Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Vascular Balloon Skada och Intraluminal Administration i Rat carotis

Published: December 23, 2014 doi: 10.3791/52045

Summary

Detta protokoll använder en ballongkateter för att orsaka en intraluminal skada på råtthalspulsådern och hädan framkalla neointimal hyperplasi. Detta är en väl etablerad modell för att studera de mekanismer som kärlremodellering som svar på skada. Det är också allmänt används för att bestämma giltigheten av potentiella terapeutiska metoder.

Abstract

Den halspulsådern ballongmodell skada hos råttor har väl etablerad i över två decennier. Det är fortfarande en viktig metod för att studera de molekylära och cellulära mekanismer som är involverade i vaskulär glatt muskulatur dedifferentiering, neointimabildning och kärlremodellering. Sprague-Dawley-råttor är de mest frekvent användes djur för denna modell. Honråttor är inte föredragna eftersom kvinnliga hormoner är skyddande mot kärlsjukdomar och därmed introducera en variation i denna procedur. Den vänstra hals typiskt skadade med den högra hals tjänar som en negativ kontroll. Vänstra hals skadan orsakas av den uppblåsta ballongen som denudes endotelet och distend s kärlväggen. Efter skadan, kan potentiella terapeutiska strategier såsom användning av farmakologiska föreningar och antingen genen eller shRNA överföring utvärderas. Typiskt för genen eller shRNA överföring, är den skadade delen av kärllumen lokalt transducerad 30 min med viral partiklar kodar antingen ett protein eller shRNA för leverans och uttryck i den skadade kärlväggen. Neointimal förtjockning representerar proliferativa vaskulära glatta muskelceller toppar vanligtvis vid 2 veckor efter skada. Fartyg är mestadels skördas vid denna tidpunkt för cellulär och molekylär analys av cellsignaleringsvägar liksom gen- och proteinuttryck. Fartyg kan också skördas vid tidigare tidpunkter för att bestämma uppkomsten av uttryck och / eller aktivering av ett specifikt protein eller väg, beroende på de experimentella syften avsedda. Fartyg kan karakteriseras och utvärderas med hjälp av histologisk färgning, immunohistokemi, protein / mRNA-analyser, och aktivitetsanalyser. Den intakta högra karotisartären från samma djur är en idealisk intern kontroll. Skade-inducerade förändringar i molekylära och cellulära parametrar kan utvärderas genom att jämföra de skadade artären till den interna högra kontrollen artär. På samma sätt kan terapeutiska modaliteter utvärderas genom att jämföra injured och behandlade artär till kontroll skadade bara artär.

Introduction

Ballongkatetrar är medicintekniska produkter som används i förfarandet för angioplastik, i syfte att bredda hindras plats (er) av aterom eller blodpropp i ett blodkärl. De förträngda kärllumen tvingas att öppna upp av den uppblåsta ballongen och blodtillförsel skulle återställas sekventiellt för att lindra nedströms ischemi symptom, såsom angina, hjärtinfarkt, och smärta i benen. Ändå har den stora framgången med angioplastik har minskat med postoperativa komplikationer såsom resultat från kraft orsakar kärlbarotrauma (ballongskada), nämligen kärlväggen ombyggnad och i många fall åter förträngning av kärllumen (restenos) 1.

Ett antal djurmodeller har utvecklats imitera angioplastik förfarandet för att hjälpa utredarna att förstå mekanismerna bakom ballongen-skada relaterade kärlväggen ombyggnad 2. Bland alla de djurarter som används för modellering, är råtta den mest använda en. Compared till kaniner, hundar och svin, fördelarna med råttor är deras låga kostnad, deras relativa användarvänlighet och den nuvarande kunskapen om rått fysiologi. Även möss har en extra fördel i ett brett spektrum av genetiskt manipulerade stammar, är de möss kärlet för liten för att infoga en ballongkateter. Under de senaste tre decennierna har experimentråttor tillåtit forskare att få bättre förståelse för de molekylära och cellulära mekanismer som ligger till grund neointimabildning och kärlremodellering 3-6. Bortom ballongskada, är kärlremodellering också involverade i de flesta större vaskulära sjukdomar, såsom åderförkalkning 7,8, hypertoni 9, och aneurysm 10. Således fick kunskap genom ballongskademodellen är i allmänhet bra för övergripande studier kärlväggen sjukdom.

