Ferric Klorür kaynaklı Karotis Arter ve Mezenter Gemi Tromboz Fare Modeli
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
tromboza ve anti-trombotik ilaçların etkinliğinin değerlendirilmesinde ilgili mekanizmaların çalışma ile deneysel hayvan modelleri kurulmuştur gerektirir. Onlar kemirgenler 1 den insanlara büyük gemiler daha benzer sağlamak gibi büyük hayvan modellerinde kullanılmak üzere ilk edildi. Ancak, yüksek maliyet, gerekli büyük tesisler ve onları manipüle zorluk genetik kullanımlarına önemli dezavantajları vardır ve kemirgenler üzerinde ön testler kesin sonuç 2 verdik kez büyük hayvanlar artık geç preklinik çalışmalarda sınırlıdır. In vivo test edilmesi için gerekli olan anti-trombotik ilaçlarının miktarı en aza indirir transgenik ve boşaltma suşlar ve bunların küçük boyutu geniş durumu ile, fareler esas olarak tromboz araştırma için kullanılmıştır. Bu nedenle, trombotik bozuklukların ve çeşitli modelleri, farelerde 3 geliştirilmiştir.
Birçok kurulan tromboz modellerinde intim bozabilirkan pıhtılaşması 4 oluşumunu uyaran kan akışına alt endotel hücre dışı matrisin maruz bırakılarak, ardından damar duvarının bir tabaka. trombüsler ve / pıhtılaşma kaskadını 5 aktive doku faktörünün maruz veya trombosit aktivasyonunu tetikleyen kollajen maruz neden olabilir. Çeşitli teknikler sonra başlangıç damar yaralanması elde etmek için kullanılır. Pierangeli ve ark. Femoral ven 6 bir mikrocerrahi aracıyla mekanik bozulma modeli geliştirmiştir. Kikushi ve ark., Yeşil ışık (540 nm), 7 ile çıkar damar duvarı belirli bir uyarım ardından endoteliyal hücrelerin lipid çift tabakası içinde biriken bir verilmedi reaktif bileşik (Rose Bengal) uygulanmasından oluşur, bir modeli tarif. yaralanması aynı zamanda, kısa bir yüksek yoğunluklu darbe lazer aydınlatma 8 tarafından indüklenebilir. Başka bir teknik öncelikle sıçanların karotis arter üzerine kurulmuşdemir klorür, topikal uygulama (FeCl3), 9 oluşur. Bu durumda, FeCl3 ile yaratılan serbest köklerin alınan damar denüdasyon sonuçları olan endotel hücreleri 10 lipid peroksidasyonu ve tahribata yol açar. yaralanma lökositlerin işe gibi trombosit yapışması ve yığılmasını tetikleme birçok yapışma moleküllerinin ifadesini indükler. Bu lökosit, özellikle nötrofiller, tromboz 11 giden kan pıhtılaşma kaskadının aktivasyonuna çok önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir. Bu yöntem de koagulasyon akışını üretmek için uygundur; Araştırmacılar, insanlarda tromboz çoğunlukla hastalıklı örneğin meydana oysa bu fare modelinde, tromboz genellikle sağlıklı damarlar indüklenir, akılda tutmak gerekir. aterosklerotik gemiler.
