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Implantation einer Karotis Cuff für Triggering Shear-Stress-Induced Arteriosklerose bei Mäusen

DOI:

10.3791/3308

January 13th, 2012

In This Article

Summary

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Die einengende Manschette in diesem Artikel vorgestellt wurde entwickelt, um Atherosklerose in der murinen Arteria carotis communis zu induzieren. Durch die konische Form des inneren Lumen der implantierten Manschette erzeugt genau definierte Regionen der niedrigen, hohen und oszillatorische Scherbeanspruchung Auslösen der Entwicklung von atherosklerotischen Läsionen verschiedener entzündlicher Phänotypen.

Abstract

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Es ist weithin anerkannt, dass Veränderungen in der Gefäß-Schubspannung die Expression von inflammatorischen Genen in Endothelzellen auslösen und dadurch veranlassen Atherosklerose (reviewed in 1 und 2). Die Rolle der Schubspannung wurde ausgiebig in vitro Untersuchung des Einflusses der Strömungsdynamik an kultivierten Endothelzellen 1,3,4 und in vivo in größeren Tieren und Menschen 1,5,6,7,8 untersucht. Allerdings sind in hohem Maße reproduzierbar kleine Tiermodelle erlauben systematische Untersuchung des Einflusses der Schubspannung auf die Bildung von Zahnbelag selten. Kürzlich stellte Nam et al. 9 a Mausmodell, in dem die Unterbindung der Zweige der Arteria carotis erzeugt einen Bereich von Nieder-und oszillierende Strömung. Obwohl dieses Modell führt die endotheliale Dysfunktion und schnelle Bildung von atherosklerotischen Läsionen in hyperlipämischen Mäuse, kann nicht ausgeschlossen werden, dass die beobachtete Entzündungsreaktion, ist zumindest teilweise eine Folge o werdenf Endothel-und / oder Gefäßschäden durch Ligation.

Um diese Einschränkungen zu vermeiden, hat eine Schubspannung Änderung Manschette auf der Grundlage berechnet, Fluiddynamik, deren kegelförmige innere Lumen wurde ausgewählt, um definierte Bereiche Low, High und oszillatorische Scherbeanspruchung in der Arteria carotis communis 10 zu erstellen entwickelt worden. Durch die Anwendung dieses Modells in Apolipoprotein E (ApoE)-Knockout-Mäusen gefüttert einen hohen Cholesterinspiegel westlichen Typs Ernährung, entwickeln vaskuläre Läsionen vor und hinter der Manschette. Ihr Phänotyp ist mit den regionalen Strömungsdynamik 11 als durch in vivo Magnetic Resonance Imaging (MRI) 12 bestätigte korreliert: Low und laminare Schubspannung vor der Manschette bewirkt die Bildung von ausgedehnten Plaques einer stärker gefährdet Phänotyp, während oszillatorische Scherbeanspruchung hinter die Manschette induziert stabile atherosklerotische Läsionen 11. In den Regionen mit hoher Scherbeanspruchung und hohe laminare Strömung innerhalb der Manschette,in der Regel keine atherosklerotischen Plaques beobachtet werden.

Zusammenfassend ist die Schubspannung-modifizierende Manschette Verfahren eine zuverlässige chirurgische Ansatz zur phänotypisch unterschiedlichen atherosklerotischen Läsionen in ApoE-defizienten Mäusen zu produzieren.

Protocol

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1. Vorbereitung der Schubspannung Modifier (Manschette)

  1. Die Schubspannung modifier besteht aus zwei Längs-Hälften aus einem Zylinder mit einem kegelförmigen Lumen. Die Halbschalen sind aus thermoplastischem Polyetherketon durch eine Kunststoff-Gießverfahren hergestellt wurde. Die Besetzung Elemente aus, während noch der Läufer verbunden gesendet. Daher haben die Halbschalen aus, bevor Nutzung zugeschnitten werden. Jeder cast enthält Halbschalen in verschiedenen Größen von 150 pm - 300 pm (niedrigste Innendurchmesser stromabwärts gelegenen Ende).
  2. Die Manschette Zubereitung sollte unter einem Operationsmikroskop durchgeführt werd....

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Discussion

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Um experimentelle Variation zu minimieren empfiehlt es sich, mit den Tieren fast im gleichen Alter und mit der gleichen Diät Geschichte zu arbeiten. Eine kürzlich veröffentlichte Untersuchung zeigt, dass die Schubspannung modifier in Wildtyp-Mäusen aufgetragen könnte ein gutes Modell für die Untersuchung der endothelialen Dysfunktion und frühe entzündliche Reaktionen durch veränderte Strömungsdynamik 13 induziert werden. Doch für die Untersuchung von atherosklerotischen Plaques Entwicklung transgener Mausmode.......

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Acknowledgements

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Diese Studie wurde zum Teil durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Projekt GZ PI 771/1-1 unterstützt; SFB 656 "Cardiovascular Molecular Imaging", Münster, Deutschland (Projekte C6, Z2, B3 und PM3); EU NoE "Diagnostic Molecular Imaging-DIMI "(WP 11.1 und 11.2). Die Studie wurde zum Teil auch von der British Heart Foundation, UK finanziert.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Name Firma Kommentare
Schubspannung Modifier (Polyetherketon) Promolding BV http://promolding.nl Die Abgüsse werden, während noch der Läufer verbunden gesendet. So haben die einzelnen Elemente aus, bevor Nutzung zugeschnitten werden.

References

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  1. Chiu, J. J., Chien, S. Effects of disturbed flow on vascular endothelium: pathophysiological basis and clinical perspectives. Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).
  2. Cunningham, K. S., Gotlieb, A. I. The role of shear stress in the pathogenesis of atheroscle....

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Carotid Cuff ImplantationShear Stress ModificationAtherosclerosis Mouse ModelApoE Knockout MiceWestern Diet FeedingSurgical Microscope TechniquePolyether Ketone CuffSilk Suture ThreadIn Vivo MRI AnalysisPlaque Phenotype Characterization

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