Waiting
Login processing...

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

Medicine

Vaskulær Balloon Injury og Intraluminal Administration i Rat arteria carotis

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

Denne protokollen bruker en ballong kateter for å forårsake en intraluminal skade på rotte halspulsåren og heretter lokke fram neointimal hyperplasia. Dette er en veletablert modell for å studere mekanismene for vaskulær remodellering som respons på skade. Det er også mye brukt for å bestemme gyldigheten av potensielle terapeutiske tilnærminger.

Abstract

Carotisar ballong skade modell hos rotter har blitt godt etablert i over to tiår. Det gjenstår en viktig metode for å studere de molekylære og cellulære mekanismene som er involvert i vaskulær glatt muskulatur dedifferentiation, neointima dannelse og vaskulær remodellering. Sprague-Dawley rotter er de hyppigst benyttet dyr for denne modellen. Hunnrotter er ikke foretrukket som kvinnelige hormoner er beskyttende mot vaskulære sykdommer, og således innføre en variasjon i denne fremgangsmåten. Den venstre halspulsåren blir typisk skadd med høyre carotid som tjener som en negativ kontroll. Venstre carotid skade er forårsaket av den oppblåste ballong som denudes endotelet og distend s karveggen. Etter skade, kan potensielle terapeutiske strategier som for eksempel bruk av farmakologiske forbindelser og enten gen eller shRNA overføring evalueres. Typisk for genet eller shRNA overføring, er den skadde delen av årehulrommet lokalt transdusert for 30 min med viral partikler som koder enten et protein eller shRNA for levering og uttrykk i den skadde åreveggen. Neointimal jevning representerer proliferative vaskulære glatte muskelceller vanligvis topper på to uker etter skaden. Fartøyene er stort sett høstet på dette tidspunkt for cellulært og molekylært analyse av cellesignalveier samt gen og protein uttrykk. Fartøyer kan også bli høstet på et tidligere tidspunkt for å bestemme start av ekspresjon og / eller aktivering av et spesifikt protein eller bane, avhengig av de eksperimentelle formål ment. Fartøyer kan karakteriseres og evaluert med histologisk farging, immunhistokjemi, protein / mRNA analyser, og aktivitetsanalyser. Den intakte høyre halsarterie fra samme dyr er en ideell intern kontroll. Skadeskapte endringer i molekylære og cellulære parametere kan evalueres ved å sammenligne den skadde arterien til den interne høyre kontroll arterie. Likeledes kan terapeutiske modaliteter bli evaluert ved sammenligning av såretd og behandlet arterie til kontroll skadet bare arterie.

Introduction

Ballongkatetere er medisinske anordninger som benyttes i fremgangsmåten i angioplasti, i den hensikt å utvide hindret område (r) av aterom eller trombe i et blodkar. De smalere årehulrommet er tvunget til å åpne seg ved den oppblåste ballongen og blodtilførsel ville bli gjenopprettet i rekkefølge for å lindre symptomer nedstrøms iskemi, slik som angina, myokardial infarkt, og smerter i bena. Likevel har den store suksessen til angioplastikk blitt svekket av postoperative komplikasjoner som resultater fra kraft forårsaker vaskulær barotraume (ballong skade), nemlig åreveggen ombygging og i mange tilfeller gjen innsnevring av årehulrommet (restenose) 1.

Det er utviklet en rekke dyremodeller ligne angioplastikk prosedyre for å hjelpe etterforskerne å forstå mekanismene bak ballong-skade-relaterte åreveggen ombygging 2. Blant alle dyrearter benyttes for modellering, er rotte den mest brukte ett. Compared til kaniner, hunder og svin, fordelene av rotter er deres lave kostnader, deres relative brukervennlighet og den nåværende kunnskap om rotte fysiologi. Selv om mus har en ekstra fordel i et bredt spekter av genetisk manipulerte stammer, er mus fartøyet for liten til å sette inn et ballongkateter. I løpet av de siste tre tiårene, har eksperimentelle rotter tillatt forskere for å få bedre forståelse av molekylære og cellulære mekanismer som ligger til grunn neointima dannelse og vaskulær remodeling 3-6. Utover ballongskade, er vaskulær remodelle også involvert i de fleste store vaskulære sykdommer, slik som aterosklerose 7,8, hypertensjon 9 og 10 aneurisme. Dermed kunnskap gjennom ballongen skademodellen er generelt gunstig for generelle vaskulære veggen sykdomsstudier.

