Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

إصابة الأوعية الدموية بالون والإدارة داخل اللمعة في الجرذ الشريان السباتي

Published: December 23, 2014 doi: 10.3791/52045
Automatic Translation
1, 1
1Nanobioscience, State University of New York College of Nanoscale Science and Engineering (SUNY CNSE)

Summary

يستخدم هذا البروتوكول قسطرة البالون ليسبب إصابة داخل اللمعة على الشريان السباتي الفئران والآن فصاعدا حصول تضخم neointimal. هذا هو نموذج راسخة لدراسة آليات إعادة الأوعية الدموية في استجابة لإصابات. كما انها تستخدم على نطاق واسع لتحديد صحة النهج العلاجية المحتملة.

Abstract

تم تأسيس البالون نموذج إصابة الشريان السباتي في الفئران جيدا لأكثر من عقدين من الزمن. ويبقى وسيلة هامة لدراسة الآليات الجزيئية والخلوية العاملة في الأوعية الدموية فقد التمايز العضلات الملساء، وتشكيل neointima وإعادة الأوعية الدموية. الذكور سبراغ داولي الفئران هي في معظم الأحيان يعملون الحيوانات لهذا النموذج. لا يفضل إناث الفئران كما الهرمونات الأنثوية هي وقائية ضد أمراض الأوعية الدموية، وبالتالي إدخال الاختلاف في هذا الإجراء. أصيب الشريان السباتي الأيسر عادة مع السباتي الأيمن تخدم كوسيلة لمراقبة سلبية. سبب ترك إصابة الشريان السباتي من قبل بالون منتفخ أن يجرد البطانة وانتفخ الصورة جدار الوعاء الدموي. بعد الإصابة، والاستراتيجيات العلاجية المحتملة مثل استخدام مركبات الدوائية وإما الجينات أو نقل shRNA يمكن تقييمها. عادة لجينة أو نقل shRNA، وtransduced قسم الجرحى من التجويف سفينة محليا لمدة 30 دقيقة مع الخامسالجسيمات iral ترميز إما بروتين أو shRNA للتسليم والتعبير في جدار الوعاء الدموي المصاب. Neointimal سماكة يمثلون خلايا العضلات الملساء الوعائية التكاثري القمم عادة في 2 أسابيع بعد الإصابة. ويتم حصاد السفن في الغالب على هذه النقطة الوقت لتحليل الخلوي والجزيئي للمسارات الإشارات المحمولة، فضلا عن الجينات والبروتينات التعبير. ويمكن أيضا أن تحصد السفن في نقطة زمنية سابقة لتحديد بداية التعبير و / أو تفعيل بروتين أو مسار محدد، اعتمادا على أهداف تجريبية المقصود. ويمكن وصف السفن وتقييمها باستخدام تلطيخ النسيجي، المناعية، المقايسات البروتين / مرنا، والمقايسات النشاط. الشريان السباتي الأيمن سليمة الشريان من نفس الحيوان هو الرقابة الداخلية مثالية. التغييرات الناجمة عن الإصابة في المعلمات الجزيئية والخلوية يمكن تقييمها من خلال مقارنة الشريان المصاب إلى الشريان السيطرة الصحيح الداخلي. وبالمثل، وطرائق علاجية يمكن تقييمها من خلال مقارنة اصابهد وتعامل الشريان إلى الشريان الوحيد السيطرة بجروح.

Introduction

القسطرة البالونية الأجهزة الطبية التي تستخدم في إجراء قسطرة، لغرض توسيع الموقع إعاقة (ق) العصيدة الشريانية أو خثرة في الأوعية الدموية. يتم فرض التجويف السفينة ضاقت لفتح من قبل بالون منتفخ، وسوف يتم استعادة تدفق الدم بشكل تسلسلي للتخفيف من أعراض نقص التروية المصب، مثل الذبحة الصدرية واحتشاء عضلة القلب، وألم في الساق. ومع ذلك، تضاءلت النجاح الكبير الذي حققته الاوعية الدموية التي كتبها مضاعفات ما بعد الجراحة مثل نتائج من القوة مما تسبب الضغطي الأوعية الدموية (إصابة البالون)، وهي جدار الوعاء الدموي إعادة وفي كثير من الحالات إعادة تضييق للسفينة التجويف (عودة التضيق) 1.

وقد تم تطوير عدد من النماذج الحيوانية محاكاة إجراء قسطرة لمساعدة المحققين فهم الآليات الكامنة وراء المتعلقة منطاد إصابة الأوعية الدموية جدار إعادة عرض 2. ومن بين جميع أنواع الحيوانات المستخدمة لنمذجة، الفئران هو الأكثر استخداما. Compared إلى الأرانب والكلاب والخنازير، ومزايا الفئران هي تكلفتها المنخفضة، وسهولة النسبية استخدامها والمعرفة الحالية لعلم وظائف الأعضاء الفئران. على الرغم من أن الفئران لديها ميزة إضافية في مجموعة واسعة من سلالات التلاعب بها وراثيا، السفينة الفئران صغيرة جدا لادخال قسطرة البالون. على مدى العقود الثلاثة الماضية، وقد سمحت فئران التجارب الباحثين لاكتساب فهم أفضل للآليات الجزيئية والخلوية التي تدعم تشكيل neointima والأوعية الدموية إعادة عرض 3-6. ما وراء إصابة البالون، وتشارك إعادة الأوعية الدموية أيضا في معظم الأمراض الأوعية الدموية الرئيسية، مثل تصلب الشرايين 7،8 وارتفاع ضغط الدم 9، وتمدد الأوعية الدموية 10. وهكذا، المعرفة المكتسبة من خلال نموذج إصابة البالون هو بشكل عام مفيد للدراسات مرض جدار الأوعية الدموية بشكل عام.

