JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

Tavşan modeli hızlandırılmış ateroskleroz: iliyak arter balon yaralanma bir metodolojik açıdan

Published: October 03, 2017
doi:
10.3791/55295
, , , ,
1Cardiology, Department of Medicine,University of Fribourg

Summary

Ateroskleroz hayvan modelleri mekanizmasını anlamak ve plak geliştirme veya yırtılması, ölüm önde gelen nedenidir sanayileşmiş dünya önlemek için yeni yaklaşımlar incelemek için gereklidir. Bu iletişim kuralı bir arada balon yaralanma ve kolesterol zengin diyet tavşan iliyak arter aterosklerotik plaklar ikna etmek için kullanır.

Abstract

Koroner oklüzyon aterosklerotik plak geliştirme ve yırtılması takip kaynaklanan akut koroner sendrom sanayileşmiş dünyada ölüm önde gelen nedenidir. Yeni Zelanda beyaz (NZW) tavşan yaygın ateroskleroz çalışma için hayvan bir model olarak kullanılır. Onlar ne zaman aterojenik diyet ile fed spontan lezyonlar geliştirmek; Ancak, bu 4-8 ay uzun zaman gerektirir. Daha fazla geliştirmek ve atherogenesis hızlandırmak için bir arada aterojenik diyet ve mekanik endotel hasarı kez istihdam edilmektedir. Tavşanlarda aterosklerotik plaklar inducing sunulan yordamı bir balon kateter sol İliak arter NZW tavşan aterojenik diyetle beslenen endotel bozmaya kullanır. Balon kateter tarafından böyle mekanik zararlardan inflamatuar reaksiyonları neointimal lipid birikimi bir zaman bağımlı moda başlatılıyor zincirinin neden olmaktadır. Aterosklerotik plak balon yaralanma Haritayı neointimal kalınlaşma geniş lipid infiltrasyon, yüksek düz kas hücre içeriğini ve makrofaj varlığı ile takip köpük hücreleri türetilmiştir. Bu tekniği basit, tekrarlanabilir ve iliyak arter içinde kontrollü uzunluğu plak üretir. Tüm prosedürü 20-30 dakika içinde tamamlanır. Yordamı düşük mortalite ile güvenli ve zamanda önemli intimal lezyonlar elde yüksek başarı sunuyor. Balon kateter yordamı ateroskleroz Arteryel yaralanma sonuçlarında iki hafta içinde indüklenen. Bu model hastalığı patoloji, soruşturma için kullanılabilir tanılama görüntüleme ve yeni tedavi stratejileri değerlendirmek için.

Introduction

Rüptürü savunmasız aterosklerotik plaklar sanayileşmiş ülkelerin1ölüm sebeplerinden biridir. Çabaları hala sadece hastalık progresyon karmaşık mekanizma çözmek için aynı zamanda yeni test etmek için gerekli araştırma son on yıl boyunca çeşitli moleküler ve Hücresel mekanizmalar plak ilerlemesinde dahil gelişeceğini rağmen devam etti tedavi yaklaşıyor. Birkaç hayvan modelleri ateroskleroz eğitim için önerilmiştir. Genetik manipülasyon, kolesterol beslenme veya mekanik endotel hasarı fareler, tavşan veya minipigs gibi ateroskleroz en hayvan modelleri tarafından paylaşılan standart strateji vardır. Normal sıçanlar ve fareler önemli ölçüde diyet kolesterol2,3,4absorbe değil iken, NZW tavşan kolesterol diyet için hassas Bunlar arasında. Tavşan kendiliğinden aort lezyonlar makrofajlar kolesterol zengin diyet5,6ile beslenen bazı lifli bileşeni ile zengin geliştirmek. Ancak, uzun hazırlık kolesterol diyet tek başına6,7 besleme aterosklerotik plaquesby ikna etmek için 4-8 ay deneysel ayarlarının çoğunu için büyük bir dezavantaj zamanı. Peşinde lezyonlar nispeten kısa sürede ikna için yüksek kolesterol diyet ve balon yaralanma bir arada Baumgarter ve Studer8tarafından geliştirilmiştir. Bu teknik genel amacı aterosklerotik plaklar 2 hafta içinde köpük hücreleri (yağlı çizgi insanlarda benzer) hypercholesterolemic tavşanların oluşan teşvik etmektir. Mevcut teknik NZW hypercholesterolemic tavşan iliyak arter gelişmiş bir balon kateter kullanarak Baumgarter’ın yöntemine dayalı Arteryel duvar yaralanma ile ilgili yordamı açıklamaktadır.

