Name: מידול מפרצת אבי העורקים הבטני מתקדם בעכברים על ידי שילוב של אלסטאז מקומי ו-ß-aminopropionitrile פומי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-07-26T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: למדו מודל מתקדם למפרצת אבי העורקים הבטני בעכברים באמצעות שילוב אלסטאז מקומי ו-BAPN במי שתייה. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני התפשטות וקריסה של המפרצת ופיתוח טיפולים תרופתיים חדשים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי המכון הלאומי ללב, ריאות ודם (NHLBI) של המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) תחת 1R01HL149404-01A1 (BL), ופרס שירות המחקר הלאומי על שם רות ל. קירששטיין T32 HL 007936 למרכז המחקר הקרדיווסקולרי של אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון (JB). האיורים נוצרו או נערכו באמצעות Biorender.com. הניתוח הסטטיסטי בוצע באמצעות תוכנת GraphPad Prism 10.

הערכת התפתחות מפרצת אבי העורקים בעכברים לאחר טיפול באלסטאז

<ol><li>Kent, K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+practice.+Abdominal+aortic+aneurysms%5BTitle%5D)+AND+%22New+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical practice. Abdominal aortic aneurysms.</a> New Engl J Med. 371 (22), 2101-2208 (2014).</li>
<li>Wanhainen, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((European+Society+for+Vascular+Surgery+Guidelines+on+the+management+of+aorto-iliac+abdominal+aortic+aneurysms%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Vasc+Endocasc+Surg%22%5BJournal%5D)">European Society for Vascular Surgery Guidelines on the management of aorto-iliac abdominal aortic aneurysms.</a> Eur J Vasc Endocasc Surg. 57 (1), 8-93 (2019).</li>
<li>Shimizu, K., Mitchell, R. N., Libby, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+cellular+immune+responses+in+abdominal+aortic+aneurysms%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Inflammation and cellular immune responses in abdominal aortic aneurysms.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 26 (5), 987-994 (2006).</li>
<li>Shen, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aortic+aneurysms+and+dissections+series%5BTitle%5D)+AND+%22ArteriosclerThromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Aortic aneurysms and dissections series.</a> ArteriosclerThromb Vasc Biol. 40 (3), e37-e46 (2020).</li>
<li>Stanley, J. C., Veith, F., Wakefield, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+Therapy+in+Vascular+and+Endovascular+Surgery+E-Book%5BTitle%5D)+AND+%22Elsevier+Health+Sciences%22%5BJournal%5D)">Current Therapy in Vascular and Endovascular Surgery E-Book.</a> Elsevier Health Sciences. , (2014).</li>
<li>Morgan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identifying+novel+mechanisms+of+abdominal+aortic+aneurysm+via+unbiased+proteomics+and+systems+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Identifying novel mechanisms of abdominal aortic aneurysm via unbiased proteomics and systems biology.</a> Front Cardiovasc Med. 9, 889994(2022).</li>
<li>Yin, L., Kent, E. W., Wang, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Progress+in+murine+models+of+ruptured+abdominal+aortic+aneurysm%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">Progress in murine models of ruptured abdominal aortic aneurysm.</a> Front Cardiovasc Med. 9, 950018(2022).</li>
<li>Lu, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+chronic+advanced+stage+abdominal+aortic+aneurysm+murine+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">A novel chronic advanced stage abdominal aortic aneurysm murine model.</a> J Vasc Surg. 66 (1), 232-242 (2017).</li>
<li>Berman, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+aortic+aneurysm+severity+and+growth+depend+on+topical+elastase+concentration+and+lysyl+oxidase+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Experimental aortic aneurysm severity and growth depend on topical elastase concentration and lysyl oxidase inhibition.</a> Sci Rep. 12 (1), 99(2022).</li>
<li>Deaths, percent of total deaths, and death rates for the 15 leading causes of death in 5-year age groups, by race, and sex. Centers for Disease Control and Prevention. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.cdc.gov/nchs/nvss/mortality/lcwk1.htm">https://www.cdc.gov/nchs/nvss/mortality/lcwk1.htm</a> (2015).</li>
<li>Dansey, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+endovascular+and+open+repair+for+abdominal+aortic+aneurysms+in+the+United+States+from+2004+to+2015+and+implications+for+screening%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of endovascular and open repair for abdominal aortic aneurysms in the United States from 2004 to 2015 and implications for screening.</a> J Vasc Surg. 74 (2), 414-424 (2021).</li>
<li>Daugherty, A., Cassis, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+models+of+abdominal+aortic+aneurysms%5BTitle%5D)+AND+%22Arterioscler+Thromb+Vasc+Biol%22%5BJournal%5D)">Mouse models of abdominal aortic aneurysms.</a> Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (3), 429-434 (2004).</li>
<li>Busch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Translating+mouse+models+of+abdominal+aortic+aneurysm+to+the+translational+needs+of+vascular+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22JVS+Vasc+Sci%22%5BJournal%5D)">Translating mouse models of abdominal aortic aneurysm to the translational needs of vascular surgery.</a> JVS Vasc Sci. 2, 219-234 (2021).</li>
<li>Anidjar, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Elastase-induced+experimental+aneurysms+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Elastase-induced experimental aneurysms in rats.</a> Circulation. 82 (3), 973-981 (1990).</li>
<li>Bhamidipati, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+novel+murine+model+of+aortic+aneurysms+using+peri-adventitial+elastase%5BTitle%5D)+AND+%22Surgery%22%5BJournal%5D)">Development of a novel murine model of aortic aneurysms using peri-adventitial elastase.</a> Surgery. 152 (2), 238-246 (2012).</li>
<li>Xue, C., Zhao, G., Zhao, Y., Chen, Y. E., Zhang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+abdominal+aortic+aneurysm+model+induced+by+perivascular+application+of+elastase%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Mouse abdominal aortic aneurysm model induced by perivascular application of elastase.</a> J Vis Exp. (180), e63608(2022).</li>
</ol>

למחברי כתב היד הזה אין ניגודי עניינים להצהיר.