ويتمثل الهدف العام من طراز إصابة البالون الفئران ليست فقط لمزيد من فهم أمراض الأوعية الدموية ولكن أيضا لاختبار فعالية من وكلاء رواية لمكافحة الأمراض 11،12. يتم تطبيق الحالية العلاج من تعاطي المخدرات السريرية لعودة التضيق بواسطة الدعامات المخدرات يبلغ حجمه وضعت عن طريق التجويف السفينة مباشرة بعد الاوعية الدموية. في النماذج الحيوانية، فعال بعد أكثر اقتصادا الطريق لاختبار عامل جديد هو أسلوب نضح داخل اللمعة المحلي متطورة. وكلاء المرشح التي تم اختبارها من خلال هذه الطريقة تشمل المخدرات جزيء صغير 13،14، خلوى أو عوامل نمو 15،16، الجين التلاعب وكلاء (استنساخ [كدنا]، سيرنا، الخ) 17-20، والمستحضرات الصيدلانية رواية 21،22.

وحتى الآن، لا يزال الفئران البالون نموذج إصابة واحدة من أكثر النماذج مفيدة لدراسة أمراض الأوعية الدموية / اضطرابات. وهذه هي الخطوة الأساسية من مقاعد البدلاء إلى السرير، وعادة ما الخطوة الأولى تتحرك من في المختبر لفي الجسم الحي، ولكن لا ينبغي أن يكون آخر واحد. نتائج التجارب الفئران تحتاج إلى تداول وزيادة تتميز قبل الترجمة إلى الإنسانالاستخدام السريري، نظرا إلى اختلاف في سرير الأوعية الدموية والأوعية التشريح وكذلك الاختلافات بين الأنواع الجوهرية بين الإنسان والفئران 23-26. ومع ذلك، فإنه لا يزال أداة أساسية في البحوث الطبية متعدية. في حين تستخدم هذه البحوث أن تكون محدودة بسبب عدم وجود الفئران المعدلة وراثيا، أنها لم تعد تكن قضية منذ النهج الجينومية جديدة مثل الزنك والإصبع nucleases 27، TALENs 28 و كريسبر-CAS 29 جعلت الفئران خروج المغلوب يمكن الوصول إليها بسهولة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ملاحظة: استخدام الحيوانات في التجارب التالية تم مراجعتها والموافقة عليها من قبل اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام (IACUC).

1. إجراءات قبل الجراحة

  1. تعقيم الأدوات الجراحية قبل الاستخدام.
    1. الأوتوكلاف جميع الأدوات الجراحية 24 ساعة أو أقل قبل الجراحة. إذا يتم تنفيذ عملية جراحية متعددة في نفس اليوم، وتعقيم الأدوات قبل التعقيم حبة الجاف في بين العمليات الجراحية.
  2. تصفية-تعقيم محلول ملحي قبل الاستخدام.
  3. وزن الفئران وحساب الجرعة من أدوية التخدير (الكيتامين 80 ملغ / كغ وزيلازين 7 ملغ / كلغ).
  4. إدارة العقاقير المخدرة داخل peritoneally (IP).
    1. التحقق من كفاية تخدير بواسطة إصبع قرصة في 5-10 دقيقة. إدارة جرعة صغيرة إضافية من الأدوية (الكيتامين 7 ملغ / كغ وزيلازين 0.6 ملغ / كلغ) إذا التخدير ليست كاملة.
    2. تأكد من أن الإبرة عميقة بما فيه الكفاية لتسليم المخدرات داخل فيitoneally لأن الإخفاق في تقديم حل كامل المخدرات في التجويف البريتوني يسبب عدم كفاية تخدير.
      ملاحظة: قرحة المعدة وفقدان الشعر في الجلد في موقع الحقن ستكون مرئية عدة أيام بعد الجراحة، وذلك بسبب غير مقصود تحت الجلد (SC) حقن محلول الدواء.
  5. ضخ 3 مل ملحي معقم الحل تحت الجلد (SC). باستخدام قطعة من القطن المعقمة، وتطبيق كمية صغيرة من مرهم للعين لكلتا العينين لمنع القرنيات من الجفاف.
  6. إعداد معدات التدفئة. منصات الحرارة قبل الدافئة التي كتبها الميكروويف أو حمام الماء.
  7. وضع الحيوان supinely على منصة الجراحية.
    1. إزالة الشعر في منطقة الرقبة بطني. تطبيق مزيل الشعر مع مسحة القطن، وانتظر 30 ثانية وتمحو تماما مع الشاش.
    2. مسحة عنق مع بوفيدون اليود فرك و 70٪ من الإيثانول.
  8. وضعت على معدات الحماية الشخصية، بما في ذلك ثوب، غطاء الشعر، قناع جراحي، والنظارات. وضعت على ster يسودإيل القفازات الجراحية في نهاية قبل التعامل مع الأدوات والمعدات الجراحية المعقمة.
  9. ثنى الفئران مع ورقة الجراحية المعقمة مع فقط منطقة الرقبة مكشوفة.