Det övergripande målet för råttballongskada modell är inte bara att ytterligare förstå kärlsjukdomar men också för att testa styrkan av nya medel försjukdomskontroll 11,12. Nuvarande klinisk läkemedelsbehandling till restenos appliceras med läkemedelsavgivande stentar placerade via kärllumen direkt efter angioplastik. I djurmodeller, är ett effektivt men ändå mer ekonomiskt sätt för ny agent testning ett väl utvecklat lokalt intraluminal perfusion metod. Kandidatmedel som har testats genom denna metod inkluderar småmolekylära läkemedel 13,14, cytokin eller tillväxtfaktorer 15,16, gen manipulera medel (cDNA-kloner, siRNA, etc.) 17-20, och nya farmaceutiska beredningar 21,22.

Hittills förblir råttan ballongskada modell en av de mest användbara modeller för att studera vaskulära sjukdomar / störningar. Det är den grundläggande steget från bänk till bedside, vanligen som ett första steg att gå från in vitro till in vivo, men det bör inte vara den sista. Resultatet av råttexperiment måste överlade och kännetecknas vidare innan översättning till människaklinisk användning, på grund av skillnaden i vaskulära bäddar och kärl anatomi liksom inneboende artskillnader mellan människa och råtta 23-26. Det är dock fortfarande ett viktigt verktyg i translationell medicinsk forskning. Även sådan forskning brukade vara begränsad av bristen av genetiskt modifierade råttor har det inte längre varit ett problem eftersom nya iska metoder såsom zink-finger nukleaser 27, Talens 28 och CRISPR-Cas 29 har gjort knockout råttor lättillgänglig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

OBS: Användning av djur för följande experiment har granskats och godkänts av Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC).

1. Preoperativa Förfaranden

  1. Sterilisera kirurgiska instrument före användning.
    1. Autoklav alla kirurgiska instrument 24 h eller mindre före operationen. Om flera operationer utförs på samma dag, sterilisera instrumenten genom ett torrt pärla autoklav mellan operationer.
  2. Filtrera-sterilisera saltlösningen före användning.
  3. Väg råttan och beräknar dosen anestesimedel (ketamin 80 mg / kg och xylazin 7 mg / kg).
  4. Administrera bedövningsmedel intraperitonealt (ip).
    1. Verifiera lämpligheten av sedering med tå nypa i 5-10 min. Administrera ytterligare en liten dos av läkemedel (ketamin 7 mg / kg och xylazin 0,6 mg / kg) om sedering är inte komplett.
    2. Kontrollera att nålen är tillräckligt djupt för att leverans droger inom peritoneally eftersom underlåtenhet att leverera hela läkemedelslösningen in i bukhålan orsakar otillräcklig sedering.
      OBS: Sår och håravfall i huden vid injektionsstället blir synliga flera dagar efter operationen, på grund av oavsiktlig subkutan (se) läkemedelslösning injektion.
  5. Injicera 3 ml steril koksaltlösning subkutant (sc). Med hjälp av en steril bomullspinne, applicera en liten mängd oftalmologiska salva till båda ögonen för att förhindra att hornhinnor från att torka ut.
  6. Förbered värmeutrustning. Pre-varma värmedynor med mikrovågsugn eller vattenbad.
  7. Avliva djuret supinely på kirurgisk plattform.
    1. Ta bort håret i ventrala halsregionen. Applicera håret remover med en bomullspinne, vänta 30 sek och torka av helt med gasbinda.
    2. Tvätta halsen med povidon-jod scrub och 70% etanol.
  8. Sätt på personlig skyddsutrustning, inklusive klänning, hår omslag, kirurgisk mask, och glasögon. Sätt på sterile operationshandskar i slutet innan du hanterar de sterila kirurgiska instrument och tillbehör.
  9. Häng råttan med en steril kirurgisk ark med endast halsregionen exponeras.

