Waiting
Login processing...

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

Medicine

가속된 동맥 경화의 토끼 모델: 장 골 동맥 풍선 상해의 방법 론 적 관점

Published: October 3, 2017 doi: 10.3791/55295
* These authors contributed equally

Summary

동맥 경화 증의 동물 모델 메커니즘을 이해 하 고 패 개발 또는 파열, 산업화 된 세계에서 죽음의 주요 원인이 방지 하기 위해 새로운 접근을 조사 하기 위해 필수적입니다. 이 프로토콜 풍선 부상과 콜레스테롤 풍부한 다이어트의 조합을 사용 하 여 토끼 장 골 동맥에 동맥 경 화성 플 라크를 유도.

Abstract

급성 관상 동맥 증후군 관상동맥 폐색 동맥 경 화성 플 라크 개발 및 파열에서에서 유래한 공업화 한 세계에서 사망의 주요 원인입니다. 뉴질랜드 화이트 (NZW) 토끼는 동맥 경화 증의 연구를 위한 동물 모델로 서 널리 사용 됩니다. 그들은 개발 atherogenic 다이어트; 먹 일 때 자연 스러운 병 변 그러나,이 4-8 개월의 긴 시간이 필요합니다. 더욱 강화 하 고 가속 atherogenesis, atherogenic 다이어트와 기계적 내 피 상해는 종종 사용 됩니다. 유도 하는 토끼의 동맥 경 화성 플 라크에 대 한 제시 절차 atherogenic 다이어트 먹이 NZW 토끼의 왼쪽된 장 골 동맥에 피를 방해 하는 풍선 카 테 터를 사용 합니다. 풍선 카 테 터로 인 한 이러한 기계적 손상 시간 종속 방식에서 neointimal 지질 축적을 시작 하는 염증 성 반응의 사슬을 유도 합니다. 동맥 경 화성 플 라크 풍선 부상 쇼 neointimal 두껍게 광범위 한 지질 침투와 높은 평활 근 셀 내용, 대 식 세포의 존재에 따라 거품 세포 파생. 이 기술은 간단 하 고, 재현 고 제어 길이 장 골 동맥 내 플 라크를 생성 한다. 모든 절차는 20-30 분 이내 완료 됩니다. 절차는 낮은 사망률과 안전 하며 또한 상당한 내 병 변 취득에 높은 성공. 풍선 카 테 터의 절차 2 주 이내에 동맥 경화 동맥 상해 결과 유도 한다. 질병 병리학을 조사를 위해이 모델을 사용할 수 있습니다 진단 이미징 새로운 치료 전략을 평가 하 고.

Introduction

취약 한 동맥 경 화성 플 라크의 파열1선진국 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 지난 수 십년 동안 연구 패 진행에 관련 된 여러 분자 및 세포 메커니즘을 펼쳐는, 뿐만 아니라 질병 진행의 복잡 한 메커니즘을 해명 뿐만 아니라 새로운 테스트 노력 필요 아직도 계속 치료 접근 한다. 여러 동물 모델 연구는 동맥 경화를 제안 되었습니다. 유전자 조작, 콜레스테롤 먹이 또는 기계적 피 상해는 쥐, 토끼 또는 minipigs를 포함 하 여 동맥 경화의 가장 동물 모델에서 공유 하는 표준 전략. 이러한 가운데, NZW 토끼에 민감합니다 콜레스테롤 다이어트 동안 정상적인 쥐와 생쥐 마음이 크게 식이 콜레스테롤2,,34를 흡수 하지 않습니다. 토끼는 저절로 대동맥 병 변 세포 콜레스테롤 풍부한 다이어트5,6먹 일 때 일부 섬유 구성 요소와 함께 풍부한 개발. 그러나, 동맥 경 화성 plaquesby 콜레스테롤 다이어트 혼자6,7 먹이 유도 하기 위해 4-8 개월의 긴 준비 시간 실험 설정의 대부분을 위한 주요 결점은. 상대적으로 짧은 시간에 병 변을 유발에 대 한 추구, 높은 콜레스테롤 다이어트와 풍선 상해의 조합 Baumgarter 및 Studer8에 의해 개발 되었습니다. 이 기술은의 전반적인 목표는 2 주 이내에 콜레스테롤 토끼에 거품 세포 (인간에서 지방 조 흔과 유사)의 구성 된 동맥 경 화성 플 라크를 유도 하는 것입니다. 현재 기술 NZW 노인 토끼의 장 골 동맥으로 고급 풍선 카 테 터를 사용 하 여 Baumgarter의 방법에 따라 동맥 벽 상해의 절차를 설명 합니다.