הבנת הפתופיזיולוגיה המורכבת של AAA היא קריטית לשיפור הניהול של מחלת מפרצת אבי העורקים. בעוד אסטרטגיות חדשות יותר מפותחות באופן פעיל כדי לשפר את התוצאות הניתוחיות, AAAs עדיין נפוצים בחברה המזדקנת שלנו וקרע מפרצת נשאר גורם המוות המוביל בארצות הברית10. לכן, הצרכים הבלתי מסופקים באסטרטגיות זיהוי, מניעה וטיפול AAA מצדיקים מחקר מפרצת יסודי נוסף11.
מודלים של בעלי חיים המשחזרים באופן מדויק ויעיל את התכונות וההתנהגויות של AAAs אנושיים חיוניים למחקרים מכניסטיים של פתופיזיולוגיה של מפרצת ולזיהוי מטרות טיפוליות פוטנציאליות. בעוד שהמודלים הנוכחיים של בעלי חיים יכולים לחקות את ההיבטים העיקריים של השינויים המפרצתיים המתרחשים במחלות אנושיות, אין מודל יחיד המייצג באופן מלא את המורכבות האמיתית של AAA אנושיים. נכון לעכשיו, עכברים הם המין המקובל ביותר עבור מודלים AAA בעלי חיים. חוקרים צריכים לשקול את נקודות החוזק והחולשה השונות של כל מודל מורין עבור מחקר המפרצת הספציפי שלהם, כגון אלה שתוארו במומחיות בסקירות על ידי Daugherty et al. ו Busch et al.12,13.
השימוש באלסטאז להשראת AAA במכרסמים תואר לראשונה על ידי Anidjar et al. בשנת 199014. ערבוב אבי העורקים עם אלסטאז לבלב חזירי באמצעות משאבת מזרק יוצר התרחבות ראשונית בערך בין 50% ל -70%, והקטעים המורחבים מדגימים לטובה תכונות פתולוגיות דומות של AAA אנושי, כגון ניוון מדיאלי ודלקת אדוונטיאלית. מודל הזילוח הקלאסי, לעומת זאת, הוא ללא ספק מודל המפרצת המאתגר ביותר מבחינה טכנית, והמפרצות הנוצרות בדרך כלל בשבוע השני מתחילות להיפתר בהדרגה לאחר מכן. Bhamidipati et al. בשנת 2012 הוכיחו אז כי יישום אדוונטיטיאלי של אלסטאז יכול גם לגרום בהצלחה למפרצות דומות הניתנות לשחזור יותר בגודל15. מודל אלסטאז אקטואלי, מודל אלסטאז הרבה פחות מאתגר, אומץ באופן נרחב בחקר המפרצת. מתודולוגיה נוספת ויתרונות של מודל האלסטאז האקטואלי נדונים במאמר השיטות של שו ועמיתיו16.
מודל האלסטאז/BAPN של מורין AAA פותח על ידי לו ועמיתיו בשנת 20178. החדרת 0.2% BAPN למי שתייה שיפרה רבות מהביקורות של מודל האלסטאז המקומי הקלאסי, וכעת מייצרת מפרצות שמתרחבות ללא הרף עד כדי קרע AAA. במחקר שלהם משנת 2017, הם הדגימו כי עכברים בקבוצה שטופלה באלסטאז/BAPN היו בעלי שיעורי היווצרות AAA גבוהים משמעותית בהשוואה לקבוצת האלסטאז (93% לעומת 65%, P < 0.01), שהיו גם AAA בשלב מתקדם יותר. במהלך תקופת מחקר של 100 ימים, AAAs בקבוצת האלסטאז/BAPN המשיכו להתרחב לקוטר בסיס של >800% ויצרו פקקת תוך לומינלית (53.8%), ו-46.2% נקרעו באופן ספונטני לפני סוף הניסוי. מודל זה אפשר לחוקרים לחקור גורמים שעשויים להשפיע על התקדמות המפרצת ויציבותה לאורך זמן.
ברמן ועמיתיו המשיכו לחקור את מודל האלסטאז/BAPN על ידי שינוי הריכוז של אלסטאז מקומי, משך המחקר, עיתוי מתן BAPN וההשפעה של מין בעלי חיים9. טיפול עם 5 מיקרוליטר של אלסטאז מרוכז יותר (5 מ"ג / מ"ל או 10 מ"ג / מ"ל) יצר מפרצות גדולות יותר מ 2.5 מ"ג / מ"ל במשך 56 ימים. השכיחות של היווצרות פקקת תוך לומינלית הייתה תלויה גם בריכוז האלסטאז, שהתרחש ב-28.6% מהעכברים שטופלו ב-5 מ"ג/מ"ל, וב-62.5% מהעכברים שטופלו ב-10 מ"ג/מ"ל. הם גם הדגימו שמודל האלסטאז/BAPN יכול לגרום למפרצת בנקבות עכברים. למרות שרק נקבות עכברים מעטות נחקרו (n=5), הם מצאו שהמפרצות בנקבות היו מועדות יותר לקרע (2 מתוך 5 עכברים) והיו גדולות משמעותית מנקבות AAA זכרים לאחר 56 ימים.
במאמר זה, אנו שואפים לספק שיטה להתמודד עם אחת המגבלות הגדולות ביותר של מודלים כירורגיים, והיא השונות בהליך הכירורגי. ללא הסכמה ברורה על מידת הדיסקציה ואזור אבי העורקים המטופל באלסטאז, התוצאות של מודל זה עשויות להשתנות באופן דרמטי בין בעלי חיים, חוקרים ומוסדות. ראינו שינויים אנטומיים רבים בין עכברים, כולל מספר וגודל העורקים והוורידים המותניים, ומיקום ה- IMA, המראה של וריד הגונדל השמאלי, בין היתר, אשר יכול להיות מגביל כאשר מנסים לטפל רק בחלק או קטע ספציפי של אבי העורקים האינפרא כלייתי. כאן, אנו מראים כי ניתוח מקיף של כל אורכו של אבי העורקים האינפרא כלייתי מעורק הכליה השמאלי בסמיכות לביפורקציה של אבי העורקים מסייע לספק דרגות ניתנות לשחזור של חשיפה לאבי