Zengin bir kolesterol diyet ile birlikte, indüklenen balon de-endothelialization kaynaklanan yaralanma ateroskleroz için yol açacaktır. Balon yaralanma aterosklerotik lezyonların oluşumunu hızlandırır ve plak Tekdüzen boyutu ve dağıtım üretir. İntimal kalınlaşma artar yaralanma sonraki birkaç gün içinde bir süre-zaman ve intimal hücre infiltrasyonu başlar. Yağlı çizgiler önemli makrofajlar ile 7-10 gün sonra balon yaralanma görünmeye başlar ve tip II lezyon göre sınıflandırma olarak Amerikan Kalp Derneği tarafından temsil edilir. Tavşan balon yaralanma kez plak kompozisyon çalışmaya aort gerçekleştirilir. Neointimal endotel adezyon molekülü yüksek düzeyde ifade eder. Plaklar medial diseksiyon ve adventitial değişiklikleri ile ilişkilidir. Aterosklerotik lezyonları lipidler, Proliferasyona düz kas hücreleri (SMCs), kollajen lifleri ve rejenere endotel altında biriken ve çoğunlukla tip II doğada çoğu inflamatuar hücreler oluşur. Tavşan plaklar topolojik dağıtımını benzer insan aortas 9,10 prensip olarak bildirilen, aort iliyak arterler için karşılaştırıldığında boyutu daha büyük ve daha büyük uzunluğu plak üretecektir. Ancak, iliyak arter ateroskleroz tavşanların site olarak kullanmanın en büyük avantajı erişilebilirlik, insan koroner arter11, üniforma lezyon geliştirme12, yüksek doku faktörü için kas içeriğindeki benzerlik olduğunu faaliyet13 ve tutarlı gemi boyut insan koroner arter xarakteristikaları ve Anjiyografik son noktalar ticari olarak imal edilmiş cihazlara değerlendirilmesi izin karşılaştırılabilir. İnvaziv ve non-invaziv yöntemler canlı hayvan tavşan iliyak arterler plaklar analiz araştırdık. Önceki raporlar tarif manyetik rezonans görüntüleme (MRG) 2,35-tesla MR sistemi 14 yardımıyla Ayrıca kullanımı, intravasküler ultrason (ölçüm) veya optik Koherens tomografi (OCT) Kateterler uygun olabilir görüntüye uygulanan tavşan iliyak arterlerin aterosklerotik plaklar. İliyak arter yüksek çözünürlüklü echography kullanırken ultrason görüntüleme için uygundur ve aorta da bu tekniği ile düzenlemelidir.

Son on yılda, bu tavşan model balon yaralanma plak ilerleme15ve plak regresyon16mekanizmaları daha anlamak için yardımcı oldu. Ayrıca, modeli statinler, standart antiplatelet ajanlar, antioksidan ajanlar17,18 ve uyuşturucu stentlerin restenoz everolimus gibi gibi roman terapötik ajanlar etkisini incelemek için kullanılan veya zotarolimus stentlerin stent19,20 neointimal kalınlaşma. Bu model ayrıca damar içi kateter21Imaging yakın kızılötesi Floresans görüntüleme araştırmak için kullanılmıştır.

Protocol

Bu deneysel protokol Kanton veteriner Office, Fribourg ve İsviçre Federal veteriner Office, İsviçre (FR 2015/58) tarafından onaylandı. Not: 2.8-3.2 kg arasında ağırlıklı erkek NZW tavşan kullanılmıştır. Hayvanlar geleneksel koşullarda (12 h ışık ve karanlık döngüsü, ad libitum su ve yiyecek sağlanan) muhafaza. Balon denudation önce hayvanlar 1 hafta boyunca onlar normal chow diyetle beslenen edildi iklime alıştırılacağı. 1 hafta sonra İklimlendirme, tavşan a…