2. العمليات الجراحية

  1. أثناء إجراء العمليات الجراحية، والتحقق من عمق التخدير من الحيوانات التي قرصة أخمص القدمين في كل 15 دقيقة. إذا يستجيب الحيوان إلى أخمص القدمين قرصة، إضافة جرعة صغيرة إضافية (10٪ من الجرعة الأولى) من الكيتامين وزيلازين.
  2. تشريح ترك الشريان السباتي المشترك (CCA)
    1. استخدام مشرط لجعل شق طولي على التوالي في منتصف الرقبة. المدة التقريبية للشق الجلد هو 1.5-2 سم، لغرض عزل 1.5-2 سم جزء من الشريان. طول قد تختلف يعتمد على الغرض من الدراسة.
    2. بصراحة تشريح النسيج الضام من الجلد. الحفاظ على نصائح ملقط وتأكد من عدم ثقب الجلد أو الأنسجة الكامنة وراءها.
    3. تشريح طبقات العضلات طوليا ألونز الجانب الأيسر من القصبة الهوائية.
    4. عندما فتح طبقة العضلات، وتصور CCA غادر مع العصب المبهم تعلق بشكل وثيق. تشريح بصراحة جنبا إلى جنب مع الشريان السباتي الأيسر مع الحذر الشديد لفصل العصب المبهم مع الحد الأدنى من التمدد.
    5. تشريح CCA بشكل أقصى حتى التشعب. تشريح بعناية والتشعب وفرعين - الشريان السباتي الداخلي (ICA) والشريان السباتي الخارجي (ECA).
    6. حافظ على تشريح حول CCA، حتى يتم عزل ما يقرب من جزء من 1.5-2 سم من الشريان من الأنسجة المحيطة بها.
  3. إصابة البالون
    1. جعل بشكل دائم ضمد على اللجنة الاقتصادية لأفريقيا في حوالي 5 ملم بعيدا عن التشعب. ligate بشكل دائم الفرع القذالي اللجنة الاقتصادية لأفريقيا التي هي قريبة من التشعب اللجنة الاقتصادية لأفريقيا وICA. أيضا ligate بشكل دائم الفروع الأخرى، إن وجدت، وتحديد مكان بين التشعب واللجنة الاقتصادية لأفريقيا ضمد - على سبيل المثال، فرع الغدة الدرقية متفوقة. خياطة الجروح التي تستخدم لجميع الحروف المركبة هي 4-0 الأسودالحرير. كليب على نهاية القريبة من التقييم القطري المشترك ونهاية البعيدة للICA.
      ملاحظة: الآن، وقد تم إيقاف تدفق الدم بشكل دائم من خلال ربط (على ECA) أو بشكل مؤقت من خلال لقطة (على التقييم القطري المشترك وICA). تم عزلها محتويات اللمعية في منطقة التشعب من الدوران الجهازي.
    2. إجراء شق بضع الشريان على اللجنة الاقتصادية لأفريقيا مقص صغير الصغرى. تأكد من أن شق على مقربة من خياطة عقدة البعيدة. الدم نظيفة بمحلول ملحي والقطن مسحات.
    3. أدخل uninflated 2F بالون قسطرة في التجويف اللجنة الاقتصادية لأفريقيا. دفع القسطرة البالون قريب إلى التجويف CCA. حافظ على تقدم القسطرة قريب حتى يصل طرفها حيث يبقى كليب.
    4. توصيل الجهاز التضخم البالون لقفل بالتركيبة الإناث على محبس 3 في اتجاه وربط قفل بالتركيبة الذكور من 3 في اتجاه ومحبس لالقسطرة البالون.
    5. تضخيم ببطء البالون مع ما يقرب من 1.5 ضغط الصراف الآلي، من أجل بسط الشريان السباتي إلى 1.5 أضعاف من القطر. سحب بلطف البالون بالتناوب إلى التشعب.
    6. فرغ البالون ودفع مرة أخرى إلى نهاية القريبة. تضخيم ذلك مرة أخرى وكرر الإجراء سحب الظهير مرتين أخريين.
    7. سحب القسطرة بالون من تجويف الشريان.
  4. الإدارة داخل اللمعة الكواشف (على سبيل المثال، سيرنا، والمخدرات)
    ملاحظة: وهنا، كان كاشف استخدام محلول يحتوي على جسيمات lentiviral ترميز إما shRNA استهداف انسجة التفاعل جزيء 1 (STIM1) أو عدم استهداف تحكم shRNA. STIM1 هو الغشاء واحد هيولي باطني شبكية (ER) البروتين الذي هو ER كا 2+ استشعار السيطرة على تفعيل غشاء البلازما الكالسيوم 2+ القنوات ومتروك ينظم خلال الأوعية الدموية فقد التمايز العضلات الملساء في النمط الظاهري المهاجرة التكاثري 12،30-33.
    1. إرفاق داخل الأوعية الدموية على مدى إبرة القسطرة إلى حقنة (24 G، 1.6 سم). نضح حل 30 ميكرولتر من اختبار reagالوالدان. إدراج قسطرة في نفس شق على اللجنة الاقتصادية لأفريقيا.
    2. تقدم غيض قسطرة في التقييم القطري المشترك وربط قطعة من الخيط مع عقدة واحدة على اللجنة الاقتصادية لأفريقيا لإصلاح القسطرة وإغلاق شق مؤقتا.
    3. حقن محلول الاختبار الكاشف في تجويف CCA. إبقاء الحل في لمعة السفينة لمدة 30 دقيقة. الحفاظ على الأنسجة يتعرض رطبة مع المياه المالحة وتغطية ذلك بقطعة من الشاش الرطب.
    4. بعد مرور فترة الحضانة، ونضح الحل المتبقية. ترخي أن عقدة واحدة وسحب القسطرة.
    5. ربط اللجنة الاقتصادية لأفريقيا مع قطعة من الخيط قريب إلى شق بضع الشريان. جعل عقدة أقرب وقت ممكن إلى التشعب.
  5. قرب الجرح.
    1. منذ إصابة البالون والقسطرة مقدمة قد يسبب تسرب أو ثقب في الأوعية الدموية، وإزالة مقطع على ICA ومعرفة ما اذا كان هناك أي تسرب. إذا لوحظ النزيف، وتطبيق قطعة من الشاش وتطبيق ضغط لطيف لوقف النزيف.
    2. نزعمقطع آخر على التقييم القطري المشترك.
    3. تأكد من عدم وجود علامات النزيف، ثم قم بإزالة كافة المشابك والأدوات الجراحية الأخرى. قطع الخيوط الزائدة.
    4. إغلاق الجرح باستخدام الخيوط الجراحية الجلد (4-0 الحرير الأسود). مسحة على جميع جوانب الجرح مغلقة مع Povidon-اليود أو غيرها من مكافحة التفسخ / الجراثيم / وكيل مبيد للفيروس. ضخ 3 مل من معقم المالحة الشوري