העורקים למרות הבדלים אנטומיים תוך הגדלת ההצלחה של השראת מפרצת ומתן גבולות ברורים למפעיל. בנוסף, הגודל והמיקום הקדמי יותר של IVC נוטה לכסות את רוב אבי העורקים, אשר יכול להשפיע על כמות אבי העורקים מטופל אם לא מבודד IVC. אמנם יש צורך להסיר את החיתולית הרטרופריטונאלית כדי לחשוף את אבי העורקים, אך חשוב לא לנתח באופן מלא את רקמת החיבור של האדוונטיה מאבי העורקים ולחשוף אף אחת משכבות המדיה, מכיוון שבדרך כלל התוצאה היא קרע במהלך תקופת הדגירה האלסטאזית בת 5 הדקות. זה יכול לשמש כבקרה פנימית נוספת למידת הדיסקציה עם מודל זה, אך יכול להיות עקומת למידה מתסכלת בעת אימוץ מודל זה. בנוסף, המפעילים ילמדו אזורים בסיכון גבוה יותר (איור 4) שיכולים להיפצע בקלות במהלך הניתוח ולהוביל לדימום בלתי נשלט.
אמנם חשוב כי השלבים הפרוצדורליים של מודל זה הם עקביים, משך המחקר ואת העיתוי של אולטרה סאונד מרווח יכול להשתנות בהתאם למטרה של המחקר. התרחבות אבי העורקים מתחילה מיד עם יישום אלסטאז, אך מחקרים המשתמשים במודל זה בדרך כלל עוקבים אחר עכברים במשך 28 ימים לאחר ניתוח7, כמו בניסוי לדוגמה זה. הארכת משך המחקר צריכה להיחשב כאשר לומדים AAA מתקדם, צמיחה לטווח ארוך, היווצרות פקקת intraluminal, או קרע.
אמצעים פריאופרטיביים נוספים, כגון שמירה על טמפרטורת הגוף של בעלי החיים ומצב ההידרציה, יכולים לסייע בשיפור הישרדות בעלי החיים בהליך פולשני זה. השימוש בכרית חימום במהלך הניתוח והנחתו בכלוב התאוששות חם יכול לסייע במניעת היפותרמיה. יש לחמם מלח לפני שהוא משמש להשקיית חלל הבטן. בולוס נוזל תת עורי מיד לאחר הניתוח יכול להסביר אובדן נוזלים בלתי מורגש במהלך הניתוח, ולעזור לבעל החיים לשמור על הידרציה מספקת בשלב ההחלמה המיידי. עם טיפול זהיר ברקמות וגישה שיטתית עקבית, מודל האלסטאז/BAPN יכול להתבצע על ידי מפעיל מנוסה בין 30 דקות ל -45 דקות לעכבר ולייצר AAA אמין עם סיבוכים פריאופרטיביים נמוכים מאוד.
התוצאות שלנו מראות כי השילוב של BAPN בנוסף לדיסקציה היקפית של אבי העורקים האינפרא-כלייתי לפני יישום האלסטאז מייצר AAA גדול המתרחב ללא הרף, עם קטרים גדולים יותר ושכיחות קרע בפרקי זמן קצרים יותר. בניסוי זה, AAAs הושרו בהצלחה בכל העכברים הזכרים (6 מתוך 6) והנקבות (6 מתוך 6) שטופלו באלסטאז פעיל. חשיפה לאלסטאז במשך 5 דקות הביאה לעלייה מיידית בקוטר אבי העורקים בכ-30-40%, מה שעוזר לאשר יישום אלסטאז מוצלח ועקבי בקרב קבוצות הטיפול. בדומה לברמן ועמיתיו, הראינו כי מודל זה יכול לגרום ל-AAAs בנקבות עכברים, שגם להן יש תגובת קרע גדולה יותר מאשר לזכרים. מחצית מנקבות העכברים (3 מתוך 6) נקרעו תוך 28 יום, בהשוואה ל-0 מתוך 6 מהזכרים, אולם נקבות העכברים שוקלות פחות מהזכרים. עכברים זכרים הראו עלייה בקוטר AAA ב -257% בהשוואה ל -4% מקבוצת הביקורת הזכרית, בעוד שהנקבות ששרדו הראו עלייה בקוטר 417%, בהשוואה ל -16% מהנקבות בביקורת. קוטר אבי העורקים לא היה שונה באופן משמעותי בין העכברים הזכרים והנקבות ששרדו לאחר 28 ימים בשל מספר הקרעים הגבוה יותר בקבוצת הנקבות. אנו משערים שעכברי הדמה מציגים קוטר קטן יותר של אבי העורקים בסוף המחקר מכיוון שאבי העורקים נוטה להתרחב מעט במהלך הדיסקציה הראשונית ולאחר מכן, יוצר רקמת צלקת תוך 28 יום.
למודל האלסטאז/BAPN יש מגבלות מסוימות. דיסקציה היקפית של אבי העורקים דורשת מיומנויות כירורגיות עדינות אך מסייעת לשפר את יכולת השכפול ואת מידת השראת המפרצת. בדומה למודל האלסטאז המקומי, קיים גם אפקט אצווה בפעילות אנזים האלסטאז, ולכן חשוב להשתמש באותו בקבוק אלסטאז לכל בעלי החיים בניסוי נתון. בעוד שהשכיחות של פקקת תוך לומינלית AAA וקרע עולה עם הזמן וחומרת המפרצת, אלה אינם מובטחים ואינם ניתנים לחיזוי מלא במודל זה.
לסיכום, מודל האלסטאז/BAPN מייצר AAAs אינפרא-כלייתיים גדולים ואמיתיים הן בעכברים זכרים והן בנקבות, אשר מתרחבים בהדרגה עם הזמן, יוצרים פקקת תוך לומינלית ומסוגלים להיקרע. נקודות חוזק אלה של מודל מורין זה מסייעות לשחזר טוב יותר חלק מההתנהגויות והמאפיינים של מפרצות בבני אדם. למרות שקשה מבחינה טכנית, דיסקציה זהירה ויסודית של אבי העורקים יכולה להגביר את תגובת המפרצת. כיום, שיטת אלסטאז/BAPN היא מודל מתקדם לחקר מפרצות באבי העורקים הבטני.

