Ein Calciumphosphat-induziertes Maus-Bauchaortenaneurysma-Modell

Summary

Dieses Protokoll beschreibt ein Calciumphosphat-induziertes Bauchaortenaneurysma (AAA) Mausmodell, um die pathologischen Merkmale und molekularen Mechanismen von AAAs zu untersuchen.

Abstract

Ein Bauchaortenaneurysma (AAA) ist eine lebensbedrohliche Herz-Kreislauf-Erkrankung, die weltweit auftritt und durch eine irreversible Erweiterung der Bauchaorta gekennzeichnet ist. Derzeit werden mehrere chemisch induzierte murine AAA-Modelle verwendet, die jeweils einen anderen Aspekt der Pathogenese von AAA simulieren. Das Calciumphosphat-induzierte AAA-Modell ist ein schnelles und kostengünstiges Modell im Vergleich zu den Angiotensin-II- und Elastase-induzierten AAA-Modellen. Die Anwendung von CaPO_4-Kristallen auf die Aorta der Maus führt zu elastischem Faserabbau, Verlust glatter Muskelzellen, Entzündungen und Kalziumablagerungen im Zusammenhang mit Aortendilatation. In diesem Artikel wird ein Standardprotokoll für das CaPO 4-induzierte AAA-Modell vorgestellt. Das Protokoll umfasst die Materialvorbereitung, die chirurgische Anwendung des CaPO₄ auf die Adventitia der infrarenalen Bauchaorta, die Entnahme von Aorten zur Visualisierung von Aortenaneurysmen und histologische Analysen an Mäusen.

Introduction

Ein Bauchaortenaneurysma (AAA) ist eine tödliche kardiovaskuläre Erkrankung, die durch eine dauerhafte Erweiterung der Bauchaorta gekennzeichnet ist, mit hohen Sterblichkeitsraten nach einer Ruptur. AAA ist mit Alterung, Rauchen, männlichem Geschlecht, Bluthochdruck und Hyperlipidämie^{assoziiert 1}. Es wurde gezeigt, dass mehrere pathologische Prozesse zur AAA-Bildung beitragen, einschließlich extrazellulärer Matrixfaserproteolyse, Immunzellinfiltration und Verlust von vaskulären glatten Muskelzellen. Derzeit sind die pathologischen Mechanismen von AAA schwer fassbar, und es gibt keine bewährten Medikamente zur Behandlung von AAA¹. Die Erforschung der menschlichen AAA ist aufgrund der Existenz weniger menschlicher Aortenproben begrenzt; Daher wurden mehrere chemische Modifikationsinduzierte tierische AAA-Modelle etabliert und weit verbreitet, einschließlich subkutaner Angiotensin II (AngII) -Infusion, perivaskulärer oder intraluminaler Elastase-Inkubation und perivaskulärer Calciumphosphatanwendung². Ein häufig verwendetes Mausmodell ist die Anwendung von Calciumphosphat (CaPO₄) auf die Adventitia der infrarenalen Bauchaorta, die kostengünstig ist und keine genetische Veränderung erfordert.

Die direkte periaortale Applikation von CaCl₂ auf die Halsschlagader von Kaninchen zur Induktion einer aneurysmatischen Veränderung wurde ursprünglich von Gertz et ^al.3 berichtet und später auf die Bauchaorten von Mäusen angewendet. Das Modell wurde von Yamanouchi et al. entwickelt, um die Aortendilatation unter Verwendung von CaPO 4-Kristallen in Mäusen^zu beschleunigen₄. Die Infiltration von CaPO₄ in die Aorten von Mäusen rekapituliert viele pathologische Merkmale, die bei menschlichen AAAs beobachtet wurden, einschließlich tiefgreifender Makrophageninfiltration, extrazellulärem Matrixabbau und Kalziumablagerung. Die Risikofaktoren für menschliche AAA, wie Hyperlipidämie, erhöhen auch CaPO 4-induzierte AAA bei Mäusen⁵. Im Gegensatz zu AngII-perfusionsinduzierter AAA bei ApoE-/- oder LDLR-/- Mäusen tritt CaPO ^4-induzierte AAA in der infrarenalen Aortenregion auf, die menschliche AAA nachahmt. Derzeit wird diese Methode häufig angewendet, um die Anfälligkeit für die Entwicklung von AAA bei genetisch veränderten Mäusen zu bewerten und die Anti-AAA-Wirkungen von Medikamenten^{zu bewerten 6,7}.

Protocol

Tierstudien wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Institutional Animal Care and Use Committee des Beijing University Health Science Center durchgeführt und vom Biomedical Ethics Committee der Peking University genehmigt (LA2015142). Alle Mäuse für die Operation wurden mit Isofluran (1,5% -2%) betäubt, und die Anästhesie wurde sorgfältig überwacht, um Schmerzen oder Beschwerden für die Mäuse zu vermeiden. 1. Vorbereitung Schneiden Sie 0,3 cm brei…

Representative Results

14 Tage nach der Anwendung von CaPO4 wurden die männlichen C57BL/6J-Mäuse eingeschläfert und ihre Aorten geerntet und gereinigt. Die Morphologie der Aorten wurde abgebildet, um die AAA-Bildung zu visualisieren. Wie in Abbildung 1A-B gezeigt, führte die Anwendung von CaPO4 zu einer Erweiterung der infrarenalen Bauchaorta. Histologisch führte CaPO4 zu einem dramatischen Abbau elastischer Fasern, wie Elastinbrüche zeigen (…

Discussion

Die periaortische Anwendung von CaPO₄ ist ein robuster Ansatz zur Induktion von AAA bei Mäusen. Mehrere Studien haben das CaPO_4-Modell verwendet und übereinstimmend berichtet, dass dies eine schnelle und reproduzierbare Methode ist, um AAA bei Mäusen ^7,9 zu untersuchen. Dieses Modell rekapituliert einen Teil der Merkmale des menschlichen Aortenaneurysmas und liefert mechanistische Einblicke in die AAA-Pathogenese, einschließlich Entzünd…

Materials

CaCl2	MECKLIN	C805225
NaCl	Biomed	SH5001-01
PBS	HARVEYBIO	MB5051
Small animal ventilator	RWD	H1550501-012