2. kirurgiska ingrepp

  1. Under det kirurgiska ingreppet, kolla sedering djup animaliska tå nypa i varje 15 min. Om djuret svarar på tå nypa, lägga till ytterligare liten dos (10% av den initiala dosen) av ketamin och xylazin.
  2. Dissekera vänster gemensamma halspulsådern (CCA)
    1. Använd en skalpell för att göra en rak längsgående snitt i mitten av nacken. Den ungefärliga längd hudsnitt är 1,5-2 cm, i syfte att isolera en 1,5-2 cm portion av artär. Längden kan variera beroende på syftet med studien.
    2. Rakt på sak dissekera bindväven från huden. Håll tången tips upp och se till att inte punktera huden eller underliggande vävnad.
    3. Dissekera muskelskikt längsled along den vänstra sidan av luftstrupen.
    4. När du öppnar upp muskellagret, visualisera den vänstra CCA med vagusnerven nära anknytning. Rakt på sak dissekera längs den vänstra halspulsådern med yttersta försiktighet för att separera vagusnerven med minimal stretching.
    5. Dissekera CCA distalt tills bifurkation. Försiktigt dissekera bifurkationen och två grenar - carotis interna (ICA) och yttre halspulsådern (ECA).
    6. Håll dissekera runt CCA, fram till ungefär en del av 1,5-2 cm av artären isoleras från de omgivande vävnaderna.
  3. Ballongskada
    1. Permanent göra en ligatur på ECA vid ungefär 5 mm från bifurkation. Permanent ligate nack grenen av ECA som ligger nära bifurkationen av ECA och ICA. Också permanent ligera andra grenar, om några, lokalisering mellan bifurkationen och ECA ligatur - till exempel den överlägsna sköldkörtel grenen. Sutur som används för alla ligaturer är 4-0 svartsilke. Clip på den proximala änden av CCA och den distala änden av ICA.
      OBS: Nu har blodflödet stoppats antingen permanent genom ligering (på ECA) eller temporärt genom klippning (på CCA och ICA). Luminala innehållet i bifurkationen området har isolerats från den systemiska cirkulationen.
    2. Gör en arteriotomi snitt på ECA genom små mikro sax. Se till att snittet är nära den distala suturen knuten. Ren blod med saltlösning och bomullspinnar.
    3. Sätt i ouppblåsta 2F ballongkateter i ECA lumen. Advance ballongkateter proximalt till CCA lumen. Håll avancera katetern proximalt tills dess spets når där klippet stannar.
    4. Anslut ballonguppblåsningsanordningen till en honluerlåset på en 3-vägs avstängningskran och anslut hanluerkopplingen låsning på 3-vägskranen till ballongkatetem.
    5. Långsamt blåsa upp ballongen med cirka 1,5 atm tryck, i syfte att tänja den karotiska artären till 1,5-faldig av diametern. Dra försiktigt ballongen rotations tillbaka till bifurkation.
    6. Tömma ballongen och matar det tillbaka till den proximala änden. Pumpa den igen och upprepa dra tillbaka förfarandet två gånger till.
    7. Dra ut ballongkateter från artären lumen.
  4. Intraluminal administration av reagens (t.ex. siRNA, droger)
    OBS: Här, reagens användes var en lösning som innehåller lentivirala partiklar kodar antingen shRNA inriktning Stromal Interaction Molecule 1 (STIM1) eller icke-inriktning shRNA kontroll. STIM1 är en enda trans endoplasmatiska retiklet (ER) protein som är ett ER Ca2 + sensorn styra aktiveringen av plasmamembranet Ca2 + kanaler och uppregleras under vaskulär glatt muskulatur dedifferentiering i en proliferativ migrations fenotyp 12,30-33.
    1. Bifoga en intravaskulär över-nålen katetern till en spruta (24 G, 1,6 cm). Sug 30 pl lösning av test Reagäldrar. För in katetern i samma snitt på ECA.
    2. Advance kateterspetsen i CCA och knyt en bit sutur med en enda knut på revisionsrätten att fixera katetern och stäng snittet tillfälligt.
    3. Injicera testreagenset lösningen in i lumen av CCA. Förvara lösningen i kärllumen under 30 min. Håll den exponerade vävnaden fuktig med saltlösning och täck den med en bit våt gasväv.
    4. Efter inkubation, aspirera återstående lösningen. Lossa den enda knut och dra katetern.
    5. Knyt ECA med en bit sutur proximalt till arteriotomin snittet. Gör knuten så nära som möjligt till förgreningen.
  5. Närbild såret.
    1. Eftersom ballongskada och kateter introduktion kan orsaka läckage eller punktering av blodkärl, ta bort klippet på ICA och kolla om det finns någon läcka. Om blödningen observeras, tillämpa en bit gasbinda och tryck lätt för att stoppa blödning.
    2. Ta bortden andra klippet på CCA.
    3. Se till att det inte finns några tecken på blödning, och ta sedan bort alla klämmor och andra kirurgiska instrument. Klipp av överskott suturer.
    4. Stäng Lindade använder hud suturer (4-0 svart siden). Svabb på alla sidor av den slutna såret med Povidon-jod eller andra anti-septisk / baktericid / virucide agent. Injicera 3 ml steril koksalt sc