מפרצת מוגדרת כהתרחבות פתולוגית של כלי דם הגדול מ-50% מקוטר כלי הדם הבריא1. למרות שמפרצת אבי העורקים הבטני (AAA) היא מצב שכיח באוכלוסייה המזדקנת, עם שכיחות של כ ->5% מהגברים > גיל 65, אין אסטרטגיות טיפוליות מכוונות לטיפול ב- AAA1. הניהול הנוכחי של AAA מוגבל להפחתת גורמי סיכון ותיקון כירורגי עם ניתוח פתוח או אנדוסקולרי המבוסס על קוטר אבי העורקים או קצב גדילה2. הסכנה הגדולה ביותר של AAA היא קרע במפרצת, שהוא קטלני אם אינו מטופל, ותיקון במצב חירום זה יכול לשאת סיכוני תמותה של למעלה מ -90%1.
הפתופיזיולוגיה של AAA היא מסובכת, רב-גורמית, ולא מובנת במלואה3. תכונות של AAA אנושי כוללות התרחבות מפרצת אמיתית של דופן אבי העורקים עם חדירה של תאים דלקתיים, נוכחות של פקקת intraluminal, והתרחבות מתקדמת שמובילה בסופו של דבר קרע 3,4. בנוסף, AAAs קשורים לגיל מתקדם, יש דומיננטיות מין זכר:נקבה 9: 1, ומתרחשים לרוב באבי העורקים האינפרא כלייתי5. מידול כל התכונות וההתנהגויות של AAAs אנושיים בבעלי חיים נותר אתגר מתמשך6.
מידול AAA הנוכחי מתבצע בעיקר בעכברים, ומפרצות מושרות בדרך כלל באחת משלוש שיטות - על ידי עירוי אנגיוטנסין II (AngII) באמצעות משאבה אוסמוטית מושתלת תת עורית, ועל ידי יישום ישיר של סידן כלורי (CaCl2) או אלסטאז לאבי העורקים7. בשיטה השנייה, אלסטאז לבלב חזירי (PPE) מוחל על קטע של אבי העורקים האינפרא כלייתי וגורם לפירוק אנזימטי של סיבי אלסטין בתוך הלמלה האלסטית של מדיה טוניקה. נזק מבני זה גורם להיחלשות דופן אבי העורקים ולהרחבת המפרצת כלפי חוץ. השימוש באלסטאז מקומי בלבד, לעומת זאת, מייצר מפרצות אינפרא כלייתיות קטנות יחסית, שאינן מצליחות לגדול או להיקרע בהדרגה לאורך זמן. לאחרונה, Lu et al. שיפרו מודל זה על ידי מתן β-aminopropionitrile (BAPN), מעכב בלתי הפיך של ליזיל אוקסידאז, לעכברים שלהם שטופלו באלסטאז8. על ידי מניעת קישור צולב של סיבי אלסטין וקולגן, תוספת BAPN גורמת לאבי העורקים פגום אלסטאז להתרחב בהדרגה עד כדי קרע. למודל האלסטאז/BAPN יש גם שיעור היארעות גבוה יותר של AAA מאשר למודל האלסטאז המקומי, והמפרצות המיוצרות גם גדולות יותר ומכילות פקקת אינטרלומינלית8.
במודל אלסטאז/BAPN, מידת הדיסקציה הכירורגית והחשיפה של אבי העורקים לאלסטאז יכולה להשפיע על ההצלחה והשכפול של מודל זה. בכתב יד זה, אנו מתארים כי מתן משותף של מי שתייה BAPN ויישום אלסטאז מקומי על אבי העורקים לאחר בידוד היקפי של כל המקטע האינפרא-כלייתי של אבי העורקים משפר את יכולת השכפול, מסביר הבדלים אנטומיים בין בעלי חיים, ומביא לשיעור השראת AAA גבוה יותר, גודל מפרצת ושכיחות קרע. במאמר זה נתאר גישה סטנדרטית לגרימת מפרצת מתקדמת באבי העורקים הבטני בעכברים באמצעות שילוב של מים עם אלסטאז מקומי ומים בתוספת BAPN.

