يوفر زرع تحت الجلد من مضخات التناضحي نهج مناسب للتسليم لفترات طويلة وثابت من المركبات. وقد استخدم هذا الأسلوب على نطاق واسع لدراسة كل تمدد الشريان الأورطى البطنى والصدر في الفئران.
مقالة منهجية
يوفر زرع تحت الجلد من مضخات التناضحي نهج مناسب للتسليم لفترات طويلة وثابت من المركبات. وقد استخدم هذا الأسلوب على نطاق واسع لدراسة كل تمدد الشريان الأورطى البطنى والصدر في الفئران.
تقوم المضخات التناضحية بتوصيل المركبات بمعدل ثابت إلى الصغيرة. تقدم هذه المقالة بروتوكولا قياسيا يستخدم للحث على تمدد الأوعية الدموية الأبهري عن طريق التسريب تحت الجلد للأنجيوتنسين II (AngII) من المضخات التناضحية المزروعة. يتضمن هذا البروتوكول حساب كمية AngII والذوبان ، وملء المضخة التناضحية ، وزرع المضخات التناضحية تحت الجلد ، والمراقبة بعد زرع المضخة ، وحصاد الشريان الأورطي لتصور تمدد الأوعية الدموية الأبهري في الفئران. يعد التسريب تحت الجلد ل AngII من خلال المضخات التناضحية باتباع هذا البروتوكول تقنية موثوقة وقابلة للتكرار للحث على تمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني والصدري في الفئران. تتراوح فترات التسريب من بضعة أيام إلى عدة أشهر بناء على الغرض من الدراسة. AngII 1,000 نانوغرام / كجم / دقيقة كافية لتوفير أقصى قدر من التأثيرات على تكوين تمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني في نماذج الفئران التي تعاني من فرط كوليسترول الدم عند الذكور مثل نقص البروتين الشحمي E أو الفئران التي تعاني من نقص مستقبلات البروتين الدهني منخفض الكثافة. معدل حدوث تمدد الأوعية الدموية الأبهري البطني الناجم عن تسريب AngII عبر المضخات التناضحية أقل من 5 إلى 10 مرات في إناث الفئران المصابة بفرط كوليسترول الدم وأقل أيضا في كلا الجنسين من الفئران المصابة بالكوليسترول الطبيعي. في المقابل ، فإن تمدد الأوعية الدموية الأبهري الصدري الناجم عن AngII في الفئران ليس فرط كوليسترول الدم أو يعتمد على الجنس. الأهم من ذلك ، أن الميزات المتعددة لنموذج الفأر هذا تلخص تلك الخاصة بتمدد الأوعية الدموية الأبهري البشري.
تمدد الشريان الأورطى يحمل التوسع اللمعية الدائمين في الشريان الأورطي الذي ينذر تمزق ويؤدي إلى الوفاة عادة. يحدث هذا المرض في كل من المناطق الأبهر في البطن والصدر، والتي توصف بأنها تمدد الأوعية الدموية في البطن الأورطي (تمدد) وتمدد الأوعية الدموية الأبهري الصدري (TAAS)، على التوالي. بسبب نقص فهم الآليات الجزيئية والعمليات الفسيولوجية المرضية، لا يوجد علاج طبي ثبت التي يمكن أن تمنع توسع أو تمزق أي نوع من تمدد الشريان الأورطى. وبما أنه من الصعب الحصول على عينات المريض وإجراء التجارب على البشر مباشرة، والبحوث التي تركز على تحديد آليات تمدد تم في كثير من الأحيان استقراء من نماذج حيوانية. A نموذج حيواني شيوعا هو التسريب تحت الجلد أنجيوتنسين II (AngII) في الفئران. مقارنة مع النهج جراحية أخرى لإحداث تمدد في الفئران، مثل داخل الأبهر نضح الإيلاستاز أو تطبيق شبه الأبهري من كلوريد الكالسيوم التي تتطلب فتح البطن 1،2، هذا methoد لا تتطلب الدخول إلى تجويف الجسم وتتطلب الحد الأدنى من الخبرة الجراحية 3،4.
وذكر التسريب تحت الجلد AngII من خلال مضخات التناضحي للحث على التمدد في البداية في منخفض الكثافة البروتين الدهني (LDL) مستقبلات - / - الفئران التي غذيت على التخصيب الدهون النظام الغذائي المشبع 3، وبعد ذلك في APOE - / - تغذية الفئران حمية مختبر طبيعي 4. وقد أثبتت العديد من الدراسات الحديثة أيضا أن AngII يدفع تمدد في الفئران normolipidemic 5-7. وقد تم تطبيق هذا النهج من غرس AngII للحث على التمدد واستكشاف الآليات الجزيئية فضلا عن وضع استراتيجيات علاجية محتملة (على سبيل المثال، 5-15) لأن هذا النموذج يلخص العديد من الميزات التي لوحظت في تمدد الإنسان. على سبيل المثال، عوامل خطر تمدد الإنسان مثل التدخين، والشيخوخة، والذكورة أيضا تزيد تمدد AngII التي يسببها في الفئران 16،17. جمعية فرط كوليسترول الدم مع تمدد في البشر يتطلب التوضيح. ومع ذلك، فقد يكونأون يتفق أن ارتفاع الكولسترول تقوي AngII الناجم عن تمدد في الفئران 18. الأمراض من تمدد AngII التي يسببها في الفئران هي غير متجانسة للغاية وتتميز تسلل عميق بلعم، وتدهور الكولاجين، وتشكيل الجلطات والقرار، واتساع الأوعية الدموية 19-21. وعلى النقيض من موقع الأبهر infrarenal الأكثر شيوعا للتمدد في البشر، AngII الناجم عن تمدد في الفئران تحدث في منطقة الأبهري الكظرية. ميزة في كل مكان آخر من AngII التي يسببها التمدد هو كسر وسطي بطريق، مما يؤدي إلى تجلط الدم بطريق. ومن غير الواضح ما إذا كان بطريق الإيلاستين تمزق يحدث في البشر منذ المرضية الناتجة عن التمدد في البشر لم يتم دراستها بشكل خاص نظرا لعدم وجود أنسجة أم الدم من المراحل السابقة.
AngII التسريب في الفئران يؤدي أيضا إلى التوسع العميق للمنطقة الأبهري الصدري، أن يقتصر في الغالب إلى الأبهر الصاعد والذي هو المنطقة الأكثر شيوعا لTAAS في البشر 19،22-26. على غرار تمدد AngII التي يسببها، TAAS المستحثة خلال AngII التسريب أيضا تلخيص العديد من الميزات من البشر TAAS 25. ومع ذلك، وعلى النقيض من تمدد AngII التي يسببها، لا ترتبط TAAS AngII التي يسببها مع ارتفاع الكولسترول وليس لديهم الفروق بين الجنسين.
الهدف العام المتمثل في ضخ AngII تحت الجلد في الفئران هو دراسة الخصائص المرضية والآليات الجزيئية للتمدد وTAAS.
بيان الأخلاق: يتم إجراء دراسات الفأرة مع موافقة من جامعة كنتاكي المؤسسي رعاية الحيوان واللجنة الاستخدام (IACUC البروتوكول رقم: 2006-0009). يصرح باستخدامها الفئران في إنهاء باستخدام كوكتيل جرعة زائدة من الكيتامين (~ 210 ملغ / كلغ) وزيلازين (~ 30 ملغ / كلغ).
1. حساب AngII المبلغ
ملاحظة: يستخدم هذا البروتوكول مثال ضخ AngII (1000 نانوغرام / كغ / دقيقة) لمدة 4 أسابيع في 4 الذكور مستقبلات LDL - / - تغذية الفئران حمية التخصيب الدهون المشبعة.
2. حل من AngII
3. الأسموزي مضخة تعبئة
4. التحضير لزرع مضخة
5. إجراء العمليات الجراحية لزرع مضخة
6. حصاد، إصلاح، تنظيف، والتصوير من Aortas
7. أون التصوير مواجهة Aortas
الموت الرحيم كانت الفئران الموضحة في قسم البروتوكول بعد 4 أسابيع من AngII التسريب - 4 الذكور مستقبلات LDL - /. تم حصاد Aortas، وتنظيفها، وتصوير لتصور التوسعات الأبهري. كما هو مبين في الشكل (3)، aortas لها عدة خصائص مختلفة بما في ذلك التوسع في المنطقة الكظرية (تمدد؛ الشكل 3A)، والتوسع في المنطقة تصاعدي (TAAS؛ الشكل 3B)، أو التوسع في المنطقتين (وجود كل من التمدد وTAAS؛ الشكل 3C)، في حين التشكل في الماوس واحد كان بشكل فاضح وضعها الطبيعي (الشكل 3D). وكميا تمدد الشريان الأورطي البطني عن طريق قياس خارج الحي العرض القصوى من المنطقة الكظرية، كما يتضح من الخط الأحمر في الشكل 3A. لقياس تصاعدي تمدد الشريان الأورطي، وقطعت aortas مفتوحة ومعلقة كما هو مبين في الشكل (4). وقد تم قياس مساحة السطح باطنة في المنطقة الأبهر الصاعد (منطقة محاطة عشرخطوط حمراء الإلكترونية في الشكل 4A) ل quantitate TAAS. وأدرج الحاكم في كل صورة لتوحيد المقاييس، كما هو مبين في كلا الرقمين 3 و 4.

الشكل 1. صورة الممثل من شغل مضخة التناضحي تحتوي كل مضخة جزأين منفصلين: هيئة الرئيسي والمشرف التدفق. بعد ملء جسم المضخة مع AngII، يتم إدراج مشرف تدفق لختم المضخة.

الشكل 2. عملية جراحة زرع مضخة (A) يتم وضع الماوس في غطاء الصفحي مع مخروط الأنف الذي هو مستمر الإفراج الأيزوفلورين والأكسجين؛ يتم إدخال (B) A مرقئ على التوالي في شق الجلد لجعل نفق تحت الجلد. يتم إدخال (C) مضخة من خلال شق الجلد بلطف. وتدبيس (D) شق الجلد بعد ضخ الإدراج.

الشكل 3. الصور الأبهري (خارج الجسم الحي) من الفئران التي غرست مع AngII AngII 1000 نانوغرام / كغ / وقد أكسب دقيقة في LDL مستقبلات الذكور - / - الفئران لمدة 28 يوما. (A) تمدد يرافقه تجلط الدم. خط أحمر (2.05 ملم) يظهر قياس عرض الأبهر القصوى في المنطقة الكظرية. (B) تصاعدي تمدد الشريان الأورطي (TAA) مع الشريان الأورطي البطني العادي بشكل صارخ. (C) التوسعات عميقة في كل من المناطق الأبهر الصاعد والكظرية (TAAS وتمدد)؛ (D) الشريان الأورطي العادي بشكل صارخ مع عدم وجود تمدد واضح إما تصاعدي أو منطقة الأبهري الكظرية.
4.jpg و"/>
الرقم 4. أون الصور مواجهة المناطق الأبهر الصدري من الفئران يملؤه AngII AngII 1000 نانوغرام / كغ / وقد أكسب دقيقة في الذكور مستقبلات LDL - / - الفئران لمدة 28 يوما. مساحة التي حددها خط أحمر تمثل المنطقة الأبهر الصاعد بما في ذلك جزء من قوس الأبهر.
| 1 | الجرعة المطلوبة | 1000 | نانوغرام / كغ / دقيقة | ||||
| 2 | بدء وزن الجسم (أكبر الماوس) | 24.8 | ز | ||||
| 3 | إجمالي الزيادة في وزن الجسم المقدرة | 1 | ز | ||||
| 4 | معدل الضخ | 0.25 | ميكرولتر / ساعة | ||||
| 5 | نوmber من الفئران | 4 | |||||
| 6 | الجرعة كل ساعة للحيوان | 1518 | نانوغرام | ||||
| 7 | اضرب المطلوبة | 6072 | نانوغرام / ميكرولتر | ||||
| 8 | 300 حل المجاهدين | 1.82 | ملغ / 300 ميكرولتر | ||||
| SOLUTION هناك حاجة | |||||||
| 9 | مجموع AngII (ملغ) | 7.3 | ملغ | ||||
| 10 | الذائبة في المياه المالحة و# 160؛ | 1200 | ميكرولتر | ||||
| فأر | وزن الجسم | عامل التخفيف | الحجم (ميكرولتر) | مضخة الوزن (ز) | نسبة شغل | ||
| # | (ز) | AngII | ملحي | فارغ | متخم | (٪) | |
| 1 | 24.5 | 1.0 | 296.4 | 3.6 | 1.1443 | 1.3877 | 99 |
| 2 | 23.0 | 0.9 | 278.2 | 21.8 | 1.1677 | 1.4145 | 100 |
| 3 | 24.8 | 1.0 | 300.0 | 0.0 | 1.1438 | 1.3904 | 100 |
| 4 | 21.8 | 0.9 | 263.7 | 36.3 | 1.1438 | 1.3904 | 100 |
| تخفيف عامل = وزن الجسم من وزن الفأر / جسم من أكبر الماوس | |||||||
| فأر | وزن الجسم | عامل التخفيف | الحجم (ميكرولتر) | مضخة الوزن (ز) | نسبة شغل | ||
| # | (ز) | AngII | ملحي | فارغ | متخم | (٪) | |
| 1 | 24.5 | 1.0 | 296.4 | 3.6 | 1.1443 | 1.3877 | 99 |
| 2 | 23.0 | 0.9 | 278.2 | 21.8 | 1.1677 | 1.4145 | 100 |
| 3 | 24.8 | 1.0 | 300.0 | 0.0 | 1.1438 | 1.3904 | 100 |
| 4 | 21.8 | 0.9 | 263.7 | 36.3 | 1.1438 | 1.3904 | 100 |
الجدول 1: حساب للتسريب 28 يوما عن طريق المضخات الأسموزية.
مضخات التناضحي تقديم AngII تحت الجلد هو نهج روتيني لإحداث تمدد الشريان الأورطى في الفئران. استنادا إلى بيانات من العديد من المختبرات، كانت هناك نتائج متسقة أن هذه هي طريقة موثوق بها وقابلة للتكرار لدراسة كل تمدد 3،4 وTAAS 22-26 في الفئران. ولذلك، يعتبر هذا نموذج الفأر نموذجا يلخص العديد من الميزات من تمدد الشريان الأورطى الإنسان، ورؤى الآلية الخاصة بمثل هذه الأمراض المدمرة.
بينما الشيخوخة هو أحد عوامل الخطر لتمدد في البشر، فإنه لم يدرس بشكل منهجي للتمدد AngII التي يسببها في الفئران. ومع ذلك، يبدو حدوث وشدة تمدد AngII التي يسببها تشبه في الفئران في سن 8-48 أسابيع 4،5،7. حاليا، لا يوجد سوى عدد قليل من الدراسات الإبلاغ TAAS AngII التي يسببها في الفئران في سن 8-24 أسابيع 22-26، والتي لم تظهر الفروق المرتبطة بالعمر واضحة على تشكيل TAA.
الفئران الإناث لديهم معدلات أقل بكثير من التمدد من الفئران الذكور التي غرست مع AngII 4،28. ومن الجدير بالذكر أيضا أن وقوع AngII التي يسببها التمدد هو أعلى من ذلك بكثير في فرط من الفئران normo-cholesterolemic، التي هي أكثر من 50٪ مقابل أقل من 30٪، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، وتمزق الأبهر المتكرر (حوالي 10-30٪) في كل من الفئران normo- ومفرط كوليستيرول الدم خلال AngII التسريب. ضخ AngII بمعدل 1000 نانوغرام / كغ / دقيقة في الفئران مفرط كوليستيرول الدم، مثل LDL مستقبلات - تغذية الفئران غذاء غربيا أو ئي (APOE) - - / / - تغذية الفئران اتباع نظام غذائي عادي أو غربي، له آثار القصوى على AAA تطوير 3،4،29. هذا المعدل التسريب هو الأمثل لدراسة شارك فيها التلاعب الجيني للاهتمام في الفئران مفرط كوليستيرول الدم ومن المتوقع للحد من التمدد. إذا كان من المتوقع التلاعب في الفئران مفرط كوليستيرول الدم لزيادة التمدد، فمن المستحسن للبث AngII بمعدل 500 نانوغرام / كغ / دقيقة أو أقل 30. في المقابل إلى التمدد، لا يوجد تجريبيجمعية nstrated بين الجنسين من الذكور أو ارتفاع الكولسترول وAngII التي يسببها TAAS 25. ومع ذلك، على غرار تمدد، إذا كان من المتوقع التلاعب في الجينات التي تهم زيادة TAAS، نوصي معدل ضخ أقل من 1000 نانوغرام / كغ / دقيقة لAngII التسريب.
ومن المهم أيضا أن نعرف أن حدوث وشدة تمدد الشريان الأورطى AngII التي يسببها تختلف بين الفئران الفردية وبين الدراسات. إذا الفئران لا تتطور تمدد الشريان الأورطى، إمكانية محتملة واحدة هي أن AngII قد لم يتم تسليمها بنجاح في الفئران. للتأكد من صحة معدل ضخ عالية من AngII، مثل 1000 نانوغرام / كغ / دقيقة، وينصح بقياس ضغط الدم قبل وأثناء، AngII التسريب باستخدام غير الغازية طريقة الذيل الكفة 31. AngII ضخ بمعدل 1000 نانوغرام / كغ / دقيقة يزيد ضغط الدم الانقباضي لدى الفئران. أيضا، يمكن قياس تركيزات الرينين البلازما خلال AngII التسريب أو في إنهاء منذ AngII ديه ردود فعل سلبية على صإفراز العينين. ولذلك، AngII ضخ يؤدي إلى تخفيضات في تركيزات الرينين البلازما. إذا كان الماوس يملؤه AngII لا يوجد لديه الأمراض الظاهرة الأبهري، أي زيادة ضغط الدم، وأي انخفاض تركيز الرينين البلازما، فإنه يشير إلى أن AngII لم يتم تسليمها بكفاءة من خلال زرع مضخة صغيرة التناضحي. نود أن نوصي إزالة هذا الفأر من الدراسة. ومن المهم أيضا أن نلاحظ أن بعض الفئران لا تتطور تمدد الشريان الأورطى على الرغم من زيادة الضغوط الدم الانقباضي وانخفضت تركيزات الرينين البلازما. ينبغي أن تظل هذه الفئران في الدراسة.
باختصار، ويتحقق AngII التسريب عن طريق زرع تحت الجلد باستخدام مضخات التناضحي للحث على تمدد الشريان الأورطى في الفئران. هذه الطريقة توفر AngII باستمرار بمعدل محددة لفترات المعينة التي تستخدم لدراسة كل تمدد وTAAS.
برعاية نشر هذا المقال من قبل Alzet.
تم دعم العمل البحثي المقدم في هذه المخطوطة بمنحة (HL107319 إلى آلان دوجيرتي و HL107326 إلى ليزا أ. كاسيس) من المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة الأمريكية. محتوى هذه المخطوطة هو مسؤولية المؤلفين وحدهم ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة. تم نشر هذه المخطوطة برعاية شركة DURECT.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Angiotensin II | Bachem | H-1705 | يستخدم للحث على تمدد الأوعية الدموية الأبهري |
| Alzet Pumps | DURECT Corporation | Alzet Model 2004 | ممكن للتسريب لمدة 28 يوما في الفئران التي تزن > 20 جم |
| نظام غذائي غني بالدهون المشبعة | Harlan Teklad | TD.88137 | 42٪ سعرات حرارية / سعرات حرارية لتحفيز فرط كوليسترول الدم في مستقبلات LDL -/- الفئران |