Forbedret nyredenervation afbødet hypertension induceret af Angiotensin II infusion
Summary
Her præsenterer vi en protokol for nyresympatisk denervation (RDN) hos mus med hypertension induceret af Angiotensin II infusion. Proceduren er gentagelig, praktisk og gør det muligt at studere RDN’s reguleringsmekanismer på hypertension og hjertehypertrofi.
Abstract
Fordelene ved renal sympatisk denervation (RDN) på blodtrykket er blevet bevist i et stort antal kliniske forsøg i de senere år. Imidlertid forbliver reguleringsmekanismen for RDN på hypertension undvigende. Derfor er det vigtigt at etablere en enklere RDN-model hos mus. I denne undersøgelse blev osmotiske minipumper fyldt med Angiotensin II implanteret i 14 uger gamle C57BL/6-mus. En uge efter implantationen af mini-osmotisk pumpe blev der udført en modificeret RDN-procedure på musens bilaterale nyrearterier ved anvendelse af phenol. Aldersmatchede mus fik saltvand og fungerede som falsk gruppe. Blodtrykket blev målt ved baseline og hver uge efterfølgende i 21 dage. Derefter blev nyrearterie, abdominal aorta og hjerte indsamlet til histologisk undersøgelse ved hjælp af H&E og Masson farvning. I denne undersøgelse præsenterer vi en enkel, praktisk, gentagelig og standardiseret RDN-model, som kan kontrollere hypertension og lindre hjertehypertrofi. Teknikken kan denervate perifere nyresympatiske nerver uden nyrearterieskader. Sammenlignet med tidligere modeller letter den modificerede RDN undersøgelsen af patobiologi og patofysiologi af hypertension.
Introduction
Hypertension er en stor kronisk hjerte-kar-sygdom rundt om i verden. Ukontrolleret hypertension kan beskadige målorganer og bidrage til hjertesvigt, slagtilfælde og kroniske nyresygdomme 1,2,3. Forekomsten af hypertension er steget fra 20% til 31% mellem 1991 og 2007 i Kina. Antallet af voksne med hypertension i Kina kan fordobles efter en nylig revision af de diagnostiske kriterier for hypertension (130/80 mmHg)4. Hypertension kan kontrolleres af medicin, men ca. 20% af patienterne er ikke i stand til at kontrollere deres hypertension, selv når de modtager mindst tre antihypertensive lægemidler (herunder et diuretikum) ved maksimalt tolereret dosis, hvilket kan føre til udvikling af lægemiddelresistent hypertension5.
Renal sympatisk denervation (RDN) har vist sig at være en potentiel behandling for hypertension. I 2009 rapporterede Krum og kolleger resistent hypertensionsbehandling ved hjælp af RDN for første gang. Det blev konstateret, at perkutan nyrearterieablation effektivt kan forårsage vedvarende blodtryksreduktion hos patienter6. Fejlen i Symplicity Hypertension 3 (HTN-3) forsøget hindrede imidlertid anvendelsen af RDN7, hvilket gjorde RDN til en kontroversiel terapi. Ikke desto mindre er udsigten til RDN endnu ikke udelukket. Nylige kliniske forsøg, herunder RADIANCE-HTN SOLO, SPYRAL HTN-OFF MED / ON MED og SPYRAL HTN-OFF MED Pivotal har bekræftet effekten af RDN på hypertension 8,9,10,11,12. Således skal der udføres mere detaljeret mekanistisk forskning for at undersøge virkningerne af RDN.
Det overordnede formål med denne undersøgelse er at demonstrere, hvordan RDN hos mus kan ændres til at producere en enklere og mere stabil operation. Et stort antal eksperimenter har studeret forskellige tilgange til RDN, såsom intravaskulær kryoablation, ekstrakorporal ultralyd og lokal anvendelse af et kemikalie eller neurotoksin i forskellige dyremodeller 13,14,15,16,17. RDN-modellen genereret ved hjælp af kemisk ablation med phenol er en veletableret eksperimentel model til at studere patogenesen af sympatisk aktivering på hypertension. Denne model genereres ved kemisk korrosion af nyresympatiske nerver med 10% phenol/ethanolopløsning ved anvendelse af en vatpind18. På den ene side hæmmer den konventionelle RDN potentielt renal sympatisk aktivitet, som derefter nedsætter reninsekretion og natriumreabsorption og øger nyreblodgennemstrømningen. På den anden side undertrykker det renin-angiotensin-aldosteronsystem19. Derved har RDN en gavnlig effekt på hypertension. Imidlertid mangler den kemiske ablationsgenererede RDN-model ablationskriterier og ablationstid, og detaljerne i den eksperimentelle procedure er endnu uklare. Der er heller ingen tekniske rapporter tilgængelige. I denne rapport beskriver vi en kirurgisk protokol til generering af RDN-model med phenol ved hjælp af vejepapir i Angiotensin II (Ang II) induceret hypertension hos C57BL / 6 mus. Vi pakker nyrearterien med vejepapir indeholdende phenol og forener ablationstiden, hvilket hjælper med at etablere en mere reproducerbar, pålidelig RDN-model. Denne eksperimentelle model har til formål at evaluere effekten af RDN på hypertension.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hvorvidt RDN kunne sænke blodtrykket er blevet kontroversielt siden offentliggørelsen af det negative resultat af symplicitet HTN-3 forsøg 7,25. Imidlertid har de mange kliniske forsøg og dyreforsøg vist positive og effektive resultater af RDN på hypertensive mennesker og dyr 9,10,11,12,13,14,15,16,17.…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af National Natural Science Foundation of China (81770420), Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (20140900600), Shanghai Key Laboratory of Clinical Geriatric Medicine (13dz2260700), Shanghai Municipal Key Clinical Specialty (shslczdzk02801) og Center for geriatrisk koronararteriesygdom, Huadong Hospital tilknyttet Fudan University.
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
- 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).
- 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).
- Rossignol, P., et al. The double challenge of resistant hypertension and chronic kidney disease. The Lancet. 386 (10003), 1588-1598 (2015).
- 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).
- Valenzuela, P. L., et al. Lifestyle interventions for the prevention and treatment of hypertension. Nature Review Cardiology. 18 (4), 251-275 (2021).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Sun, X., et al. Renal denervation restrains the inflammatory response in myocardial ischemia-reperfusion injury. Basic Research in Cardiology. 115 (2), 15 (2020).
- 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).
- 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).
- 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).
- Wang, Y., et al. Renal denervation promotes atherosclerosis in hypertensive apolipoprotein E-deficient mice infused with Angiotensin II. Frontiers in Physiology. 8, 215 (2017).
- Eriguchi, M., Tsuruya, K. Renal sympathetic denervation in rats. Methods in Molecular Biology. 1397, 45-52 (2016).
- Thukkani, A. K., Bhatt, D. L. Renal denervation therapy for hypertension. Circulation. 128 (20), 2251-2254 (2013).
- 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).
- 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).
- Lu, H., et al. Subcutaneous Angiotensin II infusion using osmotic pumps induces aortic aneurysms in mice. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (103), e53191 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
