ラットにおける上腕と浅大腿動脈のフロー依存性血管拡張の超音波評価
Summary
ヒトにおける内皮機能の非侵襲的評価は、フロー媒介拡張技法によって決定することができます。研究の数千人がこの技術を使用しているが、何の研究では、ラットで非侵襲的にこのテクニックを行いませんでした。次の資料は、上腕のフロー依存性血管拡張およびラットの浅大腿動脈の非侵襲的測定を説明します。
Abstract
Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of endothelial function can be achieved by employing the flow-mediated dilation technique, typically performed in the brachial or superficial femoral artery. Briefly, a blood pressure cuff placed distal to an ultrasound probe is inflated to a suprasystolic pressure, which results in limb ischemia. After 5 min of occlusion the cuff is deflated, resulting in reactive hyperemia and increases in wall shear rate that signal vasodilatory molecules to be released from the endothelium eliciting vasodilation. Despite the thousands of studies performing flow-mediated dilation in humans, surprisingly, no studies have performed this technique non-invasively in living rats. Considering the recent shift in focus to translational research, the establishment of guidelines for non-invasive measurement of flow-mediated dilation in rats and other rodents would be extremely valuable. In the following article, a protocol is presented for the non-invasive measurement of flow-mediated dilation in brachial and superficial femoral arteries of rats, as those sites are most commonly measured in humans.
Introduction
血管内皮は、ライン動脈の内腔の細胞単層であり、血管機能の重要な調節因子です。血管径の調節をもたらす内皮細胞から放出され、多数の分子が存在します。これらの分子、一酸化窒素（NO）の中で、刺激に応答（せん断応力で例えば、インスリン、アセチルコリン、または変更）1における血管内皮から放出された主要な血管拡張性分子であると思われます。血管内皮では、NOは、NOシンターゼ（eNOSの）を内皮ない酵素によって生成され、続いて、内皮細胞2から放出されます。 NOは、リラクゼーションと増加し、血管径3を引き起こす血管平滑筋に拡散します。
内皮機能不全は、フロー媒介性拡張（FMD）技術4,5を用いて、ヒトにおいて非侵襲的に評価することができます。 FMDは、内皮由来ための機能バイオアッセイを表現することが提案されていますヒトでのNO生物学的利用能は、典型的には約5分肢閉塞6次反応性充血に応じて、上腕や浅大腿動脈で評価されていません。反応性充血はNO 8のリリースをシグナリング、内皮細胞7に形質導入された層状剪断力を増大させます。近年では、NO放出によって開始血管拡張の割合は9,10議論してきたが、FMDは、内皮依存性拡張を示すものであると一貫して心血管イベント11-13を予測することが示されています。
現在までに、研究の数千人は、ヒトにおける内皮機能の非侵襲的測定のためのFMD技術を採用しています。トランスレーショナルリサーチへのフォーカスの最近のシフトを考慮すると、げっ歯類における口蹄疫の非侵襲的測定のためのガイドラインは非常に有益であろう。翻訳アプローチを踏まえ、このプロトコルは、上腕とsupeにFMDの測定のために設立されましたこれらのサイトのようなラットのrficial大腿動脈は、最も一般的にヒトで測定されます。ラットにおける堅牢かつ反復FMD応答におけるこのプロトコルの結果は、しかし、ラットでの口蹄疫の測定は技術的に厳しいですし、他の研究者は、デモビデオずに複製するのは難しいかもしれません。したがって、以下の記事では、上腕とラットの浅大腿動脈における口蹄疫の非侵襲的測定のための方法を紹介します。
Protocol
Representative Results
Discussion
本研究では、FMDの非侵襲的測定は、上腕およびラットの浅大腿動脈に実証されました。ヒト6と同様に、5分間の閉塞期間の後、それによって動脈のその後の血管拡張をもたらし、動脈壁のせん断速度を増加させる血流速度（すなわち、反応性充血）の急激な増加がありました。 FMDは、上腕と浅大腿動脈の両方で観察されました。また、動脈の間FMDに強い関係がありました。ピーク剪?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
All animal imaging was performed at the Small Animal Imaging Core Facility, University of Utah.
This study was funded in part by grants from the National Institutes of Health (R21 AG043952, R01 AG040297, K01 AG046326, K02 AG045339, and R01 DK100505).
Materials
| Vevo 2100 High Resolution Micro-Ultrasound Imaging System | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| MicroScan Ultra-High Frequency Linear Array Transducer – MS-700 30-70 MHz | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, Toronto, ON, CAN | ||
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 82-03 | Optional |
| Signacreme electrode cream | Parker Laboratories, Fairfield, NJ, USA | 17-05 | |
| Transpore surgical tape | 3M, Maplewood, MN, USA | 1527-1 | |
| Depilatory cream (e.g., Nair) | General supply | ||
| Cotton swabs | General supply | ||
| Ultrasound gel | General supply | ||
| Standard vascular occluder, 10 mm lumen diameter | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | 62-0115 | |
| 10 ml syringe with Luer-Lok tip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Paperclip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Hypodermic needle – 18 gauge | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus | |
| Medium binder clip | General Supply | Used for occlusion cuff apparatus |
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