3. Postoperativa förfaranden

  1. Håll råttan på värmedyna efter operationen. Administrera en dos av 0,05 mg / kg buprenorfin via intramuskulär injektion (im) till råttan. Under indrivningsförfarandet, hålla djurens ögon och mun fuktig. Övervaka djuret tills det är vaken och ambulant.
  2. Placera djuret i en ren bur utan strö tills den är helt återhämtat sig. Efter återhämtning, kommer djuret att återföras till djuret rummet och inhystes individuellt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Två veckor efter skada, är halspulsåder skördas, snittades och utsattes för morfologisk analys. Artärer är korssnittades och färgades med H & E (figurerna 1, 2B, C och 3). Rat halspulsådern vägg innehåller fyra lager av elastisk lamina, som visas som rosa linjer. Området mellan den yttersta lamina, extern elastisk lamina (EEL) och den innersta hinnan, är intern elastisk lamina (IEL) media glatt muskulatur lager (Figur 1). Området insidan av IEL är intima, ett monolager av endotelceller i intakta kärl; eller neointimal hyperplasi i skadade kärl. I den skadade halspulsådern, är det material som är tjockare än hos kontrollkärlen på grund av proliferation av glatta muskelceller. Tjockleken på neointima liknar eller större än tjockleken av medierna i samma artär. Adventitia också förtjockas med robust koUagendeposition (Figur 1B, D). För artären som behandlats med den reagent testas för sin förmåga att inhibera bildning av neointima (i detta fall, STIM1 shRNA), den neointimala område av tvärsnittet är mindre jämfört med kontrollen skadade artären (figur 2). Giltigheten av STIM1 knockdown med shRNA var uppenbart eftersom STIM1 uttrycksnivån sjönk till stor del i den skadade kärl neointima och media, jämfört med kontroll skadade fartyget.

Som kommer att nämnas i Diskussion avsnitt ska läkare vara försiktig att inte över blåsa upp ballongen och skada fartyget överdrivet. Detta skulle orsaka kärlväggen att brista, vilket kommer att orsaka blodläckage och robust trombbildning både i lumen och på den yttre ytan av artären, såsom visas i fig 3.

