Summary

腎除神経の改善により、アンジオテンシンII注入による高血圧が軽減されました。

Published: May 26, 2022
doi:

Summary

ここでは、アンジオテンシンII注入によって誘発された高血圧マウスにおける腎交感神経除神経(RDN)のプロトコルを提示します。この手順は再現性があり、便利であり、高血圧および心肥大に対するRDNの調節メカニズムを研究することを可能にする。

Abstract

血圧に対する腎交感神経除神経(RDN)の利点は、近年の多数の臨床試験で証明されています。しかし、高血圧に対するRDNの調節メカニズムはとらえどころのないままです。したがって、マウスでより単純なRDNモデルを確立することが不可欠です。この研究では、アンジオテンシンIIを充填した浸透圧ミニポンプを14週齢のC57BL / 6マウスに移植しました。ミニ浸透圧ポンプの移植の1週間後、フェノールを使用してマウスの両側腎動脈に対して修正RDN手順を実施した。年齢性別を一致させたマウスに生理食塩水を与え、偽群とした。血圧はベースライン時とその後21日間毎週測定されました。次に、腎動脈、腹部大動脈、心臓を採取し、H&Eおよびマッソン染色を用いた組織学的検査を行った。この研究では、高血圧を制御し、心肥大を緩和できる、シンプルで実用的で再現性のある標準化されたRDNモデルを提示します。この技術は、腎動脈に損傷を与えることなく末梢腎交感神経を除神経することができます。以前のモデルと比較して、修正されたRDNは、高血圧の病態生物学および病態生理学の研究を容易にします。

Introduction

高血圧は、世界中の主要な慢性心血管疾患です。制御されていない高血圧は、標的臓器に損傷を与え、心不全、脳卒中、および慢性腎臓病の一因となる可能性があります1,2,3高血圧の有病率は、中国では1991年から2007年の間に20%から31%に増加しました。中国の高血圧症の成人の数は、高血圧の診断基準(130/80 mmHg)4の最近の改訂に続いて倍増する可能性があります。高血圧は薬で制御できますが、最大耐量で少なくとも3つの降圧薬(1つの利尿薬を含む)を投与された場合でも、患者の約20%が高血圧を制御できず、薬剤耐性高血圧の発症につながる可能性があります5

腎交感神経除神経(RDN)は、高血圧の潜在的な治療法であることが証明されています。2009年、KrumらはRDNを用いた抵抗性高血圧治療を初めて報告した。経皮的腎動脈焼灼術は、患者6の持続的な血圧低下を効果的に引き起こす可能性があることがわかりましたしかし、シンプリシティ高血圧3(HTN-3)試験の失敗により、RDN7の適用が妨げられ、RDNは物議を醸す治療法になりました。それにもかかわらず、RDNの見通しはまだ排除されていません。RADIANCE-HTN SOLO、SPYRAL HTN-OFF MED/ON MED、SPILAL HTN-OFF MED Pivotalなどの最近の臨床試験では、高血圧に対するRDNの有効性が確認されています8,9,10,11,12。したがって、RDNの効果を調査するには、より詳細な機構研究を実施する必要があります。

この研究の全体的な目的は、マウスのRDNをどのように変更して、より簡単で安定した手術を生み出すことができるかを示すことです。多数の実験が、異なる動物モデルにおける血管内凍結焼灼、体外超音波および化学的または神経毒の局所適用など、RDNの様々なアプローチを研究してきた13、14、15、1617フェノールによる化学的アブレーションを用いて生成されたRDNモデルは、高血圧に対する交感神経活性化の病因を研究するための確立された実験モデルです。このモデルは、綿棒18を使用した10%フェノール/エタノール溶液による腎交感神経の化学腐食によって生成されます。一方では、従来のRDNは腎交感神経活動を潜在的に阻害し、それがレニン分泌およびナトリウム再吸収を減少させ、腎血流を増加させる。一方、レニン・アンジオテンシン・アルドステロン系19を抑制する。これにより、RDNは高血圧に対して有益な効果を有する。しかし、化学的アブレーションで生成されたRDNモデルにはアブレーション基準やアブレーション時間が欠けており、実験手順の詳細はまだ不明です。また、利用可能なテクニカルレポートはありません。本報告では,C57BL/6マウスにおけるアンジオテンシンII(Ang II)誘発高血圧症における計量紙を用いたフェノールを用いたRDNモデル作製の手術プロトコールについて述べる.フェノールを含む秤量紙で腎動脈を包み、アブレーション時間を統一することで、より再現性と信頼性の高いRDNモデルの確立に貢献します。この実験モデルは、高血圧に対するRDNの効果を評価することを目的としています。

