Reproducerbar Arterial denudation skada av infra abdominellt aortaKläm i en musmodell
Summary
Att förstå de cellulära och molekylära mekanismer för återendotelisation efter arteriell denudation skadan är av största vikt för att förhindra trombos och restenos av artärer. Här beskriver vi ett protokoll för reproducerbar arteriell denudation skada den infrarenala bukaortan. Förfarandet har utvecklats för att undersöka de bakomliggande mekanismer som reglerar endothelial regeneration med hjälp av musmodeller.
Abstract
Perkutan kärl insatser jämnt resultera i arteriella denudation skador som senare leder till trombos och restenos. Dessa komplikationer kan tillskrivas försämringar i återendotelisation inom sårkanterna. Men de cellulära och molekylära mekanismer för återendotelisation återstår att fastställa. Medan flera djurmodeller för att studera återendotelisation efter artär denudation är tillgängliga, är få utförs i mus på grund av kirurgiska begränsningar. Detta undergräver möjligheten att utnyttja transgena muslinjer och undersöka bidraget från specifika gener till processen för re-endotelialisering. Här presenterar vi en steg-för-steg-protokoll för att skapa en mycket reproducerbar musmodell av arteriell denudation skada i infrarenala bukaortan med hjälp av extern kärlkläm. Immunocytokemisk färgning av skadade artärer för fibrinogen och β-catenin visar exponeringen av en pro-trombotisk yta end gränsen till intakt endotel, respektive. Den metod som presenteras här har fördelen av hastighet, utmärkt totala överlevnaden, och relativt teknisk enkelhet, vilket skapar en unik praktiskt verktyg för att införa arteriell denudation skada i transgena musmodeller. Med användning av denna metod, kan utredarna klarlägga mekanismerna för återendotelisation under normala eller patologiska tillstånd.
Introduction
Trombos och restenos allvarliga tidiga och sena komplikationer hos patienter som genomgår perkutan kärl ingripanden, såsom endovaskulär ballongvidgning och stent 1,2. Flera strategier har använts för att ta itu med dessa komplikationer, särskilt dubbel trombocythämmande behandling och läkemedelsavgivande stentar. Emellertid har lite fokus lagts på den bakomliggande orsaken till trombos och restenos, nämligen förlusten av endotelceller täckning (blottläggning). Denudation skada är en oundviklig konsekvens av interventionella procedurer på grund av mekaniskt trauma till blodkärlsväggen. Denna mekaniska trauma kan leda till skador och avlägsnande av skydds endotelskiktet och exponering av basalmembranet och glatt muskulatur till cirkulerande blod tre. Förlusten av endotel-celler i dessa områden skapar en pro-trombotisk och proinflammatorisk miljö som inte bara befrämjar vidhäftning av trombocyter och efterföljande trombos, men enLSO stimulerar migration och proliferation av vaskulära glatta muskelceller resulterar i neointimal förtjockning och restenos 4. Dessa komplikationer, och tillhörande behandlingar leda till betydande morbiditet, framför allt återkommande ischemisk sjukdom och blödningar som påverkar människors hälsa.
Återendotelisation av blottlagda skada från sårkanterna är av avgörande betydelse för att förhindra trombos och restenos 5. Obduktion resultat och djurmodeller har i praktiken visat reducerade skattesatser av trombos med täckning av stent struts 6,7. Läkemedelsavgivande stentar, utformats för att minska andelen restenos genom att hämma glatt muskulatur proliferation och neointimal hyperplasi, leda till betydande försämringar i arteriell återendotelisation och ökande andelen sena trombos 3. Tyvärr förstå mekanismerna för återendotelisation har varit en långsam process, till stor del begränsas av bristen på apenliga djurmodeller 8.
Flera djurmodeller för att förstå rollerna av endotelceller och vaskulära glatta muskelceller efter arteriell skada har skapats 7,9,10. Råttan halspulsådern ballongskada modell är bäst karaktäriseras och har använts för att studera effekterna av blottläggning skada på brutto, cell- och molekylär nivå 11. Ändå är en mycket reproducerbar musmodell av arteriell denudation skada med utmärkta överlevnad saknas och mycket som behövs för att dra fördel av flera transgena linjer som finns för att bättre belysa vaskulär förnyelse i flera inställningar.
Detta manuskript presenterar en musmodell av arteriell denudation skada som är reproducerbar och enkel att utföra. Tillvägagångssättet har visat minimal morbiditet och mortalitet i flera transgena linjerna. På grund av den breda antal genetiskt modifierade muslinjer, kan denna modell användas för attklarlägga de molekylära mekanismerna bakom återendotelisation efter blottläggning skada.
Protocol
Representative Results
Discussion
Arteriell denudation skada på grund av perkutan ingripanden, såsom ballongvidgning och stentning vaskulär resulterar i början och slutet av vaskulär trombos och restenos och bidrar till återkommande ischemiska händelser 3,12. Intressant nog har kirurgisk vaskulär kläm också varit inblandad som en orsak till arteriell denudation, att utvidga omfattningen av problemet till patienter som genomgår någon vaskulär procedur, om perkutan eller öppen 13. Även nedsatt återendotelisation är e…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete har finansierats med bidrag från Eli och Edythe Broad Center of regenerativ medicin och stamcellsforskning vid UCLA träningsprogram till ASS och AIM, Philip J. Whitcome gemenskap till AIM, och National Institutes of Health (HL130290) till MLIA.
Materials
| Zeiss Discovery.V12 Stereomicroscope | Zeiss | 495037-9904-000 | |
| Rodent Heated Surgical Platform | Protech International | RES4000 | Heated platform for body temperature maintenance with nosecone for anesthestic maintenance and on which surgical procedure is performed |
| Isoflurane | Henry Schein | 50033 | 4% Induction; 2.5% Maintenance |
| Isoflurane Vaporizer | Summit Medical Equipment | 470062 | |
| Stryker T/Pump Warm Water Recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
| Artifical Tears Lubricant Opthalmic Ointment | Akorn Animal Health | 17478-162-35 | |
| Carprieve (Carprofen) | Norbrook Laboratories | NDC 55529-131-01 | |
| Oster™ A5 Professional Animal Clipper | M.Schneider & Sons Inc. | 78005010 | Use with animal clipper size 40 |
| Adjustable Wire Retractor | Fine Science Tools | 17004-05 | |
| Schwartz Micro Serrefines – Sharp Bend | Fine Science Tools | 18052-03 | |
| Surgical Instruments | Fine Science Tools | sharp dissecting forceps, blunt forceps, fine scissors, spring scissors, hemostat | |
| 0.5% Marcaine | Hospira | 0409-1610-50 | |
| 5-0 Suture, Vicryl | Fisher Scientific | NC0189890 | tapered needle |
| Vetbond | Fisher Scientific | NC0304169 | |
| Falcon® 35 mm Not TC-Treated Easy-Grip Style Bacteriological Petri Dish | Corning | 351008 | |
| Sylgard 184 Silicone Elastomer Kit | Dow Corning | 3097358-1004 | |
| Dissecting pins | Fisher Scientific | NC9681411 | |
References
- Farooq, V., Gogas, B. D., Serruys, P. W. Restenosis: delineating the numerous causes of drug-eluting stent restenosis. Circ Cardiovasc Interv. 4, 195-205 (2011).
- Tada, T., et al. Risk of stent thrombosis among bare-metal stents, first-generation drug-eluting stents, and second-generation drug-eluting stents: results from a registry of 18,334 patients. JACC Cardiovasc Interv. 6, 1267-1274 (2013).
- Otsuka, F., et al. The importance of the endothelium in atherothrombosis and coronary stenting. Nat Rev Cardiol. 9, 439-453 (2012).
- Kipshidze, N., et al. Role of the endothelium in modulating neointimal formation: vasculoprotective approaches to attenuate restenosis after percutaneous coronary interventions. J Am Coll Cardiol. 44, 733-739 (2004).
- Finn, A. V., et al. Pathological correlates of late drug-eluting stent thrombosis: strut coverage as a marker of endothelialization. Circulation. 115, 2435-2441 (2007).
- Joner, M., et al. Pathology of drug-eluting stents in humans: delayed healing and late thrombotic risk. J Am Coll Cardiol. 48, 193-202 (2006).
- Joner, M., et al. Endothelial cell recovery between comparator polymer-based drug-eluting stents. J Am Coll Cardiol. 52, 333-342 (2008).
- McDonald, A. I., Iruela-Arispe, M. L. Healing arterial ulcers: Endothelial lining regeneration upon vascular denudation injury. Vascul Pharmacol. 72, 9-15 (2015).
- Fingerle, J., Tina Au, Y. P., Clowes, A. W., Reidy, M. A. Intimal Lesion Formation in Rat Carotid Arteries after Endothelial Denudation in Absence of Medial Injury. Arteriosclerosis. 10, 1082-1087 (1990).
- Granada, J. F., et al. Vascular response to zotarolimus-coated balloons in injured superficial femoral arteries of the familial hypercholesterolemic Swine. Circ Cardiovasc Interv. 4, 447-455 (2011).
- Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods Mol Med. 139, 1-30 (2007).
- Bavry, A. A., Bhatt, D. L. Appropriate use of drug-eluting stents: balancing the reduction in restenosis with the concern of late thrombosis. Lancet (London, England). 371, 2134-2143 (2008).
- Gucu, A., et al. Effects of temporary vascular occluder poloxamer 407 Gel on the endothelium. J Cardiothorac Surg. 8, (2013).
- Holt, A. W., Tulis, D. A. Experimental Rat and Mouse Carotid Artery Surgery: Injury & Remodeling Studies. ISRN Minim Invasive Surg. 2013, (2013).
- Nam, D., et al. 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).
- Lindner, V., Fingler, J., Reidy, M. A. Mouse Model of Arterial Injury. Circ Res. 73, 792-796 (1993).
- Kumar, A., Lindner, V. Remodeling with neointima formation in the mouse carotid artery after cessation of blood flow. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 17, 2238-2244 (1997).
- Hehrlein, C., Weinschenk, I., Metz, J. Long period of balloon inflation and the implantation of stents potentiate smooth muscle cell death. Possible role of chronic vascular injury in restenosis. Int J Cardiovasc Intervent. 2, 21-26 (1999).