<table><tbody><tr><td>תא אינדוקציה 0.5 ליטר</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SOMNO-0530XXS</td><td>תא אינדוקציה להרדמה</td></tr><tr><td>0.9% הזרקת סודיקום כלוריד, USP, 20 מ"ל</td><td>Hospira</td><td>NDC 0409-4888-03</td><td></td></tr><tr><td>מזרק מלח רגיל 3 מ"ל קצה Luer-Lok עם מחט BD PrecisionGlide 22 G x 3/4</td><td>BD</td><td>REF מזרק 309569</td><td>, מחט 22 גרם</td></tr><tr><td>3-Aminopropionitrile Fumarate</td><td>TCI</td><td>A0796</td><td>BAPN</td></tr><tr><td>3-Aminopropionitrile מלח פומרט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>A3134-25G</td> ספוגי גזה <td>BAPN</td></tr><tr><td>Avant Delux, ספוגי גזה 2 אינץ' x 2 אינץ' 4 שכבות</td><td>Medline</td><td>NON26224</td><td></td></tr><tr><td>קוצץ מקריח</td><td>Whal Clipper Corporation</td><td>8110</td><td>קוצץ שיער קרצוף</td></tr><tr><td>כירורגי בטדין (פובידון-יוד, 7.5%)</td><td>Avrio</td><td>NCD 67618-154-16</td><td>בטדין קרצוף כירורגי</td></tr><tr><td>מלקחיים קהים</td><td>ROBOZ</td><td>RS-5130</td><td>מלקחיים קהים</td></tr><tr><td>בופרנורפין ER-lab</td><td>ZooPharm</td><td>BERLAB0.5</td><td>בופרנורפין</td></tr><tr><td>קרפרופן</td><td>נורברוק</td><td>NDC 55529-131-11</td><td>קרפרופן</td></tr><tr><td>CASTROVIEJO 5.75 אינץ' ישר עם מנעול</td><td>ROBOZ</td><td>RS-6412</td><td>Castroviejo נהג מחט</td></tr><tr><td>כותנה אפליקטורים מעץ, 6 אינץ'</td><td>Dynarex</td><td>מס' 4302</td><td>אפליקטורים מעץ עם קצה כותנה</td></tr><tr><td>DESMARRES 5.5 'רקטור&nbsp;</td><td>ROBOZ</td><td>RS-6672</td><td>משחזר עור&nbsp;</td></tr><tr><td>קליפר דיגיטלי, 0-150 מ"מ</td><td>World Precision Instruments</td><td>501601</td><td>קליפר דיגיטלי</td></tr><tr><td>DPBS (1x)</td> <td>Gibco</td><td>14190-144</td><td>DPBS</td></tr><tr><td>אלסטאז מלבלב חזיר סוג I</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E1250-10MG</td><td>אלסטאז >4.0 יחידות/מ"ג חלבון</td></tr><tr><td>אתנול 200 הוכחה</td><td>Decon Labs, Inc</td><td>2701</td><td>אתנול מדולל ל-70%</td></tr> <tr><td>סיכה לעיניים</td><td>Optixcare</td><td>14716</td><td>סיכה לעיניים</td></tr><tr><td>נביטה 500 מעקר יבש</td><td>CellPoint Scientific, Inc</td><td>5-1450</td><td>מחצלת טיפול בחום מעקר חרוזים יבשים</td></tr><tr><td></td><td>Adroit Medical Systems</td><td>V016</td><td>מחצלת</td></tr><tr><td>טיפול בחום משאבת טיפול בחום</td><td>Adroit Medical Systems</td><td>HTP-1500</td><td>משאבת טיפול בחום</td></tr><tr><td>איזופלורן, USP</td><td>Akorn בריאות בעלי חיים</td><td>NCD 59399-106-01</td><td>איזופלורן</td></tr><tr><td>L-10 פיפטה</td><td>Rainin</td><td>LTS 0.5-10 uL</td><td>פיפטה</td></tr><tr><td>מסכת הרדמה בפרופיל נמוך,</td><td>קטנה Kent Scientific Corporation</td><td>SOMNO-0801</td><td>הרדמה אף</td></tr><tr><td>חרוט מיקרו דיסקטור</td><td>מספריים ROBOZ</td><td>RS-5619</td><td>מיקרו דיסקטור</td></tr><tr><td>מספריים מיקרוסקופ</td><td>Leica</td><td>S9i</td><td>מיקרוסקופ</td></tr><tr><td>Nii-LED תאורת LED בעוצמה גבוהה</td><td>Nikon Instruments, Inc</td><td>83359 NII-LED</td><td>אור חיתוך חיצוני</td></tr><tr><td>ניילון 5-0 מונופילמנט, תפר שחור שאינו נספג</td><td>Oasis</td><td>MV-661-V</td> 5-0 כפפות <td></td></tr><tr><td>כירורגיות פוליאיזופרן תפר ניילון, GAMMEX Non-Latex PI Micro, גודל 7.5</td><td>כפפות</td><td>כירורגיות Ansell 20685975 שאינן לטקס</td><td></td></tr><tr><td>רפלקס תפסי פצע נירוסטה 7 מ"מ</td><td>CellPoint Scientific, Inc</td><td>203-1000</td><td>פצע קליפים</td></tr><tr><td>בקנה מידה</td><td>Ohaus</td><td>Compass CR2200</td><td>בקנה מידה</td></tr><tr><td>SomnofFlo ערכת אביזרים</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>10-8000-71</td><td>צינורות לוופורייזר אלקטרוני&nbsp;</td></tr><tr><td>וופורייזר אלקטרוני SomnoFlo</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SF2992</td><td>וופורייזר אלקטרוני בזרימה נמוכה</td></tr><tr><td>SomnoPath Flow Diverter</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>SP1016</td><td>מפנה זרימה עבור וופורייזר</td></tr><tr><td>אלקטרוני SS/45 מלקחיים חדים</td><td>ROBOZ</td><td>RS-4941</td><td>מלקחיים חדים</td></tr><tr><td>מספריים כירורגיים</td><td>ROBOZ</td><td>RS-6010SC</td><td>מספריים כירורגיים</td></tr><tr><td>מלקחיים לכלי שיט</td><td>Dumont</td><td>VES 0.35</td><td>מלקחיים לכלי</td></tr></tbody></table> שיט

