Ballon gebaseerde letsel ertoe Myointimal Hyperplasia in de muis abdominale Aorta
Summary
Dit artikel demonstreert een lymfkliertest model voor het bestuderen van de ontwikkeling van myointimal hyperplasie (MH) na de ballon van de aorta blessure.
Abstract
Het gebruik van diermodellen is essentieel voor een beter begrip van MH, een belangrijke oorzaak voor arteriële stenose. In dit artikel tonen we een lymfkliertest ballon denudatie model, dat vergelijkbaar is met gevestigde schip schade modellen in grote dieren. De aorta denudatie model met ballon katheters bootst de klinische setting en leidt tot vergelijkbare pathobiological en fysiologische veranderingen. Kort na het uitvoeren van een horizontale snede in de aorta abdominalis, zal een katheter met ballon worden ingevoegd in het schip, opgeblazen en retrogradely ingevoerd. Inflatie van de ballon zal leiden tot intima letsel en overdistension van het schip. Na het verwijderen van de katheter wordt de aorta incisie afgesloten met enkele hechtingen zette. Het model weergegeven in dit artikel is reproduceerbaar, gemakkelijk uit te voeren, en snel en betrouwbaar kan worden vastgesteld. Het is vooral geschikt voor de beoordeling van dure experimentele therapeutische agenten, die kunnen worden toegepast op een economische manier. Met behulp van verschillende stammen van de knock-out-muis, kan de impact van verschillende genen op MH ontwikkeling worden beoordeeld.
Introduction
Arteriële stenose in coronaire en perifere bloedvaten heeft een groot effect op de morbiditeit en mortaliteit voor patiënten1. Een onderliggende pathologische mechanisme is myointima hyperplasie (MH), dat wordt gekenmerkt door toenemende proliferatie, migratie en synthese van de extracellulaire matrix eiwitten van vasculaire vlotte spier cellen (SMC)2. SMC bevinden zich in de laag van de media van het vaartuig en migreren op stimulatie op het oppervlak van de lumen. Stimulerend signalen zijn groeifactoren, cytokines, cel-cel contact, lipiden, componenten van de extracellulaire matrix en mechanische schuintrekken en strek krachten3,,4,,5,6. Letsel van de vaatwand, pathologische of iatrogene, endothelial cel en gladde spieren celschade veroorzaken ontstekingsreacties stimuleren en dus leiden tot MH7.
Verschillende dierlijke modellen zijn momenteel beschikbaar voor de studie van arteriële letsel en myointima hyperplasie. Grote dieren zoals varkens of honden hebben het voordeel van het delen van een soortgelijke slagader en coronaire anatomie met mensen en zijn vooral geschikt voor studies die onderzoeken angioplasty technieken, procedure en apparaten8. Varken modellen hebben echter het nadeel van de hogere thrombogeniciteit9,10, terwijl honden alleen een milde reactie op schip schade11 hebben. Daarnaast vereisen alle grote dierlijke modellen speciale huisvesting, apparatuur en personeel, die zijn verbonden met hoge kosten en zijn niet altijd beschikbaar bij een instelling. Kleine dierlijke modellen zijn voorzien van ratten en muizen. Vergeleken met ratten, hebben muizen de voordelen van lagere kosten en het bestaan van een verscheidenheid van knock out modellen. Het model, als beschreven in deze video kan worden gecombineerd met ApoE-/-muizen gevoed met een westerse dieet te nauw bootsen de klinische setting van angioplasty in atherosclerotische vaartuigen12. Voorgaande modellen geïnduceerde vasculaire verwonding via draad letsel13, vloeistof uitdroging14, voorjaar15of cuff letsel16. Aangezien de aard van de schade zal sterk invloed op de ontwikkeling en de Grondwet van MH, is met behulp van een katheter met ballon voor het opwekken van schip schade de beste manier om na te bootsen de klinische setting.
In dit artikel beschrijven we een nieuwe methode om te induceren MH met een katheter met ballon in muizen. Het gebruik van een katheter met ballon (1.2 mm x 6 mm) met een RX-Port (figuur 1A) kan het schrapen van de intima laag en op hetzelfde moment, de inductie van een overdistension van het schip. Beide van deze factoren zijn belangrijk voor de ontwikkeling van MH triggers. De tijd van de waarneming van dit model is 28 dagen17.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dit artikel toont een lymfkliertest model voor het bestuderen van de ontwikkeling van myointimal hyperplasie en laat de verkenning van de onderliggende pathologische processen en het testen van nieuwe geneesmiddelen of een therapeutische opties.