Protocol

すべての動物実験手順は、実験動物の世話と使用に関する関連する倫理ガイド(NIH出版物第85-23号、2011年改訂)に準拠し、復旦大学付属華東病院の動物研究委員会によって承認されました。14週齢の雄C57BL/6マウス(28-30g)を無作為に4つの群に分けた:シャム群、シャム+アンII群、RDN群、RDN+Ang II群、n = 6各群。すべての動物は、24 ± 1°Cの温度管理された部屋で、12時間の明暗サイクルと標準的なげっ?…

Representative Results

統計学すべてのデータは、平均±標準偏差として表されます。一元配置分散分析は、3つ以上の条件での実験に使用され、その後、個々のグループ間の比較のためにボンフェローニ事後検定が行われました。0.05以下のp値を有意値と見なします。すべての統計分析を実行するために、市販のソフトウェアが使用されました。 Ang IIによって誘発される血?…

Discussion

RDNが血圧を下げることができるかどうかは、シンプリシティHTN-3試験7,25の否定的な結果が発表されて以来、物議を醸しています。しかし、いくつかの臨床試験および動物実験は、高血圧のヒトおよび動物に対するRDNの肯定的かつ効果的な結果を示している91011、1213、…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、中国国家自然科学基金会(81770420)、上海市科学技術委員会(20140900600)、上海臨床老年医学重点研究所(13dz2260700)、上海市重点臨床専門(shslczdzk02801)、および復旦大学付属華東病院老人冠状動脈疾患センターの支援を受けました。

Materials

Angiotensin II Sangon Biotech CAS:4474-91-3 To make a hypertensive animol model
Anti-Tyrosine Hydroxylase antibody Abcam ab137869 To evaluate the expression of TH of renal nerves
Blood Pressure Analysis Visitech Systems BP-2000 Measure the blood pressure of mice
Mini-osmotic pump DURECT Corporation CA 95014 To fill with Angiotensin II
Norepinephrine ELISA Kit Abcam ab287789 to measure renal norepinephrine levels
Phenol Sangon Biotech CAS:108-95-2 Damage the renal sympathetic nerve
Weighing paper Sangon Biotech F512112 To destroy renal nerve with weighing paper immersed with phenol; https://www.sangon.com/productDetail?productInfo.code=F512112. 