מידול מפרצת אבי העורקים הבטני מתקדם בעכברים על ידי שילוב של אלסטאז מקומי ו-ß-aminopropionitrile פומי

Advanced Abdominal Aortic Aneurysm Modeling in Mice by Combination of Topical Elastase and Oral &#223;-aminopropionitrile

מודל האלסטאז מורין המקומי של מפרצת אבי העורקים הבטני (AAA) משופר בשילוב עם מי שתייה בתוספת ß-aminopropionitrile (BAPN) כדי לייצר באופן אמין מפרצת אינפרא כלייתית אמיתית עם התנהגויות המחקות AAA אנושי. יישום מקומי של אלסטאז על האדוונטטיה של אבי העורקים האינפרא-כלייתי גורם נזק מבני לשכבות האלסטיות של דופן אבי העורקים ומתחיל התרחבות מפרצת. מתן משותף של BAPN, מעכב ליזיל אוקסידאז, מקדם ניוון מתמשך של דופן על ידי הפחתת קולגן ואלסטין קרוסלינקינג. שילוב זה גורם ל- AAAs גדולים המתרחבים בהדרגה, יוצרים פקקת תוך לומינלית ומסוגלים להיקרע. זיקוק טכניקות כירורגיות, כגון בידוד היקפי של כל קטע אבי העורקים האינפרא-כלייתי כולו, יכול לסייע בסטנדרטיזציה של ההליך ליישום עקבי ויסודי של אלסטאז לבלב חזירי למרות אופרטורים שונים ושינויים אנטומיים בין עכברים. לכן, מודל האלסטאז/BAPN הוא גישה מעודנת לגרימת AAA כירורגית בעכברים, אשר עשויה לשחזר טוב יותר מפרצות אנושיות ולספק הזדמנויות נוספות לחקר צמיחת מפרצת וסיכון לקרע.