De meest kritische stap in dit protocol is de ontbossing van de aorta. Speciale aandacht moet worden besteed tijdens deze stap, zoals overdreven ontbossing tot aneurysma vorming en model falen leiden zal. Aan de andere kant, als denudatie onvoldoende w…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs bedanken Christiane Pahrmann voor haar technische bijstand.
D.W. werd gesteund door de Max Kade Foundation. T.D. ontvangen subsidies uit het anders Kröner Fondation (2012_EKES.04) en de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DE2133/2-1_. S. S. ontvangen onderzoekssubsidies van de Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; SCHR992/3-1, SCHR992/4-1).
Materials
| 10-0 Ethilon suture | Ethicon | 2814G | |
| 3 mL Syringe | BD Medical | 309658 | |
| 37% HCl | Sigma-Aldrich | H1758 | |
| 5-0 prolene suture | Ethicon | EH7229H | |
| 6-0 prolene suture | Ethicon | 8706H | |
| Acid Fuchsin | Sigma-Aldrich | F8129-25G | Trichrome staining |
| Antigen retrieval solution | Dako | S1699 | |
| Azophloxin | Waldeck | 1B-103 | Trichrome staining |
| Bepanthen Eye and Nose ointment | Bayer | 1578675 | Eye ointment |
| Betadine Solution | Betadine Purdue Pharma | NDC:67618-152 | |
| C57BL/6J | Charles River | Stock number 000664 | |
| Clamp applicator | Fine Science Tools | 18056-14 | |
| Collagen 3 | abcam | ab7778 | Antibody |
| DAPI | Thermo Fischer | D1306 | |
| Donkey anti-Goat IgG AF555 | Invitrogen | A21432 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF488 | Invitrogen | A21206 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF488 | Invitrogen | A11055 | Secondary antibody |
| Donkey anti-Rabbit IgG AF555 | Invitrogen | A31572 | Secondary antibody |
| Ethanol 70% | Th. Geyer | 2270 | |
| Ethanol 96% | Th. Geyer | 2295 | |
| Ethanol absolute | Th. Geyer | 2246 | |
| FAP | abcam | ab28246 | Antibody |
| Forceps fine | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Forceps standard | Fine Science Tools | 11023-10 | |
| Glacial Acetic Acid | Sigma-Aldrich | 537020 | |
| Hair clipper | WAHL | 8786-451A ARCO SE | |
| Heparin | Rotexmedica | PZN 3862340 | 25.000 I.E./mL |
| High temperature cautery kit | Bovie | 18010-00 | |
| Image-iT FX Signal Enhancer | Invitrogen | I36933 | Blocking solution |
| Light Green SF | Waldeck | 1B-211 | Trichrome staining |
| Microsurgical clamp | Fine Science Tools | 18055-04 | Micro-Serrefine – 4mm |
| MINI TREK Coronary Dilatation Catheter 1.20 mm x 6 mm / Rapid-Exchange | Abbott | 1012268-06U | |
| Molybdatophosphoric acid hydrate | Merck | 1.00532.0100 | Trichrome staining |
| NaCl 0,9% | B.Braun | PZN 06063042 Art. Nr.: 3570160 | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12075-14 | |
| Novaminsulfon | Ratiopharm | PZN 03530402 | Metamizole |
| Orange G | Waldeck | 1B-221 | Trichrome staining |
| Paraffin | Leica biosystems | REF 39602004 | |
| PBS pH 7,4 | Gibco | 10010023 | |
| PFA 4% | Electron Microscopy Sciences | #157135S | |
| Ponceau S solution | Serva Electrophoresis | 33427 | Trichrome staining |
| Primary antibody diluent | Dako | S3022 | |
| Prolong Gold Mounting solution | Thermo Fischer | P36930 | Mounting solution for immunofluorescence stained slides |
| Replaceable Fine Tip | Bovie | H101 | |
| Resorcin-Fuchsin Weigert | Waldeck | 2E-30 | Trichrome staining |
| Rimadyl | Pfizer | 400684.00.00 | Carprofen |
| Scissors | Fine Science Tools | 14028-10 | |
| Scissors Vannas-style | Fine Science Tools | 15000-03 | |
| Secondary antibody diluent | Dako | S0809 | |
| Fast acting Adhesive MINIS 3x1g | UHU | 45370 | Cyanoacrylate |
| Slide Rack | Ted Pella | 21057 | |
| SM22 | abcam | ab10135 | Antibody |
| SMA | abcam | ab21027 | Antibody |
| Staining dish | Ted Pella | 21075 | |
| Surgical microscope | Leica | M651 | |
| Tabotamp fibrillar | Ethicon | 431962 | Absorbable hemostat |
| Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | |
| U-100 Insulin syringe | BD Medical | 324825 | |
| Vessel Dilator | Fine Science Tools | 18603-14 | |
| Vitro-Clud | Langenbrinck | 04-0001 | |
| Weigerts iron hematoxylin Kit | Merck | 1.15973.0002 | Trichrome staining |
| Xylene | Th. Geyer | 3410 |
References
- Kochanek, K. D., Xu, J., Murphy, S. L., Minino, A. M., Kung, H. C. Deaths: final data for 2009. Natl Vital Stat Rep. 60 (3), 1-116 (2011).