Representative Results

Balon yaralanma iliyak arter (şekil 1) komplikasyon başarıyla gerçekleştirildi. Yaralanmalar için 30 dk 20 değişiyordu toplam operatif tek iliyak arter ve 35-45 dk her iki arter yaralanmaları için gerçekleştirilen saat. Tavşan balon yaralanma sonra 1 saat içinde iyileşti. Bütün hayvanlar önemli kilo kaybı olmadan sağlıklı ortaya çıktı. Hiçbir enfeksiyon, ödem veya Arteryel tromboz ile karşılaşıldı. Yara alan yanı sıra bazı h…

Discussion

Tavşan iliyak arter ateroskleroz modeli ateroskleroz araştırmalarda yaygın olarak kullanılır. Bu iletişim kuralı ile tavşan daha şiddetli ve gelişmiş plaklar ile karşılaştırıldığında spontan lezyonlar sadece kolesterol diyet ile geliştirilen hızla gelişti. Önemlisi, hayvan ameliyattan hızlı bir şekilde kurtarmak.

Atherogenesis için ana uyarıcı endotel kişi yaralandı ve damar duvar26distends balon kateter tarafından mekanik hasar var. Bu …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser İsviçre Ulusal Bilim Vakfı Hibe 150271 tarafından desteklenmiştir.

