가속된 동맥 경화의 토끼 모델: 장 골 동맥 풍선 상해의 방법 론 적 관점

Summary

동맥 경화 증의 동물 모델 메커니즘을 이해 하 고 패 개발 또는 파열, 산업화 된 세계에서 죽음의 주요 원인이 방지 하기 위해 새로운 접근을 조사 하기 위해 필수적입니다. 이 프로토콜 풍선 부상과 콜레스테롤 풍부한 다이어트의 조합을 사용 하 여 토끼 장 골 동맥에 동맥 경 화성 플 라크를 유도.

Abstract

급성 관상 동맥 증후군 관상동맥 폐색 동맥 경 화성 플 라크 개발 및 파열에서에서 유래한 공업화 한 세계에서 사망의 주요 원인입니다. 뉴질랜드 화이트 (NZW) 토끼는 동맥 경화 증의 연구를 위한 동물 모델로 서 널리 사용 됩니다. 그들은 개발 atherogenic 다이어트; 먹 일 때 자연 스러운 병 변 그러나,이 4-8 개월의 긴 시간이 필요합니다. 더욱 강화 하 고 가속 atherogenesis, atherogenic 다이어트와 기계적 내 피 상해는 종종 사용 됩니다. 유도 하는 토끼의 동맥 경 화성 플 라크에 대 한 제시 절차 atherogenic 다이어트 먹이 NZW 토끼의 왼쪽된 장 골 동맥에 피를 방해 하는 풍선 카 테 터를 사용 합니다. 풍선 카 테 터로 인 한 이러한 기계적 손상 시간 종속 방식에서 neointimal 지질 축적을 시작 하는 염증 성 반응의 사슬을 유도 합니다. 동맥 경 화성 플 라크 풍선 부상 쇼 neointimal 두껍게 광범위 한 지질 침투와 높은 평활 근 셀 내용, 대 식 세포의 존재에 따라 거품 세포 파생. 이 기술은 간단 하 고, 재현 고 제어 길이 장 골 동맥 내 플 라크를 생성 한다. 모든 절차는 20-30 분 이내 완료 됩니다. 절차는 낮은 사망률과 안전 하며 또한 상당한 내 병 변 취득에 높은 성공. 풍선 카 테 터의 절차 2 주 이내에 동맥 경화 동맥 상해 결과 유도 한다. 질병 병리학을 조사를 위해이 모델을 사용할 수 있습니다 진단 이미징 새로운 치료 전략을 평가 하 고.

Introduction

취약 한 동맥 경 화성 플 라크의 파열¹선진국 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 지난 수 십년 동안 연구 패 진행에 관련 된 여러 분자 및 세포 메커니즘을 펼쳐는, 뿐만 아니라 질병 진행의 복잡 한 메커니즘을 해명 뿐만 아니라 새로운 테스트 노력 필요 아직도 계속 치료 접근 한다. 여러 동물 모델 연구는 동맥 경화를 제안 되었습니다. 유전자 조작, 콜레스테롤 먹이 또는 기계적 피 상해는 쥐, 토끼 또는 minipigs를 포함 하 여 동맥 경화의 가장 동물 모델에서 공유 하는 표준 전략. 이러한 가운데, NZW 토끼에 민감합니다 콜레스테롤 다이어트 동안 정상적인 쥐와 생쥐 마음이 크게 식이 콜레스테롤^2,,34를 흡수 하지 않습니다. 토끼는 저절로 대동맥 병 변 세포 콜레스테롤 풍부한 다이어트^5,6먹 일 때 일부 섬유 구성 요소와 함께 풍부한 개발. 그러나, 동맥 경 화성 plaquesby 콜레스테롤 다이어트 혼자^6,7 먹이 유도 하기 위해 4-8 개월의 긴 준비 시간 실험 설정의 대부분을 위한 주요 결점은. 상대적으로 짧은 시간에 병 변을 유발에 대 한 추구, 높은 콜레스테롤 다이어트와 풍선 상해의 조합 Baumgarter 및 Studer⁸에 의해 개발 되었습니다. 이 기술은의 전반적인 목표는 2 주 이내에 콜레스테롤 토끼에 거품 세포 (인간에서 지방 조 흔과 유사)의 구성 된 동맥 경 화성 플 라크를 유도 하는 것입니다. 현재 기술 NZW 노인 토끼의 장 골 동맥으로 고급 풍선 카 테 터를 사용 하 여 Baumgarter의 방법에 따라 동맥 벽 상해의 절차를 설명 합니다.

콜레스테롤 풍부한 음식과 함께 부상 풍선 유도 드 endothelialization에서 동맥 경화 이어질 것입니다. 풍선 부상 동맥 경 화성 병 변 형성을 촉진 하 고 균일 한 크기와 분포의 플 라크를 생성 합니다. 내 두껍게 상해 다음 몇 일 이내에 시간과 내 세포 침투 시작의 기간 동안 증가 합니다. 상당한 대 식 세포와 지방 줄무늬 풍선 상해의 7-10 일 후에 나타나기 시작 하 고 미국 심장 협회에서 분류에 따라 병 변의 유형 II로 표시 됩니다. 토끼 풍선 부상은 종종 플 라크 구성 공부 대동맥에서 수행 됩니다. Neointimal 내 피 세포 접착 분자의 높은 수준의 표현. 플 라크 중간 절 개 및 adventitial 변화에 연관 됩니다. 동맥 경 화성 병 변 지질, 확산 부드러운 근육 세포 (SMCs), 교원 질 섬유 및 재생성된 endothelium 아래에 축적 하 고 자연에서 주로 유형 II는 염증 세포의 구성 됩니다. 토끼 플 라크의 토폴로지 배포 원칙에 인간 aortas ^9,10 에 보고 유사 했다, 대동맥 장 골 동맥에 비해 크기가 큰 큰 길이에서 플 라크를 생산할 것 이라고. 그러나, 토끼에 있는 아 테 롬의 사이트로 장 골 동맥을 사용 하 여의 주요 장점은 접근, 인간 관상 동맥¹¹, 균일 한 병 변 개발¹², 높은 조직 요소 근육 콘텐츠에서 유사성은 활동¹³ 그리고 형태학 및 angiographic 끝점을 상업적으로 제조 된 소자의 평가 허용 하는 인간의 관상 동맥에 비해 일관 된 배 차원. 침략과 비-침략 적 방법 살아있는 동물에서 토끼 장 골 동맥에 플 라크를 분석 조사 있다. 이전 보고서 자기 공명 또한 2.35 테슬라 미스터 시스템 ¹⁴ 의 도움으로 (MRI를) 영상 사용 설명, 혈관 내 초음파 (IVUS) 또는 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) 카 적당 수 이미지에 적용 토끼 장 골 동맥에 동맥 경 화성 플 라크입니다. 장 골 동맥은 초음파 이미징 고해상도 진단법을 사용 하는 경우 그리고 대동맥이 기술 또한 탐험 수 있습니다.

지난 10 년간에서이 토끼 모델 풍선 부상의 더욱 패 진행¹⁵, 플 라크 회귀¹⁶의 메커니즘을 이해 하 있었습니다. 새로운 치료제 스타 틴, 표준 antiplatelet 에이전트, 항 산화 제^17,18 everolimus 같은 약물 방출 스 텐트 등의 영향을 연구 하는 모델 사용 되었습니다 또한, 또는 zotarolimus 방출 스텐^19,20 neointimal 두껍게. 이 모델은 또한 혈관 내 영상 카 테 터²¹이미징 근 적외선 형광의 조사에 사용 되었습니다.

Protocol

이 실험 프로토콜 Cantonal 수의 사무실, Fribourg는 스위스 연방 수의 사무실, 스위스 (FR 2015/58)에 의해 승인 되었습니다. 참고: 남성 NZW 토끼 2.8 3.2 k g 사이 무게 사용 되었다. 동물 (12 h 빛 및 어두운 주기, ad libitum 물과 식량 제공) 기존의 조건 하에서 보관 되어 있었다. 풍선 노출 전에 동물 1 주 동안 그들은 정상적인 차 다이어트 지 루 했다에 대 한 acclimated 했다. 순응의 1 주 후 ?…