3. إجراءات ما بعد الجراحة

  1. حافظ على الفئران على لوحة الحرارة بعد الجراحة. إدارة جرعة واحدة من 0.05 ملغم / كغم البوبرينورفين عن طريق الحقن العضلي (IM) إلى الفئران. أثناء إجراء الانتعاش، والحفاظ على عيون الحيوانات والفم رطبة. مراقبة الحيوانات حتى يصبح مستيقظا ومتنقل.
  2. وضع الحيوان في قفص نظيفة دون أي الفراش حتى يتم الشفاء منها تماما. بعد الشفاء، سيتم إرجاع الحيوان إلى غرفة الحيوانية ويضم كل على حدة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

بعد أسبوعين من الإصابة، ويتم حصاد الشرايين السباتية، مقطوع وتعرض لتحليل الصرفي. الشرايين هي عبر مقطوع والملون مع H & E (أرقام 1، 2B، C و 3). يحتوي على الفئران جدار الشريان السباتي أربع طبقات من الصفيحة المرنة، والتي تظهر على شكل خطوط وردية اللون. المنطقة الواقعة بين الصفيحة الأبعد، الصفيحة المرنة الخارجية (ثعبان البحر) والصفيحة أعمق، الصفيحة المرنة الداخلية (IEL) هي وسائل الإعلام طبقة العضلات الملساء (الشكل 1). منطقة داخل IEL هي البطانية، أحادي الطبقة من الخلايا البطانية في الأوعية سليمة؛ أو neointimal تضخم في الأوعية المصابة. في الشريان السباتي الجرحى، وسائل الإعلام هو أكثر سمكا مما كان عليه في الأوعية السيطرة بسبب انتشار خلايا العضلات الملساء. سمك neointima مشابه أو أكبر من سمك وسائل الإعلام في نفس الشريان. وسميكة البرانية أيضا مع ترسب الكولاجين القوي (الشكل 1B، D). لالشريان تعامل مع الجرميةاختبار جنت لقدرته على منع تشكيل neointima (في هذه الحالة، STIM1 shRNA)، ومنطقة neointimal من المقطع العرضي هو أصغر مقارنة مع الشاهد أصيب الشريان (الشكل 2). وكانت صحة STIM1 ضربة قاضية مع shRNA واضحة عن مستوى التعبير STIM1 انخفض إلى حد كبير في neointima سفينة الجرحى وسائل الإعلام، مقارنة مع سفينة مراقبة المصابين.