Det overordnede målet med rotte ballong skade modellen er ikke bare å videre forstå vaskulære sykdommer, men også for å teste styrken av nye midler forsykdomskontroll 11,12. Nåværende klinisk behandling til restenose påføres med medikamentstent plassert via årehulrommet rett etter angioplastikk. I dyremodeller, er en effektiv ennå mer økonomisk måte for ny agent testing en velutviklet lokal intraluminal perfusjon metode. Kandidatmidler som har blitt testet gjennom denne metoden inkluderer små molekyl narkotika 13,14, cytokin eller vekstfaktorer 15,16, genet manipulere midler (cDNA kloner, siRNA, etc.) 17-20, og nye farmasøytiske formuleringer 21,22.

Hittil forblir rottemodell ballongskade en av de mest nyttige modeller for å studere vaskulære sykdommer / lidelser. Det er den grunnleggende skritt fra benk til sengen, vanligvis som første skritt å flytte fra in vitro til in vivo, men det bør ikke være den siste. Utfallet av rotteforsøk må behandles og videre karakterisert før oversettelse til menneskeligklinisk bruk, på grunn av forskjellen i vaskulære senger og fartøyet anatomi, så vel som de iboende artsforskjeller mellom human og rotte 23-26. Likevel er det fortsatt et viktig verktøy i translasjonell medisinsk forskning. Mens slik forskning brukes til å være begrenset av mangel på genmodifiserte rotter, har det ikke lenger vært et problem siden nye genomiske tilnærminger som sink-finger nukleaser 27, Talens 28 og CRISPR-Cas 29 har gjort knockout rotter lett tilgjengelig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

MERK: Bruk av dyr for følgende eksperimenter har blitt gjennomgått og godkjent av Institutional Animal Care og bruk Committee (IACUC).

1. preoperative prosedyrer

  1. Sterilisere kirurgiske instrumenter før bruk.
    1. Autoklav alle kirurgiske instrumenter 24 timer eller mindre før operasjon. Hvis flere operasjoner er utført på samme dag, sterilisere instrumentene ved en tørr perle sterilisator i mellom operasjoner.
  2. Filter-sterilisere saltvann før bruk.
  3. Vei rotte og beregne dosen av anestetika (ketamin 80 mg / kg xylazin og 7 mg / kg).
  4. Forvalte Bedøvelse intra-peritonealt (ip).
    1. Verifisere tilstrekkeligheten av sedasjon ved tå klype i 5-10 min. Administrere en ekstra liten dose av legemidler (ketamin 7 mg / kg og xylazine 0,6 mg / kg) hvis sedasjon er ikke komplett.
    2. Kontroller at nålen er dypt nok til leverings narkotika intra-peritoneally fordi manglende evne til å levere hele medikamentoppløsning i bukhulen vil føre til utilstrekkelig sedasjon.
      MERK: Sår og håravfall i huden på injeksjonsstedet vil være synlige på flere dager etter operasjonen, på grunn av utilsiktet subkutan (sc) injeksjon narkotika løsning.
  5. Injisere 3 ml steril saltoppløsning subkutant (sc). Ved hjelp av en steril bomullspinne, påfør en liten mengde oftalmisk salve til begge øynene for å hindre at hornhinner tørker ut.
  6. Forberede oppvarmingsutstyr. Pre-varme varmeputer av mikrobølgeovn eller vannbad.
  7. Sette dyret supinely på kirurgisk plattform.
    1. Fjerne hår i ventral nakkeregionen. Påfør hår remover med en bomullspinne, vente 30 sekunder og tørk av helt med gasbind.
    2. Vattpinne halsen med Povidone-Jod kratt og 70% etanol.
  8. Ta på personlig verneutstyr, inkludert kjole, hår cover, kirurgiske maske, og briller. Sett på sterile operasjonshansker på slutten før du håndterer sterile kirurgiske instrumenter og rekvisita.
  9. Drapere rotte med en steril kirurgisk ark med bare nakkeregionen utsettes.

