Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
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.
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.
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.
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 aterojenik diyet yüksek yağ (%8,6) oluşan açık ve doymuş yağ asitleri 205 mg/kg (% 1) kolesterol diyet ile tüm çalışma süresi için. Balon yaralanma sol İliak arter 1 hafta diyet başlatma sonra gerçekleştirilen ve 2 hafta veya balon yaralanma 4 hafta sonra hayvanlar kurban.
1. Preoperatif yordamlar
2. Cerrahi Protokolü
3. Ameliyat sonrası bakım
4. Doku hasat ve plak kompozisyon analizi
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 hafif fibrozis dikiş sitesinde normaldi. 4-aterojenik diyetin beslenme hafta, tavşan hiperkolesterolemi 44 ± sergilenen 18 mM/m.
Rakamlar 2A, şekil 2Eve 2I rakam Haritayı (balon yaralanma tabi değil) doğru zarar görmemiş iliyak arter normal bir görünüme sahip. Yapısal değişiklikler iki hafta (Şekil 2 ve şekil 3), aterosklerotik plak geliştirilmesinde lider damar duvarının içine birleşiminden oluşan balon yaralanma ve kolesterol dietresulted. Zarar görmemiş ve balon yaralı iliyak arterler için aynı hayvan izole edildi. Geniş lipid infiltrasyon (8,7 ± % 1.7 lipit alan) (Şekil 2 ve şekil 3), düz kas hücre göç ve nükleer silahların yayılmasına karşı de (şekil 4), proliferatif vasküler yanıt balon sakatlığı tetikleyici olay olarak sonuçlandı makrofajlar (şekil 4) alımı ile verebildiği intima-media kalınlığı oranı (1.5 ± 0.2) ve plaket alan (0,8 ± 0.2 mm2) bir artış yol açan Lümen alanı (1.4 ± 0.2 mm2) azaltmak gibi (şekil 3) 2 gözlenen hafta sonra yaralanma balon. RAM-11 tavşan makrofajlar sitoplazma karşı özellikle hedef bir Monoklonal antikor var. Α-SM aktin kas aktin tanımlar ve kan damarlarının damar düz kas hücreleri ile reaksiyona girer. Bu antikorlar, makrofaj ve tavşan intimal lezyonlar düz kas hücre çalışmaya daha önce kullanılmıştır. Bu değişiklikler zaman ve intima/medya kalınlığı oranı (2.6 ± 0.2) ve luminal daraltma (0.7 ± 0,1 mm2) daha fazla bir artış ile gelişmeye devam etmiştir (Şekil 2 ve şekil 3) 4 hafta sonra balon yaralanma belirtilmişti. Bu teknik zaman içinde gelişir ve 2-4 hafta sonra incelenmiş aterosklerotik plaklar sağlam gelişimine yol açar.
Şekil 1: zaman çizelgesi balon yaralanma takip plak progresyon gösteren şematik gösterim. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: balon yaralanma indüklenen ateroskleroz tavşan iliyak arter. Un yaralı bölümlerden lekeli Movat pentachrome (A-D), Hematoksilen-Eozin (E-H) ve yağ kırmızı O (I-L) temsilcisi görüntülerini (A, E, ben), 2 hafta sonrası balon yaralanma (B, F, J) (n = 5) ve 4 hafta sonrası Balon yaralanma (C, G, K) (n = 3) iliyak arter kesimleri aterojenik diyet beslenen NZW tavşan. Ölçek çubuğu D, H ve m olan 100 µm. ölçek çubuğu diğer görüntüler için 500 µm. Labelled b görüntüdeki = lümen, intima, IEL (iç elastik lamina) ve yılan balığı (dış elastik lamina). Medya IEL ve yılan balığı arasında alandır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: xarakteristikaları analiz plak. Dağılım arsa gösterir intima/medya kalınlığı oranı, plaket alan, Lümen alanı ve % yağ kırmızı O pozitif alan un yaralı denetiminden iliyak arter bölümlerde, balon arter 2 yaralı (n = 5) ve 4 hafta (n = 3). Verileri ortalama ± SD gösterilir * p < 0,05 vs un yaralı arter, #p < 0,05 vs 4 hafta sonrası balon yaralanma. ND değil algılanan gösterir. Plaket alan O pozitif alan toplam kesitsel damar duvar alanlarının %'si temsil eder Lümen alanı ise petrol kırmızı IEL alanından çıkarılarak hesaplanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: immunohistokimyasal analiz plak kompozisyon. α-düz kas aktin (kırmızı) (A-D) ve makrofaj (RAM 11) pozitif hücrelerinin (kırmızı) (E-F) gösterilen temsilcisi görüntüler. Doğru kapı aynası Höchst (mavi) ve elastin (yeşil) ile ilgili birleştirilmiş resimleri göster. Ölçek çubuğu 100 µm. = Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
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 yordamı bir iltihap makrofaj işe alım ve hypercholestorolemic diyet, vasküler düz kas hücre göç ve yaygın, Gelişmiş matris ile ilişkili olduğunda lipid birikimi ile karakterize bir remodelling yanıt neden olmaktadır. sentez ve zaman bağımlı moda15,16invaziv bir neointima kurulması. Balon kateter ekleme yordamı en önemli parçasıdır. Zorla balon ekleme önlemek için dikkatli uygulanmalıdır. Ortak iliyak arter erişmek için periferik arter Safen kullanımı teknik basitleştirir. İliyak arter cut-aşağı27,28daha önce açıklandığı gibi Karotid arter yolu ile erişilebilir. Ancak, iliyak arter Karotis arter yolu ile değerlendirme yüksek seviyede cerrahi uzmanlık ve örneğin anjiyografi birimi ek donanım gerektirir. Ölümcül kanaması29için önde gelen juguler ven yaralanması gibi yordamı ile ilgili komplikasyonlar ile ilişkilidir. Papaverin gibi topikal vazodilatör kullanımı gemi dilate ve Arteryel duvardaki balon kateter30karşı direnci azaltmak için yardımcı olur. Bunlar neointimal oluşumu31üzerinde doğrudan bir ilişkisi var gibi enflasyon baskısı ve balon boyutu dikkatle düşünülmesi gerekir. Balon istediğiniz düzeyleri daha yüksek bir dereceye aşırı distansiyonu damar duvar kopmalara neden. Bu kan ve sağlam trombüsü oluşumu Lümen hem dış yüzey26sızıntı neden olabilir.
