דגם Murine של עורקי היצרות: היבטים טכניים של עצם הירך חוט פגיעה
Summary
מודל פציעת חוט עורק הירך העכבר של היצרות הוא מאתגר מבחינה טכנית. בפרוטוקול זה אנו מציגים את הפרטים הטכניים מפתח חיוניים לביצוע בהצלחה פציעת חוט כדי לגרום neointima העקבי למחקרים של היצרות.
Abstract
מחלת לב וכלי דם הנגרמת על ידי טרשת עורקים היא הגורם המוביל למוות בעולם המפותח. צמצום של לומן הכלי, בשל התפתחות רובד טרשתית או פקיעת הפלאק הוקם, קוטע את זרימת דם נורמלית מובילה לתחלואות שונות כגון אוטם שריר לב ושבץ. בנהלי מרפאת endovascular כגון אנגיופלסטיקה מבוצעים בדרך כלל לפתוח מחדש את לומן. עם זאת, טיפולים אלה באופן בלתי נמנע נזק קיר הכלי, כמו גם את האנדותל של כלי הדם, מפעילה תגובת ריפוי מוגזמת ופיתוח של לוחית neointimal המשתרעת לתוך הלום גורם היצרות כלי (מחדש היצרות). היצרות נשארה גורם עיקרי לכישלון של טיפולי endovascular לטרשת עורקת. לפיכך, מודלים של בעלי חיים פרה-קליניים של היצרות הם חשובים וחיוני לחקירת מנגנוני pathophysiological כמו גם translational גישות להתערבות של כלי דם. בין כמה experime העכברימודלים פתיחות opening סגירות closures, פגיעת חוט עורק הירך מקובלת כמתאים ביותר ללימודים של היצרות לאחר אנגיופלסטיקה כי זה דומה להליך הצנתור שפוגע גם האנדותל וקיר כלי מקרוב. עם זאת, יש לי חוקרים רבים קושי ניצול מודל זה בשל הרמה הגבוהה של קושי טכני. זה בעיקר בגלל חוט מתכת צריך להיות מוכנס לתוך עורק הירך, שהם כ שלוש פעמים דקות יותר מהחוט, כדי ליצור פגיעה מספיק כדי לגרום neointima הבולט. כאן, אנו מתארים את הפרטים הניתוחיים ההכרחיים כדי להתגבר ביעילות על הקשיים הטכניים העיקריים של מודל זה. על פי הנהלים שהוצגו, ביצוע פציעת חוט עורק הירך עכבר הופכת להיות יותר קלה. ברגע להכיר, ההליך כולו יכול להסתיים בתוך 20 דקות.
Introduction
In the era of expanded application of endovascular treatments for various cardiovascular diseases, restenosis after angioplasty is one of the major problems for patients undergoing such treatments. Damage to the vascular endothelium at the time of angioplasty, in concert with the atherosclerotic background, induces excessive smooth muscle cell proliferation in the medial layer, resulting in neointimal hyperplasia.1,2 A viable animal model that recapitulates post-angioplasty neointimal hyperplasia is, thus, important not only for the investigation of disease mechanisms but also for the development of effective therapeutics to treat this pathology.
Mice represent an excellent model animal to recapitulate neointimal hyperplasia for the following reasons: the genetic backgrounds of experimental mice are well established; a wide variety of genetically-modified strains are available;2 obtaining littermates of the same background is easy; and the cost of the animals is relatively low. Arterial ligation model and wire injury model are the two most common mouse models of mechanically-induced neointimal hyperplasia. The arterial ligation model is easy to create, but physiologically dissimilar to the actual angioplasty procedure. The wire injury model closely mimics actual angioplasty procedures but is technically difficult due to the small size of mouse arteries.2,3 Sata et al. first described a wire injury method for mouse femoral arteries based on the anatomical structure of the vasculature and the use of proper-sized flexible wire. Utilizing this technique, they succeeded in reproducibly inducing neointimal hyperplasia in various strains of mice.4
Although femoral wire injury is a well-established model, some of the technical aspects of the technique are highly challenging compared to other models such as ligation.5 The purpose of this paper is to describe our mouse wire injury model procedures in detail, which is a modified version of Sata’s original method. We have made two main modifications: 1) Looping only the arteries, and 2) No lidocaine use.
Protocol
Representative Results
Discussion
הליך פציעת החוט הוא ישים כל עוד המבנים אנטומיים שלהם דומים. 4 במאמר זה את כל הזנים של עכברים, שנהגנו C57BL / 6 עכברי זכרים עם גיל 12-16 שבועות. כפי שלמדנו מהמחקרים הראשוניים שלנו, עורקי הירך של עכברים צעירים מ -10 שבועות הם לעתים קרובות כל כך קטנים שהכנסת חוט היא די מאתגרת…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by a Wisconsin Partnership Program New Investigator Award (ID 2832), a National Heart, Lung, Blood Institute R01 Grant (HL-068673) and a T32 training Grant (HL-110853). We thank Dr. Melina Kibbe’s group at Northwestern University for providing helpful information.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Fixed Core Wire Guide | Cook | G02426 | Diameter 0.015 inch, Straight |
| Dilation Forceps | Roboz | RS-4927 | Curved, blunt tips |
| Dumont Tweesers #5 | World Precision Instruments | 14095 | Straight, sharp tips |
| Dumont Vessel Cannulation Forceps | World Precision Instruments | 503373 | |
| McPherson-Vannas Scissors | World Precision Instruments | 501234 | |
| Mosquito Forceps | World Precision Instruments | 501291 | |
| Ethilon Nylon Suture 9-0 | Ethicon | 7717G | 9-0, Black Nylon Monofilament |
| Micro AROSuture, Sterile 11-0, 70 Microns, MET Point | AROSurgical | VT4A00N07 | 11-0, Black Nylon Monofilament |
| 3M Precise Multi-Shot DS Disposable Skin Stapler | 3M | DS-25 |
References
- Dzau, V. J., Braun-Dullaeus, R. C., Sedding, D. G. Vascular proliferation and atherosclerosis: new perspectives and therapeutic strategies. Nat Med. 8 (11), 1249-1256 (2002).
- Hui, D. Y. Intimal hyperplasia in murine models. Curr Drug Targets. 9 (3), 251-260 (2008).
- Ferns, G. A., Avades, T. Y. The mechanisms of coronary restenosis: insights from experimental models. Int J Exp Pathol. 81 (2), 63-88 (2000).
- Sata, M., et al. A mouse model of vascular injury that induces rapid onset of medial cell apoptosis followed by reproducible neointimal hyperplasia. J Mol Cell Cardiol. 32 (11), 2097-2104 (2000).
- Xu, Q. Mouse models of arteriosclerosis: from arterial injuries to vascular grafts. Am J Pathol. 165 (1), 1-10 (2004).
- Lv, L., Meng, Q., Ye, M., Wang, P., Xue, G. STAT4 deficiency protects against neointima formation following arterial injury in mice. J Mol Cell Cardiol. 74C, 284-294 (2014).
- Zhu, B., Kuhel, D. G., Witte, D. P., Hui, D. Y. Apolipoprotein E inhibits neointimal hyperplasia after arterial injury in mice. Am J Pathol. 157 (6), 1839-1848 (2000).
- Fu, Y., Duru, E. A., Davies, M. G. Effect of metabolic syndrome on the response to arterial injury. J Surg Res. , (2014).
- Kuhel, D. G., Zhu, B., Witte, D. P., Hui, D. Y. Distinction in genetic determinants for injury-induced neointimal hyperplasia and diet-induced atherosclerosis in inbred mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 22 (6), 955-960 (2002).
- Cooley, B. C. Mouse strain differential neointimal response in vein grafts and wire-injured arteries. Circ J. 71 (10), 1649-1652 (2007).
- Ishigami, N., et al. Deficiency of CuZn superoxide dismutase promotes inflammation and alters medial structure following vascular injury. J Atheroscler Thromb. 18 (11), 1009-1017 (2011).
