我々は、マウスにおいて一貫して堅牢な下降胸部大動脈瘤を誘導する外科的プロトコルを説明する。この手順は、左胸部切読術、胸部大動脈暴露、および大動脈壁上のブタ膵臓エラスターゼに浸したスポンジの配置を含む。
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この記事について
サマリー
要約
疾病対策センターによると、大動脈瘤(AA)は1999年から2016年にかけて、すべての人種と性別で主要な死因と考えられていました。動脈瘤は、進行性の弱体化と大動脈の最終的な膨張の結果として形成され、重大な直径に達すると破裂または裂傷する可能性がある。胸部の下降大動脈瘤の動脈瘤は、下降胸部大動脈瘤(dTAA)と呼ばれ、米国における動脈瘤症例の大部分を構成する。含まれていないdTAA破裂はほとんど普遍的に致死的であり、選択的修復は罹患率および死亡率が高い。我々のモデルの目的は、dTAAの病態生理学を解明し、成長を止めるか、dTAAのサイズを小さくする分子標的を探すことを、具体的にdTAAを研究することです。胸部病理を正確に研究するマウスモデルを有することにより、標的治療を開発してdTAAを特異的に試験することができる。この方法は、外科的暴露後の外マウス大動脈壁に直接ブタ膵臓エラスターゼ(PPE)を配置する上に基づいている。これは、大動脈壁を弱め、数週間から数ヶ月にわたって動脈瘤形成を可能にする破壊的で炎症性反応を作成します。マウスモデルには限界がありますが、dTAAモデルは予測可能なサイズの堅牢な動脈瘤を生成します。さらに、このモデルは、dTAAの成長を停止したり、破裂を防ぐことができる遺伝的および医薬的標的をテストするために使用することができる。ヒト患者では、このような介入は動脈瘤破裂を避け、外科的介入が困難な場合に役立つ可能性がある。
概要
この方法の目的は、大動脈瘤形成中の胸部大動脈下のマウスの発達、病態生理学、および構造変化を研究することである。我々のモデルは、それによって様々な遺伝的および薬理学的阻害剤の試験を可能にするマウスの胸部大動脈瘤(dTAA)を誘導する再現性と一貫性のある方法を提供する。この研究は、dTAA疾患を有するヒトの生存可能な治療戦略に翻訳することができる薬物および遺伝子治療を同定するのに役立つ。
dTAAは、胸部大動脈の壁が弱くなり、引き裂いたり破裂したりすると臨界直径に達するまで時間の経過とともに拡張する場合に形成される。臨床的には、dTAAは沈黙の中で進行することができ、大動脈壁の構造が歪むまでサイズが大きくなりますが、最終的には失敗し、致命的な結果をもたらします。関連して、症状は通常、動脈瘤が危険なサイズ(100-150%膨張)に達し、解剖または破裂のリスクが高い場合にのみ発症する1、2。dTAA破裂は、ほぼ普遍的に致命的な3であり、選択的外科的修復は有意な罹患率4、5を運ぶ。さらに、ほとんどの患者は、外科的修復6、7の前に約5年間大動脈瘤の
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プロトコル
動物プロトコルは、バージニア大学の施設動物管理および使用委員会(No.3634)によって承認されました。
1. 麻酔と挿管の誘導
- 呼吸が目に見えて遅くなるまで、8-10週齢の雄C57BL/6マウスを5%のイソルランと酸素混合物の連続的な流れを持つ閉じたチャンバーに置きます。
注:マウスの異なる株、性別および年齢は、実験プロトコルに応じて使用することができる。雌マウスは、サイズが小さく、気道が小さいため、挿管がより困難な場合があります。 - Vandivortら13.によって説明されているようにマウスを挿管する。
注: 挿管ステップは、このモデルの中で最も学習と実行の両方が困難な部分です。上記の参照著者は、彼らのビデオのステップを説明する優れた仕事を行います。
2. マウスを外科ボードに固定する
- 気管内管(ET)チューブを接続し、胸の上昇を確認し、マウスを右横の脱口位置に置きます。イゾフランを約3%に回し、両眼に潤滑を施します。人工呼吸器は、毎分約200回の呼吸と225 μLの潮の容積を提供するように設定する必要があります。
注:イソファランが5%のままの場合、毒性は急速である。しかし、イソフランに対する応答は可変なので、麻酔流量は約10〜20sの毎に起こり、粘膜および露出した組織の検査に酸....
