Gefäßballon Verletzung und intraluminale Verwaltung in Rattenhalsschlagader
Summary
Dieses Protokoll verwendet einen Ballon-Katheter, eine intraluminale Verletzungen auf der Rattenhalsschlagader verursachen und künftig zu entlocken neointimalen Hyperplasie. Dies ist ein gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen des vaskulären Remodelling in Reaktion auf eine Verletzung. Es wird auch häufig verwendet, um die Gültigkeit der potenzielle therapeutische Ansätze zu bestimmen.
Abstract
Die Halsschlagader Ballonverletzung Modell an Ratten hat sich seit mehr als zwei Jahrzehnten etabliert. Es bleibt ein wichtiges Verfahren, um die molekularen und zellulären Mechanismen in der glatten Gefäßmuskel Dedifferenzierung Neointimabildung und vaskuläre Remodelling beteiligt studieren. Männliche Sprague-Dawley-Ratten sind die am häufigsten verwendeten Tiere für dieses Modell. Weibliche Ratten sind nicht bevorzugt, da die weiblichen Hormone sind Schutzmaßnahmen gegen Gefässerkrankungen und damit die Einführung einer Variation in diesem Verfahren. Die linke Halsschlagader wird typischerweise mit der rechten Hals als Negativkontrolle dien verletzt. Linke Halsschlagschäden wird durch die aufgeblasenen Ballons, die das Endothel entblößt und dehnen s die Behälterwand. Nach Verletzung, können potentielle therapeutische Strategien, wie die Verwendung von pharmakologischen Verbindungen und entweder Gen oder shRNA Übertragungs ausgewertet werden. Typisch für Gen oder shRNA Übertragung wird der verletzte Teil der Gefäßlumen vor Ort für 30 Minuten mit v transduziertenIRAL Partikel entweder ein Protein oder shRNA Codierung für die Lieferung und Ausdruck in der verletzten Gefäßwand. Neointimale Verdickung darstellt proliferative vaskuläre glatte Muskelzellen Peaks üblicherweise bei 2 Wochen nach der Verletzung. Gefäße werden meist zu diesem Zeitpunkt für die zelluläre und molekulare Analyse von Zellsignalwegen sowie Gen- und Proteinexpression geerntet. Schiffen können auch zu früheren Zeitpunkten entnommen, um den Beginn der Expression und / oder Aktivierung eines spezifischen Proteins oder Pathway bestimmen, abhängig von den Versuchszielen bestimmt. Gefäße können mit histologischen Färbung, Immunhistochemie, Protein / mRNA-Assays und Aktivitätstests charakterisiert und bewertet werden. Das intakte rechte Arteria carotis vom gleichen Tier eine ideale interne Kontrolle. Verletzungsbedingte Veränderungen in der molekularen und zellulären Parameter durch Vergleichen der verletzten Arterie in den internen rechten Kontrollarterie ausgewertet werden. Ebenso können therapeutische Modalitäten, indem die verletzen bewertet werdend und behandelten Arterie zum Steuer verletzt nur Arterie.
Introduction
Ballonkatheter sind Medizinprodukte in dem Verfahren der Angioplastie verwendet wird, zum Zwecke der Verbreiterung behindert Ort (e) von Atheromen oder eines Thrombus in einem Blutgefß. Die verengten Gefäßlumen ist gezwungen durch den aufgeblasenen Ballon zu öffnen und die Blutversorgung wiederhergestellt würde, sequentiell an nachgeschaltete Ischämie Symptome, wie Angina pectoris, Myokardinfarkt und Beinschmerzen zu lindern. Dennoch hat sich der große Erfolg der Angioplastie von postoperativen Komplikationen, wie Ergebnisse von Kraft, die Gefäß Barotrauma (Ballon-Verletzung), nämlich Gefäßwandumbau und in vielen Fällen wieder Verengung der Gefäßlumen (Restenose) 1 verringert worden.
Eine Reihe von Tiermodellen entwickelt, imitiert die Angioplastie zu helfen Forscher verstehen Mechanismen der Ballon-Verletzungen im Zusammenhang mit Gefäßwandumbau 2 zugrunde. Unter den für die Modellierung verwendete Tierspezies Ratte ist die gebräuchlichste. CKaninchen, Hunden und Schweinen ompared, die Vorteile von Ratten sind ihre geringen Kosten, ihre relative Einfachheit der Verwendung und die aktuelle Kenntnis der Ratte Physiologie. Obwohl Mäuse haben einen zusätzlichen Vorteil in einem breiten Bereich von genmanipulierten Stämme ist die Mäuse Gefäß zu klein, um einen Ballon-Katheter einzuführen. In den vergangenen drei Jahrzehnten haben die experimentellen Ratten konnten die Forscher zu einem besseren Verständnis der molekularen und zellulären Mechanismen zugrunde Neointimabildung und vaskuläre Remodeling 3-6 gewinnen. Jenseits der Ballonverletzung werden Gefäßumbau auch in den meisten wichtigen Gefäßerkrankungen wie Atherosklerose 7,8, Hypertension 9 und Aneurysma 10 beteiligt. Somit wird durch die Ballonverletzung Modell gewonnenen Erkenntnisse ist in der Regel positiv auf die allgemeine Gefäßwand Krankheit Studien.