Hayvanlar hypercholesterolemic bir ortamda zengin diyet için 1-2 hafta önce bu endotel hasarı sağlamak için balon yaralanma oluşur bir lipid beslenmelidir. Ayrıca yeni diyete adapte hayvanlar yardımcı olur. Her ne kadar bu teknik gelişmiş plaklar tavşanların neden olmaktadır, Morfoloji plaklar içinde gözlenen bu insanlardan farklıdır. Spontan insan lezyonlar ile bir sağlam iç elastik katmanı32alt endotel bölgesine kısıtlanır. 4 hafta yok fibrotik çekirdek gösterdi kadar burada, çalışmalar yürütülmektedir. Aterosklerotik Lezyonu benzer önemli makrofaj infiltrasyonu ile yağlı çizgi kalır.
Birçok küçük ve büyük hayvan modelleri atherogenesis6anlamak için kullanılmaktadır. Balon-yaralanma tavşan iliyak arter modeli yeni terapötik ajanlar, roman uyuşturucu dağıtım sistemleri, plak evrim ve görüntüleme10,32,33etkisini incelemek için kullanılmıştır. Tek veya birden fazla balon injurieshave gerçekleştirilen iliyak arter34,35, Karotid arter36,37ve aort10,38. Sunulan yöntemin avantajları, Karotid arter kullanmak için karşılaştırıldığında büyük plak birim ve kalınlığı geliştirilmesi şunlardır. Buna ek olarak, kontralateral iliyak can bir denetim olarak kullanılması ve bu nedenle arası hayvan değişkenlik29azaltır. Balon yaralanma tavşan iliyak arterler içinde güvenli bir şekilde ve kolayca burada açıklanan yöntemi kullanarak gerçekleştirilebilir. Plak bir zaman bağımlı biçimde gelişir ve Arter uzunluğu homojen. Diğer aterosklerotik tavşan modelleri de Watanabe kalıtsal hyperlipidemic (WHHL) model, düşük yoğunluklu lipoprotein reseptörü eksikliği olan genetiği değiştirilmiş bir hayvan modeli geliştirilmiştir. Balon yaralanma modeli için tanımlanmış bir sitede lezyonlar üretmek için WHLL tavşan uygulayabilirsiniz.
Tavşan iliyak arter ve insan koroner plak arasında farklılıklar vardır. Nitekim, birkaç alternatif prosedürler gelişmiş aterosklerotik lezyonları geliştirmek ve insanlar39gözlemlediği gibi plak rüptürü bir model oluşturmak için bir girişim kurulmuştur. Örneğin, kararsız plak oluşumu balon yaralanma16uygulandı tavşanların 8 hafta sonra kolesterol diyet ortadan kaldırarak akımıdır. Plak rüptürü mekanizması, thrombogenesis ve trombüsü büyüme aterosklerotik değerlendirmek için Russell engereği zehir10 ve sonraki tekrarlanan balon yaralanma40gibi farmakolojik Tetikleyicileri değiştirilmiş diğer yordamları kullanın gemiler. Russell engereği zehir tromboz için önde gelen Art arda sıralı koagülasyon aktive proteaz içerir. Tekrarlanan balon yaralanma sonuçları Trombin kuşak plak doku faktörü40içine. Bu tavşan modeli de dahil olmak üzere hayvan modelleri sonuçları mükemmel insanlar için tahmin değil olduğunu belirtmek gerekir. Ancak, bu modellerin değerlendirilmesi ve yeni farmakolojik müdahalelerin etkinliğini karşılaştırmak için yararlı bir araç olabilir. Dikkatli tahminlerim hiperkolesterolemi ve plak kompozisyon derecesi ile ilgili olarak bilgi etyoloji, patofizyolojisi ve insan ateroskleroz tedavi genişletmek için yapılması gerekir. Model burada sunulan mekanizmaları plak evrim ilgili çalışma ve plak istikrar/regresyon doğru yönettiği yeni Anti-aterosklerotik tedavilerin etkisini araştırmak için yardımcı olur.
Yazarlar hiçbir rakip mali çıkarlarının bildirin.
Bu eser İsviçre Ulusal Bilim Vakfı Hibe 150271 tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır