen Strukturen sind ähnlich. 4 In diesem Dokument verwendet man männliche C57BL / 6-Mäuse mit einem Alter von 12-16 Wochen. Wie wir von unseren Vorstudien gelernt, sind die Oberschenkelarterien von Mäusen, die jünger als 10 Wochen oft so klein, dass Drahteinführung ist eine ziemliche Herausforderung. Andererseits ist Drahteinsetzlöcher in Mäusen, die älter als 16 Wochen technisch einfacher, aber neigt dazu, in var…
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).