במחקר זה נעשה שימוש בעכברי C57BL/6J זכרים ונקבות בגילאי 22-24 שבועות. אבי העורקים האינפרא-כלייתי טופלו ב-5 מיקרוליטר אנזים אלסטאז (6.9 מ"ג חלבון/מ"ל, 6 יחידות למ"ג חלבון) או באלסטאז מפורק במשך 5 דקות. עכברים זכרים שטופלו באלסטאז הדגימו עלייה של 43.4% בקוטר אבי העורקים לאחר חשיפה של 5 דקות לאלסטאז בהשוואה לקוטר אבי העורקים הבסיסי שלא טופל, בעוד שאבי העורקים הנקבי שטופל עלה ב-33.6% (P = 0.0342). בקוטר אבי העורקים של שמס לא חל שינוי יחסי בחשיפה של 5 דקות לאלסטאז מפורק (זכרים 0.5%; נקבות 2.8%-). לא היו מקרי מוות הקשורים לניתוח בקרב 12 העכברים שטופלו ו-6 עכברי דמה. נתוני המחקר בן 28 הימים מוצגים בטבלה 1. מבין נקבות העכברים שטופלו, 3 מתוך 6 מתו מקרע AAA; אחד ביום ה-20 שלאחר הניתוח ושניים ביום ה-25 (איור 6). לא היו קרעים AAA בקרב גברים שטופלו. AAAs (המוגדרים כעלייה &gt;50% מקוטר אבי העורקים הבסיסי או מוות מקרע AAA) הושרו בהצלחה בכל העכברים שטופלו (12 מתוך 12). לאחר 28 ימים, קוטר AAA הממוצע של זכרים שטופלו היה 2.86 ± 0.31 מ"מ, עם שינוי ממוצע באחוזים של 257 ± 54%, בעוד שקוטר AAA של נקבות העכברים ששרדו ששרדו היה 3.60 ± 1.87 מ"מ, עם שינוי ממוצע באחוזים של 417 ± 286% (תרשים 7). עכברי דאם לא הראו שינוי יחסי בקוטר אבי העורקים.
<img alt="גרף הסתברות הישרדות ותוצאות דיסקציה; לב ואבי העורקים הוצגו במחקר אנטומיה של עכברים." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66812/66812fig06.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 6"> איור 6: הישרדות של עכברי B6 זכרים ונקבות במהלך מודל אלסטאז/BAPN של AAA במשך 28 יום. (A) קרע AAA התרחש ב-3 מתוך 6 נקבות העכברים שטופלו (עכבר אחד לאחר 20 יום, ולאחר מכן שני עכברים לאחר 25 יום) בעוד שלא היו קרעים בקרב 6 העכברים הזכרים שטופלו לאחר 28 יום. (B) תמונות מייצגות בנקרופסי של נקבת עכבר שמתה מקרע AAA. קרע AAA מודגם על ידי שטף דם רטרופריטוניאלי גדול (משמאל) ונוכחות של AAA אינפרא כלייתי עם פגם בקיר (מימין). קיצורים: BAPN = ß-aminopropionitrile; AAA = מפרצת אבי העורקים הבטני. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66812/66812fig06large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="קוטר אבי העורקים המקסימלי בעכברים שטופלו ב-SHAM לעומת אלסטאז/BAPN; גרף עמודות והשוואת דגימת אבי העורקים." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66812/66812fig07.jpg" data-altupdatedat="1754922859000" data-alt="Figure 7"> איור 7: קטרים מרביים של אבי העורקים האלסטאז/BAPN ועכברי B6 זכרים ונקבות דמה לאחר 28 ימים. (A) עכברים שטופלו מציגים קטרים אינפרא-כלייתיים גדולים משמעותית לאחר 28 ימים בהשוואה לשמס. (B) השילוב של אלסטאז ו-BAPN מייצר בהצלחה AAAs אינפרא-כלייתיים גדולים הן בעכברי B6 זכרים והן בנקבות. קיצורים: BAPN = ß-aminopropionitrile; AAA = מפרצת אבי העורקים הבטני. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66812/66812fig07large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td colspan="3"></td>
			<td>86 זכר שאם</td>
			<td>86 נקבה Sham</td>
			<td>86 זכר Elastase/8APN</td>
			<td>86 נקבה Elastase/8APN</td>
		</tr><tr><td colspan="3">מספר עכברים</td>
			<td>3</td>
			<td>3</td>
			<td>6</td>
			<td>6</td>
		</tr><tr><td colspan="3">גיל (שבועות)</td>
			<td>35.9 ± 0.0</td>
			<td>36.5 ± 0.7</td>
			<td>37.1 ± 0.2</td>
			<td>37.3 ± 0.2</td>
		</tr><tr><td colspan="3">משקל (g; בניתוח)</td>
			<td>58.4 ± 2.5</td>
			<td>38.1 ± 1.2</td>
			<td>52.8 ± 1.7*</td>
			<td>38.1 ± 0.8</td>
		</tr><tr><td colspan="3">קוטר אבי העורקים לפני הטיפול (mm)</td>
			<td>0.89 ± 0.02</td>
			<td>0.75 ± 0.04</td>
			<td>0.81 ± 0.07</td>
			<td>0.73 ± 0.09</td>
		</tr><tr><td colspan="3">קוטר אבי העורקים לאחר הטיפול (mm)</td>
			<td>0.90 ± 0.03</td>
			<td>0.73 ± 0.01</td>
			<td>1.15 ± 0.03**</td>
			<td>0.98 ± 0.12**</td>
		</tr><tr><td colspan="3">אחוז שינוי לאחר 5 דקות טיפול (%)</td>
			<td>0.8 ± 4.4</td>
			<td>-2.8 ± 5.3</td>
			<td>43.4 ± 10.2***</td>
			<td>54.1 ± 4.5***</td>
		</tr><tr><td colspan="3">היארעות AAA (%)</td>
			<td>0 / 3</td>
			<td>0 / 3</td>
			<td>6 / 6</td>
			<td>6 / 6</td>
		</tr><tr><td colspan="3">AAA נקרע ב-28 ימים</td>
			<td>0 / 3</td>
			<td>0 / 3</td>
			<td>0 / 6</td>
			<td>3 / 6</td>
		</tr><tr><td colspan="3">הישרדות עד 28 ימים</td>
			<td>3 / 3</td>
			<td>3 / 3</td>
			<td>6 / 6</td>
			<td>3 / 6</td>
		</tr><tr><td colspan="3">קוטר אבי העורקים המקסימלי ב 28 ימים (מ"מ)</td>
			<td>0.85 ± 0.01</td>
			<td>0.64 ± 0.01</td>
			<td>2.86 ± 0.31*</td>
			<td>3.60 ± 1.87**</td>
		</tr><tr><td colspan="3">אחוז שינוי קוטר אבי העורקים לאחר 28 ימים (%)</td>
			<td>-4 ± 2</td>
			<td>-16 ± 2</td>
			<td>257 ± 54*</td>
			<td>417 ± 286**</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 1: תוצאות מודל 28 יום של מודל אלסטאז/BAPN מורין של AAA. הנתונים הם ממוצעים ± SD. *P&lt;0.05, **P&lt;0.005, ***P&lt;0.0001 בהשוואה לביזוי של אותו המין באמצעות מבחן חד כיווני של ANOVA Fischer. קיצורים: BAPN = ß-aminopropionitrile; AAA = מפרצת אבי העורקים הבטני.