كما سيتم المذكورة في قسم مناقشة، ينبغي أن يكون حذرا الجراحين على عدم الإفراط في تضخيم بالون وإصابة السفينة بشكل مفرط. وهذا من شأنه أن يسبب جدار الوعاء الدموي للتمزق، والتي سوف تسبب تسرب الدم وتشكيل خثرة قوي سواء في التجويف وعلى السطح الخارجي من الشريان، كما هو مبين في الشكل (3).

الشكل (1)
الشكل 1: الجرذ الشريان السباتي المقاطع العرضية ملطخة الهيماتوكسيلين ويوزين (H & E). (A) مورفولوجية العادي / سليمة (يمين) CCA. (B) مورفولوجيا من الجرحى (يسار) CCA، والتي تبين تشكيل neointima والبرانية / سماكة وسائل الاعلام. (C) هيكل السباتي الفئران العادية جدار الشريان. البطانية هو أحادي الطبقة من الخلايا البطانية المبطنة على الصفيحة المرنة الداخلية (IEL). الإعلام هو خلايا العضلات الملساء والأنسجة المرنة بين IEL والصفيحة المرنة الخارجية (ثعبان البحر). البرانية هو الطبقة الخارجية. (D) الجرذ جدار الشريان السباتي سماكة قوية 2 أسابيع بعد الإصابة. سلس تكاثر الخلايا العضلية والهجرة تؤدي إلى تشكيل neointima وسماكة وسائل الإعلام. neointima متحدة المركز نموذجية منسقة وسميكة وسائل الإعلام / البرانية، والتي تبين الجيل الناجح للإصابة البالون النمط الظاهري. ومما يعزز الحمراء (يوزين) تلطيخ في البرانية، نظرا لتوليف الكولاجين القوي. الحانات النطاق هي 100 ميكرون.

الصورة "> الشكل 2
الشكل 2: المقاطع العرضية من الشرايين السباتية الفئران مع العلاج من shRNA-STIM1 أو السيطرة shRNA، أسبوعين بعد الإصابة (A) تلطيخ مناعي من STIM1 وتلطيخ دابي من نوى على المقاطع العرضية من كلا الفريقين. تعبير مخفف من STIM1 وتشكيل neointima المعرض في قسم الشريان shRNA-STIM1 المعالجة. (B) H & E تلطيخ من قسم الشريان shRNA-STIM1. تتبع C. الرقمية من الحدود neointima، IEL وثعبان البحر، لغرض المناطق قياس من التجويف، neointima وسائل الإعلام. شريط النطاق هي 100 ميكرون.

الشكل (3)
الشكل 3: مثال من دون المستوى الأمثل أو فشل لتوليد نماذج neointimal (A) غريب الأطوار بدلا من neointima متحدة المركز تشكيلها.بسبب تضخم غير لائق. (B) إصابة المفرطة (عن طريق الإفراط في تضخم البالون) تسبب أضرارا بالغة في السفينة وتمزق جدار الوعاء الدموي، الذي هو واضح من قبل laminas مرنة متقطعة. تسببت إصابة شديدة الجلطة، والتي منعت التجويف سفينة بأكملها، وسعت للخروج الى البرانية. وعلاوة على ذلك، وقعت تعزيز التصاق بين البرانية والأنسجة الدهنية المحيطة بها. شريط النطاق هي 100 ميكرون.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وقد تم إصابة الفئران بالون السباتي وصف جيدا من قبل Tulis في عام 2007 34، وقد سبق بيان شامل وكل تفاصيل هذا الإجراء من قبل الدكتور Tulis. ويوصى بشدة القراء الذين يرغبون في تنفيذ هذا الإجراء لقراءة بروتوكول Tulis ". ومع ذلك، هناك شيء واحد ونحن لا توافق مع الدكتور Tulis: بدلا من تضخيم البالون بمحلول ملحي أو أي نوع من السوائل، اقترحنا لتضخيم مع الهواء. وفقا لتجربتنا الشخصية، تضخيم مع السائل من الصعب تجنب فقاعات الهواء. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه من الصعب على التكيف بمرونة الضغط أثناء إجراء الإصابة ويمكن أن يسبب الإجهاد والإصابات إضافية إلى الشريان. غيض فني آخر هو استخدام "وسادة" صغيرة (مصنوعة من منشفة ورقية أو الشاش) لدعم الرقبة الحيوان أثناء الجراحة.

