Summary

동맥 재 협착의 쥐 모델 : 대퇴 와이어 부상의 기술적 측면

Published: March 10, 2015
doi:

Summary

재 협착 마우스 대퇴 동맥 와이어 손상 모델 기술적 도전이다. 이 프로토콜에서 우리는 성공적으로 재 협착의 연구에 대한 일관성있는 신생 내막을 유도하는 와이어 부상을 수행하기위한 주요 기술 세부 사항은 필수 보여줍니다.

Abstract

아테롬성 동맥 경화증으로 인한 심장 혈관 질환은 선진국에서 사망의 주요 원인이다. 동맥 경화 반으로 인해 개발 성립 플라크 파열로, 혈관 내강 좁아, 심근 경색이나 뇌졸중 등의 각종 합병증 선도 정상적인 혈류를 중단. 이러한 혈관 성형술과 같은 병원 혈관 절차에서 일반적으로 루멘을 다시 수행한다. 그러나, 이러한 치료법은 필연적 과도한 치유 반응과 혈관 재 협착 (재 협착)을 일으키는 루멘 내로 연장 내막 플라크의 발전을 유발, 혈관 벽뿐만 아니라, 혈관 내피 세포를 손상. 재 협착은 동맥 경화 혈관 내 치료 실패의 주요 원인이 남아있다. 따라서, 재 협착의 전임상 동물 모델은 병진 혈관 개입 접근법뿐만 아니라 병리 생리 학적 메카니즘을 조사하는 매우 중요하다. 여러 쥐 experime 중이 밀접하게 내피 세포와 혈관 벽을 모두 상해를당한 혈관 성형술 절차를 닮았다고 ntal 모델은 대퇴 동맥 와이어 부상 널리 후 혈관 성형술 재 협착의 연구에 가장 적합한으로 허용됩니다. 그러나, 많은 연구자들은 기술적 난이도 높은 수준으로이 모델을 사용하는 어려움이있다. 이 금속 선재가 눈에 띄는 신생 내막을 유도하기에 충분한 손상을 생성하기 위해, 약 와이어보다 3 배 더 얇은 대퇴 동맥에 삽입 될 필요가 있기 때문에 주로이다. 여기서 우리는 효율적으로이 모델의 주요 기술적 인 어려움을 극복하기 위해 필수적인 외과 세부 사항을 설명합니다. , 제시된 절차에 따라 수행함으로써 마우스 대퇴 동맥 와이어 부상이 쉽게된다. 친숙하면 전체 공정을 20 분 내에 완료 될 수있다.

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

참고 : 윤리 문 : 모든 절차는 위스콘신 대학에서 기관 동물 케어 및 사용위원회에 의해 승인 된 실험 동물의 관리 및 사용을위한 설명서 (국립 아카데미 프레스, 8 판, 2011), 및 프로토콜을 준수합니다. 모든 수술 (유량 2 mL / 분, 흡입을 통해) 이소 플루 란 마취 하에서 수행하고, 모든 노력은 고통을 최소화 하였다. 동물은 점차적으로 CO 2로 채워진 챔버에서 안락사시켰다. <p class="jove_title…

Representative Results

수술을 다음과 같은 네 가지 주, 와이어 부상 대퇴 동맥을 수확하고 신생 내막 형성을 분석하는 파라핀 블록 표본을합니다. 상술 한 바와 같이 전신 마취를 유도한다. 바로 가슴을 열고 좌심실에 20 게이지 나비 바늘을 삽입합니다. 주입 병에 선을 연결합니다. 4 % 파라 포름 알데히드 (일반적으로 10 ~ 20 ml의 각) 다음 PBS의 점적 주입을 통해 관류 고정을 수행합니다. 동물은 다음 와이어 부상 C…

Discussion

와이어 부상 절차는, 우리가 12~16주의 연령 수컷 C57BL / 6 마우스를 사용하는만큼 그 해부학 적 구조가 유사한 된 바와 같다.이 논문 4 생쥐 균주 모두에 적용 가능하다. 우리가 우리의 예비 연구에서 배운 바와 같이 10 주 미만 쥐의 대퇴 동맥은 종종 와이어 삽입은 매우 도전 너무 작습니다. 한편, 16주보다 이전 마우스에서 와이어 삽입 기술적 쉽지만 이상의 가변 신생 내막 과형성 초래하는…

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

  1. 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).
  2. Hui, D. Y. Intimal hyperplasia in murine models. Curr Drug Targets. 9 (3), 251-260 (2008).
  3. Ferns, G. A., Avades, T. Y. The mechanisms of coronary restenosis: insights from experimental models. Int J Exp Pathol. 81 (2), 63-88 (2000).
  4. 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).
  5. Xu, Q. Mouse models of arteriosclerosis: from arterial injuries to vascular grafts. Am J Pathol. 165 (1), 1-10 (2004).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Fu, Y., Duru, E. A., Davies, M. G. Effect of metabolic syndrome on the response to arterial injury. J Surg Res. , (2014).
  9. 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).
  10. Cooley, B. C. Mouse strain differential neointimal response in vein grafts and wire-injured arteries. Circ J. 71 (10), 1649-1652 (2007).
  11. 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).

Play Video

Cite This Article
Takayama, T., Shi, X., Wang, B., Franco, S., Zhou, Y., DiRenzo, D., Kent, A., Hartig, P., Zent, J., Guo, L. A Murine Model of Arterial Restenosis: Technical Aspects of Femoral Wire Injury. J. Vis. Exp. (97), e52561, doi:10.3791/52561 (2015).

View Video