באנגיוגנזה ריאות עכברוש איסכמי
Summary
ריאות perfused על ידי שני עורקי סימפונות המערכתיים ועורקי ריאה. ברוב מחל ריאה, היא מערכת כלי הדם המערכתית הקטנה המציגה neovascularization החזק. הפסקה של זרימת דם ריאתי מקדמת אנגיוגנזה סימפונות נמרצות. אנו מספקים פרטים ניתוחיים של גרימת איסכמיה עורק ריאה השמאלית שמקדמת neovascularization סימפונות.
Abstract
ריאות מבוגר perfused על ידי שני עורקי סימפונות המערכתיים והחזרה ורידית כל זורמת בעורקי הריאה. ברוב מחל ריאה, היא מערכת כלי הדם המערכתית הקטנה יותר שמגיבה לצורך זלוף ריאה המשופרת ומראה neovascularization החזק. איסכמיה בכלי דם הריאתיים הנגרמת על ידי חסימת עורק ריאה הוכחה לגרום לאנגיוגנזה עורקים המערכתיות המהירה באדם כמו גם בכמה מודלים של בעלי חיים. למרות ההערכה היסטולוגית של קורס הזמן של תפוצת עורק סימפונות בחולדות שתוארה היטב על ידי 1 Weibel, מנגנונים אחראים לצמיחה מאורגנת זו של כלי דם חדשים אינם ברורים. אנו מספקים פרטים ניתוחיים של גרימת איסכמיה עורק ריאה השמאלית בעכבר שמוביל לneovascularization סימפונות. כימות היקף אנגיוגנזה מציגה אתגר נוסף בשל נוכחותם של שני ערוצי כלי דם בתוך הריאות. שיטותכדי לקבוע אנגיוגנזה הפונקציונלית המבוססת על הזרקת microsphere כותרתו מסופקים.
Introduction
אנגיוגנזה המערכתית בריאות מוכרת היטב. במצבי מחלה כמו אסטמה 2, פיברוזיס ריאתי ביניים 3, 4 סרטן, ותרומבואמבוליזם כרוני ריאות 5, מערכת כלי דם המערכתית ובמקיף את הריאות ומתרבה פולש parenchyma ריאתי. עם זאת, מודלים של בעלי חיים כדי ללמוד הפעלה זה הפרש של מערכתי ולא מחזור הדם הריאתי הם מעטים. אולי המודל לשחזור ביותר של neovascularization המערכתי בריאות של היונקים הבוגרים הוא זו שמתרחשת לאחר גרימת איסכמיה עורק ריאה כרונית. התגובה לחסימת עורק ריאה שמאלית בבני אדם 5-7, 8 כלבים, חזירים 9, 10 כבשים, חזירי ים 11, 1 חולדות, 12, 13, 14 ועכברים היא ההתרבות המהירה של עורק הסימפונות כמו גם עורקים הבינו צלעיים. המנגנונים האחראים לneovasculari המערכתיאספקת המפעלי של הריאות לאחר איסכמיה ריאתי אינן ידועות ולא נחקרה בהרחבה. כמובן הזמן של אנגיוגנזה סימפונות בחולדה לאחר חסימת עורק ריאה שמאלית שתואר היטב בעבודה היסטולוגית של 1 Weibel. הרחבת העבודה בחולדה, המעבדה שלנו התמקדה בשני גורמי הצמיחה החשובים בתהליך זה, כמו גם את התוצאה הפיזיולוגית של neovasculature זה של הריאה. תוצאות מדגימות הכמוקין CXC CINC-3 הוא גבוה מוקדם לאחר איסכמיה וטיפול בחולדות עם נוגדנים לCXCR2, הקולטן לCINC-3, פוחת אנגיוגנזה 13. Vasculature הסימפונות חדשים שהוקם 14 ימים לאחר תחילתה של איסכמיה ריאתית הוצג להיות נורמלי עם חדירות החלבון גדלו באופן משמעותי 15. תפקוד ריאה שמאלי לא היה מראה רגיל ירד היכולת לשדר וירידה בנפח ריאות 15. למרות neovasculature יכול להיות שותףntributed לשמירה על רקמת ריאות במהלך איסכמיה ריאה הכרונית, נראה שלא יהיה נורמלי ועשויים לתרום לירידה מתמשכת בתפקוד הריאתי.
אולי אחד ההיבטים המוזרים ביותר במודל זה מתייחס לפריסה המרחבית של ריבוי כלי דם. למרות שחרורו של גורמי גדילה בתוך parenchyma הריאות עקב איסכמיה, neovasculature מקורו בעורקי סימפונות זרם גדולים יחסית. עורק הסימפונות הרגיל עולה כסניף קטן מאב העורקים ופולש לעץ בדרכי נשימת קארינה. כך המנגנון שבאמצעותו גורמי גדילה לגרום לשלב הראשוני של arteriogenesis לא ברור. אנו מציעים כי החולדה, האנטומיה דומה לבני האדם וסקולרית, מספקת הזדמנות ייחודית לבחון את המנגנונים האחראים לאנגיוגנזה המערכתית במהלך איסכמיה ריאתי. למרות חסימה מלאה של עורק הריאה השמאלי היא תופעה נדירה בבני אדם,כלי דם מוגבר סימפונות נראה להיגרם דומה בחולים כל האתר והגודל של חסימת עורק ריאת 16. לכן, אנו מספקים תיאור מפורט של הגישה כירורגית לקשור את עורק הריאה השמאלי בחולדות ואמצעים לכמת את סדר הגודל של אנגיוגנזה.