Figur 1
Figur 1: Rat halspulsådern tvärsnitt färgades med hematoxylin & Eosin (H & E). (A) Morfologi av den normala / intakt (höger) CCA. (B) Morfologi av de skadade (vänster) CCA, visar neointimabildning och adventitia / media förtjockning. (C) Uppbyggnad av normala råttkaro artärväggen. Den intima är ett monolager av endotelceller kantar på den inre elastiska lamina (IEL). Media är de glatta muskelceller och elastiska vävnader mellan IEL och extern elastisk lamina (EEL). Adventitia är det yttre lagret. (D) Rat halspulsådern vägg robust förtjockning 2 veckor efter skadan. Glatt muskelcellproliferation och migration leder till bildning av neointima och media förtjockning. Typisk koncentrisk neointima formaterad och media / adventitia förtjockad, visar framgångsrika generation ballongskada fenotyp. Den röda (eosin) färgning förbättras i adventitia, på grund av robust kollagensyntes. Skalstrecken är 100 | im.

s "> Figur 2
Figur 2: Tvärsnitt av råtthalspulsåder med behandling av shRNA-STIM1 eller shRNA kontroll, två veckor efter skadan (A) Immunofluorescerande färgning av STIM1 och DAPI färgning av kärnor på tvärsnitt från båda grupperna.. Den försvagade uttryck STIM1 och neointimabildning utställning i shRNA-STIM1 behandlad artär avsnitt. (B) H & E färgning av artär avsnittet shRNA-STIM1. C. Digital spårning av neointima gränsen, IEL och EEL, i syfte att mäta områden av lumen, neointima och media. Scale bar är 100 | im.

Figur 3
Figur 3: Exempel på suboptimal eller underlåtenhet att generera neointimal modellering (A) Excentrisk istället för koncentrisk neointima bildas.på grund av felaktig ballong. (B) Överdriven skada (genom en alltför uppblåst ballong) orsakat allvarliga skador på fartyget och bristning i kärlväggen, vilket märks genom de diskontinuerliga elastiska lameller. Svår skada orsakad tromb, som har blockerat hela kärllumen och expanderade ut i adventitia. Dessutom inträffade förbättrad vidhäftning mellan adventitia och den omgivande fettvävnad. Scale bar är 100 | im.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Råttan halsballongskada har väl beskrivits av Tulis 2007 34. Det har omfattande diskuterat alla detaljer i detta förfarande av Dr. Tulis. De läsare som är intresserade av att utföra den här proceduren är rekommenderas att läsa Tulis "protokoll. Det finns dock en sak som vi inte överens med Dr Tulis: Istället för att blåsa upp ballongen med koksaltlösning eller någon form av vätska, föreslog vi att blåsa det med luft. Enligt vår egen erfarenhet, blåsa med vätska kan knappast undvika luftbubblor. Dessutom är det svårare att flexibelt justera trycket under förfarandet skada och kan orsaka extra stress och skada för artären. En annan teknisk tips är att använda en liten "kudde" (gjord av pappershandduk eller gasväv) för att stödja djurets hals under operation.

Baserat på tidigare rapporter och flera års erfarenhet av råttballongskada förfarande, har författarna genererat en något modifierad och simplifiéd protokoll 35. Dessutom har det intraluminala infusion av terapeutiska medel direkt efter skada påvisats. Detta har i stort sett fördubblats tidpunkten för denna överlevnads kirurgi förfarande och därmed kräver ytterligare praktisk erfarenhet. Det största problemet under den förlängda tidsperioden är anestesi planet. Initial dos av narkos läkemedel kan upprätthålla råttans sedering för 30-45 min och så djuret bör regelbundet kontrolleras av toe-nypa, särskilt under 30 min infusionstiden. Anledningen att använda injicerbara anestesimedel istället för inhalerade anestesi för denna specifika kirurgi är majorly grund orientering råttans huvud. Enligt författarna erfarenhet, är ballong insättning i halspulsådern mycket lättare att utföra när råttans ligga med huvudet mot kirurgen. När du utför operationen, är det starkt rekommenderat att göra det under en huv (för att undvika potentiell allergi) eller en biosäkerhet skåp när lentivirus presenter. I det här fallet, den skrymmande jagnhalation kon och slangar skulle störa luftflödet i huven, och även göra det kirurgiska området svårare att komma åt. Det är dock fortfarande starkt rekommenderat att använda inhalationsmedel narkos om kirurgen väl kan utföra operationen med motsatt orientering djurens huvud.

Under infusion, observera att undvika luftbubblor i kärllumen.

