$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Исследование молекулярных механизмов АБА требует стабильной животной модели. Следовательно, многочисленные животные модели ААА были созданы с момента их первоначальной разработки Эконому и др. в 1960-х годах. Среди этих моделей CaCl2 часто используется на грызунах из-за его экономичности, технической простоты и надежной воспроизводимости. Тем не менее, было показано, что периваскулярная инфильтрация CaCl2 нестабильна в формировании АБА. Bi et al. и Freestone et al. сообщили, что только около 60% крыс развили АБА, даже когда критерий формирования АБА был определен как увеличение на 20% по сравнению с нормальным сегментом брюшной аорты. В обоих исследованиях отмечалось, что образование аневризмы не наблюдалось после однократной периаортальной инкубации 0,5 моль/л CaCl2 в течение 20 минут 13,19,26,30.
Более того, в настоящее время в существующей литературе нет единого мнения относительно оптимальной концентрации инфильтрации CaCl2, времени воздействия и продолжительности наблюдения11. Таким образом, модель АБА, индуцированная эластаза, является второй наиболее часто используемой моделью грызунов для изучения АБА. Тем не менее, внутриаортальная инфузия СИЗ связана с высокими показателями периоперационной и послеоперационной смертности, до 40%. Кроме того, заметные гендерные различия наблюдались в модели ААА, индуцированной СИЗ, при этом самки мышей демонстрировали гораздо более низкое процентное увеличение диаметра аорты по сравнению с их самцами 11,20,25,31,32,33.
Чтобы устранить эти ограничения, в качестве возможной и менее инвазивной альтернативы была введена модифицированная версия эластазоиндуцированной модели АБА, включающая периваскулярную эластазную инфильтрацию. Однако следует отметить, что скорость и диаметр аневризмы при таком подходе были менее стабильными, чем при внутрипросветной перфузии СИЗ 11,12,21,22. Поэтому исследователи предложили комбинацию периадвентициального CaCl2 и инкубации эластазы для установления АБА у кроликов, которая, как было показано, проста, эффективна ивоспроизводима.
Между тем, в другом исследовании была создана модель ААА на крысах, сочетающая перфузию СИЗ и инкубацию CaCl2 , продемонстрировав, что модель СИЗ + CaCl2 имеет высокие показатели выживаемости, высокую скорость образования аневризм и хорошую воспроизводимость. Тем не менее, в настоящее время нет литературы о том, как использовать периаортальные СИЗ + инфильтрацию CaCl2 для установления АБА у мышей и ее исходов.
В данной статье указано, что частота возникновения АБА и увеличение процента диаметра аорты при использовании этого протокола оставались стабильными без периоперационных летальных исходов, что было подтверждено ультразвуковыми и гистологическими исследованиями. Более того, этот протокол эффективно индуцирует морфологические и патологические изменения, аналогичные тем, которые наблюдаются при АБА человека. Кроме того, среднее время работы по этому протоколу было ограничено менее чем 1 часом, включая 15 минут инфильтрации CaCl2 и 15 минут инкубации СИЗ. Этот хирургический протокол надежен и прост в реализации с использованием легкодоступных материалов. Эти преимущества предполагают его потенциальное применение в будущих фундаментальных исследованиях.
Существуют расхождения в скорости развития аневризмы в моделях животных с СИЗ или CaCl2, индуцированными АБА, и современные модели, индуцированные химическими веществами, не могут гарантировать 100% успех в установлении ААА 11,12,13. Хотя патологические изменения, связанные с АБА, такие как хроническое воспаление, толщина интимы/медиа, эластический пробой, кальцификация и внутрипросветный тромб, могут наблюдаться после инфильтрации СИЗ или CaCl2, расширение аорты или образование аневризмы может иметь тенденцию к спонтанному заживлению, поскольку период применения химического вещества ограничен и не обеспечивает постоянной активностипосле прекращения стимула. 23. Кроме того, хирургическая процедура установления АБА не может быть полностью стандартизирована, что приводит к потенциальным изменениям в степени обнажения брюшной аорты, что может повлиять на формирование аневризмы. Тем не менее, даже у мышей, у которых моделирование не увенчалось успехом, диаметр брюшной аорты все еще демонстрировал значительное расширение на 44%, что указывает на то, что этот метод может вызвать значительное увеличение брюшной аорты, хотя он не всегда может соответствовать диагностическим критериям аневризмы брюшной аорты.