- Austin, G. E., Ratliff, N. B., Hollman, J., Tabei, S., Phillips, D. F. Intimal proliferation of smooth muscle cells as an explanation for recurrent coronary artery stenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty. J Am Coll Cardiol. 6 (2), 369-375 (1985).
- Greenwald, S. E., Berry, C. L. Improving vascular grafts: the importance of mechanical and haemodynamic properties. J Pathol. 190 (3), 292-299 (2000).
- Majesky, M. W., Schwartz, S. M. Smooth muscle diversity in arterial wound repair. Toxicol Pathol. 18 (4 Pt 1), 554-559 (1990).
- Owens, G. K. Regulation of differentiation of vascular smooth muscle cells. Physiol Rev. 75 (3), 487-517 (1995).
- Owens, G. K., Kumar, M. S., Wamhoff, B. R. Molecular regulation of vascular smooth muscle cell differentiation in development and disease. Physiol Rev. 84 (3), 767-801 (2004).
- Kleemann, R., Zadelaar, S., Kooistra, T. Cytokines and atherosclerosis: a comprehensive review of studies in mice. Cardiovasc Res. 79 (3), 360-376 (2008).
- Karas, S. P., et al. Coronary intimal proliferation after balloon injury and stenting in swine: an animal model of restenosis. J Am Coll Cardiol. 20 (2), 467-474 (1992).
- Ip, J. H., et al. The role of platelets, thrombin and hyperplasia in restenosis after coronary angioplasty. J Am Coll Cardiol. 17 (6 Suppl B), 77B-88B (1991).
- Mason, R. G., Read, M. S. Some species differences in fibrinolysis and blood coagulation. J Biomed Mater Res. 5 (1), 121-128 (1971).
- Lafont, A., Faxon, D. Why do animal models of post-angioplasty restenosis sometimes poorly predict the outcome of clinical trials?. Cardiovasc Res. 39 (1), 50-59 (1998).
- Matter, C. M., et al. Increased balloon-induced inflammation, proliferation, and neointima formation in apolipoprotein E (ApoE) knockout mice. Stroke. 37 (10), 2625-2632 (2006).
- Lindner, V., Fingerle, J., Reidy, M. A. Mouse model of arterial injury. Circ Res. 73 (5), 792-796 (1993).
- Simon, D. I., et al. Decreased neointimal formation in Mac-1(-/-) mice reveals a role for inflammation in vascular repair after angioplasty. J Clin Invest. 105 (3), 293-300 (2000).
- Sata, M., et al. A mouse model of vascular injury that induces rapid onset of medial cell apoptosis followed by reproducible neointimal hyperplasia. J Mol Cell Cardiol. 32 (11), 2097-2104 (2000).
- Moroi, M., et al. Interaction of genetic deficiency of endothelial nitric oxide, gender, and pregnancy in vascular response to injury in mice. J Clin Invest. 101 (6), 1225-1232 (1998).
- Painter, T. A. Myointimal hyperplasia: pathogenesis and implications. 2. Animal injury models and mechanical factors. Artif Organs. 15 (2), 103-118 (1991).
- Stubbendorff, M., et al. Inducing myointimal hyperplasia versus atherosclerosis in mice: an introduction of two valid models. J Vis Exp. (87), e51459 (2014).
- Deuse, T., et al. Dichloroacetate prevents restenosis in preclinical animal models of vessel injury. Nature. 509 (7502), 641-644 (2014).