Precis som alla andra gnagare kirurgi, är hypotermi det största problemet under hela förfarandet. Använd lämplig värmeutrustning för att undvika djurens lidande av hypotermi, vilket kan leda till döden. Samtidigt överhettning / hypertermi bör också undvikas. När du använder värmedyna, handdukar rekommenderas att placeras mellan värmedynan och djurkroppen för att förhindra djuret från överhettning.

Två lösningar, saltlösning och lidokainhydroklorid (1%), kan verkligen rekommenderas att användas på utsatta vävnader vid behov under det kirurgiska ingreppet. Vävnader som ärexponeras under operation bör hållas fuktig genom steriliserad saltlösning. Kirurgisk stretch orsakar ofta muskelkramp och kärlsammandragning av halspulsådern. Insättning av ballongkateter i en kontrakterad artär är benägen att misslyckas; när ballong insättning är framgångsrik under dessa förhållanden, kommer det att orsaka allvarliga stretching eller skada på artären. Lidokain som en bedövningssalva läkemedel kan användas för att koppla av och vidga kärlet.

Ballongen blåses upp med cirka 1,5 atm tryck och korrekt justering krävs för varje operation, på grund av ändringen i plasticitet hos den åldrade ballongen (om återanvändas) och variationen av CCA diameter. Dessutom, på grund av styvheten hos vissa artärer ballongen kan vara över-uppblåst men kan inte ses. I detta fall, när ballongen är uppblåst, bör kirurgen lätt dra katetern för att kontrollera motståndet hos artären och justera ballongtryck i enlighet därmed. Robust dra kommer att orsaka allvarliga skador eller bristning av ettrtery, blodläckage och fel på experimentell modell. Ballongkatetern kan återanvändas flera gånger så länge som ballongen fortfarande fungerar väl. Desinficera ballongkateter använder Cidex för att återanvändning. De material som gjorda av ballongkateter, naturlatex och polyeten, har godkänts för att vara kompatibla med Cidex. De detaljerade protokoll för att desinficera medicintekniska produkter som använder Cidex har beskrivits 37. Det är viktigt för kirurgen att kontrollera läckage av ballongen varje gång före användning.

Den kontinuerliga sutur Mönstret är oftast inte rekommenderas att använda för hud stängning. Istället är lindade klipp och avbruten sutur mönster brukar rekommenderas. Men när snittet är i hög grad aktiva och känslig kroppsdel, halsen, kan detta inte vara fallet. Enligt vår erfarenhet, sår klipp och avbruten sutur mönster slutade med högre frekvens av nedläggning misslyckande. Clips förlorade eller suturer bryts av djur repor hänt vEry ofta, vilket var mest sannolikt på mer klåda orsakad av metallklämmor eller flera sutur ändar. Vid användning av kontinuerlig sutur mönster, felfrekvensen var bara 1% i vårt labb med hundratals råttor. Dessutom är den bästa metoden för att stänga huden förmodligen intradermala sutur mönster, även om vi inte kunde visa det i videon.