콜레스테롤 풍부한 음식과 함께 부상 풍선 유도 드 endothelialization에서 동맥 경화 이어질 것입니다. 풍선 부상 동맥 경 화성 병 변 형성을 촉진 하 고 균일 한 크기와 분포의 플 라크를 생성 합니다. 내 두껍게 상해 다음 몇 일 이내에 시간과 내 세포 침투 시작의 기간 동안 증가 합니다. 상당한 대 식 세포와 지방 줄무늬 풍선 상해의 7-10 일 후에 나타나기 시작 하 고 미국 심장 협회에서 분류에 따라 병 변의 유형 II로 표시 됩니다. 토끼 풍선 부상은 종종 플 라크 구성 공부 대동맥에서 수행 됩니다. Neointimal 내 피 세포 접착 분자의 높은 수준의 표현. 플 라크 중간 절 개 및 adventitial 변화에 연관 됩니다. 동맥 경 화성 병 변 지질, 확산 부드러운 근육 세포 (SMCs), 교원 질 섬유 및 재생성된 endothelium 아래에 축적 하 고 자연에서 주로 유형 II는 염증 세포의 구성 됩니다. 토끼 플 라크의 토폴로지 배포 원칙에 인간 aortas 9,10 에 보고 유사 했다, 대동맥 장 골 동맥에 비해 크기가 큰 큰 길이에서 플 라크를 생산할 것 이라고. 그러나, 토끼에 있는 아 테 롬의 사이트로 장 골 동맥을 사용 하 여의 주요 장점은 접근, 인간 관상 동맥11, 균일 한 병 변 개발12, 높은 조직 요소 근육 콘텐츠에서 유사성은 활동13 그리고 형태학 및 angiographic 끝점을 상업적으로 제조 된 소자의 평가 허용 하는 인간의 관상 동맥에 비해 일관 된 배 차원. 침략과 비-침략 적 방법 살아있는 동물에서 토끼 장 골 동맥에 플 라크를 분석 조사 있다. 이전 보고서 자기 공명 또한 2.35 테슬라 미스터 시스템 14 의 도움으로 (MRI를) 영상 사용 설명, 혈관 내 초음파 (IVUS) 또는 광학 일관성 단층 촬영 (OCT) 카 적당 수 이미지에 적용 토끼 장 골 동맥에 동맥 경 화성 플 라크입니다. 장 골 동맥은 초음파 이미징 고해상도 진단법을 사용 하는 경우 그리고 대동맥이 기술 또한 탐험 수 있습니다.

지난 10 년간에서이 토끼 모델 풍선 부상의 더욱 패 진행15, 플 라크 회귀16의 메커니즘을 이해 하 있었습니다. 새로운 치료제 스타 틴, 표준 antiplatelet 에이전트, 항 산화 제17,18 everolimus 같은 약물 방출 스 텐트 등의 영향을 연구 하는 모델 사용 되었습니다 또한, 또는 zotarolimus 방출 스텐19,20 neointimal 두껍게. 이 모델은 또한 혈관 내 영상 카 테 터21이미징 근 적외선 형광의 조사에 사용 되었습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

이 실험 프로토콜 Cantonal 수의 사무실, Fribourg는 스위스 연방 수의 사무실, 스위스 (FR 2015/58)에 의해 승인 되었습니다.

참고: 남성 NZW 토끼 2.8 3.2 k g 사이 무게 사용 되었다. 동물 (12 h 빛 및 어두운 주기, ad libitum 물과 식량 제공) 기존의 조건 하에서 보관 되어 있었다. 풍선 노출 전에 동물 1 주 동안 그들은 정상적인 차 다이어트 지 루 했다에 대 한 acclimated 했다. 순응의 1 주 후 토끼 높은 지방 (8.6%)의 구성 하는 atherogenic 다이어트에 전환 했다 하 고 포화 지방산 205 mg/kg (1%) 콜레스테롤 다이어트 전체 연구 기간에 대 한. 왼쪽 장 골 동맥에서 풍선 손상 다이어트 개시 후 1 주 수행 및 동물 풍선 부상 4 주 또는 2 주 후 희생 되었다.

1. 수술 전 절차

  1. 유리 구슬 소독 기 또는 다른 적합 한 악기와 함께 사용 하기 전에 모든 수술 기구를 소독.
  2. 준비 풍선 카 테 터 어셈블리를 확인 하 고.
    1. 첨부 1 mL luer 잠금 주사기 luer 잠금 부분 풍선 카 테 터의 정상적인 염 분으로 가득합니다. 신중 하 게 덫을 놓은 공기의 부재에 대 한 모니터링 합니다. 누수를 확인 하 고 주사기의 플런저를 눌러 적절 한 풍선 인플레이션 확인.
  3. 토끼의 무게 및 37 thermopad 설정 ° c.
  4. Buprenorphine 솔루션을 사용 하 여 0.3 밀리 그램의 농도에 / ml. 0.01 mg/kg의 복용량을 피하 주사 하.
  5. Anesthetize 10-15 분에 대 한 유도 실에서 5 L/분 O 2와 5 %isoflurane 토끼
  6. 외과 플랫폼에 계속 생리대에 마 취 토끼를 놓습니다. 패치 및 온도, 호흡, 심전도 모니터링 하는 클립.
  7. 적합 한 마 취 기계에 연결 된 얼굴 마스크를 토끼의 주 둥이 연결 합니다. 마 취와 isoflurane 2.5 L/min O 2 (4.0%)를 유지 합니다. 적절 한 anesthetization (개 그, pinnae 반사의 손실 및 근육의 부족으로 표시)를 확인 하십시오.
  8. 안과 연 고는 각 막 건조 하지 않도록 두 눈에 적용 됩니다. 노출만 더 낮은 사지와 토끼를 메 마른 외과 시트와 함께 드러 워 진.

