Summary

ネズミ大動脈挫傷:効率的<em>インビボ</em>平滑筋細胞の増殖と内皮機​​能のモデル

Published: June 11, 2017
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Summary

心血管手術(バイパス手術、血管形成術、またはステント留置)後の再狭窄は、これらの処置の耐久性を低下させる重大な問題である。理想的な療法は、平滑筋細胞(VSMC)の増殖を阻害し、内皮の再生を促進する。インビボでのVSMC増殖および内皮機能の同時評価のためのモデルを記載する。

Abstract

血管形成術かバイパス手術かにかかわらず、動脈再構築は、内皮破壊および血管平滑筋細胞(VSMC)増殖を引き起こす医原性外傷を伴う。一般的なマウスモデルは、頸動脈および大腿動脈などの小型血管を研究する。本明細書では、VSMC増殖および内皮バリア機能の両方を大きな血管において同時に評価することができるin vivoシステムを記載する。我々は、C57BL / 6マウスの損傷に対する腎臓下大動脈反応を研究した。大動脈は、左腎静脈から大動脈分岐部に損傷を受け、コットン先端のアプリケータを用いて5秒間30回の経壁破砕を行った。形態学的変化は、従来の組織学を用いて評価した。大動脈壁の厚さを内腔表面から外膜まで測定した。 VSMCの増殖を実証するために、DAPIおよびα-アクチンによるEdUの統合および対比染色を用いた。内膜肥厚形成の既知のモデレーターであるERK1 / 2の活性化が抑制されたウエスタンブロット分析によって採取した。炎症の影響は、B細胞、T細胞、およびマクロファージの免疫組織化学によって決定した内皮のEnフェイス切片を走査型電子顕微鏡(SEM)で視覚化した。 Evans Blue染色で内皮バリア機能を測定した。経壁損傷により大動脈壁が肥厚した。この損傷はVSMC増殖を誘発し、損傷後3日目に最も顕著であり、ERK1 / 2の早期活性化およびp27 kip1発現の減少を引き起こした。傷害は、B細胞、T細胞、または血管壁におけるマクロファージの浸潤を増加させなかった。傷害は部分的な内皮細胞の脱落および細胞 – 細胞接触の喪失を引き起こした。傷害は、内皮バリア機能の有意な喪失をもたらし、これは7日間後にベースラインに戻った。マウス経壁鈍的大動脈傷害モデルは、大血管におけるVSMC増殖および内皮バリア機能の両方を同時に研究するための効率的なシステムを提供する。

Introduction

再狭窄 (バイパス手術、血管形成術、またはステント留置)後のこれらの処置の耐久性を低下させる重大な問題である。すべての血管再生手順は、再狭窄に悩まされている。再狭窄(薬物溶出ステントおよび薬物被覆バルーン)を防止するための現在の戦略は、血管平滑筋細胞(VSMC)および内皮細胞増殖(EC)の両方を阻害する。結果的に、これらの介入は、VSMC媒介性再狭窄を予防するが、内皮の再生も妨げる。損なわれていない内皮がなければ、出血合併症のリスクのある現場血栓症のリスクを低下させるために、患者は強力な抗血小板薬を必要とする。理想的な療法は、内皮の再生を促進しながらVSMCの増殖を阻害するであろう。したがって、 インビボで VSMC増殖および内皮バリア機能を同時に研究する必要がある。

現在、再狭窄のマウスモデル1 。これらのモデルには、頸動脈結紮および大腿動脈ワイヤ損傷2が含まれる 。大動脈モデルは、ステント配置3 、バルーン損傷4 、および大動脈同種移植5を含む 。現在のモデルはすべて制限されています。頸動脈結紮は、フロー媒介新生内膜病変を生じ、内皮傷害を有しない。さらに、頚動脈および大腿動脈の両方は、ヒトの血管よりも数倍少ない細胞層を有し、それらの翻訳値を制限する。直径約1.3mmのマウス大動脈は、臨床的に関連する(冠状動脈)ヒト動脈に近似する唯一の血管である(3)。

マウス大動脈モデルの翻訳能にもかかわらず、現在のモデルには限界があります。これらのモデルには、高度なマイクロサージカルスキルと、血管形成バルーンやステントなどの特殊な機器が必要です。ここでは、VSMC増殖を同時に誘導し、内皮バリア機能を破壊する新規で再現可能な技術である。

Protocol

倫理声明:動物の取り扱いに関するプロトコールは、メリーランド大学の機関動物管理および使用委員会(IACUC)(プロトコールナンバー0416009)によって承認され、AAALAC国際規格に従って実施された。 1.外科手術 麻酔技術 生存手術に使用されたすべての器具を121℃で30分間蒸気滅菌して滅菌する。 精密気化器を介して送達された1…

Representative Results

OCTに埋め込まれた横断切片の大動脈を切開し、ヘマトキシリンおよびエオシンで染色し、次いでVerhoeff-Van Gieson(VVG)染色でカウンター染色し、内外の弾性薄層7を同定した。クラッシュ損傷は、偽手術(開腹術および小腸の動員のみ)で処置した動物の大動脈と比較して、大動脈壁の肥厚を誘導した。外膜から内腔までの距離によって評価した壁の?…

Discussion

本発明者らは、内側過形成および内皮障壁機能不全を生じるマウス大動脈損傷モデルの効果を特徴付けた。大動脈内膜に沿った部分的なEC剥離は、細胞 – 細胞接触の喪失および細胞突起の増強を伴った。相応して、内皮バリア機能が有意に損なわれ、マイトジェン感受性シグナル伝達経路を刺激し、VSMCの増殖および血管壁の肥厚をもたらした。このモデルの強みは、他の大動脈モデルと比べ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

我々は、走査型電子顕微鏡サンプルを処理する彼女の技術的支援のために、メリーランド大学医学部の電子顕微鏡検査施設からのHsia Ru-ching博士に感謝します。

Materials

Ocular lubricant Dechra 17033-211-38 Pharmaceutical agents
Isoflurane VetOne 502017 Pharmaceutical agents
Carprofen Zoetis 26357 Pharmaceutical agents
Precision vaporizer Summit Medical 10675 Surgical supplies
Charcoal scavenger Bickford Inc. 80120 Surgical supplies
Isothermal pad Harvard Apparatus 50-7053-R Surgical supplies
Sterile cotton-tipped applicator Fisher Scientific 23-400-124 Surgical supplies
4-0 absorbable monofilament suture  Ethicon, Inc J310 Surgical supplies
5-0 non-absorbable monofilament suture Ethicon,Inc 1666 Surgical supplies
21-gauge x 1 inch needle BD Biosciences 305165 Surgical supplies
25-gauge x 1 inch  needle BD Biosciences 305125 Surgical supplies
Dry sterilizer Cellpoint  7770 Surgical supplies
Fine scissors Fine Science Tools 14058-09 Surgical instruments
Adson forceps Fine Science Tools 11006-12 Surgical instruments
Dumont #5 fine forceps Fine Science Tools 11254-20 Surgical instruments
Vannas Spring Scissors 3mm cutting edge Fine Science Tools 15000-00 Surgical instruments
Needle driver Fine Science Tools 91201-13 Surgical instruments
Scalpel handle #4 Fine Science Tools 10004-13 Surgical instruments
Scalpel blades #10 Fine Science Tools 10010-00 Surgical instruments
PBS  Lonza 17-516F Reagents for tissue processing
Evans Blue Sigma-Aldrich E2129 Reagents for tissue processing
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148 Reagents for tissue processing
Modeling wax Bego 40001 Reagents for tissue processing
OCT compound Tissue-Tek Sakura 4583 Reagents for tissue processing
Mayer's hematoxylin solution Sigma-Aldrich MHS16 Reagents for immunohistological analysis
Eosin Y solution alcoholic  Sigma-Aldrich HT110316 Reagents for immunohistological analysis
Elastin stain kit Sigma-Aldrich HT25A Reagents for immunohistological analysis
Click-it Edu Alexa-488 Imaging Kit Invitrogen C10337 Reagents for immunohistological analysis
Anti-Erk1/2 antibody Cell Signaling Technology 4695 Reagents for immunohistological analysis
Anti-phospho-Erk1/2 antibody Cell Signaling Technology 4370 Reagents for immunohistological analysis
Anti-p27kip1 antibody Cell Signaling Technology 3698 Reagents for immunohistological analysis
Trichloroacetic acid Sigma-Aldrich T9159 Reagents for immunohistological analysis

Referências

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Citar este artigo
Yu, D., Makkar, G., Sarkar, R., Strickland, D. K., Monahan, T. S. Murine Aortic Crush Injury: An Efficient In Vivo Model of Smooth Muscle Cell Proliferation and Endothelial Function. J. Vis. Exp. (124), e55201, doi:10.3791/55201 (2017).

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