Det finns en mängd olika metoder som finns för histologisk färgning av vävnadssnitt. H & E-färgning är den mest använda en. Läsarna hänvisas till en omfattande diskuterade artikeln 36, från Tulis, för vidare läsning. För att få mer exakt information om laminära strukturer, är Verhoeff Elastic Tissue Stain med Van Gieson Motfärga (VVG färgning) rekommenderas.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French  Edwards Lifesciences, Germany  120602F
Deltaphase Operating Board - Includes 2 Pads & 2 Insulators Braintree Scientific, Inc. 39OP
LED light source Fisher Scientific 12-563-501 
Hartmann Mosquito Forceps 4” curved Apiary Medical, Inc. San Diego, CA gS 22.1670
Crile Retractor 4” double ended Apiary Medical, Inc. gS 34.1934
Other surgical instruments Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD
Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24 G BD 381312
Ketamine HCl, 100 mg/ml, 10 ml Ketaset- Patterson Vet 07-803-6637 
Xylazine (AnaSed), 20 mg/ml, 20 ml Ketaset- Patterson Vet 07-808-1947
Buprenex, 0.3 mg/1 ml (5 Ampules/Box) Ketaset- Patterson Vet 07-850-2280
Nair Baby Oil Hair Removal Lotion - 9 oz Amazon/Walmart/CVS N/A
Inflation Device Demax Medical DID30
D300 3-way Stopcock B.Braun Medical Inc. 4599543
Artificial Tears Ointment  Rugby Laboratories, Duluth, GA N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Landzberg, B. R., Frishman, W. H., Lerrick, K. Pathophysiology and pharmacological approaches for prevention of coronary artery restenosis following coronary artery balloon angioplasty and related procedures. Progress in Cardiovascular Diseases. 39, 361-398 (1997).
  2. Muller, D. W., Ellis, S. G., Topol, E. J. Experimental models of coronary artery restenosis. J. Am. Coll. Cardiol. 19, 418-432 (1992).
  3. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 327-333 (1983).
  4. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Mechanisms of stenosis after arterial injury. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 208-215 (1983).
  5. Clowes, A. W., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. IV. Heparin inhibits rat smooth muscle mitogenesis and migration. Circulation Research. 58, 839-845 (1986).
  6. Li, G., Chen, S. J., Oparil, S., Chen, Y. F., Thompson, J. A. Direct in vivo evidence demonstrating neointimal migration of adventitial fibroblasts after balloon injury of rat carotid arteries. Circulation. 101, 1362-1365 (2000).
  7. Kiechl, S., Willeit, J. The natural course of atherosclerosis. Part II: vascular remodeling. Bruneck Study Group. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 19, 1491-1498 (1999).
  8. Yamamoto, S., et al. Derivation of rat embryonic stem cells and generation of protease-activated receptor-2 knockout rats. Transgenic Research. 21, 743-755 (2012).
  9. Intengan, H. D., Schiffrin, E. L. Vascular remodeling in hypertension: roles of apoptosis, inflammation, and fibrosis. Hypertension. 38, 581-587 (2001).
  10. Meng, H., et al. Complex hemodynamics at the apex of an arterial bifurcation induces vascular remodeling resembling cerebral aneurysm initiation. Stroke. 38, 1924-1931 (2007).
  11. Sun, C. K., Shao, P. L., Wang, C. J., Yip, H. K. Study of vascular injuries using endothelial denudation model and the therapeutic application of shock wave: a review. American Journal of Rranslational Research. 3, 259-268 (2011).
  12. Zhang, W., et al. Orai1-mediated I (CRAC) is essential for neointima formation after vascular injury. Circulation Research. 109, 534-542 (2011).
  13. Ollinger, R., et al. Bilirubin: a natural inhibitor of vascular smooth muscle cell proliferation. Circulation. 112, 1030-1039 (2005).
  14. Levitzki, A. PDGF receptor kinase inhibitors for the treatment of restenosis. Cardiovascular Research. 65, 581-586 (2005).
  15. Asahara, T., et al. Local delivery of vascular endothelial growth factor accelerates reendothelialization and attenuates intimal hyperplasia in balloon-injured rat carotid artery. Circulation. 91, 2793-2801 (1995).
  16. Lee, K. M., et al. Alpha-lipoic acid inhibits fractalkine expression and prevents neointimal hyperplasia after balloon injury in rat carotid artery. Atherosclerosis. 189, 106-114 (2006).
  17. Ji, R., et al. MicroRNA expression signature and antisense-mediated depletion reveal an essential role of MicroRNA in vascular neointimal lesion formation. Circulation Research. 100, 1579-1588 (2007).