2. kirurgiske prosedyrer

  1. I løpet av den kirurgiske prosedyren, sedasjon kontrollere dybden av animalske tå klemme i hvert 15 min. Hvis dyret reagerer på tå knipe, legge til ekstra liten dose (10% av den opprinnelige dosen) av ketamin og xylazin.
  2. Dissekere venstre arteria carotis communis (CCA)
    1. Bruke en skalpell til å foreta en rett langsgående snitt i midten av halsen. Den omtrentlige lengden av innsnitt er 1,5-2 cm, for det formål å isolere en 1,5-2 cm parti av arterien. Lengden kan variere avhengig av formålet med studien.
    2. Omsvøp dissekere bindevevet fra huden. Hold tang tips opp og sørg for ikke å punktere huden eller det underliggende vev.
    3. Dissekere muskellagene lengderetningen along venstre side av luftrøret.
    4. Når du åpner opp muskelen laget, visual venstre CCA med nervus vagus tett festet. Omsvøp dissekere langs venstre halspulsåren med ekstrem forsiktighet for å skille vagus nerve med minimal strekk.
    5. Dissekere CCA distalt til forgreningen. Dissekere nøye bifurkasjon og to grener - arteria carotis interna (ICA) og ekstern arteria carotis (ECA).
    6. Hold dissekere rundt CCA, inntil omtrent en andel på 1,5-2 cm i arterien er isolert fra de omgivende vev.
  3. Ballong skade
    1. Permanent lage en liga- på ECA på ca 5 mm fra deli. Permanent ligate occipital grenen av ECA som er nær til forgreningen av ECA og ICA. Også permanent ligere andre grener, om noen, lokalisering mellom forgreningen og ECA ligatur - for eksempel overlegen thyroid gren. Sutur som brukes for alle ligaturer er 4-0 svartsilke. Klips på den proksimale enden av CCA og den distale enden av ICA.
      MERK: Nå har blodstrømmen er stoppet enten permanent gjennom ligation (på ECA) eller midlertidig gjennom klipping (på CCA og ICA). Luminale innholdet i forgreningen området har vært isolert fra den systemiske sirkulasjonen.
    2. Gjør et arteriotomi snitt på ECA av små-mikro saks. Sørg for at snittet ligger nær den distale sutur knute. Rent blod med saltvann og bomullspinner.
    3. Sett ikke oppblåst 2F ballong kateter inn i ECA lumen. Fremme ballong kateteret i nærheten av de CCA lumen. Fortsette å avansere kateteret i nærheten til tuppen når der klippet forblir.
    4. Koble ballong inflasjon enheten til en kvinnelig luer lock på et 3-veis kran og koble den mannlige luerlås av 3-veis kran til ballongkateter.
    5. Ballongen langsomt med ca. 1,5 atm trykk, for å distend karotidarterien til 1,5 ganger diameteren. Trekk forsiktig ballongen rotasjons tilbake til forgreningen.
    6. Deflatere ballongen, og videre tilbake til den proksimale ende. Blås det igjen og gjenta trekke tilbake prosedyren to ganger til.
    7. Trekk ballongkateter fra arterien lumen.
  4. Intraluminale administrasjon av reagenser (f.eks siRNA, narkotika)
    MERK: Her er reagenset som ble brukt var en løsning som inneholder lentiviral partikler som koder enten shRNA målretting stromal Interaksjon Molecule 1 (STIM1) eller ikke-målretting shRNA kontroll. STIM1 er et enkelt transmembran endoplasmatiske retikulum (ER) protein som er en ER Ca 2+ sensor styring av aktiveringen av plasmamembranen Ca 2 + kanaler og er oppregulert i vaskulær glatt muskulatur dedifferentiation inn i en proliferativ vandrende fenotype 12,30-33.
    1. Fest et intravaskulært over-nålen kateter til en sprøyte (24 g, 1,6 cm). Aspirer 30 ul løsning av test Reagentene. Sett inn kateter inn i samme snitt på ECA.
    2. Advance kateterspissen inn i CCA og knytte et stykke sutur med en enkel knute på ECA å fikse kateteret og lukke snittet midlertidig.
    3. Injiser testing reagensoppløsningen inn i lumen av CCA. Hold oppløsningen i årehulrommet i 30 min. Hold eksponert vev fuktig med saltvann og dekke den med et stykke våt gasbind.
    4. Etter inkubering aspireres den gjenværende oppløsning. Løsne det enkelt knute og trekke kateteret.
    5. Knytte ECA med et stykke sutur proksimalt til arteriotomi snitt. Gjør knuten så nær som mulig til forgreningen.
  5. Lukke opp såret.
    1. Siden ballongen skade og kateter innføring kan føre til en lekkasje eller punktering av blodåren, fjerne klippet på ICA og sjekke om det er noen lekkasje. Hvis blødningen er observert, påfør et stykke gasbind og trykk forsiktig for å stoppe blødningen.
    2. Fjerneden andre klipp på CCA.
    3. Pass på at det er ingen tegn til blødning, og deretter fjerne alle klemmer og andre kirurgiske instrumenter. Klipp av overskytende sting.
    4. Lukk såret hjelp hud sting (4-0 sort silke). Pinne på alle sider av den lukkede sår med Povidon-Jod eller andre anti-septisk / bakteriedrepende / virusdrepende middel. Injisere 3 ml sterilt saltvann sc

3. Postoperative Prosedyrer

  1. Hold rotte på varme pute etter operasjonen. Administrere en dose på 0,05 mg / kg buprenorfin via intramuskulær injeksjon (im) i rotte. Under gjenopprettingsprosedyren, holde dyrenes øyne og munn fuktig. Overvåke dyret før det er våken og ambulant.
  2. Plasser dyret i et rent bur uten noen sengetøy før det er fullt restituert. Etter gjenvinning, vil dyret returnert til dyrerom og huset individuelt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

To uker etter skade, er carotis høstet, seksjonert og utsatt for morfologisk analyse. Arterier er tverrsnitts og farget med H & E (figurene 1, 2B, C og 3). Rotte carotisar vegg inneholder fire lag med elastisk lamina, som vises som rosa linjer. Området mellom den ytterste lamina, ekstern elastisk lamina (ål) og den innerste lamina, er innvendig elastisk lamina (IEL) media glatt muskulatur lag (Figur 1). Området inne i IEL er intima, et monolag av endoteliale celler i intakte fartøy; eller neointimal hyperplasi i skadde fartøy. I den skadede karotidarterien, media er tykkere enn i kontroll fartøy som følge av proliferasjon av glatte muskelceller. Tykkelsen av neointima er lik eller større enn tykkelsen av materialet i den samme arterie. Adventitia er også tykkere med robust kollagen nedfall (Figur 1B, D). For arterien behandlet med reagent testet for sin evne til å inhibere neointima dannelse (i dette tilfellet, STIM1 shRNA) er den neointimale området av tverrsnittet er mindre sammenlignet med kontrollen skadede arterie (figur 2). Gyldigheten av STIM1 knockdown med shRNA var tydelig som den STIM1 uttrykk nivå i stor grad redusert i den skadde fartøyet neointima og media, sammenlignet med kontrollgruppen skadet fartøy.

Som vil bli nevnt i diskusjon delen, bør kirurger være forsiktige for ikke å over-blåse opp ballongen og skade fartøyet overdrevet. Dette ville føre til at beholderveggen til å sprekke, noe som vil føre til blodlekkasje og robust trombedannelse både i lumen og på den ytre overflate av arterien, som vist på figur 3.

Figur 1
Figur 1: Rat halspulsåren tverrsnitt farget med Hematoxylin & Eosin (H & E). (A) Morfologi av normal / intakt (høyre) CCA. (B) Morfologi av de skadde (til venstre) CCA, viser neointima dannelse og adventitia / media jevning. (C) Oppbygging av normal rotte carotis blodåreveggen. Intima er en monolayer av endotelceller lining på den interne elastisk lamina (IEL). Media er den glatte muskelceller og elastiske vev mellom IEL og ekstern elastisk lamina (ål). Adventitia er det ytre laget. (D) rotte carotid arterie vegg robust fortykkelse 2 uker etter skade. Glattmuskelcelleproliferasjon og migrering fører til neointima-dannelse og media fortykning. Typisk konsentrisk neointima formatert og media / adventitia fortykket, viser vellykket generasjon av ballong skade fenotype. Den røde (eosin) farging er forbedret i adventitia på grunn av robust kollagensyntese. Skala barer er 100 mikrometer.

s "> Figur 2
Figur 2: Tverrsnitt av rotte carotis med behandling av shRNA-STIM1 eller shRNA kontroll, to uker etter skaden (A) Immunofluorescent farging av STIM1 og DAPI farging av atomkjerner på tverrsnitt fra begge grupper.. Det dempede uttrykk for STIM1 og neointima dannelse utstillingen i shRNA-STIM1 behandlet arterie delen. (B) H & E farging av shRNA-STIM1 arterie delen. C. Digital sporing av neointima grensen, IEL og ål, i den hensikt å måle områder av lumen, neointima og media. Scale bar er 100 mikrometer.

Figur 3
Figur 3: Eksempel på sub-optimal eller unnlatelse av å generere neointimal modellering (A) Eksentriske istedenfor konsentriske neointima dannet.på grunn av feil ballong. (B) overdreven skade (ved hjelp av en over-oppblåst ballong) forårsaket alvorlige skader på fartøyet og bruddet i beholderveggen, som er tydelig av den diskontinuerlige elastiske lameller. Alvorlig skade forårsaket trombe, som har blokkert hele årehulrommet og utvidet ut i adventitia. Videre forbedret adhesjon forekom mellom adventitia og det omkringliggende fettvev. Scale bar er 100 mikrometer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Rotte carotis ballong skade har blitt godt beskrevet av Tulis i 2007 34. Det har blitt grundig diskutert alle detaljene i denne fremgangsmåten ved Dr. Tulis. Leserne som er interessert i å utføre denne prosedyren er sterkt anbefalt å lese Tulis 'protokoll. Men det er én ting vi er ikke enige med Dr. Tulis: I stedet for å blåse opp ballongen med saltvann eller noen form for væske, foreslo vi å blåse den med luft. Ifølge vår personlige erfaring, kan blåse med væske neppe unngå luftbobler. I tillegg, er det vanskeligere å fleksibelt justere trykket i løpet av skaden prosedyren og kan forårsake ekstra stress og skade på arterien. En annen teknisk tips er å bruke en liten "pute" (laget av papir håndkle eller gasbind) for å støtte dyrets nakke under operasjonen.

Basert på tidligere rapporter og flere års erfaring med rotte ballong skade prosedyre, har forfatterne generert en litt modifisert og simplifiéd protokoll 35. I tillegg har intraluminal infusjon av terapeutiske midler rett etter skade blitt demonstrert. Dette har omtrent doblet tidspunktet for denne overlevelse kirurgi prosedyre og dermed krever ekstra hands-on erfaring. Den største bekymringen i lengre tidsperiode er narkosen flyet. Initial dose av anestesi stoffet kan opprettholde rotte sedasjon for 30-45 min og så dyret bør ofte sjekket av tå-pinch, spesielt i løpet av 30 min infusjonstiden. Grunnen til å bruke injiserbare Bedøvelse stedet for inhalant anestesi for denne spesifikke kirurgi er majorly grunn orientering rotte hode. Ifølge forfatterne erfaring, er ballong innsetting i halspulsåren mye enklere å utføre når rotta lå med hodet mot kirurg. Mens du utfører kirurgi, er det sterkt anbefalt å gjøre det under en avtrekkshette (for å unngå potensiell allergi) eller en biosikkerhet kabinett når lentivirus presenterer. I dette tilfellet er den voluminøse jegnhalation kjegle og slangen ville forstyrre luftstrømmen av panseret, og også gjøre det kirurgiske området vanskeligere å få tilgang. Det er imidlertid fortsatt sterkt anbefalt å bruke sniffe anestesi hvis kirurgen kan godt utføre operasjonen med motsatt orientering av dyr 'hode.

Under infusjon, vær oppmerksom på å unngå luftbobler i årehulrommet.

Som alle andre gnagere kirurgi, er den største bekymringen hypotermi gjennom hele prosedyren. Bruk riktig oppvarming utstyr for å unngå dyr lider av hypotermi, som kan føre til døden. I mellomtiden, over-oppvarming / hypertermi bør også unngås. Ved bruk av varmeputen, håndklær anbefalt å bli plassert mellom varmeplaten og dyrekroppen for å hindre dyret fra over-oppvarming.

To løsninger, saltvann og lidokain hydroklorid (1%), er sterkt anbefalt å bli brukt på utsatte vev når nødvendige under den kirurgiske prosedyren. Vev som ereksponert under en operasjon bør holdes fuktig ved sterilisert saltvann. Kirurgisk strekning forårsaker ofte muskulære spasmer og fartøyet sammentrekning av halspulsåren. Innsetting av ballongkateteret i en sammen arterie er tilbøyelige til å svikte; Når ballongen innsetting er vellykket under slike forhold, vil det føre til alvorlig strekk eller skade på arterien. Lidokain som en topisk anestetisk medikament kan brukes til å slappe av og utvide karet.

Ballongen blåses opp med omtrent 1,5 atm trykk og riktig justering er nødvendig for hver operasjon, på grunn av endringen i plastisitet av alderen ballongen (hvis brukt på nytt), og variasjonen av CCA diameter. I tillegg, på grunn av stivheten av enkelte arterier ballongen kan være overoppblåst, men kan ikke sees. I dette tilfellet, når ballongen er oppblåst, kirurgen skal svakt trekke kateteret for å kontrollere motstanden av arterien og justere ballongtrykket tilsvarende. Robust trekke vil forårsake alvorlig skade eller brudd på enrtery, blod lekkasje, og unnlatelse av den eksperimentelle modellen. Ballongkateteret kan brukes om igjen flere ganger, så lenge ballongen fortsatt fungerer godt. Desinfisere ballong kateter ved hjelp Cidex for formålet med gjenbruk. Materialene som er laget av ballongkateter, naturlig gummi latex og polyetylen, har blitt godkjent for å være kompatibel med Cidex. De detaljerte protokoller for desinfisering av medisinsk utstyr som bruker Cidex har blitt beskrevet 37. Det er viktig for kirurgen å kontrollere lekkasje av ballongen hver gang før bruk.

Den kontinuerlige sutur mønsteret er vanligvis ikke anbefalt å bruke for huden nedleggelse. I stedet blir sår klipp og avbrutt sutur mønster vanligvis anbefales. Imidlertid, når snittet er i meget aktive og følsom kroppsdel, halsen, kan dette ikke være tilfelle. Ifølge vår erfaring, sår klipp og avbrutt sutur mønster endte opp med høyere forekomst av nedleggelse svikt. Klipp tapt eller suturer brutt av dyr skrape skjedde veri ofte, som var mest sannsynlig på grunn av mer kløe forårsaket av metallklips eller flere sutur ender. Ved bruk av kontinuerlig sutur mønster, strykprosent var bare 1% i vår lab med hundrevis av rotter. I tillegg er den beste metoden for å lukke huden trolig intradermal sutur mønster, selv om vi ikke var i stand til å vise det på video.

Det finnes en rekke metoder som er tilgjengelige for histologisk farging av vevssnitt. H & E farging er den mest brukte en. Leserne blir henvist til en grundig diskutert artikkel 36, ved Tulis, for videre lesing. For å få mer nøyaktig informasjon laminarsegmenter strukturer, er Verhoeff Elastic Tissue Stain med Van Gieson Counterstain (VVG farging) anbefales.

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

Medisin Rat halspulsåren ballong skade neointima vaskulær sykdom dyremodell vaskulær glatt muskelcelle hyperplasi vaskulær vegg ombygging
Vaskulær Balloon Injury og Intraluminal Administration i Rat arteria carotis
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