Bu modeli uygulamak için çok basit ve aynı zamanda farelerde etkili olduğu gibi, bu en çok kullanılan tromboz moduin vivo çalışmalar küçük hayvan için l. Buna ek olarak, bu teknik, gemilerin çeşitli trombüs oluşumunu uyarmak için imkanı sunar. Hedef gemiler arterler veya büyük çaplı (karotis, femoral, vena kava) ya da küçük çaplı (mezenter, cremaster) 12-14 damarları olabilir. Daha yakın bir zamanda, aynı zamanda, inme 15 bir model geliştirmek için proksimal orta serebral arter kullanıldı. tromboz oluşumu ile doğrudan trombosit ve lökosit flüoresan etiketleme sonra intravital mikroskopi ile gözlemlenmiştir veya sıcaklık sensörü veya Doppler prob 12,16,17 kan akışı azalma ölçülerek izlenebilir. Örneğin kapama süresi, trombus oluşumu zaman veya trombüs büyüklüğü gibi çeşitli parametreler araştırılabilir. gemiler arasındaki fizyolojik farklılıklar elde trombüsün önemli farklılıklar sonucu araştırıldı. Bu nedenle, araştırmacılar genellikle measu isteyen parametrelere göre hedef geminin seçinyeniden ve / veya araştırmak istediğiniz ayarı hastalığı. Tipik olarak, karotis arter model vena kava üzerinde çalışmalar derin ven trombozu araştırma için daha uygun iken, miyokard infarktüsü veya inme ile ilişkili aterotromboz araştırma için daha uygun olduğunu. Farklı damarların erişilebilirlik de trombüs gelişimini ölçmek için kullanılan bir yöntem belirler. Örneğin, mezenterik damarlar intravital mikroskopik gözlem ve trombüs oluşumu dinamikleri çalışması için bu model de uygun hale erişmek kolaydır. Karotis arter daha az erişilebilir ama sağlayan kan akımı ölçümleri daha büyük ve tıkayıcı trombozu incelemek için mükemmel bir model oluşturabilir.
ferrik klorür trombozu modeli bu patolojinin anlayışında muazzam bir ilerleme sağlamıştır. Bu tromboz oluşumunun 18,19 von Willebrand faktör rolü üzerinde duruluyor birçok çalışmada kullanılmıştır. Genetik modi ile birliktenağı teknikleri, bu trombotik bozukluklar dahil birçok spesifik genin belirlenmesini sağladı. Lamrani ve diğ. Örneğin JAK2 V617F geninin bir knock-istikrarsız pıhtı 20 hızlanan oluşumu ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Zhang ve ark. P2Y12 trombosit reseptörü fizyolojik ima incelendi ve trombositler özel olarak bu reseptörü aşırı ifade eden transgenik fareler, sadece, FeCl3 21 yaralı mezenterik arter içinde daha hızlı ve kararlı bir trombüs oluşumunu gösterildi olduğunu göstermiştir. doku-tipi plazminojen aktivatörü (tPA) ve fibrin bozunma süreci ürokinaz tipi plazminojen aktivatörü (uPA) önemli bir rol de bu yöntemle 22 olarak araştırılmıştır. Bundan başka, bu model, aynı zamanda, in vivo olarak pek çok yeni ilaçların fibrinolitik kapasiteleri test basit ve doğru bir şekilde sağlar. Örneğin, Wang ve diğ. Th Bu model kullanmışaktive trombositler 23 karşı hedeflenen yeni rekombinant plazminojen aktivatörü e preklinik doğrulama. Bu yöntem aynı zamanda kene, vampir yarasalar ve sivrisinek tükürük ya da hedefin 24-27 spesifik tanımlama ile yılan zehirinden izole terapötik proteinlerin doğrulama sağladı. Bu örnekler, ferrik klorür modelinin çok yönlülüğünü göstermektedir. Bu yazıda iki yöntem üzerinde durulacak ve iki farklı damar tipine demir klorür kaynaklı tromboz çalışma; mezenterik damar ve karotid arter.
Protocol
Representative Results
Discussion
ferrik klorür trombozu modeli mükemmel bir araştırma aracıdır. Bu çalışmada gösterildiği gibi, uygulanması son derece kolay ve intravital mikroskobiyle veya doppler akış ölçer ile kombinasyon halinde kullanıldığında, bu trombus oluşumu için iyi bir gerçek zamanlı izlenmesini sağlar. Zaman pozlama ve FeCl3 konsantrasyonu ayarlanması, aynı zamanda tıkayıcı-olmayan ya da tıkayıcı ya trombüs üretmek için imkan sunuyor.
Bununla birlikte, bu yöntem, …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar NHMRC ve NHF teknik Joy Yao Dr. Karen Alt destek yanı sıra, fon kabul etmek istiyorum.
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 |
References
- Leadley, R. J., Chi, L., Rebello, S. S., Gagnon, A. Contribution of in vivo models of thrombosis to the discovery and development of novel antithrombotic agents. J Pharmacol Toxicol Methods. 43 (2), 101-116 (2000).
- Johnson, G. J., Griggs, T. R., Badimon, L. The utility of animal models in the preclinical study of interventions to prevent human coronary artery restenosis: analysis and recommendations. On behalf of the Subcommittee on Animal, Cellular and Molecular Models of Thrombosis and Haemostasis of the Scientific and Standardization Committee of the International Society on Thrombosis and Haemostasis. Thromb Haemost. 81 (5), 835-843 (1999).
- Day, S. M., Reeve, J. L., Myers, D. D., Fay, W. P. Murine thrombosis models. Thromb Haemost. 92 (3), 486-494 (2004).
- Sachs, U. J. H., Nieswandt, B. In vivo thrombus formation in murine models. Circ Res. 100 (7), 979-991 (2007).
- Furie, B., Furie, B. C. Mechanisms of thrombus formation. N Engl J Med. 359 (9), 938-949 (2008).
- Pierangeli, S. S., Liu, X. W., Barker, J. H., Anderson, G., Harris, E. N. Induction of thrombosis in a mouse model by IgG, IgM and IgA immunoglobulins from patients with the antiphospholipid syndrome. Thromb Haemost. 74 (5), 1361-1367 (1995).
- Kikuchi, S., Umemura, K., Kondo, K., Saniabadi, A. R., Nakashima, M. Photochemically induced endothelial injury in the mouse as a screening model for inhibitors of vascular intimal thickening. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 18 (7), 1069-1078 (1998).
- Rosen, E. D., Raymond, S., et al. Laser-induced noninvasive vascular injury models in mice generate platelet- and coagulation-dependent thrombi. Am J Pathol. 158, 1613-1622 (2001).
- Kurz, K. D., Main, B. W., Sandusky, G. E. Rat model of arterial thrombosis induced by ferric chloride. Thromb Res. 60 (4), 269-280 (1990).
- Eckly, A., Hechler, B., et al. Mechanisms underlying FeCl3-induced arterial thrombosis. J Thromb Haemost. 9 (4), 779-789 (2011).
- Darbousset, R., et al. Involvement of neutrophils in thrombus formation in living mice. Pathol Biol (Paris). 62 (1), 1-9 (2014).
- Denis, C., Methia, N., et al. A mouse model of severe von Willebrand disease: defects in hemostasis and thrombosis). Proc Natl Acad Sci U S A. 95 (16), 9524-9529 (1998).
- Wang, X., Hagemeyer, C. E., et al. Novel single-chain antibody-targeted microbubbles for molecular ultrasound imaging of thrombosis: validation of a unique noninvasive method for rapid and sensitive detection of thrombi and monitoring of success or failure of thrombolysis in mice. Circulation. 125 (25), 3117-3126 (2012).
- Wang, X., Smith, P. L., Hsu, M. -. Y., Ogletree, M. L., Schumacher, W. A. Murine model of ferric chloride-induced vena cava thrombosis: evidence for effect of potato carboxypeptidase inhibitor. J Thromb Haemost. 4 (2), 403-410 (2006).
- Karatas, H., Erdener, S. E., et al. Thrombotic distal middle cerebral artery occlusion produced by topical FeCl(3) application: a novel model suitable for intravital microscopy and thrombolysis studies. J Cereb Blood Flow Metab. 31 (6), 1452-1460 (2011).
- Jirousková, M., Chereshnev, I., Väänänen, H., Degen, J. L., Coller, B. S. Antibody blockade or mutation of the fibrinogen gamma-chain C-terminus is more effective in inhibiting murine arterial thrombus formation than complete absence of fibrinogen. Blood. 103 (6), 1995-2002 (2004).
- Dubois, C., Panicot-Dubois, L., Merrill-Skoloff, G., Furie, B., Furie, B. C. Glycoprotein VI-dependent and -independent pathways of thrombus formation in vivo. Blood. 107 (10), 3902-3906 (2006).
- Navarrete, A. -. M., Casari, C., et al. A murine model to characterize the antithrombotic effect of molecules targeting human von Willebrand factor. Blood. 120 (13), 2723-2732 (2012).
- Rayes, J., Hollestelle, M. J., et al. Mutation and ADAMTS13-dependent modulation of disease severity in a mouse model for von Willebrand disease type 2B. Blood. 115 (23), 4870-4877 (2010).
- Lamrani, L., Lacout, C., et al. Hemostatic disorders in a JAK2V617F-driven mouse model of myeloproliferative neoplasm. Blood. 124 (7), 1136-1145 (2014).
- Zhang, Y., Ye, J., et al. Increased platelet activation and thrombosis in transgenic mice expressing constitutively active P2Y12. J Thromb Haemost. 10 (10), 2149-2157 (2012).
- Schäfer, K., Konstantinides, S., et al. Different mechanisms of increased luminal stenosis after arterial injury in mice deficient for urokinase- or tissue-type plasminogen activator. Circulation. 106 (14), 1847-1852 (2002).
- Wang, X., Palasubramaniam, J., et al. Towards effective and safe thrombolysis and thromboprophylaxis: preclinical testing of a novel antibody-targeted recombinant plasminogen activator directed against activated platelets. Circ Res. 114 (7), 1083-1093 (2014).
- Decrem, Y., et al. Ir-CPI, a coagulation contact phase inhibitor from the tick Ixodes ricinus, inhibits thrombus formation without impairing hemostasis. J Exp Med. 206 (11), 2381-2395 (2009).
- Ma, D., et al. Desmolaris, a novel factor XIa anticoagulant from the salivary gland of the vampire bat (Desmodus rotundus) inhibits inflammation and thrombosis in vivo. Blood. 122 (25), 4094-4106 (2013).
- Lei, X., et al. Anfibatide, a novel GPIb complex antagonist, inhibits platelet adhesion and thrombus formation in vitro and in vivo in murine models of thrombosis. Thromb Haemost. 111 (2), 279-289 (2014).
- Waisberg, M., et al. Plasmodium falciparum infection induces expression of a mosquito salivary protein (Agaphelin) that targets neutrophil function and inhibits thrombosis without impairing hemostasis. PLoS Pathog. 10 (9), e1004338 (2014).
- Owens, A. P., Lu, Y., Whinna, H. C., Gachet, C., Fay, W. P., Mackman, N. Towards a standardization of the murine ferric chloride-induced carotid arterial thrombosis model. J Thromb Haemost. 9 (9), 1862-1863 (2011).
- Wang, X., Xu, L. An optimized murine model of ferric chloride-induced arterial thrombosis for thrombosis research. Thromb Res. 115 (1-2), 95-100 (2005).
- Tseng, M. T., Dozier, A., Haribabu, B., Graham, U. M. Transendothelial migration of ferric ion in FeCl3 injured murine common carotid artery. Thromb Res. 118 (2), 275-280 (2006).
- Bonnard, T., et al. Leukocyte mimetic polysaccharide microparticles tracked in vivo on activated endothelium and in abdominal aortic aneurysm. Acta Biomater. 10 (8), 3535-3545 (2014).
- Boulaftali, Y., Lamrani, L., et al. The mouse dorsal skinfold chamber as a model for the study of thrombolysis by intravital microscopy. Thromb Haemost. 107 (5), 962-971 (2012).
- Konstantinides, S., Schäfer, K., Thinnes, T., Loskutoff, D. J. Plasminogen activator inhibitor-1 and its cofactor vitronectin stabilize arterial thrombi after vascular injury in mice. Circulation. 103 (4), 576-583 (2001).
- Li, W., McIntyre, T. M., Silverstein, R. L. Ferric chloride-induced murine carotid arterial injury: A model of redox pathology. Redox Biol. 1 (1), 50-55 (2013).