واستنادا إلى التقارير السابقة وعدة سنوات من الخبرة مع إجراء إصابة البالون الفئران، وقد ولدت المؤلفين ومبسطه معدلة بشكل طفيف ود بروتوكول 35. وبالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت التسريب داخل اللمعة من العلاجات مباشرة بعد الإصابة. قد تضاعف تقريبا هذا الوقت من هذا الإجراء عملية جراحية البقاء على قيد الحياة، وبالتالي يتطلب إضافية على خبرة. مصدر القلق الرئيسي خلال فترة زمنية طويلة هو الطائرة التخدير. جرعة أولية من المخدرات التخدير يمكن الحفاظ على تخدير الفئران لمدة 30-45 دقيقة، ولذا يجب أن يكون في كثير من الأحيان فحص الحيوان بواسطة إصبع القدم قرصة، وخصوصا خلال فترة ضخ 30 دقيقة. والسبب في استخدام المخدرات عن طريق الحقن مخدر بدلا من التخدير المستنشق لهذه الجراحة محددة هو مجورلي بسبب توجه رئيس فأر. وفقا لخبرة المؤلفين، بالون الإدراج في الشريان السباتي هو أسهل بكثير من أداء عندما الكذب الفئران مع رئيسها نحو الجراح. أثناء أداء الجراحة، فمن المستحسن جدا أن تفعل ذلك تحت غطاء الدخان (لتجنب الحساسية المحتملة) أو خزانة للسلامة الأحيائية عندما يعرض الفيروسة البطيئة. في هذه الحالة، ط ضخمةسوف مخروط nhalation وأنابيب تعكر صفو تدفق الهواء من غطاء محرك السيارة، وأيضا جعل المنطقة الجراحية أكثر صعوبة في الوصول إليها. ومع ذلك، لا يزال ينصح بشدة لاستخدام التخدير نشوق إذا كان الجراح يمكن أن تؤدي جيدا الجراحة مع التوجه المعاكس للرئيس الحيوانات.

خلال التسريب، يرجى ملاحظة لتجنب فقاعات الهواء في التجويف السفينة.

مثل أي عملية جراحية أخرى القوارض، انخفاض حرارة الجسم هو مصدر قلق كبير في جميع أنحاء الإجراء بأكمله. استخدام معدات التدفئة المناسبة لتجنب المعاناة الحيوانية من انخفاض حرارة الجسم، والذي يمكن أن يؤدي إلى الموت. وفي الوقت نفسه، والإفراط في التدفئة / وينبغي أيضا تجنب ارتفاع الحرارة. عند استخدام الحرارة وسادة، وينصح المناشف لتوضع بين الجسم الحرارة وسادة والحيوان لمنع الحيوانات من الإفراط في التدفئة.

حلين، المالحة وهيدروكلوريد الليدوكائين (1٪)، ويوصى بشدة ليتم تطبيقها على الأنسجة يتعرض عند الضرورة أثناء إجراء العمليات الجراحية. الأنسجة التي هيتتعرض أثناء الجراحة يجب أن تبقى رطبة بسبب المالحة معقمة. تمتد الجراحي في كثير من الأحيان يسبب تشنج العضلات وتقلص الأوعية من الشريان السباتي. إدخال القسطرة البالون في الشرايين التعاقد هو عرضة للفشل. عندما بالون الإدراج الناجح في ظل هذه الظروف، فإن ذلك سيكون سببا شديدة تمتد أو الضرر على الشريان. يدوكائين كدواء التخدير الموضعي يمكن استخدام للاسترخاء وتمدد الأوعية.

يتم نفخ البالون مع ما يقرب من 1.5 ضغط الصراف الآلي ومطلوب التكيف السليم لكل عملية جراحية، وذلك بسبب التغير في اللدونة من البالون الذين تتراوح أعمارهم بين (إن إعادة استخدامها) واختلاف CCA القطر. وبالإضافة إلى ذلك، بسبب تصلب بعض الشرايين قد يكون بالون تبالغ في تضخيم ولكن لا يمكن رؤيتها. في هذه الحالة، عندما يتم نفخ البالون، ينبغي للجراح سحب قليلا القسطرة للتحقق من مقاومة الشرايين وضبط ضغط البالون وفقا لذلك. سحب قوية سوف يسبب الضرر الشديد أو تمزق لrtery، وتسرب الدم، وفشل النموذج التجريبي. القسطرة بالون يمكن إعادة استخدامها عدة مرات طالما البالون لا يزال يعمل بشكل جيد. تطهير قسطرة البالون باستخدام Cidex لغرض إعادة استخدام. المواد التي جعلت من القسطرة البالون، والمطاط والمطاط الطبيعي والبولي ايثلين وتمت الموافقة عليها لتكون متوافقة مع Cidex. وقد وصفت بروتوكولات مفصلة لتطهير الأجهزة الطبية باستخدام Cidex 37. من المهم بالنسبة للجراح للتحقق من تسرب البالون في كل مرة قبل الاستخدام.

وعادة لا ينصح نمط خياطة المستمر لاستخدامها لإغلاق الجلد. بدلا من ذلك، ينصح مقاطع الجرح ونمط خياطة توقف عادة. ومع ذلك، عندما شق في جزء من الجسم نشطة للغاية وحساسة، والرقبة، وهذا قد لا يكون الأمر كذلك. وفقا لتجربتنا، مقاطع الجرح وانتهى نمط خياطة توقف مع ارتفاع معدلات الفشل الإغلاق. مقاطع فقدت أو الغرز تخللتها الخدش الحيوان حدث الخامسريها في كثير من الأحيان، والتي كانت على الأرجح بسبب المزيد من الحكة الناجمة عن مقاطع معدنية أو ينتهي خياطة متعددة. عند استخدام نمط خياطة المستمر، كان معدل فشل 1٪ فقط في مختبرنا مع المئات من الفئران. وبالإضافة إلى ذلك، فإن أفضل طريقة لإغلاق الجلد وربما كان نمط داخل الأدمة خياطة، على الرغم من أننا لم نتمكن من إظهار ذلك في شريط الفيديو.

