Улучшенная почечная денервация Смягченная гипертония, вызванная инфузией ангиотензина II
Summary
Здесь мы представляем протокол почечной симпатической денервации (RDN) у мышей с гипертонией, вызванной инфузией ангиотензина II. Процедура повторяема, удобна и позволяет изучить регуляторные механизмы РДН при гипертонии и гипертрофии сердца.
Abstract
Преимущества почечной симпатической денервации (RDN) на артериальное давление были доказаны в большом количестве клинических испытаний в последние годы. Однако регуляторный механизм RDN по гипертонии остается неуловимым. Таким образом, важно установить более простую модель RDN на мышах. В этом исследовании осмотические мини-насосы, заполненные ангиотензином II, были имплантированы 14-недельным мышам C57BL/6. Через неделю после имплантации мини-осмотического насоса на двусторонних почечных артериях мышей с использованием фенола была проведена модифицированная процедура RDN. Мышам, соответствующим половому признаку, давали физиологический раствор и служили в качестве фиктивной группы. Артериальное давление измеряли на исходном уровне и каждую неделю впоследствии в течение 21 дня. Затем почечная артерия, брюшная аорта и сердце были собраны для гистологического исследования с использованием окрашивания H&E и Masson. В этом исследовании мы представляем простую, практичную, повторяемую и стандартизированную модель RDN, которая может контролировать гипертонию и облегчать гипертрофию сердца. Методика позволяет денервировать периферические почечные симпатические нервы без повреждения почечной артерии. По сравнению с предыдущими моделями, модифицированный RDN облегчает изучение патобиологии и патофизиологии гипертонии.
Introduction
Гипертония является основным хроническим сердечно-сосудистым заболеванием во всем мире. Неконтролируемая гипертония может повредить органы-мишени и способствовать сердечной недостаточности, инсульту и хроническим заболеваниям почек 1,2,3. Распространенность гипертонии увеличилась с 20% до 31% в период с 1991 по 2007 год в Китае. Число взрослых с гипертонией в Китае может удвоиться после недавнего пересмотра диагностических критериев гипертонии (130/80 мм рт.ст.)4. Гипертонию можно контролировать медикаментозно, однако примерно 20% пациентов не в состоянии контролировать свою гипертензию даже при приеме не менее трех гипотензивных препаратов (в том числе одного мочегонного) в максимально переносимой дозе, что может привести к развитию лекарственно-устойчивой гипертензии5.
Было доказано, что почечная симпатическая денервация (RDN) является потенциальным средством лечения гипертонии. В 2009 году Крум и его коллеги впервые сообщили о лечении резистентной гипертонии с использованием RDN. Установлено, что чрескожная абляция почечной артерии может эффективно вызывать стойкое снижение артериального давления у пациентов6. Однако неудача исследования Symplicity Hypertension 3 (HTN-3) препятствовала применению RDN7, превращая RDN в спорную терапию. Тем не менее, перспектива РДН пока не исключена. Недавние клинические испытания, в том числе RADIANCE-HTN SOLO, SPYRAL HTN-OFF MED/ON MED и SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal подтвердили эффективность RDN при гипертонии 8,9,10,11,12. Таким образом, необходимо провести более подробные механистические исследования для изучения эффектов RDN.