Materials

New Zealand White rabbits Charles River laboratories,France Cre:KBL(NZW)
Cholesterol rich diet Ssniff spezialdiäten Ssniff EF K High Fat and Cholesterol
Glass bead sterilizer-Germinator 500 VWR, Leicestershire, UK 101326-488
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French Edwards Lifesciences, Switzerland 120602F For single use only
Luer Lock Syringe Becton, Dickinson and Company, USA 309628
Thermopad Type 226 Solis, Switzerland AG 397387
Buprenorphine- Temgesic Reckitt Benckiser AG, Switzerland 7.68042E+12
Isoflurane Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017 2667-46-7
Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System Rothacher Medical GmbH, Switzerland CV 30-301-A
Cardell touch veterinary vital signs monitor Midmark, Ohio, USA 8013-001
Ophthalmic ointment-Humigel Virbac, France
Animal hair clippers Aesculap AG, Germany GT420
Disinfectant-Betadine solution MundipharmaMedicalCompany, Switzerland 14671-1203
Dumont #7 Forceps FST Germany 11274-20
Medium and small microscissors Medline International Switzerland Sàrl UC4337
Microvascular clamps FST, Germany 18051-28
Papaverine ESCA chemicals, Switzerland RE 356 803
Vein Pick Harvard Apparatus, Cambridge, UK 72-4169 For single use only
Saline Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland 1330055
Polysorb 5-0 suture Covidien AG, Switzerland UL 202 Monofilament
Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol Werner Stricker AG, Switzerland Swissmedic Nr. 50'361
Antiseptic- Octenisept Schülke & Mayr AG, Switzerland GTIN: 4032651214068
Phosphate Buffered Saline Roth 1058.1
Isobutanol-2-Methylbutane Sigma-Aldrich, Switzerland M32631-1L
Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek VWR Chemicals, Belgium 25608-930
Cryostat Leica, Glattbrugg, Switzerland Leica CM1860 UV
Glass slide- Superfrost Plus Thermo Scientific 4951PLUS4
Mayer's Haematoxylin Sigma-Aldrich, Switzerland MHS32-1L
Eosin 0.5% aq. Sigma-Aldrich, Switzerland HT110232-1L
Oil Red O Sigma-Aldrich, Switzerland O0625-25G
α-smooth muscle actin antibody Abcam, UK. ab7817
Macrophage Clone RAM11 antibody DAKO, Switzerland M063301
Hoechst Abcam, UK. ab145596
Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546) Abcam, UK. ab60316
Alexa Fluor 488/547 Abcam, UK.
Glycergel Mounting Medium, Aqueous DAKO, Switzerland C056330
Hematoxylin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland H3136-25G
Ferric chloride for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 157740-100G
Iodine for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland 207772-100G
Potassium iodide for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 60400-100G-F
Alcian blue for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland A5268-10G
Strong Ammonia for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 320145-500ML
Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 210757-50G
Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland F8129-50G
Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 72049-250G,
Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 79690-100G
Crocin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 17304-5G
EUKITT for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 03989-100ML
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics–2015 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 131, e29-e322 (2015).
  2. Boone, L. R., Brooks, P. A., Niesen, M. I., Ness, G. C. Mechanism of resistance to dietary cholesterol. J Lipids. 2011, 101242 (2011).
  3. Kapourchali, F. R., et al. Animal models of atherosclerosis. World J Clin Cases. 2, 126-132 (2014).
  4. Carter, C. P., Howles, P. N., Hui, D. Y. Genetic variation in cholesterol absorption efficiency among inbred strains of mice. J Nutr. 127, 1344-1348 (1997).
  5. Kolodgie, F. D., et al. Hypercholesterolemia in the rabbit induced by feeding graded amounts of low-level cholesterol. Methodological considerations regarding individual variability in response to dietary cholesterol and development of lesion type. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 16, 1454-1464 (1996).
  6. Singh, V., Tiwari, R. L., Dikshit, M., Barthwal, M. K. Models to study atherosclerosis: a mechanistic insight. Curr Vasc Pharmacol. 7, 75-109 (2009).
  7. Dornas, W. C., Oliveira, T. T., Augusto, L. E., Nagem, T. J. Experimental atherosclerosis in rabbits. Arq Bras Cardiol. 95, 272-278 (2010).
  8. Baumgartner, H. R., Studer, A. [Effects of vascular catheterization in normo- and hypercholesteremic rabbits]. Pathol Microbiol (Basel). 29, 393-405 (1966).
  9. Tanaka, H., et al. Sustained activation of vascular cells and leukocytes in the rabbit aorta after balloon injury. Circulation. 88, 1788-1803 (1993).
  10. Phinikaridou, A., Hallock, K. J., Qiao, Y., Hamilton, J. A. A robust rabbit model of human atherosclerosis and atherothrombosis. J Lipid Res. 50, 787-797 (2009).
  11. Nakazawa, G., et al. Drug-eluting stent safety: findings from preclinical studies. Expert Rev Cardiovasc Ther. 6, 1379-1391 (2008).
  12. Aikawa, M., et al. Lipid lowering by diet reduces matrix metalloproteinase activity and increases collagen content of rabbit atheroma: a potential mechanism of lesion stabilization. Circulation. 97, 2433-2444 (1998).
  13. Jeanpierre, E., et al. Dietary lipid lowering modifies plaque phenotype in rabbit atheroma after angioplasty: a potential role of tissue factor. Circulation. 108, 1740-1745 (2003).
  14. Durand, E., et al. Magnetic resonance imaging of ruptured plaques in the rabbit with ultrasmall superparamagnetic particles of iron oxide. J Vasc Res. 44, 119-128 (2007).