وهناك مجموعة متنوعة من الطرق المتاحة لتلطيخ النسيجي للأقسام الأنسجة. H & E تلطيخ هو واحد الأكثر استخداما. ويشار إلى القراء على مقال ناقش شامل 36، من خلال Tulis، لمزيد من القراءة. من أجل الحصول على معلومات أكثر دقة من الهياكل الصفحي، ينصح بشدة مرونة الأنسجة وصمة عار فيرهوف مع فان Gieson مباين (VVG تلطيخ).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French  Edwards Lifesciences, Germany  120602F
Deltaphase Operating Board - Includes 2 Pads & 2 Insulators Braintree Scientific, Inc. 39OP
LED light source Fisher Scientific 12-563-501 
Hartmann Mosquito Forceps 4” curved Apiary Medical, Inc. San Diego, CA gS 22.1670
Crile Retractor 4” double ended Apiary Medical, Inc. gS 34.1934
Other surgical instruments Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD
Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24 G BD 381312
Ketamine HCl, 100 mg/ml, 10 ml Ketaset- Patterson Vet 07-803-6637 
Xylazine (AnaSed), 20 mg/ml, 20 ml Ketaset- Patterson Vet 07-808-1947
Buprenex, 0.3 mg/1 ml (5 Ampules/Box) Ketaset- Patterson Vet 07-850-2280
Nair Baby Oil Hair Removal Lotion - 9 oz Amazon/Walmart/CVS N/A
Inflation Device Demax Medical DID30
D300 3-way Stopcock B.Braun Medical Inc. 4599543
Artificial Tears Ointment  Rugby Laboratories, Duluth, GA N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Landzberg, B. R., Frishman, W. H., Lerrick, K. Pathophysiology and pharmacological approaches for prevention of coronary artery restenosis following coronary artery balloon angioplasty and related procedures. Progress in Cardiovascular Diseases. 39, 361-398 (1997).
  2. Muller, D. W., Ellis, S. G., Topol, E. J. Experimental models of coronary artery restenosis. J. Am. Coll. Cardiol. 19, 418-432 (1992).
  3. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 327-333 (1983).
  4. Clowes, A. W., Reidy, M. A., Clowes, M. M. Mechanisms of stenosis after arterial injury. Laboratory Investigation: A Journal of Technical Methods and Pathology. 49, 208-215 (1983).
  5. Clowes, A. W., Clowes, M. M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. IV. Heparin inhibits rat smooth muscle mitogenesis and migration. Circulation Research. 58, 839-845 (1986).
  6. Li, G., Chen, S. J., Oparil, S., Chen, Y. F., Thompson, J. A. Direct in vivo evidence demonstrating neointimal migration of adventitial fibroblasts after balloon injury of rat carotid arteries. Circulation. 101, 1362-1365 (2000).
  7. Kiechl, S., Willeit, J. The natural course of atherosclerosis. Part II: vascular remodeling. Bruneck Study Group. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 19, 1491-1498 (1999).
  8. Yamamoto, S., et al. Derivation of rat embryonic stem cells and generation of protease-activated receptor-2 knockout rats. Transgenic Research. 21, 743-755 (2012).
  9. Intengan, H. D., Schiffrin, E. L. Vascular remodeling in hypertension: roles of apoptosis, inflammation, and fibrosis. Hypertension. 38, 581-587 (2001).
  10. Meng, H., et al. Complex hemodynamics at the apex of an arterial bifurcation induces vascular remodeling resembling cerebral aneurysm initiation. Stroke. 38, 1924-1931 (2007).
  11. Sun, C. K., Shao, P. L., Wang, C. J., Yip, H. K. Study of vascular injuries using endothelial denudation model and the therapeutic application of shock wave: a review. American Journal of Rranslational Research. 3, 259-268 (2011).
  12. Zhang, W., et al. Orai1-mediated I (CRAC) is essential for neointima formation after vascular injury. Circulation Research. 109, 534-542 (2011).
  13. Ollinger, R., et al. Bilirubin: a natural inhibitor of vascular smooth muscle cell proliferation. Circulation. 112, 1030-1039 (2005).
  14. Levitzki, A. PDGF receptor kinase inhibitors for the treatment of restenosis. Cardiovascular Research. 65, 581-586 (2005).
  15. Asahara, T., et al. Local delivery of vascular endothelial growth factor accelerates reendothelialization and attenuates intimal hyperplasia in balloon-injured rat carotid artery. Circulation. 91, 2793-2801 (1995).
  16. Lee, K. M., et al. Alpha-lipoic acid inhibits fractalkine expression and prevents neointimal hyperplasia after balloon injury in rat carotid artery. Atherosclerosis. 189, 106-114 (2006).
  17. Ji, R., et al. MicroRNA expression signature and antisense-mediated depletion reveal an essential role of MicroRNA in vascular neointimal lesion formation. Circulation Research. 100, 1579-1588 (2007).
  18. Merlet, E., et al. miR-424/322 regulates vascular smooth muscle cell phenotype and neointimal formation in the rat. Cardiovascular Research. 98, 458-468 (2013).