Общая цель этого исследования состоит в том, чтобы продемонстрировать, как RDN у мышей может быть модифицирован для получения более простой и стабильной операции. В большом количестве экспериментов изучались различные подходы РДН, такие как внутрисосудистая криоабляция, экстракорпоральное ультразвуковое исследование и местное применение химического вещества или нейротоксина на разных животных моделях 13,14,15,16,17. Модель RDN, сгенерированная с использованием химической абляции фенолом, является хорошо зарекомендовавшей себя экспериментальной моделью для изучения патогенеза симпатической активации при гипертонии. Данная модель генерируется химической коррозией почечных симпатических нервов 10% раствором фенола/этанола с использованием ватного тампона18. С одной стороны, обычный RDN потенциально ингибирует симпатическую активность почек, что затем уменьшает секрецию ренина и реабсорбцию натрия, а также увеличивает почечный кровоток. С другой стороны, он подавляет ренин-ангиотензин-альдостероновую систему19. Таким образом, РДН благотворно влияет на гипертонию. Однако в модели RDN, генерируемой химической абляцией, отсутствуют критерии абляции и время абляции, а детали экспериментальной процедуры пока неясны. Кроме того, отсутствуют технические отчеты. В этом отчете мы описываем хирургический протокол для генерации модели RDN с фенолом с использованием весовой бумаги в ангиотензине II (Ang II), индуцированной гипертонией у мышей C57BL/6. Мы оборачиваем почечную артерию бумагой для взвешивания, содержащей фенол, и унифицируем время абляции, что помогает установить более воспроизводимую, надежную модель RDN. Данная экспериментальная модель направлена на оценку влияния RDN на гипертонию.
Protocol
Representative Results
Discussion
Вопрос о том, может ли RDN снизить артериальное давление, стал спорным с момента публикации отрицательного результата исследования симплицитности HTN-3 7,25. Тем не менее, несколько клинических испытаний и экспериментов на животных продемонстрировали положи…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81770420), Комиссией по науке и технике муниципалитета Шанхая (20140900600), Шанхайской ключевой лабораторией клинической гериатрической медицины (13dz2260700), Шанхайской муниципальной ключевой клинической специальностью (shslczdzk02801) и Центром гериатрической болезни коронарной артерии больницы Хуадун, аффилированной с Фуданьским университетом.
Materials
| Angiotensin II | Sangon Biotech | CAS:4474-91-3 | To make a hypertensive animol model |
| Anti-Tyrosine Hydroxylase antibody | Abcam | ab137869 | To evaluate the expression of TH of renal nerves |
| Blood Pressure Analysis | Visitech Systems | BP-2000 | Measure the blood pressure of mice |
| Mini-osmotic pump | DURECT Corporation | CA 95014 | To fill with Angiotensin II |
| Norepinephrine ELISA Kit | Abcam | ab287789 | to measure renal norepinephrine levels |
| Phenol | Sangon Biotech | CAS:108-95-2 | Damage the renal sympathetic nerve |
| Weighing paper | Sangon Biotech | F512112 | To destroy renal nerve with weighing paper immersed with phenol; https://www.sangon.com/productDetail?productInfo.code=F512112. |
References
- Messerli, F. H., Rimoldi, S. F., Bangalore, S. The transition from hypertension to heart failure: Contemporary update. JACC Heart Failure. 5 (8), 543-551 (2017).
- Lackland, D. T., et al. Implications of recent clinical trials and hypertension guidelines on stroke and future cerebrovascular research. Stroke. 49 (3), 772-779 (2018).
- Rossignol, P., et al. The double challenge of resistant hypertension and chronic kidney disease. The Lancet. 386 (10003), 1588-1598 (2015).
- Du, X., Patel, A., Anderson, C. S., Dong, J., Ma, C. Epidemiology of cardiovascular disease in China and opportunities for improvement. JACC International. Journal of the American College of Cardiology. 73 (24), 3135-3147 (2019).
- Valenzuela, P. L., et al. Lifestyle interventions for the prevention and treatment of hypertension. Nature Review Cardiology. 18 (4), 251-275 (2021).
- Krum, H., et al. Catheter-based renal sympathetic denervation for resistant hypertension: a multicentre safety and proof-of-principle cohort study. The Lancet. 373 (9671), 1275-1281 (2009).
- Bhatt, D. L., et al. A controlled trial of renal denervation for resistant hypertension. The New England Journal of Medicine. 370 (15), 1393-1401 (2014).
- Kjeldsen, S. E., Narkiewicz, K., Burnier, M., Oparil, S. Renal denervation achieved by endovascular delivery of ultrasound in RADIANCE-HTN SOLO or by radiofrequency energy in SPYRAL HTN-OFF and SPYRAL-ON lowers blood pressure. Blood Press. 27 (4), 185-187 (2018).
- Böhm, M., et al. Efficacy of catheter-based renal denervation in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal): a multicentre, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 395 (10234), 1444-1451 (2020).
- Azizi, M., et al. Endovascular ultrasound renal denervation to treat hypertension (RADIANCE-HTN SOLO): a multicentre, international, single-blind, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 391 (10137), 2335-2345 (2018).
- Kandzari, D. E., et al. Effect of renal denervation on blood pressure in the presence of antihypertensive drugs: 6-month efficacy and safety results from the SPYRAL HTN-ON MED proof-of-concept randomised trial. The Lancet. 391 (10137), 2346-2355 (2018).
- Townsend, R. R., et al. Catheter-based renal denervation in patients with uncontrolled hypertension in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED): a randomised, sham-controlled, proof-of-concept trial. The Lancet. 390 (10108), 2160-2170 (2017).
- Sun, X., et al. Renal denervation restrains the inflammatory response in myocardial ischemia-reperfusion injury. Basic Research in Cardiology. 115 (2), 15 (2020).
- Sharp, T. E., et al. Renal denervation prevents heart failure progression via inhibition of the renin-angiotensin system. Journal of the American College of Cardiology. 72 (21), 2609-2621 (2018).
- Wang, H., et al. Renal denervation attenuates progression of atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice independent of blood pressure lowering. Hypertension. 65 (4), 758-765 (2015).
- Chen, H., et al. Renal denervation mitigates atherosclerosis in ApoE-/- mice via the suppression of inflammation. American Journal of Translational Research. 12 (9), 5362-5380 (2020).
- Wang, Y., et al. Renal denervation promotes atherosclerosis in hypertensive apolipoprotein E-deficient mice infused with Angiotensin II. Frontiers in Physiology. 8, 215 (2017).
- Eriguchi, M., Tsuruya, K. Renal sympathetic denervation in rats. Methods in Molecular Biology. 1397, 45-52 (2016).
- Thukkani, A. K., Bhatt, D. L. Renal denervation therapy for hypertension. Circulation. 128 (20), 2251-2254 (2013).
- Zhang, Y. J., et al. NAD(+) administration decreases microvascular damage following cardiac ischemia/reperfusion by restoring autophagic flux. Basic Research in Cardiology. 115 (5), 57 (2020).
- Wang, M., et al. Long-term renal sympathetic denervation ameliorates renal fibrosis and delays the onset of hypertension in spontaneously hypertensive rats. American Journal of Translational Research. 10 (12), 4042-4053 (2018).
- Lu, H., et al. Subcutaneous Angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (103), e53191 (2015).
- Wilde, E., et al. Tail-cuff technique and its influence on central blood pressure in the mouse. Journal of the American Heart Association. 6 (6), 005204 (2017).
- Daugherty, A., Rateri, D., Hong, L., Balakrishnan, A. Measuring blood pressure in mice using volume pressure recording, a tail-cuff method. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (27), e1291 (2009).
- Esler, M. Illusions of truths in the Symplicity HTN-3 trial: generic design strengths but neuroscience failings. Journal of the American Society of Hypertension. 8 (8), 593-598 (2014).
- Han, W., et al. Low-dose sustained-release deoxycorticosterone acetate-induced hypertension in Bama miniature pigs for renal sympathetic nerve denervation. Journal of the American Society of Hypertension. 11 (5), 314-320 (2017).
- Han, W., et al. The safety of renal denervation as assessed by optical coherence tomography: pre- and post-procedure comparison with multi-electrode ablation catheter in animal experiment. Hellenic Journal of Cardiology. 61 (3), 190-196 (2020).
- Cai, X., et al. Noninvasive stereotactic radiotherapy for renal denervation in a swine model. Journal of the American College of Cardiology. 74 (13), 1697-1709 (2019).