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結果
我々のプロトコルの適用は生理食べ物の制御と比較されるマウスの強いdTAAで起因する。開発されたTAAは、形状がフシフォームであり、大通りの処理部(図1および図2)11でのみ発生する。図2は、組織収穫時のビデオマイクロメトリー測定の例を示す。方程式 1 を使用すると、この例では大動脈拡張が 130% です。
Johnston et al. al.11による本来の研究では、野生型エラスターゼ処理マウス(WT TAA)における大動脈拡張の有意な増加を示した(3、7、14、および21日)野生型マウス(WT対照)。最大大動脈拡張は14日目に起こった(WT TAA: 99.6 ± 24.7% 対 WT対 WT 制御: 14.4 ± 8.2%; p < 0.0001) (図
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ディスカッション
胸部および腹部大動脈は、細胞的および発生的に異なり、動脈瘤疾患14、15、16に関連する。したがって、TAAを研究するための特定の動物モデルが必要である。他のマウスdTAAモデルは8が公開されているが、我々は本当に動脈瘤(50%以上の膨張)と考えることができる下降胸部大動脈拡張を作成する唯一のモデルである。さらに、我々のモデルは比較的速く実行され、CaCl2モデル8の16週間とは対照的に14日間で最大膨張をもたらす。この効率は、潜在的に人間の試験11、12に翻訳することができる特定の薬理学的介入の研究を容易にした。ただし、このプロトコルにはいくつかの困難な側面と制限があります。
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開示事項
著者は何も開示していない。
謝辞
この研究は、AHAサイエンティスト開発助成金14SDG18730000(M.S.)、NIH K08 HL098560(G.A.)およびRO1 HL081629(G.R.U.)助成金によって支援されました。このプロジェクトは、研究と教育のための胸部外科財団(TSFRE)研究助成金(PI:G.アイラワディ)によって支援されました。コンテンツは著者の責任のみであり、必ずしもNHLBIまたはTSFREの見解を表すものではありません。アンソニー・ヘリングとシンディ・ドドソンの知識と技術的専門知識に感謝します。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 血管カテーテル(22G) | ETチューブ | ||
| デュモンピンセットに使用されます。パターン #7 x2 | Roboz | RS-4982 | |
| Graefe 組織鉗子 | Roboz | RS-5158 | |
| 害を及ぼす鉗子 x2 | Roboz | RS-5097 | |
| 心臓内ニードルホルダー;非常に繊細です。カーバイドジョーズ;7インチレングス | Roboz | RS-7800 | |
| KL 1500 LED光源 | ライカ | 150-400 | |
| M205A 顕微鏡 | ライカ | CH 94-35 | |
| 虹彩はさみ、11cm、タングステンカーバイ | ワールド精密機器 | 500216-G | |
| 金属クリップボード | マウスリトラクターセットと併用 | ||
| マウスリトラクターセット | ケント | SURGI-5001 | 背の低い固定具2個と背の高い固定具1個が必要 |
| マウスベンチレーター MiniVent Type 845, 115 V, Power Supply with US Connector | ハーバード装置 | 73-0043 | マウス用ミニベントベンチレーター (モデル845), シングルアニマル, ボリュームコントロール |
| シグマ アルドリッチ | ブタ膵臓からのエラスターゼ | E0258-50MG | 様々なサイズのボトルで購入可能 |
| 小さな容器焼灼器キット | ファインサイエンスツール | 18000-00 | 充電式単三電池の使用を推奨 |
| スプリングハサミ、10.5cm | ワールド精密機器 | 14127 | |
| 滅菌綿棒(スポンジ) | スギ | 31603 | サイズにカット可能 |
| サージカルプラットフォーム | ケント | クリップボードに取り付け | |
| Tech IVイソフルランVap | ヨルゲンセン 研究室 | J0561A | 麻酔気化器 |
参考文献
- Coady, M. A., et al. What is the appropriate size criterion for resection of thoracic aortic aneurysms. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 113 (3), 489-491 (1997).
- Aggarwal, S., Qamar, A., Sharma, V., Sharma, A.
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再版と許可
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