  18. Merlet, E., et al. miR-424/322 regulates vascular smooth muscle cell phenotype and neointimal formation in the rat. Cardiovascular Research. 98, 458-468 (2013).
  19. Huang, J., Niu, X. L., Pippen, A. M., Annex, B. H., Kontos, C. D. Adenovirus-mediated intraarterial delivery of PTEN inhibits neointimal hyperplasia. Arteriosclerosis, Thrombosis, And Vascular Biology. 25, 354-358 (2005).
  20. Gonzalez-Cobos, J. C., et al. Store-independent Orai1/3 channels activated by intracrine leukotriene C4: role in neointimal hyperplasia. Circulation Research. 112, 1013-1025 (2013).
  21. Guzman, L. A., et al. Local intraluminal infusion of biodegradable polymeric nanoparticles. A novel approach for prolonged drug delivery after balloon angioplasty. Circulation. 94, 1441-1448 (1996).
  22. Lipke, E. A., West, J. L. Localized delivery of nitric oxide from hydrogels inhibits neointima formation in a rat carotid balloon injury model. Acta Biomaterialia. 1, 597-606 (2005).
  23. Osterrieder, W., et al. Role of angiotensin II in injury-induced neointima formation in rats. Hypertension. 18, II60-II64 (1991).
  24. Powell, J. S., et al. Inhibitors of angiotensin-converting enzyme prevent myointimal proliferation after vascular injury. Science. 245, 186-188 (1989).
  25. Does the new angiotensin converting enzyme inhibitor cilazapril prevent restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty? Results of the MERCATOR study: a multicenter, randomized, double-blind placebo-controlled trial. Multicenter European Research Trial with Cilazapril after Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MERCATOR) Study Group. Circulation. 86, 100-110 (1992).
  26. Faxon, D. P. Effect of high dose angiotensin-converting enzyme inhibition on restenosis: final results of the MARCATOR Study, a multicenter, double-blind, placebo-controlled trial of cilazapril. The Multicenter American Research Trial With Cilazapril After Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MARCATOR) Study Group. J Am Coll Cardiol. 25, 362-369 (1995).
  27. Geurts, A. M., et al. Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases. Science. 325, 433 (2009).
  28. Tesson, L., et al. Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs. Nature Biotechnology. 29, 695-696 (2011).
  29. Li, D., et al. Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system. Nature Biotechnology. 31, 681-683 (2013).
  30. Potier, M., et al. Evidence for STIM1- and Orai1-dependent store-operated calcium influx through ICRAC in vascular smooth muscle cells: role in proliferation and migration. FASEB Journal : Official Publication Of The Federation Of American Societies For Experimental Biology. 23, 2425-2437 (2009).
  31. Aubart, F. C., et al. RNA interference targeting STIM1 suppresses vascular smooth muscle cell proliferation and neointima formation in the rat. Molecular Therapy. The Journal Of The American Society Of Gene Therapy. 17, 455-462 (2009).
  32. Berra-Romani, R., Mazzocco-Spezzia, A., Pulina, M. V., Golovina, V. A. Ca2+ handling is altered when arterial myocytes progress from a contractile to a proliferative phenotype in culture. American journal of physiology. Cell Physiology. 295, C779-C790 (2008).
  33. Bisaillon, J. M., et al. Essential role for STIM1/Orai1-mediated calcium influx in PDGF-induced smooth muscle migration. American journal of physiology. Cell Physiology. 298, C993-C1005 (2010).
  34. Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods In Molecular Medicine. 139, 1-30 (2007).
  35. Zhang, W., Trebak, M. Balloon Injury in Rats as a Model for Studying TRP Channel Contribution to Vascular Smooth Muscle Remodeling. T TRP Channels in Drug DiscoveryMethods in Pharmacology and Toxicology. Szallasi, A., Bíró, T. , Humana Press. 101-111 (2012).
  36. Tulis, D. A. Histological and morphometric analyses for rat carotid balloon injury model). Methods In Molecular Medicine. 139, 31-66 (2007).
  37. Advanced Sterilization Products. How to use Cidex OPA solution. , Available at: http://www.hopkinsmedicine.org/hse/forms/cidexopa/OPAHowToUse.pdf (2014).

Tags

Medicin Råtta karotidartären ballongskada neointima vaskulär sjukdom djurmodell vaskulär glatt muskelcell-hyperplasi kärlväggen remodellering
Vascular Balloon Skada och Intraluminal Administration i Rat carotis
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, W., Trebak, M. VascularMore

Zhang, W., Trebak, M. Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery. J. Vis. Exp. (94), e52045, doi:10.3791/52045 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter