Un modelo murino de restenosis arterial: Aspectos Técnicos del femoral Lesiones alambre
Summary
El modelo de lesión de alambre arteria femoral de ratón de la reestenosis es técnicamente difícil. En este protocolo se muestran los detalles técnicos clave esencial para llevar a cabo con éxito la lesión de alambre para inducir neointima consistente para estudios de reestenosis.
Abstract
La enfermedad cardiovascular causada por la aterosclerosis es la causa principal de muerte en el mundo desarrollado. El estrechamiento de la luz del vaso, debido al desarrollo de la placa aterosclerótica o la ruptura de placas establecidos, interrumpe el flujo normal de la sangre que conduce a diversas morbilidades, tales como infarto de miocardio y accidente cerebrovascular. En los procedimientos endovasculares clínicas como la angioplastia se realizan comúnmente para reabrir el lumen. Sin embargo, estos tratamientos dañan inevitablemente la pared del vaso, así como el endotelio vascular, la activación de una respuesta de cicatrización excesiva y el desarrollo de una placa neointimal que se extiende en el lumen del vaso que causan la reestenosis (re-estrechamiento). La restenosis sigue siendo una causa importante de fracaso de los tratamientos endovasculares para la aterosclerosis. Por lo tanto, los modelos animales preclínicos de reestenosis son de vital importancia para la investigación de los mecanismos fisiopatológicos, así como de la traducción se acerca a las intervenciones vasculares. Entre varios EXPERIME murinomodelos NTAL, lesiones alambre arteria femoral es ampliamente aceptado como el más adecuado para estudios de reestenosis post-angioplastia porque se parece mucho al procedimiento de angioplastia que daña tanto el endotelio y la pared del vaso. Sin embargo, muchos investigadores tienen dificultades para la utilización de este modelo debido a su alto grado de dificultad técnica. Esto es principalmente porque un alambre de metal tiene que ser insertado en la arteria femoral, que es aproximadamente tres veces más delgado que el alambre, para generar suficiente para inducir la lesión neoíntima prominente. A continuación, describimos los detalles quirúrgicos esenciales para superar de manera efectiva las principales dificultades técnicas de este modelo. Siguiendo los procedimientos presentados, la realización de la lesión de alambre de la arteria femoral del ratón se vuelve más fácil. Una vez familiarizado, todo el procedimiento puede ser completado dentro de 20 min.
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
El procedimiento lesión alambre es aplicable a todas las cepas de ratones, siempre y cuando sus estructuras anatómicas son similares. 4 En este trabajo, hemos utilizado macho C57BL / 6 ratones con una edad de 12 a 16 semanas. Como hemos aprendido de nuestros estudios preliminares, las arterias femorales de ratones más jóvenes de 10 semanas son a menudo tan pequeña que la inserción del alambre es todo un reto. Por otro lado, la inserción del alambre en ratones de más de 16 semanas es técnicamente más…
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).