Representative Results

장 골 동맥의 풍선 부상 합병증 (그림 1) 없이 성공적으로 수행 되었다. 총 수술 시간 30 분 부상에 대 한 20에서 배열 했다 수행 하나의 장 골 동맥, 및 두 동맥에 대 한 35 ~ 45 분. 토끼 풍선 부상 후 1 시간 이내 복구. 모든 동물 상당한 체중 감소 없이 건강 한 나타났다. 아니 감염, 부 종 또는 동맥 혈전 증 발생 했습니다. 상처 영역 봉합 사이트에서 몇 ?…

Discussion

토끼 장 골 동맥 경화 모델은 아 테 롬 연구에서 널리 이용 된다. 이 프로토콜은 토끼 빠르게 자발적인 병 변만 콜레스테롤 다이어트와 함께 개발에 비해 더 심각 하 고 고급 패 개발. 중요 한 것은, 동물 수술에서 신속 하 게 복구합니다.

Atherogenesis 위한 주요 자극은 endothelium 부상 하 고 혈관 벽²⁶distends 풍선 카 테 터로 인 한 기계적 손상 이다. 이 이렇게 대 식…

Materials

New Zealand White rabbits	Charles River laboratories,France	Cre:KBL(NZW)
Cholesterol rich diet	Ssniff spezialdiäten	Ssniff EF K High Fat and Cholesterol
Glass bead sterilizer-Germinator 500	VWR, Leicestershire, UK	101326-488
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French	Edwards Lifesciences, Switzerland	120602F	For single use only
Luer Lock Syringe	Becton, Dickinson and Company, USA	309628
Thermopad Type 226	Solis, Switzerland AG	397387
Buprenorphine- Temgesic	Reckitt Benckiser AG, Switzerland	7.68042E+12
Isoflurane	Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017	2667-46-7
Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System	Rothacher Medical GmbH, Switzerland	CV 30-301-A
Cardell touch veterinary vital signs monitor	Midmark, Ohio, USA	8013-001
Ophthalmic ointment-Humigel	Virbac, France
Animal hair clippers	Aesculap AG, Germany	GT420
Disinfectant-Betadine solution	MundipharmaMedicalCompany, Switzerland	14671-1203
Dumont #7 Forceps	FST Germany	11274-20
Medium and small microscissors	Medline International Switzerland Sàrl	UC4337
Microvascular clamps	FST, Germany	18051-28
Papaverine	ESCA chemicals, Switzerland	RE 356 803
Vein Pick	Harvard Apparatus, Cambridge, UK	72-4169	For single use only
Saline	Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland	1330055
Polysorb 5-0 suture	Covidien AG, Switzerland	UL 202	Monofilament
Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol	Werner Stricker AG, Switzerland	Swissmedic Nr. 50'361
Antiseptic- Octenisept	Schülke & Mayr AG, Switzerland	GTIN: 4032651214068
Phosphate Buffered Saline	Roth	1058.1
Isobutanol-2-Methylbutane	Sigma-Aldrich, Switzerland	M32631-1L
Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek	VWR Chemicals, Belgium	25608-930
Cryostat	Leica, Glattbrugg, Switzerland	Leica CM1860 UV
Glass slide- Superfrost Plus	Thermo Scientific	4951PLUS4
Mayer's Haematoxylin	Sigma-Aldrich, Switzerland	MHS32-1L
Eosin 0.5% aq.	Sigma-Aldrich, Switzerland	HT110232-1L
Oil Red O	Sigma-Aldrich, Switzerland	O0625-25G
α-smooth muscle actin antibody	Abcam, UK.	ab7817
Macrophage Clone RAM11 antibody	DAKO, Switzerland	M063301
Hoechst	Abcam, UK.	ab145596
Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546)	Abcam, UK.	ab60316
Alexa Fluor 488/547	Abcam, UK.
Glycergel Mounting Medium, Aqueous	DAKO, Switzerland	C056330
Hematoxylin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	H3136-25G
Ferric chloride for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	157740-100G
Iodine for Movat staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	207772-100G
Potassium iodide for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	60400-100G-F
Alcian blue for Movat staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	A5268-10G
Strong Ammonia for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	320145-500ML
Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	210757-50G
Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	F8129-50G
Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	72049-250G,
Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	79690-100G
Crocin for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	17304-5G
EUKITT for Movat pentachrome staining	Sigma-Aldrich, Switzerland	03989-100ML