動脈再狭窄のマウスモデル：大腿ワイヤー傷害の技術的な側面
Summary
再狭窄のマウス大腿動脈ワイヤ傷害モデルは、技術的に困難である。このプロトコルでは、我々は成功し、再狭窄の研究のための一貫性の新生内膜を誘導するために、ワイヤ傷害を実施するための不可欠なキー技術的な詳細を示している。
Abstract
アテローム性動脈硬化症により引き起こされる心血管疾患は、先進国における死亡の主な原因である。動脈硬化性プラークの開発や確立プラークの破裂による血管内腔の狭窄は、このような心筋梗塞や脳卒中などの様々な病的状態につながる正常な血流を遮断する。診療所では、そのような血管形成術などの血管内の手順は、一般的に内腔を再度開くために行われている。しかし、これらの治療は、必然的に、過剰な治癒反応と血管狭窄（再狭窄）を引き起こすルーメン内に延びて、新生内膜プラークの発達を誘発する、血管壁、ならびに血管内皮を損傷する。再狭窄は、アテローム性動脈硬化症のための血管内治療の失敗の主要な原因である。したがって、再狭窄の前臨床動物モデルは、病態生理学的機序ならびに脈管介入翻訳アプローチを調査するために極めて重要である。いくつかのネズミexperimeうち、それは密接に内皮および血管壁の両方を傷つける血管形成術に似ているので、NTALモデルは、大腿動脈ワイヤ傷害は広く血管形成術後の再狭窄の研究のために最も適していると認められている。しかし、多くの研究者が、技術的難易度の高い程度に、このモデルを利用して困難である。金属ワイヤが顕著新生を誘導するのに十分な損傷を生成するために、ワイヤの約3倍薄い大腿動脈に挿入する必要があるため、これは主にある。ここでは、効果的に、このモデルの主要な技術的困難を克服するために不可欠の手術の詳細を説明します。 、提示された手順に従って実行することによって、マウスの大腿動脈ワイヤ傷害が容易になる。慣れた後、全体の手順は、20分以内に完了することができる。
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
ワイヤ傷害手順は、我々は12-16週齢の雄C57BL / 6マウスを使用する限り、それらの解剖学的構造が類似しているように4本研究では、マウスのすべての株に適用可能である。私たちは私たちの予備的研究から学んだように、10週より若いマウスの大腿動脈は、多くの場合、線挿入は非常に困難であることが非常に小さい。一方、16週間以上経過したマウスにおける電線挿入は、技術的に容?…
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).
