쥐 경동맥 압력 제어 세그먼트 풍선 부상 과식 치료 응용 프로그램
Summary
쥐 경동맥 풍선 부상은 죽상 경화성 혈관에서 혈류를 복원하기 위해 수행 된 임상 혈관 성형술 절차를 모방합니다. 이 모델은 동맥 벽을 손상시키고 내피 세포의 친밀감 층을 비명하여 동맥 손상 반응을 유도하여 궁극적으로 리모델링 및 친밀한 과플라스틱 반응을 일으킵니다.
Abstract
심혈 관 질환은 죽상 경화증으로 인해 전 세계적으로 사망과 장애의 주요 원인으로 남아 있습니다. 죽상 경화성 플라크는 동맥의 발광 표면적을 좁히어 장기및 탈조직에 대한 적절한 혈류를 줄입니다. 임상적으로, 풍선 혈관 성형술과 같은 변조 절차는 스텐트 배치의 유무에 관계없이 혈류를 회복하는 것을 목표로합니다. 이러한 절차는 플라크 부담을 줄여 혈류를 재확립하지만, 동맥 치유 반응을 시작하는 혈관 벽을 손상시킵니다. 장기간 치유 반응은 동맥 재결석을 일으키거나 다시 좁히며 궁극적으로 이러한 재혈관화 절차의 장기적인 성공을 제한합니다. 따라서, 전임상 동물 모델은 레스테노시스를 구동하는 병리학적 메커니즘을 분석하는 데 필수적이며, 새로운 치료 전략을 시험할 기회를 제공한다. Murine 모델은 대형 동물 모델보다 저렴하고 조작하기 쉽습니다. 풍선 또는 와이어 부상은 뮤린 모델에 사용되는 두 가지 일반적으로 허용되는 부상 양식입니다. 특히 풍선 상해 모델은 임상 혈관 성형술 절차를 모방하고 restenosis의 발달을 위한 동맥에 적당한 손상을 일으키는 원인이 됩니다. 본원에서 우리는 변형된 압력 조절 쥐 경동맥 풍선 상해 모형을 수행하고 조직학적으로 분석하기 위한 수술 세부 사항을 기술합니다. 추가적으로, 이 프로토콜은 치료의 현지 periadventitial 응용이 어떻게 신자극성 과대증을 억제하기 위하여 이용될 수 있는지 강조합니다. 마지막으로, 우리는 3 차원으로 동맥 상해를 화상 진찰하고 시각화하기위한 새로운 접근법으로 가벼운 시트 형광 현미경 검사를 제시합니다.
Introduction
심혈관 질환(CVD)은 전 세계적으로 사망의 주요 원인으로 남아있다. 죽상 동맥 경화증은 대부분의 CVD 관련 이환율및 사망의 근본 원인입니다. 죽상 동맥 경화증은 좁은 루멘을 초래하는 동맥 내부의 플라크가 축적되어 장기및 탈구 조직에 적절한 혈액 관류를 방해합니다2. 심한 죽상 동맥 경화증 치료에 대 한 임상 개입 포함 풍선 혈관 성형술 또는 스텐트 배치 없이. 이 개입은 플라크의 사이트에 풍선 카테터를 진행하고, 동맥 벽에 플라크를 압축풍선을 팽창, 발광 영역을 확대 포함. 그러나 이 절차는 동맥 손상 반응을 시동하는 동맥을 손상시다3. 이 상해 반응의 장기간 활성화는 동맥 재분비, 또는 재협화, 신자극성 증식 및 혈관 리모델링에 이차로 이끌어 냅니다. 혈관 성형술 동안 친밀감 층은 즉각적인 혈소판 모집 및 국소 염증으로 이어지는 내피 세포의 탈모된다. 국시 신호는 혈관 원활한 근육 세포 (VSMC) 및 출현 섬유 아세포에 있는 현상 변을 유도합니다. 이것은 VSMC와 섬유아세포의 이주 및 증식으로 이끌어 내고, 신동성증식4,5로이끌어 냅니다. 순환 선조 세포 및 면역 세포는 또한 restenosis6의전반적인 부피에 기여한다. 해당되는 경우, 약물 용출 스텐트 (DES)는 restenosis7을억제하기위한 현재 표준이다. DES는 동맥 재내피화를 억제하지만, 따라서 늦은 스텐트 혈전증8을초래할 수 있는 프로 혈전환경을 조성한다. 따라서 동물 모델은 restenosis의 병리학을 이해하고, 개정 절차의 효능을 연장하기 위한 더 나은 치료 전략을 개발하기 위한 데 필수적입니다.
