Имплантация сонной манжеты для запуска Shear-стресс, вызванный атеросклероза у мышей
Summary
Стягивающий манжеты представлены в этой статье, призваны побудить атеросклероза у мышиных общей сонной артерии. Из-за конической формы ее внутренний просвет имплантированных манжета создает четко определенные регионы низкий, высокий и колебательных касательное напряжение срабатывания развития атеросклеротических поражений различных воспалительных фенотипов.
Abstract
Широко признается, что изменения в сосудистой напряжения сдвига вызвать экспрессию воспалительных генов в эндотелиальных клетках и тем самым вызывают атеросклероз (обзор в 1 и 2). Роль напряжения сдвига широко изучалась в пробирке исследования влияния динамики потоков на культуре эндотелиальных клеток 1,3,4 и в естественных условиях в более крупных животных и людей 1,5,6,7,8. Тем не менее, высокой воспроизводимостью небольших животных моделей позволяет систематическое исследование влияния напряжения сдвига на доску развития встречаются редко. В последнее время Нама и др. 9. Введен мышиной модели, в которых перевязка ветвей сонной артерии создает область низкого и колебательных потока. Хотя эта модель причин эндотелиальной дисфункции и быстрое образование атеросклеротических поражений в гиперлипидемией мышей, она не может быть исключено, что наблюдается воспалительная реакция, по крайней мере отчасти, следствием ое эндотелия и / или повреждения судна из-за труб.
Для того чтобы избежать таких ограничений, напряжение сдвига изменения манжета была разработана основе рассчитывается динамика жидкостей, чьи конический внутренний просвет был выбран для создания определенных областях низкого, высокого и колебательного напряжения сдвига в общей сонной артерии 10. Применяя эту модель в аполипопротеина Е (APOE) нокаутных мышей кормили высокий уровень холестерина в западной диеты типа, сосудистых поражений развивать вверх и вниз по течению от манжеты. Их фенотип коррелирует с региональной динамики потока 11, что подтверждается в естественных условиях магнитно-резонансная томография (МРТ) 12: Низкие и ламинарного напряжения сдвига вверх по течению от манжеты приводит к образованию обширных бляшек более уязвимыми фенотип, в то время как колебательная сдвига вниз по течению стресса манжеты вызывает стабильное атеросклеротическое поражение 11. В этих регионах с высоким напряжением сдвига и высокой ламинарного потока в манжете,обычно не атеросклеротические бляшки не наблюдается.
В заключение напряжения сдвига модифицирующие манжеты процедура надежный хирургический подход к подготовке фенотипически различных атеросклеротических поражений в ApoE-дефицитных мышей.
Protocol
Discussion
Чтобы свести к минимуму изменения экспериментальных рекомендуется работать с животными почти того же возраста и с тем же история диеты. Недавно опубликовала исследование показывает, что сдвиг модификатор напряжения, приложенного мышей дикого типа может быть хорошей моделью для иссл?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было поддержано частично Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), проект Г. З. П. И. 771/1-1; SFB 656 "Сердечно-сосудистые молекулярной визуализации", Мюнстер, Германия (проекты C6, Z2, B3, и PM3); ЕС NoE «Диагностические Молекулярная Imaging-Дими »(WP 11.1 и 11.2). Исследование было также частично финансируется British Heart Foundation, Великобритания.
Materials
| Name | Company | Comments |
| Shear stress modifier (polyetherketone) | Promolding BV http://promolding.nl | The casts are sent out while still connected to the runner. Thus, the single elements have to be cut off before usage. |
References
- Chiu, J. J., Chien, S. Effects of disturbed flow on vascular endothelium: pathophysiological basis and clinical perspectives. Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).
- Cunningham, K. S., Gotlieb, A. I. The role of shear stress in the pathogenesis of atherosclerosis. Lab. Invest. 85, 9-23 (2005).