  15. Stadius, M. L., et al. Time course and cellular characteristics of the iliac artery response to acute balloon injury. An angiographic, morphometric, and immunocytochemical analysis in the cholesterol-fed New Zealand white rabbit. Arterioscler Thromb. 12, 1267-1273 (1992).
  16. Khanna, V., et al. Cholesterol diet withdrawal leads to an initial plaque instability and subsequent regression of accelerated iliac artery atherosclerosis in rabbits. PLoS One. 8, e77037 (2013).
  17. Zou, J., et al. Effect of resveratrol on intimal hyperplasia after endothelial denudation in an experimental rabbit model. Life Sci. 68, 153-163 (2000).
  18. Li, M., Zhang, Y., Ren, H., Zhang, Y., Zhu, X. Effect of clopidogrel on the inflammatory progression of early atherosclerosis in rabbits model. Atherosclerosis. 194, 348-356 (2007).
  19. Nakazawa, G., et al. Evaluation of polymer-based comparator drug-eluting stents using a rabbit model of iliac artery atherosclerosis. Circ Cardiovasc Interv. 4, 38-46 (2011).
  20. Van Dyck, C. J., et al. Resolute and Xience V polymer-based drug-eluting stents compared in an atherosclerotic rabbit double injury model. Catheter Cardiovasc Interv. 81, E259-E268 (2013).
  21. Abran, M., et al. Validating a bimodal intravascular ultrasound (IVUS) and near-infrared fluorescence (NIRF) catheter for atherosclerotic plaque detection in rabbits. Biomed Opt Express. 6, 3989-3999 (2015).
  22. Kanamasa, K., et al. Recombinant tissue plasminogen activator prevents intimal hyperplasia after balloon angioplasty in hypercholesterolemic rabbits. Jpn Circ J. 60, 889-894 (1996).
  23. Pai, M., et al. Inhibition of in-stent restenosis in rabbit iliac arteries with photodynamic therapy. Eur J Vasc Endovasc Surg. 30, 573-581 (2005).
  24. Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Cryosectioning tissues. CSH Protoc. 2008, (2008).
  25. Chaytor, A. T., Bakker, L. M., Edwards, D. H., Griffith, T. M. Connexin-mimetic peptides dissociate electrotonic EDHF-type signalling via myoendothelial and smooth muscle gap junctions in the rabbit iliac artery. Br J Pharmacol. 144, 108-114 (2005).
  26. Zhang, W., Trebak, M. Vascular balloon injury and intraluminal administration in rat carotid artery. J Vis Exp. (94), (2014).
  27. Maillard, L., et al. Effect of percutaneous adenovirus-mediated Gax gene delivery to the arterial wall in double-injured atheromatous stented rabbit iliac arteries. Gene Ther. 7, 1353-1361 (2000).
  28. Sharif, F., et al. Gene-eluting stents: adenovirus-mediated delivery of eNOS to the blood vessel wall accelerates re-endothelialization and inhibits restenosis. Mol Ther. 16, 1674-1680 (2008).
  29. Lee, J. M., et al. Development of a rabbit model for a preclinical comparison of coronary stent types in-vivo. Korean Circ J. 43, 713-722 (2013).
  30. Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods Mol Med. 139, 1-30 (2007).
  31. Asada, Y., et al. Effects of inflation pressure of balloon catheter on vascular injuries and subsequent development of intimal hyperplasia in rabbit aorta. Atherosclerosis. 121, 45-53 (1996).
  32. Dornas, W. C., Oliveira, T. T., Augusto, L. E., Nagem, T. J. Experimental atherosclerosis in rabbits. Arq Bras Cardiol. 95, 272-278 (2010).
  33. Waksman, R., et al. PhotoPoint photodynamic therapy promotes stabilization of atherosclerotic plaques and inhibits plaque progression. J Am Coll Cardiol. 52, 1024-1032 (2008).
  34. Fernandez-Parra, R., et al. Pharmacokinetic Study of Paclitaxel Concentration after Drug-Eluting Balloon Angioplasty in the Iliac Artery of Healthy and Atherosclerotic Rabbit Models. J Vasc Interv Radiol. 26, 1380-1387 (2015).
  35. Dussault, S., Dhahri, W., Desjarlais, M., Mathieu, R., Rivard, A. Elsibucol inhibits atherosclerosis following arterial injury: multifunctional effects on cholesterol levels, oxidative stress and inflammation. Atherosclerosis. 237, 194-199 (2014).
  36. Manderson, J. A., Mosse, P. R., Safstrom, J. A., Young, S. B., Campbell, G. R. Balloon catheter injury to rabbit carotid artery. I. Changes in smooth muscle phenotype. Arteriosclerosis. 9, 289-298 (1989).
  37. Miyake, T., et al. Prevention of neointimal formation after angioplasty using nuclear factor-kappaB decoy oligodeoxynucleotide-coated balloon catheter in rabbit model. Circ Cardiovasc Interv. 7, 787-796 (2014).
  38. Fulcher, J., Patel, S., Nicholls, S. J., Bao, S., Celermajer, D. Optical coherence tomography for serial in vivo imaging of aortic plaque in the rabbit: a preliminary experience. Open Heart. 2, e000314 (2015).
  39. Abela, O. G., et al. Plaque Rupture and Thrombosis: the Value of the Atherosclerotic Rabbit Model in Defining the Mechanism. Curr Atheroscler Rep. 18, 29 (2016).
  40. Yamashita, A., Asada, Y. A rabbit model of thrombosis on atherosclerotic lesions. J Biomed Biotechnol. 2011, 424929 (2011).

Tags

Keywords: Rabbit ModelAccelerated AtherosclerosisIliac ArteryBalloon InjuryPlaque FormationAtherogenic DietEndothelium DisruptionCoronary ArterySurgical ProcedureAnesthesiaMonitoringSterilizationSurgical ToolsBalloon CatheterHeating PadAngiographic Endpoints
check_url/55295?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Jain, M., Frobert, A., Valentin, J., Cook, S., Giraud, M. The Rabbit Model of Accelerated Atherosclerosis: A Methodological Perspective of the Iliac Artery Balloon Injury. J. Vis. Exp. (128), e55295, doi:10.3791/55295 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image