몇몇 크고 작은 동물 모형9는 이 병리학을 공부하기 위해 이용됩니다. 여기에는 동맥의 발광 측의 풍선 부상3,10 또는 와이어 부상11, 동맥 주위의 부분 결찰12 또는 커프배치(13)가 포함됩니다. 풍선과 와이어 부상은 혈관 성형술 후 임상적으로 발생하는 것을 모방하여 동맥의 내피 층을 디누드합니다. 특히, 풍선 부상 모델은 임상 설정(즉, 풍선 카테터)과 유사한 도구를 사용합니다. 쥐 동맥은 시판되는 풍선 카테터에 적합한 크기이기 때문에 풍선 부상은 쥐 모델에서 가장 잘 수행됩니다. 본원에서 우리는 압력 제어 세그먼트 동맥 손상, 쥐 경동맥 풍선 부상의 잘 확립, 변형 된 버전을 설명합니다. 이러한 압력 제어 접근법은 임상 혈관 성형술 절차를 밀접하게 모방하고 부상 후 2주 후에 재현 가능한 신자극성 증식형성을가능하게 한다14,15. 추가적으로, 이 압력 통제 동맥 상해는 수술16후에 2 주에 의하여 완전한 내피 층 복원결과. 이것은 클로즈에 의해 설명 된 원래 풍선 부상 모델을 직접 대조하며, 내피 층이 전체 커버리지3로돌아오지 않습니다.
수술 후, 치료는 여러 가지 접근을 통해 부상당한 동맥에 적용되거나 방향화 될 수 있습니다. 본 명세서에서 기재된 방법은 Pluronic 젤 용액에 내장된 작은 분자의 회림적 적용을 사용합니다. 구체적으로, 100μM 계피 알데히드의 용액을 25% 황토-F127 젤로 25% 발동하여 부상 직후 동맥에 적용하여 신자극 성 증식형성(15)을억제한다. Pluronic-F127은17에국소적으로 약물을 전달할 수 있는 무독성, 열 가역성 젤이다. 한편, 동맥 상해는 현지, 따라서 지방 행정은 오프 대상 효과를 최소화하면서 활성 원칙을 테스트 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 이 방법을 이용한 치료의 효과적인 전달은 사용되는 작은 분자 또는 생물학적 제제의 화학에 달려 있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
쥐 경동맥 풍선 부상은 가장 광범위하게 사용되고 연구 된 restenosis 동물 모델 중 하나입니다. 원래 풍선 상해 모델3과 변형 된 압력 제어 세그먼트 상해변화(10)는 인간에서도 발생하는 동맥 상해 반응의 많은 측면을 통보했으며, 몇 가지 제한사항은 피브린이 풍부한 혈전이 거의 발생하지 않으며 국소 염증은 콜레스테롤 토끼 또는 돼지 모델9,<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
N.E.B.는 국립 환경 보건 과학 연구소 (5T32ES007126-35, 2018)와 미국 심장 협회 전 박사 과정 펠로우십 (20PRE35120321)의 교육 보조금에 의해 지원되었습니다. E.S.M.B는 UNC 임상 및 번역 과학 상-K12 학자 프로그램(KL2TR002490, 2018),국립 심장, 폐 및 혈액 연구소(K01HL145354)가 부분적으로 지원하는 KL2 학자입니다. 저자는 LSFM을 지원한 UNC 현미경 서비스 연구소의 파블로 아리엘 박사에게 감사드립니다. 광시트 형광 현미경 검사는 현미경 서비스 실험실에서 수행되었다. 현미경 서비스 실험실, 병리학 및 실험실 의학의 학과는 UNC Lineberger 종합 암 센터에 P30 CA016086 암 센터 핵심 지원 교부금에 의해 부분적으로 지원됩니다.
Materials
| 1 mL Syringe | Fisher | 14955450 | |
| 1 mL Syringe with needle | BD | 309626 | |
| 2 French Fogarty Balloon Embolectomy Catheter | Edwards LifeSciences | 120602F | |
| 4-0 Ethilon (Nylon) Suture | Ethicon Inc | 662H | |
| 4-0 Vicryl Suture | Ethicon Inc | J214H | |
| 7-0 Prolene Suture | Ethicon Inc | 8800H | |
| 70% ethyl alcohol | |||
| Anti-Rabbit Alexa Fluor 647 | Thermo Fisher Scientific | A21245 | |
| Atropine Sulfate | Vedco Inc | for veterinary use | |
| Cotton Swabs | Puritan | 806-WC | |
| Curved Hemostats | Fine Science Tools | 13009-12 | |
| Fine Curved Forceps | Fine Science Tools | 11203-25 | |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14090-11 | |
| Gauze | Covidien | 2252 | |
| IHC-Tek Diluent (pH 7.4) | IHC World | IW-1000 | |
| Insufflator | Merit Medical | IN4130 | |
| Iodine solution | |||
| Lubricating Eye Ointment | Dechra | for veterinary use | |
| Mayo Scissors | Fine Science Tools | 14010-15 | |
| Micro Serrefines | Fine Science Tools | 18055-05 | |
| Microdissection Scissors | Fine Science Tools | 15004-08 | |
| Micro-Serrefine Clamp Applying Forceps | Fine Science Tools | 18057-14 | |
| Needle Holder | Fine Science Tools | 12003-15 | |
| Pluronic-127 (diluted in sterile water) | Sigma-Aldrich | P2443 | 25% prepared |
| Rabbit Anti-CD31 | Abcam | ab28364 | |
| Retractor | Bent paper clips work well | ||
| Rimadyl (Carprofen) | Zoetis Inc | for veterinary use | |
| Saline solution | |||
| Standard Forceps | Fine Science Tools | 11006-12 | |
| Sterile Drape | Dynarex | 4410 | |
| T-Pins |
References
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