- Ali, F., Zakkar, M., Karu, K., Lidington, E. A., Hamdulay, S. S., Boyle, J. J., Zloh, M., Bauer, A., Haskard, D. O., Evans, P. C., Mason, J. C. Induction of the cytoprotective enzyme heme oxygenase-1 by statins is enhanced in vascular endothelium exposed to laminar shear stress and impaired by disturbed flow. J. Biol. Chem. 284, 18882-18892 (2009).
- Hastings, N. E., Simmers, M. B., McDonald, O. G., Wamhoff, B. R., Blackman, B. R. Atherosclerosis-prone hemodynamics differentially regulates endothelial and smooth muscle cell phenotypes and promotes pro-inflammatory priming. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 293, C1824-C1833 (2007).
- Zheng, J., Abendschein, D. R., Okamoto, R. J., Yang, D., McCommis, K. S., Misselwitz, B., Gropler, R. J., Tang, D. MRI-based biomechanical imaging: initial study on early plaque progression and vessel remodeling. Magn. Reson. Imaging. 27, 1309-1318 (2009).
- Stone, P. H., Coskun, A. U., Kinlay, S., Clark, M. E., Sonka, M., Wahle, A., Ilegbusi, O. J., Yeghiazarians, Y., Popma, J. J., Orav, J., Kuntz, R. E., Feldman, C. L. Effect of endothelial shear stress on the progression of coronary artery disease, vascular remodeling, and in-stent restenosis in humans: in vivo 6-month follow-up study. Circulation. 108, 438-444 (2003).
- Pedersen, E. M., Oyre, S., Agerbaek, M., Kristensen, I. B., Ringgaard, S., Boesiger, P., Paaske, W. P. Distribution of early atherosclerotic lesions in the human abdominal aorta correlates with wall shear stresses measured in vivo. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 18, 328-333 (1999).
- Buchanan, J. R., Kleinstreuer, C., Truskey, G. A., Lei, M. Relation between non-uniform hemodynamics and sites of altered permeability and lesion growth at the rabbit aorto-celiac junction. Atherosclerosis. 143, 27-40 (1999).
- Nam, D., Ni, C. W., Rezvan, A., Suo, J., Budzyn, K., Llanos, A., Harrison, D., Giddens, D., Jo, H. Partial carotid ligation is a model of acutely induced disturbed flow, leading to rapid endothelial dysfunction and atherosclerosis. Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 297, 1535-1543 (2009).
- Cheng, C., van Haperen, R., de Waard, M., van Damme, L. C., Tempel, D., Hanemaaijer, L., van Cappellen, G. W., Bos, J., Slager, C. J., Duncker, D. J., van der Steen, A. F., de Crom, R., Krams, R. Shear stress affects the intracellular distribution of eNOS: direct demonstration by a novel in vivo technique. Blood. 106, 3691-3698 (2005).
- Cheng, C., Tempel, D., van Haperen, R., van der Baan, A., Grosveld, F., Daemen, M. J., Krams, R., de Crom, R. Atherosclerotic lesion size and vulnerability are determined by patterns of fluid shear stress. Circulation. 113, 2744-2753 (2006).
- van Bochove, G. S., Straathof, R., Krams, R., Nicolay, K., Strijkers, G. J. MRI-determined carotid artery flow velocities and wall shear stress in a mouse model of vulnerable and stable atherosclerotic plaque. MAGMA. 23, 77-84 (2010).
- Cuhlmann, S., Van der Heiden, K., Saliba, D., Tremoleda, J. L., Khalil, M., Zakkar, M., Chaudhury, H., Luong, L. A., Mason, J. C., Udalova, I., Gsell, W., Jones, H., Haskard, D. O., Krams, R., Evans, P. C. Disturbed Blood Flow Induces RelA Expression via c-Jun N-Terminal Kinase 1: A Novel Mode of NF-{kappa}B Regulation That Promotes Arterial Inflammation. Circ. Res. 108, (2011).