References

  1. Messerli, F. H., Rimoldi, S. F., Bangalore, S. The transition from hypertension to heart failure: Contemporary update. JACC Heart Failure. 5 (8), 543-551 (2017).
  2. Lackland, D. T., et al. Implications of recent clinical trials and hypertension guidelines on stroke and future cerebrovascular research. Stroke. 49 (3), 772-779 (2018).
  3. Rossignol, P., et al. The double challenge of resistant hypertension and chronic kidney disease. The Lancet. 386 (10003), 1588-1598 (2015).
  4. Du, X., Patel, A., Anderson, C. S., Dong, J., Ma, C. Epidemiology of cardiovascular disease in China and opportunities for improvement. JACC International. Journal of the American College of Cardiology. 73 (24), 3135-3147 (2019).
  5. Valenzuela, P. L., et al. Lifestyle interventions for the prevention and treatment of hypertension. Nature Review Cardiology. 18 (4), 251-275 (2021).
  6. Krum, H., et al. Catheter-based renal sympathetic denervation for resistant hypertension: a multicentre safety and proof-of-principle cohort study. The Lancet. 373 (9671), 1275-1281 (2009).
  7. Bhatt, D. L., et al. A controlled trial of renal denervation for resistant hypertension. The New England Journal of Medicine. 370 (15), 1393-1401 (2014).
  8. Kjeldsen, S. E., Narkiewicz, K., Burnier, M., Oparil, S. Renal denervation achieved by endovascular delivery of ultrasound in RADIANCE-HTN SOLO or by radiofrequency energy in SPYRAL HTN-OFF and SPYRAL-ON lowers blood pressure. Blood Press. 27 (4), 185-187 (2018).
  9. Böhm, M., et al. Efficacy of catheter-based renal denervation in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal): a multicentre, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 395 (10234), 1444-1451 (2020).
  10. Azizi, M., et al. Endovascular ultrasound renal denervation to treat hypertension (RADIANCE-HTN SOLO): a multicentre, international, single-blind, randomised, sham-controlled trial. The Lancet. 391 (10137), 2335-2345 (2018).
  11. Kandzari, D. E., et al. Effect of renal denervation on blood pressure in the presence of antihypertensive drugs: 6-month efficacy and safety results from the SPYRAL HTN-ON MED proof-of-concept randomised trial. The Lancet. 391 (10137), 2346-2355 (2018).
  12. Townsend, R. R., et al. Catheter-based renal denervation in patients with uncontrolled hypertension in the absence of antihypertensive medications (SPYRAL HTN-OFF MED): a randomised, sham-controlled, proof-of-concept trial. The Lancet. 390 (10108), 2160-2170 (2017).
  13. Sun, X., et al. Renal denervation restrains the inflammatory response in myocardial ischemia-reperfusion injury. Basic Research in Cardiology. 115 (2), 15 (2020).
  14. Sharp, T. E., et al. Renal denervation prevents heart failure progression via inhibition of the renin-angiotensin system. Journal of the American College of Cardiology. 72 (21), 2609-2621 (2018).
  15. Wang, H., et al. Renal denervation attenuates progression of atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice independent of blood pressure lowering. Hypertension. 65 (4), 758-765 (2015).
  16. Chen, H., et al. Renal denervation mitigates atherosclerosis in ApoE-/- mice via the suppression of inflammation. American Journal of Translational Research. 12 (9), 5362-5380 (2020).
  17. Wang, Y., et al. Renal denervation promotes atherosclerosis in hypertensive apolipoprotein E-deficient mice infused with Angiotensin II. Frontiers in Physiology. 8, 215 (2017).
  18. Eriguchi, M., Tsuruya, K. Renal sympathetic denervation in rats. Methods in Molecular Biology. 1397, 45-52 (2016).
  19. Thukkani, A. K., Bhatt, D. L. Renal denervation therapy for hypertension. Circulation. 128 (20), 2251-2254 (2013).
  20. Zhang, Y. J., et al. NAD(+) administration decreases microvascular damage following cardiac ischemia/reperfusion by restoring autophagic flux. Basic Research in Cardiology. 115 (5), 57 (2020).
  21. Wang, M., et al. Long-term renal sympathetic denervation ameliorates renal fibrosis and delays the onset of hypertension in spontaneously hypertensive rats. American Journal of Translational Research. 10 (12), 4042-4053 (2018).
  22. Lu, H., et al. Subcutaneous Angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (103), e53191 (2015).
  23. Wilde, E., et al. Tail-cuff technique and its influence on central blood pressure in the mouse. Journal of the American Heart Association. 6 (6), 005204 (2017).
  24. Daugherty, A., Rateri, D., Hong, L., Balakrishnan, A. Measuring blood pressure in mice using volume pressure recording, a tail-cuff method. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (27), e1291 (2009).
  25. Esler, M. Illusions of truths in the Symplicity HTN-3 trial: generic design strengths but neuroscience failings. Journal of the American Society of Hypertension. 8 (8), 593-598 (2014).
  26. Han, W., et al. Low-dose sustained-release deoxycorticosterone acetate-induced hypertension in Bama miniature pigs for renal sympathetic nerve denervation. Journal of the American Society of Hypertension. 11 (5), 314-320 (2017).
  27. Han, W., et al. The safety of renal denervation as assessed by optical coherence tomography: pre- and post-procedure comparison with multi-electrode ablation catheter in animal experiment. Hellenic Journal of Cardiology. 61 (3), 190-196 (2020).
  28. Cai, X., et al. Noninvasive stereotactic radiotherapy for renal denervation in a swine model. Journal of the American College of Cardiology. 74 (13), 1697-1709 (2019).
check_url/63719?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Wang, M., Zhang, S., Han, W., Ye, M., Qu, X., Han, W. Improved Renal Denervation Mitigated Hypertension Induced by Angiotensin II Infusion. J. Vis. Exp. (183), e63719, doi:10.3791/63719 (2022).

View Video