マウスにおけるアテローム性動脈硬化症に対する筋内膜過形成を誘発する。つの有効なモデルの導入
May 14th, 2014
このビデオでは、マウスの動脈の内膜のプラークの開発の2つのモデルを示し、筋内膜増殖症およびアテローム性動脈硬化症の違いを強調している。
次の実験の全体的な目標は、異なるメカニズムを介して大動脈の狭窄につながる 2 つの有効な動物モデルを導入することです。最初のモデルは、筋内膜過形成の発症を作成するための大動脈のバルーンカテーテル法です。まず、腎下腹部大動脈が露出し、固定されます。
次に、横切開で大動脈を開き、バルーンカテーテルを導入します。その後、膨らませたカテーテルで大動脈の内皮をむき出しにし、手術を完了します。2番目のモデルは、トランスジェニックAPOE欠損マウスの食事操作によるアテローム性動脈硬化性プラークの作成です。
これらのマウスは標準的な条件下で飼育され、高脂質の西洋型食餌を4〜6か月間与えられます。最終的に、外科的に誘発された筋膜過形成と食事制限モデルの組織学的分析は、それらが異なる管腔狭窄をもたらすことを示しています。今日は、血管狭窄を誘発するマウスモデル、バルーンカテーテルを使用して血管損傷を誘発するマウスモデル、および動脈硬化モデルを2つの異なるモデルで紹介します。
トランスジェニックマウスを西洋型食生活に取り入れることで、バルーンカテーテルモデルは狭窄領域における重要な疑問に答えることができます。トランスジェニックホモ接合体上部E変異マウスモデルは、アテローム性動脈硬化症の病態生理学を研究するために使用されます。内膜過形成モデルでは、体重約 25 グラムの C 57 ブラック シックス J マウスを入手します。
通常の食事で通常の条件下でそれらを維持します。マウスに2%isofのフッ素で麻酔をかけた後、腹部の毛をトリミングし、鎮痛のための皮下注射でカルプロフェンを提供します。次に、あるいは、プロボヨウ素と80%エタノールで2サイクルで皮膚を消毒します。
次に、つま先をつまんで反射神経がないかどうかを確認します。直線状のアルバに沿って皮膚と筋肉を分離することから手術を開始します。次に、生理食塩水で湿らせた手袋で腸を包み、次に注意深く脂肪組織を取り除き、腹部大動脈をシート状にします。
次に、腎下大動脈をその分岐部に露出させます。支船を傷つけないように注意してください。次に、大動脈をクランプします。
まず、近位腎下大動脈に顕微手術用クランプを留置して、血流を遮断します。次に、大動脈分岐部の隣に2番目の遠位クランプを適用します。血流が途切れたら、近位クランプに近い大動脈に小さな切開をします。
カテーテルを大動脈の遠位クランプに向かって挿入し、内皮損傷を負わせます。カテーテルバルーンを膨らませ、カテーテルを近位クランプの方向にゆっくりと引っ張って、大動脈を切除します。これを繰り返し、2回操作して合計3回の大動脈膨張を行います。
次に、カテーテルを取り外し、10 au prolineランニング縫合糸を使用して大動脈切開を閉じます。縫合糸を所定の位置に置き、AOR自切体部位に出血がある場合は、遠位クランプを慎重に開きます。clを閉じますamp 再度、出血を見つけて、追加の中断されたステッチでそれを止めます。
出血がない場合は、近位クランプをゆっくりと開きます。大動脈の脈拍は、切開部の遠位に見える必要があります。次に、腸をC2に配置します。
次に、6つのOTTプロリンランニング縫合糸を使用して、筋肉層から腹壁を閉じます。次に、5つのOTT縫合糸で皮膚を閉じ、マウスをケージに戻します。術後最初の 3 日間は、疼痛管理のために飲料水にメタゾールを提供します。
約28日かかる回復全体を通して動物を監視します。アテローム性動脈硬化症モデルの場合、4週齢のA POE欠損マウスを入手します。これらのマウスを標準的な条件下で、高脂質の西洋型食餌で4〜6か月間飼育します。
実験中もこの食事を維持します。大動脈を収穫する6時間前に、食べ物へのアクセスを取り除いてください。次に、前のセクションで説明したように、マウスを手術用に準備します。
