October 3rd, 2017
動脈硬化症の動物モデルは、メカニズムを理解してプラークの開発や破断、先進国の死亡原因を防止するための新しいアプローチを調査するために不可欠です。このプロトコルは、ウサギ腸骨動脈の動脈硬化性プラークを誘発するのにバルーン傷害と高コレステロール食の組み合わせを使用します。
この手順の全体的な目標は、ウサギの左腸骨動脈の内皮を外科的に破壊し、アテローム発生食を与えることにより、ウサギのアテローム性動脈硬化性プラークの形成を誘発することです。ウサギの孤独な損傷により、プラーク組成を研究するために大動脈で行われることがよくあります。しかし、腸骨動脈はヒトの冠状動脈と非常によく似ているため、アテローム性動脈硬化性プラークをモデル化するための魅力的な場所となっています。
ウサギ腸骨動脈の筋肉含有量の均一な病変、眼組織因子活性、および一貫した血管寸法はすべて、ヒトの冠状動脈に匹敵します。最終的に、これにより、商業的に製造されたデバイスの形態測定および血管造影エンドポイントの評価が可能になります。この手順を実演するのは、私の研究室の共同研究者であるAurelien Frobertです。
すべての手術器具は、ガラスビーズ滅菌器などを使用して滅菌するようにしてください。次に、2つのバルーンカテーテルアセンブリを準備して確認します。それぞれに、生理食塩水で満たされた1ミリリットルのルアーロックシリンジを取り付け、バルーンの膨張メカニズムを使用してエンビケが引っ掛かっていないか確認します。
次に、手術台のサーマルパッドを摂氏37度に設定します。次に、ウサギの体重を量ります。次に、ブプレノルフィンを注射し、5%イソフルオランを使用してウサギに麻酔をかけます。これは、毎分5リットルで10〜15分間です。
次に、麻酔をかけたウサギを手術台の加熱パッドに置きます。センサーを取り付けて、ウサギの体温と呼吸を監視し、心電図を収集します。次に、フェイスマスクを取り付けて、毎分2.5リットルで4%イソフルオランを送達します。
次に、ギャグとささいな反射神経の喪失をテストして、適切なレベルの麻酔を確認します。普遍的にリラックスした筋肉の緊張も深い麻酔の指標です。次に、アブトニック軟膏を両目に塗ります。
次に、動物のバリカンを使用して、膝関節のすぐ下の腹側領域から毛を取り除きます。次に、抜け毛を取り除き、露出した皮膚を70%エタノールとベタジンの3つの交互のスクラブできれいにし、動物を下肢だけ露出させてドレープします。手術を開始するには、伏在動脈の位置を特定し、1.5センチメートルの切開を行います。
次に、小さな湾曲した鉗子を使用して、伏在動脈のごく一部を慎重に露出させます。大腿静脈や大腿神経を傷つけないように注意してください。この曝露中は、動脈を徹底的に洗浄することが非常に重要です。
次に、伏在動脈の下に2つの緩い結紮ループを配置し、動脈の遠位端近くに1つの結紮ループを結びます。次に、結紮糸の上の動脈に沿って微小血管クランプを配置し、クランプを閉じて血流を止めます。すぐにパパベリンを一滴垂らして動脈を拡張し、相痙攣を予防します。
次に、結紮糸を使用して伏在動脈を持ち上げ、24ゲージの針を使用して小さな動脈切開術を行います。次に、切開フラップを持ち上げ、静脈ピックまたはガイド針を動脈の内腔にゆっくりと挿入します。次に、動脈塞栓切除カテーテルを伏在動脈に慎重に挿入します。
破裂しないように優しくしてください。次に、静脈ピックを取り外し、動脈の微小血管クランプを解放します。怪我をするには、まずバルーンカテーテルを3番目のマークまで進めます。
これにより、腸骨分岐部から約2〜5センチメートル上に配置されます。次に、0.1ミリリットルの生理食塩水でバルーンを膨らませます。次に、カテーテルをクリップで留め、回転させながら6センチ引き戻して組織を損傷します。
後退したら、バルーンを収縮させます。そして、完全な内皮拡張を確実にするために、このプロセスをさらに2回繰り返します。次に、カテーテルを取り外し、すぐに動脈切開部位のすぐ上の結紮ループを結び、出血を止めます。
次に、傷口の穿孔の周りに適切な消毒剤を塗布し、血栓を綿棒で拭き取ります。最後に、皮膚の切開部を閉じ、手術部位をポビドンヨード溶液で消毒します。次に、2番目のカテーテルを使用して、反対側の腸骨動脈で外科的手順全体を繰り返します。
手術後、まずウサギの側面からアブトニック軟膏をきれいにします。次に、スルファドキシンとトリメトプリムを投与します。次に、ヘディングパッドを装着したウサギを清潔なリカバリーケージとモニタリングパッチおよびクリップに移します。