  19. Huang, J., Niu, X. L., Pippen, A. M., Annex, B. H., Kontos, C. D. Adenovirus-mediated intraarterial delivery of PTEN inhibits neointimal hyperplasia. Arteriosclerosis, Thrombosis, And Vascular Biology. 25, 354-358 (2005).
  20. Gonzalez-Cobos, J. C., et al. Store-independent Orai1/3 channels activated by intracrine leukotriene C4: role in neointimal hyperplasia. Circulation Research. 112, 1013-1025 (2013).
  21. Guzman, L. A., et al. Local intraluminal infusion of biodegradable polymeric nanoparticles. A novel approach for prolonged drug delivery after balloon angioplasty. Circulation. 94, 1441-1448 (1996).
  22. Lipke, E. A., West, J. L. Localized delivery of nitric oxide from hydrogels inhibits neointima formation in a rat carotid balloon injury model. Acta Biomaterialia. 1, 597-606 (2005).
  23. Osterrieder, W., et al. Role of angiotensin II in injury-induced neointima formation in rats. Hypertension. 18, II60-II64 (1991).
  24. Powell, J. S., et al. Inhibitors of angiotensin-converting enzyme prevent myointimal proliferation after vascular injury. Science. 245, 186-188 (1989).
  25. Does the new angiotensin converting enzyme inhibitor cilazapril prevent restenosis after percutaneous transluminal coronary angioplasty? Results of the MERCATOR study: a multicenter, randomized, double-blind placebo-controlled trial. Multicenter European Research Trial with Cilazapril after Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MERCATOR) Study Group. Circulation. 86, 100-110 (1992).
  26. Faxon, D. P. Effect of high dose angiotensin-converting enzyme inhibition on restenosis: final results of the MARCATOR Study, a multicenter, double-blind, placebo-controlled trial of cilazapril. The Multicenter American Research Trial With Cilazapril After Angioplasty to Prevent Transluminal Coronary Obstruction and Restenosis (MARCATOR) Study Group. J Am Coll Cardiol. 25, 362-369 (1995).
  27. Geurts, A. M., et al. Knockout rats via embryo microinjection of zinc-finger nucleases. Science. 325, 433 (2009).
  28. Tesson, L., et al. Knockout rats generated by embryo microinjection of TALENs. Nature Biotechnology. 29, 695-696 (2011).
  29. Li, D., et al. Heritable gene targeting in the mouse and rat using a CRISPR-Cas system. Nature Biotechnology. 31, 681-683 (2013).
  30. Potier, M., et al. Evidence for STIM1- and Orai1-dependent store-operated calcium influx through ICRAC in vascular smooth muscle cells: role in proliferation and migration. FASEB Journal : Official Publication Of The Federation Of American Societies For Experimental Biology. 23, 2425-2437 (2009).
  31. Aubart, F. C., et al. RNA interference targeting STIM1 suppresses vascular smooth muscle cell proliferation and neointima formation in the rat. Molecular Therapy. The Journal Of The American Society Of Gene Therapy. 17, 455-462 (2009).
  32. Berra-Romani, R., Mazzocco-Spezzia, A., Pulina, M. V., Golovina, V. A. Ca2+ handling is altered when arterial myocytes progress from a contractile to a proliferative phenotype in culture. American journal of physiology. Cell Physiology. 295, C779-C790 (2008).
  33. Bisaillon, J. M., et al. Essential role for STIM1/Orai1-mediated calcium influx in PDGF-induced smooth muscle migration. American journal of physiology. Cell Physiology. 298, C993-C1005 (2010).
  34. Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods In Molecular Medicine. 139, 1-30 (2007).
  35. Zhang, W., Trebak, M. Balloon Injury in Rats as a Model for Studying TRP Channel Contribution to Vascular Smooth Muscle Remodeling. T TRP Channels in Drug DiscoveryMethods in Pharmacology and Toxicology. Szallasi, A., Bíró, T. , Humana Press. 101-111 (2012).
  36. Tulis, D. A. Histological and morphometric analyses for rat carotid balloon injury model). Methods In Molecular Medicine. 139, 31-66 (2007).
  37. Advanced Sterilization Products. How to use Cidex OPA solution. , Available at: http://www.hopkinsmedicine.org/hse/forms/cidexopa/OPAHowToUse.pdf (2014).

Tags

الطب، العدد 94، الجرذ الشريان السباتي، وإصابة البالون، neointima، وأمراض الأوعية الدموية، نموذج حيواني، الأوعية الدموية على نحو سلس تضخم الخلايا العضلية، الأوعية الدموية جدار إعادة عرض
إصابة الأوعية الدموية بالون والإدارة داخل اللمعة في الجرذ الشريان السباتي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhang, W., Trebak, M. Vascular… More

Zhang, W., Trebak, M. Vascular Balloon Injury and Intraluminal Administration in Rat Carotid Artery. J. Vis. Exp. (94), e52045, doi:10.3791/52045 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter