诱导肌内膜增生对战动脉粥样硬化小鼠:两种有效的模型介绍
May 14th, 2014
该视频显示两个模型内膜斑块的发展在小鼠动脉，并强调在肌内膜增生和动脉粥样硬化的差异。
以下实验的总体目标是引入两种有效的动物模型，通过不同的机制导致主动脉变窄。第一个模型是主动脉球囊导管插入术，以产生肌内膜增生的发展。首先，暴露并夹住肾下腹主动脉。
然后用横向切口打开主动脉并引入球囊导管。然后用充气导管剥脱主动脉的内皮，手术完成。第二个模型是转基因 APOE 缺失小鼠的饮食作以产生动脉粥样硬化斑块。
将这些小鼠在标准条件下饲养，并喂食高脂质蛋白质饮食 4 至 6 个月。最终，手术诱导的肌内膜增生和饮食限制模型的组织学分析表明，它们导致不同的管腔狭窄。今天，我们将向您展示两种不同的模型来诱导管腔狭窄，使用球囊导管诱导血管损伤的小鼠模型，以及动脉硬化模型。
在西方饮食中使用转基因小鼠，球囊导管模型可以帮助回答狭窄领域的关键问题。转基因纯合上 E 突变小鼠模型用于研究动脉粥样硬化的病理生理学。对于内膜增生模型，获得重约 25 克的 C 57 黑色六只 J 小鼠。
在正常条件下以正常饮食维持它们。用 2%isof 氟麻醉小鼠后，修剪腹部毛发，皮下注射卡洛芬镇痛。接下来，或者，分两个周期用 Provo 碘和 80% 乙醇对皮肤进行消毒。
现在用脚趾捏检查是否有反射。通过沿线性白线分离皮肤和肌肉来开始手术。接下来，用蘸有盐水的手套包裹肠道，然后仔细清除脂肪组织，覆盖腹主动脉。
现在将肾下主动脉暴露到其分叉处。注意不要伤害任何分支血管。现在夹住主动脉。
首先，在近端肾下主动脉上放置显微外科夹以关闭血流。其次，在主动脉分叉处旁边应用第二个远端夹。当血流中断时，在靠近近端夹的主动脉上做一个小切口。
将导管插入主动脉的远端夹，造成内皮损伤。通过小心地给导管球囊充气并缓慢地将导管拉向近端夹的方向来脱离主动脉。重复此作，作两次，总共进行三次主动脉充气。
现在移除导管并使用 10 au 脯氨酸运行缝合线闭合主动脉切口。缝合到位后，如果 AOR 自切部位出血，请小心打开远端夹。再次合上夹子，找到出血处，然后用额外的中断缝合来止血。
当没有出血时，慢慢打开近端夹。主动脉搏动应在切口远端可见。现在将肠子排成 C 2。
接下来，使用六根 OTT 脯氨酸跑步缝合线从肌肉层开始闭合腹壁。然后用五根 OTT 缝合线闭合皮肤，将鼠标转移回笼子。在术后的前三天，在饮用水中提供美拉唑以控制疼痛。
在整个恢复过程中监测动物，大约需要 28 天。对于动脉粥样硬化模型，获得 4 周龄的 A POE 缺陷小鼠。将这些小鼠在标准条件下与高脂质西方饮食饲养四到六个月。
在整个实验过程中保持这种饮食。在收获主动脉前 6 小时，带走食物。然后按照上一节所述准备小鼠进行手术。
打开胸部开始手术。接下来，切掉心脏的心尖，在温和的压力下用 3 毫升 4% 多聚醛通过主动脉根部灌注以固定主动脉。然后将主动脉从根部释放到分叉处。
尝试尽可能多地去除脂肪组织。接下来，切掉主动脉弓并将其储存在 4% 对位甲醛中。现在将心脏和主动脉树转移到培养皿中，培养皿中含有 PBS。
切开主动脉树的一端，用细针将其固定在硅胶层上。纵向打开主动脉，让主动脉组织在室温下在 PBS 中放置几分钟。然后用 50% 乙醇冲洗组织一次，并将其浸入苏丹浴中。
三、染色液约 15 分钟。染色后，用 50% 乙醇快速冲洗组织几秒钟，以去除多余的苏丹。三次过度冲洗会去除过多的污渍，立即用蒸馏水冲洗组织并继续成像 对于肌内膜增生模型，收获裸露的小鼠主动脉，石蜡包埋，并用铬染色 Im 比率通过测量内膜和介质厚度从三铬染色切片计算。
使用计算机分析，然后计算比率，通过计算机形态树测量最大斑块厚度作为管腔中的最大内膜厚度。管腔闭塞的百分比计算为来自前管腔的新内腔的比率。斑块面积是通过从以前的管腔中减去新的内腔来计算的。
仅对动脉粥样硬化模型的动脉粥样硬化模型在主动脉瓣、主动脉弓和降主动脉处的三铬染色横截面进行了相同的分析。降主动脉纵向打开，并染上苏丹红。斑块面积和总主动脉面积在计算机的帮助下测量，以分析两种模型。
可以进行其他方法，例如组织病理学和共聚焦免疫荧光显微镜检查，以回答管腔消融、形态和细胞结构等问题。感谢您的观看，祝您的实验好运。
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概述
该视频展示了两种小鼠动脉内膜斑块发展的模型，重点关注肌内膜增生和动脉粥样硬化的机制。
关键研究组成部分
科学领域
- 心血管生物学
- 血管病理学
- 动物模型
背景
- 内膜斑块发展对于理解心血管疾病至关重要。
- 肌内膜增生和动脉粥样硬化是导致动脉狭窄的两个不同过程。
- 动物模型对于研究这些机制至关重要。
- 本研究利用小鼠模型来研究这些情况。
研究目的
- 介绍两种用于研究主动脉狭窄的有效动物模型。
- 比较肌内膜增生和动脉粥样硬化的机制。
- 增强对动脉斑块发展的理解。
使用的方法
- 主动脉气球导管术以诱导肌内膜增生。
- 对转基因APOE缺失小鼠进行饮食操纵以产生动脉粥样硬化斑块。
- 暴露并夹持肾下腹主动脉进行手术干预。
- 在手术过程中使用充气导管剥离内皮。
主要结果
- 通过气球导管术成功诱导肌内膜增生。
- 通过饮食改变在转基因APOE缺失小鼠中形成动脉粥样硬化斑块。
- 展示导致动脉狭窄的不同机制。
- 小鼠动脉斑块发展的视觉表示。
结论
- 两种模型有效展示了内膜斑块发展的不同途径。
- 理解这些机制可以为心血管疾病的治疗策略提供信息。
- 未来的研究可以在这些模型的基础上探索进一步的血管健康影响。
常见问题
Executive Industry Relevance
Understanding distinct mechanisms of arterial stenosis is critical for target validation in cardiovascular drug discovery. These complementary mouse models enable mechanistic de-risking by differentiating myointimal hyperplasia from atherosclerosis pathways. Selecting the appropriate model improves predictive confidence in preclinical evaluation of therapeutic interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses specific to smooth muscle proliferation versus lipid-driven plaque formation.
- Operational Value: Provides reproducible models to validate target engagement in distinct pathological contexts.
