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Articles by Amir Rezvan in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Un modèle de Disturbed flux athérosclérose induite chez la souris artère carotide par ligature partielle et une méthode simple d'isolement d'ARN de l'endothélium carotidienne
1Department of Medicine, Division of Cardiology, Emory University, 2Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Tech and Emory University, 3Department of Bioinspired Science, Ewha Womans University
Ceci décrit une ligature partielle carotide, ce qui provoque des conditions d'écoulement perturbé et développement de l'athérosclérose ultérieure (dans deux semaines) avec intraplaque néo-vascularisation (en quatre semaines) chez la souris l'artère carotide commune. Nous décrivons également une nouvelle méthode d'isolement d'ARN à partir de l'intima carotidienne, fournissant ARN haute pureté endothéliales.
Other articles by Amir Rezvan on PubMed
Stable à Flux Laminaire Unidirectionnel Inhibe La Formation De Monocouches Par Ressources Humaines Et Les Cellules Endothéliales Microvasculaires Du Rat
Endothélialisation de greffes vasculaires artificielles est rapide et complète dans de nombreux modèles animaux, y compris les chiens et les rats, mais pas chez des patients humains. Une explication possible de cette observation bien connue, mais curieuse peut-être que formation de monocouches de cellules endothéliales humaines (ECs) et des canines ou rongeur ECs, est affectée différemment par la contrainte de cisaillement induite par le flux. Pour commencer à tester cette hypothèse, les auteurs blessé monocouches confluentes de cultivées de rats et d'humains ECs et exposés ces cultures pendant 20 h pour les contraintes de cisaillement laminaires stable unidirectionnel de 10 dyn/cm(2) induite par l'écoulement des fluides perpendiculaire aux limites des plaie. En comparaison avec des cultures de contrôle expérimental en même temps maintenus dans des conditions statiques (sans débit), contrainte de cisaillement induite par les flux ont atténué la formation de monocouches (migration de feuille) dans les deux homme et le rat ECs. En bref, la moyenne humaine formation de monocouches EC sous cisaillement par rapport au contrôle, a été réduite de 33 % alors que le rat moyen formation de monocouches d'EC a été réduit de 34 %. En outre, les réponses cellulaires ont montré une dépendance sur la direction d'écoulement des fluides qui différaient par espèce. Lorsqu'ils sont exposés pour la tension de cisaillement, humaine formation de monocouches d'EC a été réduite de 16 % vers l'amont (s'opposant à la direction du flux) et réduite de 50 % dans le sens du courant (avec le sens d'écoulement), alors que le rat la formation de monocouches d'EC a été réduit de 64 % en amont et ne montre aucun changement en aval. Ces résultats suggèrent que bien que la formation de monocouches globale est inhibée par la contrainte de cisaillement induite par le fluide autant chez les deux espèces, il y a type - et/ou réponses dépendantes des espèces migratoires à la contrainte de cisaillement induite par le fluide de la cellule, et différents débits éventuellement contribuer à des patrons spécifiques à l'espèce d'endothélialisation.
Induite Par Le Facteur De Croissance Nerveuse La Migration Des Cellules Endothéliales
Facteur de croissance de nerf (NGF) est un agoniste neurotrope et neurotrophiques bien connu dans le système nerveux, qui s'est récemment avéré également induire des effets angiogénique dans les cellules endothéliales (CE). Pour mesurer les effets sur la migration d'ECs cultivées, une étape importante dans la néoangiogenèse, NGF nous optimisé un test de migration omnidirectionnelle en utilisant des cellules endothéliales aortiques (HAECs) et validé le test avec le facteur de croissance recombinante humaine basique des fibroblastes (rhbFGF) et humaine recombinante vascular endothelial growth factor (rhVEGF). Les puissances de facteur de croissance nerveuse purifiée à partir de diverses espèces (viper, souris et recombinantes humaines) pour stimuler la migration HAEC est semblable à celle du VEGF et de facteur de croissance basique des fibroblastes (bFGF) (CE50 d'environ 0,5 ng/ml). BFGF humaine recombinante a été significativement plus efficace que la vipère NGF ou rhVEGF, qui a stimulé migration HAEC d'environ 30 % au cours des migrations spontanées basale. NGF induite par la stimulation des migrations HAEC a été complètement bloquée par l'antagoniste du NGF/TrkA K252a [(8R*,9S*,11S*)-(/)-9-hydroxy-9-methoxycarbonyl-8-methyl-2,3,9,10-tetrahydro-8,11-epoxy-1H,-8H,11H-2,7b,11a-triazadibenzo(a,g)cycloocta(c,d,e)trindene-1-one] (30 nM), mais pas par l'antagoniste de récepteur VEGF/Flk SU-5416 [3-[(2,4-dimethylpyrrol-5-yl) methylidenyl] - indolin - 2-one] (250 nM), indiquant un effet direct du NGF via l'activation du récepteur TrkA sur migration HAEC. Stimulation de la vipère NGF de migration HAEC a augmenté additivement par rhVEGF ou rhbFGF, ce qui suggère une potentialisateur interaction entre leur récepteur tyrosine kinase, voies de signalisation. Vipère NGF représente un nouvel outil pharmacologique pour enquêter sur les sous-types de récepteur TrkA possibles dans les cellules endothéliales. La possibilité de NGF de stimulent la migration des cellules HAEC in vitro implique que ce facteur peut jouer un rôle important dans le système cardiovasculaire en plus de ses effets bien connus dans le système nerveux.
La Ligature Partielle Carotidienne Est Un Modèle De Flux Perturbé Aiguë Induite, Conduisant à Un Dysfonctionnement Endothélial Rapide Et L'athérosclérose
L'athérosclérose est étroitement associée à l'écoulement perturbé caractérisé par la contrainte de cisaillement faible et oscillant, mais des études reliant directement écoulement perturbé à l'athérogenèse est absente. La principale raison de ce qui a été l'absence d'un modèle animal dans lequel flux perturbé peut être aiguë induite et l'athérosclérose cause. Ici, nous caractérisons partielle ligature carotidienne comme un modèle de flux perturbé avec des caractéristiques de stress de la paroi à faible cisaillement et oscillatoire. Nous décrivons également une méthode d'isolement d'ARN intima en quantité suffisante à partir des artères carotides de souris. L'utilisation de ce modèle et la méthode, nous avons constaté que la ligature partielle régulation à la hausse les causes de gènes proathérogènes, la régulation négative des gènes antiathérogènes, la dysfonction endothéliale et l'athérosclérose rapide en 2 semaines dans un p47 (phox) de manière dépendante et des lésions avancées par 4 sem. Nous avons trouvé que les résultats partiels dans la ligature la dysfonction endothéliale, l'athérosclérose rapide, et le développement des lésions avancées dans un modèle physiologiquement pertinent de flux perturbé. Il permet également de facile et rapide d'isolement d'ARN intimale. Ce nouveau modèle et la méthode pourrait être utilisée pour l'ensemble du génome des études pour déterminer les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la régulation dépendante de flux de la biologie vasculaire et maladies.
GTP Cyclohydrolase Je Phosphorylation Et L'interaction Avec La Protéine GTP Cyclohydrolase Commentaires Réglementation Fournir Règlement Novel of Tétrahydrobioptérine Endothéliale Et L'oxyde Nitrique
GTP cyclohydrolase I (GTPCH-1) est la limitation de vitesse enzyme impliquée dans la biosynthèse de novo de la tétrahydrobioptérine (BH (4)), un cofacteur essentiel pour NO synthases et aromatiques hydroxylases d'acides aminés. GTPCH-1 subit la régulation négative par son extrémité-produit BH (4) par l'intermédiaire d'une interaction avec la protéine GTP cyclohydrolase rétroaction de régulation (PRV). Un tel mécanisme de rétrocontrôle négatif devrait maintenir cellulaire BH (4) niveaux au sein d'une fourchette très étroite, mais nous avons récemment identifié un site de phosphorylation (S81) sur la santé humaine GTPCH-1 qui augmente nettement la BH (4) la production en réponse à un cisaillement laminaire.
Découverte De Nouveaux Gènes Mécanosensibles Endothélium in Vivo En Utilisant L'artère Carotide De Souris Exposés à écoulement Perturbé
Récemment, nous avons montré que le flux perturbé causée par une ligature partielle de l'artère carotide de souris induit rapidement l'athérosclérose. Ici, nous avons identifié des gènes in vivo mécanosensibles à travers une étude microarray l'échelle du génome de la souris en utilisant des ARN isolés endothéliales de la gauche flux perturbé et non perturbé l'artère carotide commune droite. Nous avons trouvé 62 et 523 gènes qui ont changé de manière significative par 12 heures et 48 heures après la ligature, respectivement. Les résultats ont été validés par réaction en chaîne par polymérase quantitative pour 44 des 46 gènes testés. Cette étude a découvert de nouveaux gènes tableau nombreux mécanosensibles, y compris, les LMO4 KLK10 et la DHP, tout en confirmant le bien-connus, tels que ceux KLF2, eNOS, et BMP4. Quatre gènes ont ensuite été validés pour les protéines, y compris LMO4, qui a montré une expression plus élevée chez la souris l'arc aortique et de l'endothélium coronaire humaine dans un modèle asymétrique. Comparaison in vivo, ex vivo, in vitro et endothéliales profils d'expression génique indique que de nombreux gènes in vivo mécanosensibles semblent être perdus ou dérégulé pendant la culture. Analyses montrent que la Gene Ontology flux perturbé régule les gènes impliqués dans la prolifération cellulaire et la morphologie de 12 heures, suivie par les réponses inflammatoires et immunitaires par 48 heures. Déterminer l'importance fonctionnelle de ces nouveaux gènes mécanosensibles peut fournir des indications importantes dans la compréhension biologie vasculaire et l'athérosclérose.
Rôle Du Stress Oxydatif: Animal, in Vitro, Ex Vivo Et Des Modèles De Flux-dépendante Athérosclérose
L'athérosclérose est une maladie inflammatoire de préférence se produisant dans les régions incurvées ou ramifié artérielles, tandis que les parties droites des artères sont protégés, ce qui suggère une relation étroite entre le flux et l'athérosclérose. Toutefois, les preuves reliant directement écoulement perturbé à l'athérogenèse sort à peine, grâce à la mise au point récente de modèles animaux appropriés. Dans cet article, nous passons en revue l'état de l'animal divers, in vitro, ex vivo et des modèles qui ont été utilisés pour étudier le flux-dépendante la biologie vasculaire et l'athérosclérose. Pour les modèles animaux, les régions naturellement flux perturbés tels que ramifiés ou courbe régions artérielles ainsi que des modèles créés chirurgicalement, y compris les fistules artério-veineuses, des greffes vasculaires, poignets périvasculaires et complète, la ligature incomplète, ou partielle des artères, sont utilisés. Bien que dans des modèles in vivo de fournir l'environnement nécessaire pour imiter les processus complexes physiopathologiques, modèles in vitro fournissent des conditions simples qui permettent l'étude des facteurs isolés. Typique des modèles in vitro d'utiliser des cellules endothéliales cultivées exposées à différentes conditions de flux, utilisant des dispositifs tels que cône-plaque et plaques parallèles chambres. Modèles ex vivo en utilisant des navires isolés ont été utilisés pour combler le fossé entre le complexe des modèles in vivo et simples dans des systèmes in vitro. Ici, nous passons en revue ces modèles de flux dans le contexte du rôle du stress oxydatif dans l'inflammation de débit-dépendante, une étape cruciale proathérogènes, et l'athérosclérose.
Déficit En Tétrahydrobioptérine Et Nitrique Synthase De L'oxyde De Désolidarisation Contribuent à L'athérosclérose Induite Par écoulement Perturbé
Tétrahydrobioptérine (BH (4)) est un cofacteur essentiel pour l'oxyde nitrique (NO) de synthèse par la NO synthase (NOS). Récemment, nous avons démontré que le flux perturbé produite par ligature carotidienne partielle diminue BH (4) niveaux in vivo. Nous avons donc pour but de déterminer si l'athérosclérose induite par le flux perturbé est due à la BH (4) la carence et NSA découplage et si l'augmentation de la BH (4) permettrait d'éviter un dysfonctionnement endothélial, l'inflammation plaque, et l'athérosclérose.
Dynamique D'accumulation Des Cellules Immunitaires Induites Par L'écoulement Durant Athérogenèse Chez La Souris Artère Carotide: Une Méthode De Débit élargi Cytométrie
OBJECTIF: L'inflammation joue un rôle central dans l'athérosclérose. Toutefois, les changements détaillés dans la composition et la quantité de leucocytes dans la paroi artérielle au cours de l'athérogénèse ne sont pas entièrement compris dans la partie en raison du manque de méthodes appropriées et des modèles animaux. MÉTHODES ET RÉSULTATS: Nous avons développé un 10-fluorochrome, 13-paramètre de la méthode par cytométrie en flux pour quantifier les principaux sous-ensembles de leucocytes 7 dans un seul échantillon digéré mur artériel. Apolipoprotéine E-souris déficientes en a subi l'artère carotide gauche (LCA) ligature partielle et ont été nourris avec un régime riche en matières grasses de 4 à 28 jours. Monocytes / macrophages, cellules dendritiques, des granulocytes, des cellules tueuses naturelles et les cellules T CD4 significativement infiltré l'ACV dès 4 jours. Monocytes / macrophages et les cellules dendritiques a diminué entre 7 et 14 jours, alors que le nombre de cellules T est demeuré stable. Nombre de leucocytes a culminé à 7 jours, précédant la formation d'athérome moins 14 jours. Les cellules B est entré LCA de 14 jours. Contrôlez carotide droite et sham-ligaturés ACV n'a pas montré des infiltrats importants. Réaction en chaîne par polymérase et les tableaux ELISA ont montré que l'expression de cytokines pro-inflammatoires et des chimiokines a culminé à 7 et 14 postligation jours, respectivement. CONCLUSIONS: Il s'agit de la première description quantitative du nombre des leucocytes et la composition au cours de la durée de vie de l'athérosclérose murine. Ces résultats montrent que le flux perturbé induit rapide et dynamique d'accumulation de leucocytes dans la paroi artérielle au cours de l'initiation et la progression de l'athérosclérose.
