פקקת עכבר דגם על עורק ראשי וכלי לפדר מושרה כלוריד Ferric

Summary

The FeCl₃ induced thrombosis model in mice is described herein. A method to monitor thrombus growth by intravital microscopy observation on a mesenteric vessel and by blood flow measurement in the carotid artery is presented.

Abstract

Severe thrombosis and its ischemic consequences such as myocardial infarction, pulmonary embolism and stroke are major worldwide health issues. The ferric chloride injury is now a well-established technique to rapidly and accurately induce the formation of thrombi in exposed veins or artery of small and large diameter. This model has played a key role in the study of the pathophysiology of thrombosis, in the discovery and validation of novel antithrombotic drugs and in the understanding of the mechanism of action of these new agents. Here, the implementation of this technique on a mesenteric vessel and carotid artery in mice is presented. The method describes how to label circulating leukocytes and platelets with a fluorescent dye and to observe, by intravital microscopy on the exposed mesentery, their accumulation at the injured vessel wall which leads to the formation of a thrombus. On the carotid artery, the occlusion caused by the clot formation is measured by monitoring the blood flow with a Doppler probe.

Introduction

המחקר של המנגנונים מעורבים בהתפתחות פקקת וההערכה האפקטיביות של תרופות אנטי-טרומבוטיים דורש מבוסס היטב מודלים של בעלי חיים ניסיוניים. המודלים של בעלי חיים גדולים היו הראשון שהשתמש בכפי שהם מספקים כלי גדול יותר דומה לבני אדם מאשר מכרסמים ^1. עם זאת, עלות גבוהה, המתקנים הגדולים יותר הנדרשים והקושי בלתמרן אותם מבחינה גנטית חסרונות עיקריים לשימוש בם ובעלי חיים גדולים כיום מוגבלים למחקרים פרה-קליניים מאוחר פעם אחת בדיקות ראשוניות על מכרסמים נתנו תוצאות חד משמעיות ^2. עם זמינות רחבה של זנים מהונדסים ונוקאאוט וגודלם הקטן שממזער את כמות התרופות נוגדות נדרשות לבדיקת in vivo, עכברים משמשים בעיקר למחקר פקקת. לכן, מספר דגמים של הפרעות טרומבוטיים פותחו בעכברים ^3.

מודלים פקקת הוקמו רבים לשבש את intimשכבה של קיר הכלי, ואחריו את החשיפה של מטריקס אנדותל המשנה לזרימת הדם וגורמת להיווצרות של קרישי דם ^4. Thrombi יכול לנבוע מהחשיפה של קולגן אשר מפעילה הפעלת טסיות דם ו / או מהחשיפה של גורם רקמות אשר מפעילה את מפל הקרישה ^5. כמה טכניקות אז מועסקות להשיג פגיעת הכלי הראשונית. פייראנג'לי et al. פיתחה מודל הפרעה מכאני עם כלי מייקרו על וריד הירך ^6. Kikushi et al. תאר מודל אשר מורכב בממשל של מתחם תגובתי תמונה (רוז בנגל) שמצטבר בbilayer השומנים של תאי האנדותל ואחרי העירור הספציפי של קיר הכלי של עניין עם אור הירוק (540 ננומטר) ^7. הפגיעה יכולה גם להיגרם על ידי תאורת לייזר דופק קצרה בעוצמה גבוהה ^8. טכניקה נוספת שהוקמה בראשית העורק הראשי של חולדותמורכב ביישום המקומי של כלוריד Ferric (FeCl ₃₎ ^9. במקרה זה, את תוצאות denudation כלי מפני רדיקלים חופשיים הנוצרים על ידי FeCl ₃ שגורמת חמצון של שומנים והרס של תאי האנדותל ^10. הפציעה גורמת ביטוי של מספר מולקולות הידבקות מפעילות הידבקות טסיות דם וצבירה, כמו גם גיוס לויקוציטים. הוכח כי כדוריות דם לבנות, במיוחד נויטרופילים, לשחק תפקיד מכריע בהפעלה של מפל קרישת דם המוביל אל פקקת ^11. שיטה זו מתאימה גם לשחזר את מפל הקרישה; חוקרים חייבים לזכור כי, במודל עכבר זה, פקקת מושרה בדרך כלל בכלי בריאים ואילו פקקת בבני האדם מתרחש בעיקר בלמשל חולה. כלי טרשת עורקים.

כמודל זה הוא פשוט מאוד ליישום, והוא גם יעיל בעכברים, שהוא עכשיו המצב פקקת משמש בעיקרl לבעלי חיים קטנים במחקרי vivo. בנוסף, טכניקה זו מציעה את האפשרות לגרום להיווצרות thrombi במגוון רחב של כלים. כלי יעד יכולים להיות עורקים או ורידים בקוטר גדול (תרדמה, וריד הירך, נבוב) או בקוטר קטן (לפדר, Cremaster) ^12-14. לאחרונה, זה היה בשימוש גם בעורק המוח האמצעי הפרוקסימלי לפתח מודל של שבץ ^15. ההיווצרות פקקת אפשר לראות ישירות על ידי מיקרוסקופ intravital לאחר תיוג הניאון של טסיות דם וכדוריות דם לבנות או פיקוח על ידי מדידת זרימת דם הירידה בבדיקת טמפרטורה או ^12,16,17 בדיקה דופלר. מספר פרמטרים כגון זמן חסימה, זמן היווצרות קריש דם או גודל פקיק יכולים אז להיחקר. ההבדלים הפיסיולוגיים בין כלי חקרו תוצאה בוריאציות משמעותיות בthrombi הושג. לכן, חוקרים בדרך כלל לבחור את כלי היעד על פי הפרמטרים שהם רוצים measuמחדש ו / או המחלה הגדרה שהם רוצים לחקור. בדרך כלל, המודל על העורק הראשי הוא רלוונטי יותר עבור מחקר על atherothrombosis הקשורים לאוטם שריר לב או שבץ ואילו מחקרים על הווריד הנבוב רלוונטיים יותר עבור מחקר על פקקת ורידים עמוקים. הנגישות של כלי השונים גם קובעת את השיטה המשמשת למדידת צמיחת פקיק. לדוגמא, כלי mesenteric קלים לגשת עושה מודל זה גם מתאים לתצפית מיקרוסקופית intravital והמחקר של הדינמיקה של היווצרות קריש דם. עורק התרדמה הוא פחות נגיש אבל גדול יותר מדידות זרימת דם ומאפשרים ומספק מודל מצוין ללמוד פקקת אוטם.

המודל פקקת מושרה כלוריד Ferric סיפק התקדמות אדירה בהבנת הפתולוגיה זה. זה כבר נעשה שימוש במחקרים רבים המתמקדים בתפקיד של גורם פון Willebrand בהיווצרות פקקת ^18,19. בשילוב עם מודי גנטייםטכניקות שינוי מקום, זה אפשר זיהוי של גן ספציפי רב המעורב בהפרעות טרומבוטיים. Lamrani et al. למשל הראה כי נוק-בגן JAK2 ^V617F קשור היווצרות מואצת של קריש יציב ^20. ג'אנג et al. חקרו את המשמעות הפיזיולוגית של הקולטן טסיות דם P2Y12 והוכיח כי עכברים הטרנסגניים ביתר במיוחד קולטן זה בטסיות דם בלבד, מוצגים במערך פקיק יותר מהיר ויציב בעורק mesenteric נפצע עם FeCl ₃ ^21. התפקיד המכריע של activator plasminogen רקמות מהסוג (tPA) וactivator האוריקינאז הסוג plasminogen (UPA) בתהליך פירוק הפיברין גם נחקר בשיטה זו ^22. יתר על כן מודל זה גם מספק דרך פשוטה ומדויקת של בדיקת יכולות Fibrinolytic של תרופות רבות רומן in vivo. לדוגמא, וואנג ואח '. השתמש במודל זה עבור האימות פרה דואר של activator plasminogen רקומביננטי רומן הממוקד נגד טסיות הופעלו ^23. שיטה זו אפשרה גם את האימות של חלבונים טיפוליים מבודדים מהרוק של קרציות, עטלפי ערפד, ויתושים או מהארס של נחשים עם זיהוי ספציפי של היעד ^24-27. דוגמאות אלה ממחישות את הרבגוניות של מודל כלוריד Ferric. במאמר זה, נתמקד בשתי שיטות וללמוד פקקת ברזל כלוריד מושרה בשני סוג כלי שונה; כלי mesenteric ועורק הראשי.

Protocol

כל הניסויים מעורבים בעלי חיים אושרו על ידי המחקר הרפואי אלפרד והוועדה חינוך של קריית בעלי החיים אתיקה (E / 1534/2015 / ב '). כל המניפולציות כירורגית בוצעו בהרדמה מלאה והבעלים החיים לא חוו כאב בכל שלב. כל הניסויים המתוארים הנן ללא התאוששות. <p class="jove_title" style=";text-align:right;direction:r…

Representative Results

תצפית הניאון המיקרוסקופית Intravital של לפדר תגלה ההצטברות של Rhodamine 6G כותרת טסיות דם וכדוריות דם לבנות לאורך קיר הכלי נפגע FeCl 3. ההיווצרות ההדרגתית של פקיק חלקי מנוטרת בכלי 200 מיקרומטר לפדר (איור 1). פקיק מופיע לאט וברור לזיהוי אחרי דקות הראשונות של חשיפה לFeCl <…

Discussion

המודל פקקת כלוריד מושרה הברזל הוא כלי מחקר מעולה. כפי שניתן לראות במחקר זה, זה מאוד קל ליישום וכאשר משתמש בו בשילוב עם מיקרוסקופיה intravital או flowmeter דופלר, הוא מספק ניטור בזמן אמת טוב של היווצרות קריש דם. התאמת חשיפת הזמן והריכוז של FeCl _3, היא מציעה גם את האפשרות לייצר …

Materials

Whatman chromatography paper	GE Healthcare	3030917
Iron (III) chloride 40 % (w/v)	VWR	24212.298
Rhodamine 6G	Sigma	R4127
Inverted microscope	Olympus	IX81
Digital black-and-white camera	Olympus	XM10
Doppler flowmeter	Transonic	TS420
Nano-doppler flow probe	Transonic	0.5 PBS
Ketamine	Hospira	0409-2051-05
Xylazine (Rampun)	Bayer	75313
Petri dish	Sarstedt	82.1472
Insulin syringe (29 G)	BD Ultra-Fine	326103
Cotton tipped applicators	BSN medical	211827A
Dynek dysilk sutures	Dynek Pty Ltd	CS30100
Dulbecco's phosphate buffer saline (PBS)	Gibco life technologies	21600-069
Heating pad	Kirchner	T60