胸を開くことから手術を開始します。次に、心臓の頂点を切り取り、大動脈基部を通じて3ミリリットルの4%パラホルムアルデヒドを穏やかな圧力で灌流して大動脈を固定します。次に、大動脈を根元からその分岐部まで解放します。
脂肪組織をできるだけ多く取り除くようにしてください。次に、大動脈弓を切り取り、4%パラホルムアルデヒドで保存します。次に、心臓と大動脈の木を、皿にPBSを入れたシリコンラインディッシュに移します。
大動脈木の一端を切り取り、細いピンでシリコン層に固定します。大動脈を縦方向に開き、大動脈組織を室温でPBSに数分間置くようにします。次に、ティッシュを50%エタノールで一度すすぎ、スーダンのお風呂に浸します。
3、約15分間染色溶液。染色後、組織を50%エタノールで数秒間すばやくすすぎ、余分なスーダンだけを取り除きます。3回以上のすすぎで汚れが取り過ぎると、すぐに蒸留水で組織をすすぎ、イメージングを進めます 筋内膜過形成モデルの場合、むき出しのマウス大動脈を採取し、パラフィンを埋め込み、クロムで染色した Im比は、内膜と培地の厚さを測定することにより、トリクロム染色切片から計算されました。
コンピュータ解析とそれに続く比率の計算を用いて、最大プラーク厚さをコンピュータモルフォツリーによる内腔の最大内膜厚さとして測定した。管腔の抹消の割合は、以前の内腔からの新しい内腔の比率として計算されました。プラーク面積は、以前の内腔から新しい内腔を差し引くことによって計算されました。
同じ分析を、アテローム性動脈硬化症モデルの大動脈弁、大動脈弓、およびアテローム性動脈硬化症モデルのみの下行大動脈のトリクローム染色断面に対して実行しました。下行大動脈は縦方向に開き、スーダンレッドで染色されました。プラーク面積と総大動脈面積は、両方のモデルの分析のためにコンピューターの助けを借りて測定されました。
組織病理学や共焦点免疫蛍光顕微鏡などの他の方法を使用して、管腔オブレーション、形態、細胞性などの質問に答えることができます。ご覧いただきありがとうございます、そしてあなたの実験に頑張ってください。
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概要
このビデオは、マウスの動脈における内膜プラーク発達の2つのモデルを紹介し、筋内膜過形成と動脈硬化のメカニズムに焦点を当てています。
主要な研究要素
科学分野
- 心血管生物学
- 血管病理学
- 動物モデル
背景
- 内膜プラークの発達は、心血管疾患を理解する上で重要です。
- 筋内膜過形成と動脈硬化は、動脈狭窄につながる2つの異なるプロセスです。
- 動物モデルはこれらのメカニズムを研究するために不可欠です。
- この研究では、これらの状態を調査するためにマウスモデルを使用しています。
研究目的
- 大動脈狭窄を研究するための2つの有効な動物モデルを紹介します。
- 筋内膜過形成と動脈硬化のメカニズムを比較します。
- 動脈におけるプラーク発達の理解を深めます。
使用方法
- 筋内膜過形成を誘導するための大動脈のバルーンカテーテル挿入。
- トランスジェニックAPOE欠損マウスの食事操作による動脈硬化性プラークの作成。
- 腎下大動脈の露出とクランピングによる外科的介入。
- 手術中に膨張したカテーテルを使用して内皮を剥離します。
主な結果
- バルーンカテーテル挿入による筋内膜過形成の成功的な誘導。
- 食事の変更によるトランスジェニックAPOE欠損マウスにおける動脈硬化性プラークの形成。
- 動脈狭窄につながる異なるメカニズムの実証。
- マウスの動脈におけるプラーク発達の視覚的表現。
結論
- 両方のモデルは、内膜プラーク発達の異なる経路を効果的に示しています。
- これらのメカニズムを理解することで、心血管疾患の治療戦略に情報を提供できます。
- 将来の研究は、これらのモデルを基に血管の健康に関するさらなる影響を探ることができます。
よくある質問
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.