פרוטוקול זה מתאר גישה כירורגית שיטתית למידול מפרצות מתקדמות באבי העורקים הבטני בעכברים על ידי שילוב של יישום אלסטאז ישירות על אבי העורקים האינפרא-כלייתי ומתן ß-aminopropionitrile דרך מי שתייה.

The topical elastase murine model of abdominal aortic aneurysm (AAA) is enhanced when combined with &#223;-aminopropionitrile (BAPN)-supplemented drinking ...

advanced-abdominal-aortic-aneurysm-modeling-mice-combination-topical

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

וידאו זה מראה כיצד לגרום מפרצת אבי העורקים הבטני (AAA) בעכברים באמצעות עירוי intraluminal חולף של elastase הלבלב חזירי לתוך מגזר infrarenal של אבי העורקים בבטן. המודל יש את היכולת להוסיף תובנות לתוך pathobiology רחב של AAA בשל הופעתה של מהונדס רבים נוקאאוט בעכברים גנים.

יצירת ניסויית מפרצת אבי העורקים הבטני Murine עם Elastase

אנו מתארים פרוטוקול כירורגי כדי לגרום בעקביות בירידה חזקה בבית החזה של אבי העורקים בעכברים. ההליך כולל כריתת האונה השמאלית, החשיפה של אבי העורקים החזה, ומיקום של ספוג ספוגה הלבלב לבלב חזירי על הקיר של אבי העורקים.

המודל הכירורגי של מורנה של Elastase אקטואלי המושרה מפרצת אבי העורקים החזי

זה מודל הרומן יוצר מאוד חזק הבטן התחתית בבית האבי העורקים בתוך החזיר באמצעות שילוב של אנגיופלסטיקה בלון, elastase/קוליזיה perfusion, יישום מקומי elastase, ומתחם אוראלי β-aminopropionitrile המינהל, אשר מפריעה עם קולגן חוצה קישור.

המודל הפורצין של מפרצת אבי העורקים הבטני

הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה כירורגית מתוקננת עבור מודל AAA המושרה אלסטאז באמצעות יישום ישיר של אלסטאז להרפתקנטיה של אבי העורקים הבטן האינפרא-יותרת בעכברים.

עכבר בטן מפרצת אבי העורקים מודל המושרה על ידי יישום פרי וסקולרי של אלסטאז

כתב יד זה מציג פרוטוקול לביסוס מודל מפרצת אבי העורקים הבטני של עכבר באמצעות סידן כלורי ואלסטאז, המשלב את היתרונות של שיטות מידול קודמות. מודל זה יכול לשמש לחקר המנגנונים הפתופיזיולוגיים העומדים בבסיס מפרצת אבי העורקים הבטני.

מודל מפרצת אבי העורקים הבטני של עכבר על ידי Periadventitial סידן כלורי והסננת אלסטאז

פרוטוקול זה מספק שיטה ניתנת לחזרה ואמינה להשראת מפרצות אאורטה בטנית (AAAs) בעכברים C57BL/6 באמצעות רגישות לאלסטין ויישום אלסטאז פריוסקולרי, כמודל AAA הכולל רכיב רגישות חיסונית.

יצירת מודל אמין של אנוריזמה באאורטה בטנית בעכבר באמצעות רגישות לאלסטין ואלסטאז פריוסקולרי

היצרות העורקים רוחבי (TAC) על העכבר הוא מודל ניסיוני נפוץ ללמוד המנגנונים היפרטרופיה לב ואי ספיקת לב הפיתוח. כאן אנו מתארים נהלים להתכווץ אבי העורקים כדי ליצור תואר לשחזור של היפרטרופיה לב בעכברים.

אבי העורקים צמצום רוחבי של עכברים

שיטה יעילה הגנום בודדה גן מוטציה כבר נקבעה...

מחיקות Gene הגנום ב<em&gt; סטרפטוקוקוס sanguinis</em&gt; על ידי תפוקה הגבוהה PCR

מיקרוסקופיה Intravital היא כלי רב עוצמה המאפשר הדמיה של תהליכים ביולוגיים שונים בבעלי חיים. במאמר זה, אנו מציגים שיטה מפורטת להדמית הדינמיקה של מבני subcellular, כגון גרגרי ההפרשה, בבלוטות הרוק של עכברים חיים.

מיקרוסקופית Intravital למבני ההדמיה subcellular בעכברים חיים לבטא חלבוני פלורסנט

הטבע של האינטראקציות בין תאי גזע hematopoietic ואב (HSPCs) ונישות מח עצם הוא הבין היטב. שינויי חומרה מותאם אישית ופרוטוקול רכישה רב שלבים לאפשר את השימוש בשני הפוטונים ומיקרוסקופיה confocal לתמונת vivo לשעבר HSPCs שכותרתו התביית בתוך אזורי מוח עצם, אינטראקציות מעקב ותנועה.

במעקב 4 ממדי Vivo של תאי גזע ואבות היווצרות דם במבוגרי עכבר calvarial מח עצם

למדו מודל מתקדם למפרצת אבי העורקים הבטני בעכברים באמצעות שילוב אלסטאז מקומי ו-BAPN במי שתייה. שיטה זו מאפשרת חקר מנגנוני התפשטות וקריסה של המפרצת ופיתוח טיפולים תרופתיים חדשים.

מידול מפרצת אבי העורקים הבטני מתקדם בעכברים על ידי שילוב של אלסטאז מקומי ו-ß-aminopropionitrile פומי

גלה סרטונים נוספים