- Strategic Value: Supports pathway clarification and biological de-risking for indication-specific portfolio decisions.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates disease-relevant systems for assessing compound effects on intimal thickening versus atherosclerotic lesion development.
- Operational Value: Delivers standardized, quantifiable histology-based readouts for high-throughput screening readiness.
- Strategic Value: Facilitates assay scalability and cross-platform reuse in cardiovascular lead identification campaigns.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Offers mechanistic insight into luminal obliteration processes to inform biomarker alignment and translational continuity.
- Operational Value: Supports risk-adjusted advancement decisions through quantitative morphometric analysis of plaque area and luminal obliteration.
- Strategic Value: Enhances preclinical model validity for evaluating disease-modifying therapies in atherosclerosis or restenosis indications.
Pipeline & Workflow Integration
The models integrate across the discovery continuum from target validation through preclinical efficacy testing, enabling stage-appropriate readouts for go/no-go decisions.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of pathway-specific mechanisms in vascular injury and lipid metabolism.
- Screening: Delivers assay-ready tissue outputs with quantitative morphometry for compound effect comparison.
- Analytics: Provides computer-assisted morphometric measurements of intima/media thickness and plaque area for objective condition comparison.
- Translational Research: Connects discovery findings to preclinical validation via histology and immunostaining for cellularity and morphology assessment.
- Enterprise Reuse: Establishes reusable surgical and analytical workflows for cardiovascular pathology modeling across multiple projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence through mechanistic differentiation of stenosis etiologies and reduction of biological ambiguity.
- Operational Value: Standardized surgical procedures and histology protocols ensure reproducibility and scalability across laboratories.
- Strategic Value: Informs better go/no-go decisions by aligning mechanism-specific models with therapeutic modality and indication.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization based on disease-relevant pathophysiology and target validation confidence.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine vascular surgery and perioperative care for successful aortic catheterization and tissue harvest.
- Dependent on instrumentation for microsurgical clamping, catheter manipulation, and histology processing including paraffin embedding and staining.
- Necessitates cross-team standardization between surgical, histology, and imaging teams for consistent morphometric analysis.
- Involves adaptation considerations when applying models to different mouse strains or dietary regimens beyond ApoE-/-, C57BL/6J, and western diet protocols.
- Practical limitations include postoperative recovery monitoring (28 days) and extended diet duration (4–6 months) for atherosclerosis model, impacting study timelines.