Protocol
Representative Results
Discussion
קשירת עורק ריאה שמאלית בכל המינים שנבדקו מובילה לneovascularization המערכתי החזק של ריאת איסכמי. יש לנו הצגנו את פרטי הגישה כירורגית במודל עכברים. התוצאות שלנו מיוצרות על ידי יציקת כלי דם, היסטופתולוגיה, ובתיוג vivo להוכיח שעורקי סימפונות להתרבות ותנקבנה parenchyma ריאתי. לפיכ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנחנו מכירים את עבודתו של ד"ר Adlah Sukkar, MD בסיוע עם הליהוק של הריאה. עבודה זו כבר במימון NHLBI, HL088005.
Materials
| Reagents: | Company | ||
| buprenorphine hydrochloride, Puralube | Butler Schein | ||
| bupivicaine | APP Pharmaceuticals | ||
| Povidone-Iodine swabstick | Dynarex Corporation | ||
| polypropylene suture size 6-0, 3/8 circle reverse cutting needle | Myco Medical | ||
| PE20 tubing | Becton Dickinson | ||
| 15 μm crimson polystyrene fluorospheres | Invitrogen | ||
| 1 ml Hamilton glass syringe | Hamilton Company | ||
| Equipment: | |||
| Genie Plus syringe pump | Kent Scientific | ||
| Fluorescence Spectrophotometer | Digilab | ||
| Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | ||
| Table 1. Table of specific reagents and equipment. |
References
- Weibel, E. R. Early stages in the development of collateral circulation to the lung in the rat. Circulation Research. 8, 353-376 (1960).
- Li, X., Wilson, J. W. Increased vascularity of the bronchial mucosa in mild asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 156, 229-233 (1997).
- Turner-Warwick, M. Precapillary systemic-pulmonary anastomoses. Thorax. 18, 225-237 (1963).
- Muller, K. M., Meyer-Schwickerath, M. Bronchial arteries in various stages of bronchogenic carcinoma. Pathol. Res. Pract. 163, 34-46 (1978).
- Remy-Jardin, M., Duhamel, A., et al. Systemic Collateral Supply in Patients with Chronic Thromboembolic and Primary Pulmonary Hypertension: Assessment with Multi-Detector Row Helical CT Angiography. Radiology. , 274-281 (2005).
- Karsner, H., Ghoreyeb, A. Studies in infarction: The circulation in experimental pulmonary embolism. J. Exp. Med. 18, 507-522 (1913).
- Endrys, J., Hayat, N., et al. Comparison of bronchopulmonary collaterals and collateral blood flow in patients with chronic thromboembolic and primary pulmonary hypertension. Heart. 78, 171-176 (1997).
- Virchow, V. Uber die Standpunkte in den Wissenschaftlichen Medizin. Virchow Archiv. 1, 1-19 .
- Fadel, E., Mazmanian, G. M., et al. Lung reperfusion injury after chronic or acute unilateral pulmonary artery occlusion. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 157, 1294-1230 (1998).
- Charan, N. B., Carvalho, P. Angiogenesis in bronchial circulatory system after unilateral pulmonary artery obstruction. J. Appl. Physiol. 82, 284-291 (1997).
- Shi, W., Hu, F., et al. Altered reactivity of pulmonary vessels in postobstructive pulmonary vasculopathy. J. Appl. Physiol. 88, 17-25 (2000).
- Shi, W., Giaid, A., et al. Increased reactivity to endothelin of pulmonary arteries in long-term post-obstructive pulmonary vasculopathy in rats. Pulm. Pharmacol. Ther. 11, 189-196 (1998).
- Sukkar, A., Jenkins, J., et al. Inhibition of CXCR2 Attenuates Bronchial Angiogenesis in the Ischemic Rat Lung. J. Appl. Physiol. 104, 1470-1475 (2008).
- Mitzner, W., Lee, W., et al. Angiogenesis in the mouse lung. Am. J. Pathol. 157, 93-101 (2000).
- Wagner, E. M., Jenkins, J., et al. Lung and vascular function during chronic severe pulmonary ischemia. J. Appl. Physiol. 110, 538-544 (2011).
- Remy-Jardin, M., Bouaziz, N., et al. Bronchial and nonbronchial systemic arteries at multi-detector row CT angiography: comparison with conventional angiography. Radiology. 233, 741-749 (2004).
- Baluk, P., Tammela, T., et al. Pathogenesis of persistent lymphatic vessel hyperplasia in chronic airway inflammation. J. Clin. Invest. 115, 247-257 (2005).
- Bailey, S. R., Boustany, S., et al. Airway vascular reactivity and vascularisation in human chronic airway disease. Pulm. Pharmacol. Ther. 22, 417-425 (2009).