動物が体外臥位を取り戻し、歩行できるようになったら、自宅のケージに戻します。疼痛管理のために、ブプレノルフィンを提供します。次に、必要な限り動物にアテローム発生食を与え始めます。
手術後2〜4週間で早期に細い亜麻を収穫するには、まずウサギに麻酔をかけ、次に枢機卿間切開でウサギを安楽死させます。次に、腹部を開き、後腹膜を露出させます。次に、大動脈を腸骨分岐部に向かってトレースし、分岐部の上に結びます。
続いて、周囲の組織を慎重に除去し、両方の腸骨動脈を分離します。次に、両方の動脈を解剖し、氷のように冷たいPBSに浸します。そこで、鉗子を使用して血栓を取り除き、各動脈を46のセグメントに分割します。
次に、OCT化合物を含む型にセグメントをすぐに埋め込み、組織を液体窒素で凍結します。組織をマイナス80°Cで保存し、その後、標準的な方法を使用して厚さ5ミクロンの切片を染色します。腸骨動脈のバルーン損傷は、1時間以内に合併症なく成功裏に行われました。
ウサギは1時間以内に回復し、および/または大幅な体重減少なしに健康に見えました。術後の合併症は発生しませんでした。そして、4週間のアテローム発生食の後、ウサギはすべて高コレステロール血症になりました。
バルーン損傷とコレステロール食の組み合わせにより、血管壁の構造変化が起こり、2週間でアテローム性薬物性プラックスが発症しました。無傷の腸骨動脈とバルーンで損傷した腸骨動脈を同じ動物から分離し、比較しました。亜麻は、脂質の浸潤だけでなく、平滑筋の音の移動と増殖によって特徴付けられました。
亜麻は損傷した血管で成長し続けますが、内腔のサイズは縮小し続けます。その結果、4週間で非常に顕著な変化が現れた。2週間後と4週間後、形態測定による定量では、内膜中膜の厚さの増加、プラーク面積の増加、内腔面積の減少、そして最後に脂質蓄積の増加が明らかになりました。
α平滑筋アクチン抗体による染色は、筋アクチンと反応し、血管平滑筋細胞を同定します。さらに11種類のモノクロナル抗体で染色すると、マクロファージの細胞質が明らかになります。これらの染色を合わせると、平滑筋細胞とマクロファージの両方が損傷した血管のアテローム性動脈硬化性プラークに増殖する程度が明らかになります。
このビデオを見た後、あなたは自動車の安全性をよく理解し、ウサギの腸骨動脈に暴力的な怪我を簡単に行うことができるはずです。アテローム発生食によるこの損傷は、プラークの腸骨動脈の発達を時間通りに均質に進行させます。
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このプロトコルは、ウサギの左腸骨動脈の内皮を外科的に破壊し、動脈硬化性食餌を与えることで、ウサギに動脈硬化性プラークを誘発する方法を説明しています。腸骨動脈は人間の冠状動脈に類似しているため、プラーク形成の研究に適したモデルとなっています。
The rabbit iliac artery balloon injury model accelerates atherosclerotic plaque development, enabling rapid assessment of therapeutic interventions within a two-week timeframe. This approach supports target validation and mechanistic de-risking in cardiovascular drug discovery by providing a reproducible, disease-relevant system that mimics human coronary pathology. The model enhances predictive confidence in preclinical studies by delivering quantifiable morphometric and angiographic endpoints for evaluating drug efficacy and safety.
The model fits within the cardiovascular discovery continuum, supporting early target validation through to preclinical efficacy assessment by providing a rapid, quantifiable atherosclerosis model.