Das übergeordnete Ziel der Ratte Ballonverletzung Modell ist nicht nur, um Gefäßerkrankungen weiter zu verstehen, sondern auch, um die Wirksamkeit von neuen Wirkstoffen zur testenKrankheitsbekämpfung 11,12. Aktuelle klinische medikamentöse Behandlung eine Restenose von medikamentenbeschichteten Stents über das Gefäßlumen direkt nach Angioplastie platziert angewendet. In Tiermodellen eine effiziente noch wirtschaftlicher Weg für neue Agent Test ist eine gut ausgebaute lokale intraluminale Perfusion Methode. Kandidatenmittel, die durch diese Methode getestet wurden, gehören, niedermolekulare Medikamente 13,14, Zytokin oder Wachstumsfaktoren 15,16, Gen manipuliert Mitteln (cDNA-Klone, siRNA etc.) 17-20 und neue pharmazeutische Formulierungen 21,22.
Bisher ist die Ratte Ballon-Verletzungsmodell eines der nützliche Modelle zur Untersuchung Gefäßerkrankungen / Erkrankungen. Es ist die grundlegende Schritt vom Labor zum Krankenbett, in der Regel als der erste Schritt, sich von in vitro, in vivo, aber es sollte nicht die letzte sein. Das Ergebnis der Rattenexperimente muss beraten werden, und ferner dadurch gekennzeichnet, vor der Übersetzung in die menschlicheklinische Anwendung, aufgrund der Differenz in Gefßbetten und Gefäßanatomie sowie die intrinsischen Spezies Unterschiede zwischen Mensch und Ratte 23-26. Dennoch ist es nach wie vor ein wichtiges Instrument in der translationalen medizinischen Forschung. Während diese Forschung verwendet werden, um durch das Fehlen von genetisch veränderten Ratten beschränkt ist, hat es nicht länger ein Problem gewesen, da neue genomische Ansätze wie Zinkfinger-Nucleasen 27. TALENS 28 und CRISPR-Cas 29 haben knockout Ratten leicht zugänglich.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Rattenhalsschlagballonverletzung wurde auch von Tulis 2007 34 beschrieben. Es wurde umfassend diskutiert alle Einzelheiten dieses Verfahrens von Dr. Tulis. Die Leser, die Interesse an der Durchführung dieses Verfahrens sind dringend empfohlen, Tulis "Protokoll lesen. Allerdings gibt es eine Sache, die wir nicht mit Dr. Tulis Vereinbarung: Statt Aufblasen des Ballons mit Kochsalzlösung oder jede Art von Flüssigkeit, schlug vor, es mit Luft aufzublasen. Nach unseren persönlichen Erfahrungen, Aufblasen mit Flüssigkeit …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We are grateful to Dr. Clowes for first developing and describing this method. We are also thankful to Dr. Tulis for his detailed protocol which has been fundamentally helpful to our previous, current and future work. This work was supported by grants R01HL097111 and R01HL123364 from the NIH to M.T., and by American Heart Association grant 14GRNT18880008 to M.T.
We would like to thank Rachel Newton for her expert technical support and for her valuable help during the filming process.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French | Edwards Lifesciences, Germany | 120602F | |
| Deltaphase Operating Board – Includes 2 Pads & 2 Insulators | Braintree Scientific, Inc. | 39OP | |
| LED light source | Fisher Scientific | 12-563-501 | |
| Hartmann Mosquito Forceps 4” curved | Apiary Medical, Inc. San Diego, CA | gS 22.1670 | |
| Crile Retractor 4” double ended | Apiary Medical, Inc. | gS 34.1934 | |
| Other surgical instruments | Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD | ||
| Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24G | BD | 381312 | |
| Ketamine HCl, 100mg/mL, 10mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-803-6637 | |
| Xylazine (AnaSed),20mg/mL,20mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-808-1947 | |
| Buprenex, 0.3mg/1ml (5 Ampules/Box) | Ketaset- Patterson Vet | 07-850-2280 | |
| Nair Baby Oil Hair Removal Lotion-9 oz | Amazon/Walmart/CVS | N/A | |
| Inflation Device | Demax Medical | DID30 | |
| D300 3-way Stopcock | B.Braun Medical Inc. | 4599543 | |
| Artificial Tears Ointment | Rugby Laboratories, Duluth, GA | N/A |
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