Особенно важно, что в этот протокол включено несколько важнейших этапов. Прежде всего, крайне важно адекватно обнажить инфраренальную абдоминальную аорту во время создания мышиной модели АБА. Максимальное разделение соединительной и жировой ткани, окружающей брюшную аорту, способствует лучшей инфильтрации CaCl2 и эластазы в средний слой инфраренальной брюшной аорты, тем самым увеличивая скорость образования аневризмы22. Кроме того, после инфильтрации CaCl2 может быть легче отделить соединительную и жировую ткань. Поэтому, если первоначальное рассечение окружающих тканей не является удовлетворительным, целесообразно продолжить отделение соединительной ткани, прилегающей к брюшной аорте, после инфильтрации CaCl2. Тем не менее, обнажение брюшной аорты сопряжено с неотъемлемым риском повреждения поясничной артерии и вены, что потенциально может привести к сильному кровотечению и смертельным исходам во время или после операции. Поэтому необходимо проявлять максимальную осторожность при удалении соединительной и жировой ткани вокруг брюшной аорты. Еще одним важным этапом в этом протоколе является отделение брюшной аорты от нижней полой вены (НПВ). Предыдущие исследования и экспериментальные результаты неизменно указывают на то, что вопрос о рассечении НПВ из брюшной аорты не влияет на формирование аневризмы, что делает его ненужным для этой процедуры18,22.
Это исследование имеет несколько ограничений. Во-первых, отсутствуют исходные данные о частоте возникновения аневризм и патологических изменений в брюшной аорте в различные временные моменты. Кроме того, в нем не оценивались уровни важных биомаркеров, участвующих в развитии АБА, таких как MMP2, MMP9, TIMP1 и SMA. Во-вторых, этот метод ранее не использовался на мышах и не имеет поперечных сравнений с другими широко используемыми моделями, особенно теми, которые включают только PPE или CaCl2 , для оценки формирования аневризмы и патологических характеристик. В-третьих, индуцированная этим методом АБА не имеет ряда признаков АБА человека, включая атеросклероз и интрамуральный тромбоз. Кроме того, концентрации CaCl2 и эластазы, используемые в этом методе, а также время инфильтрации немного отличаются от тех, которые использовались в предыдущих исследованиях. Авторы стремятся ответить на эти вопросы с помощью экспериментальных исследований в будущих исследованиях.
Еще одним ограничением этого протокола является его применимость к более крупным животным моделям, таким как свиньи или собаки. В настоящее время отдельные химические агенты, такие как эластаза, коллагеназа или CaCl2, не продемонстрировали способности вызывать 50% расширение брюшной аорты у негрызунов, за исключением кроликов. Только комбинации химических препаратов и ангиопластики или других хирургических процедур показали потенциал для индуцирования образования аневризмы у собак и свиней11,34. Предыдущие исследования также показали, что аневризмы проявляли признаки регенерации в течение 5-месячного наблюдения в модели АБА кролика, индуцированного эластазой35. Несмотря на то, что Bi et al. продемонстрировали индукцию АБА у кроликов с использованием этого протокола, необходимы дальнейшие исследования для определения ее достоверности и долгосрочных результатов у свинейили собак.
Последнее ограничение касается включения только самцов мышей, так как индуцирование АБА у самок мышей, использующих эластазу, было связано с более низкими темпами образования аневризмы и процентом расширения аорты 11,13,33,36. Тем не менее, исследования Xue et al. показали, что периваскулярное применение только эластазы привело к 90% заболеваемости АБА у самок мышей. Это говорит о том, что данный протокол также может быть эффективным на самках мышей22, хотя необходимы дальнейшие исследования для подтверждения его эффективности. Важно также отметить, что повреждение структуры сосуда и эластических волокон происходит только на стороне, инфильтрированной CaCl2 и эластаза, а на стороне, прилегающей к нижней полой вене (НПВ), патологические изменения не проявляются из-за их близкого расположения. Однако, как упоминалось ранее, эти факторы не влияют на частоту возникновения АБА или процентное увеличение размера брюшной аорты во время развития АБА.
В заключение, в данной рукописи представлена новая, безопасная, стабильная и воспроизводимая мышиная модель АБА, демонстрирующая высокую частоту заболеваемости АБА, значительное расширение брюшной аорты и патофизиологические изменения, сходные с теми, которые наблюдаются при АБА человека. Несмотря на свои ограничения, эта мышиная модель АБА обладает большим потенциалом для исследования молекулярных механизмов, лежащих в основе АБА, и для разработки эффективных терапевтических подходов для пациентов с этим заболеванием.