2. 수술 프로토콜

  1. 동물 발기를 사용 하 여 무릎 관절 바로 아래 복 부 영역에서 제거.
  2. 적당 한 살 균 제는 피부를 청소 하 고 느슨한 머리를 제거 하는 영역을 면봉.
  3. Saphenous 동맥을 찾아서 메스를 사용 하 여 길이에 약 1.5 ㎝의 작은 피부 절 개를 하 게.
  4. 대 퇴 정 맥, 대 퇴 신경 손상 없이 작은 곡선된 겸 자도 saphenous 동맥의 작은 부분을 노출.
  5. Saphenous 동맥 아래 두 개의 느슨한 합자 루프 (5-0 실크) 놓고 한 합자 루프는 동맥의 말 초 끝을 묶어. 장 골 동맥에서 혈액의 흐름을 막으려고 합자 위에 microvascular 클램프 장소.
  6. Papaverine 동맥 팽창 하 고 vasospasm을 방지 하기 위해 한 방울 몸에 붙이기도 적용.
  7. 묶인된 합자의 도움으로 saphenous 동맥을 올리고 확인 작은 arteriotomy 절 개는 24를 사용 하 여 게이지 바늘.
  8. 미세 집게와 절 개 플랩 상승 하 고 천천히 동맥의 루멘으로 정 맥 선택 또는 지도 바늘을 삽입.
  9. Saphenous 동맥에 2 프랑스어 Fogarty 동맥 embolectomy 카 테 터를 삽입합니다. 정 맥 선택 및 microvascular 클램프 제거.
  10. 6 마크 (20-25 cm)에 해당 하는 위치 약까지 카 테 터를 미리 장 골 분기점 위에 2-5 cm.
  11. 1 mL 주사기를 사용 하 여 0.1 mL 정상적인 염 분 또는 6의 공칭 압력에서 풍선을 부 풀 려 16 , 22에 설명 된 대로 규제 수동 공기 펌프를 사용 하 여 atm.
  12. 집게와 풍선 카 테 터를 누른 테 회전 하는 동안 삽입 지점 장 골 arterytoward 통해 6 cm에 의해 다시 끕니다.
  13. 주사기의 플런저를 후퇴 하 여 풍선을 수축.
  14. 완료 내 피 노출 되도록 단계 2.10 2.13 세 번 반복.
  15. 카 테 터를 제거 하 고 출혈을 멈추게 하는 arteriotomy 사이트의 바로 위에 합자 루프를 즉시 넥타이.
  16. 상처 주위 적합 한 살 균 모두를 적용 하 고 혈 병을 떨어져 면봉. 5-0 봉합, 피부 절 개를 닫고 povidone-요오드 솔루션 수술 사이트 소독.
  17. 2.1에 2.16는 contralateral에 장 골 새로운 카 테 터를 사용 하 여 단계를 반복 하십시오.
  18. 눈에서 안과 연 고를 면봉.

3. 수술 치료

  1. sulfadoxine 관리 40 mg/kg 및 trimethoprim 8 mg/kg 또는 다른 적합 한 항생제는 수술 직후.
  2. 마 취 회복 기간 동안 깨끗 한 압력가 감 금 소에 열 패드를 통해 토끼를 유지.
  3. 모니터링 패치 및 클립 제거.
  4. 복구 후 자신의 집 새를 토끼를 반환. 주사 피하 buprenorphine 0.05-0.1 mg/kg 게시물-operatively 48 헤 또 다른 2 주 또는 4 주에 대 한 계속 atherogenic 다이어트에 대 한 모든 6-12 h.

4. 조직 수확 및 분석의 패 구성

  1. 2 주 (초기 얇은 패)에 대 한 풍선 상해의 3 주 후, 위에서 설명한 대로 isoflurane 비슷한 방식으로 사용 하 여 토끼 anesthetize.
  2. 흉 강 열고 intracardial exsanguination에 의해 토끼를 안락사.
  3. 23에 설명 된 대로 장 골 동맥을 분리.
    1. 짧게, 복 부를 열고는 retroperitoneum 노출. 장 골 분기점 쪽으로 대동맥을 추적 하 고 분기점 위에 그것을 넥타이. 조심 스럽게 노출 하 고 격리 두 장 골 동맥 주위 조직을 제거.
  4. Dissect 두 장 골 동맥과 버퍼링 차가운 인산 염에 그들을 담가. 집게의 도움으로 혈전을 제거 합니다. 각 장 골 동맥 characterise 걸쳐 동맥 플 라크의 두께를 4-6 세그먼트로 분할.
  5. 즉시 형 최적의 절삭 온도 화합물, 포함 된 스냅-동결 액체 질소를 사용 하 여 동맥 세그먼트를 포함 하 고-70 ° C. 준비 5 µ m 24에 설명 된 대로 cryostat를 사용 하 여 두꺼운 섹션에서 그것을 유지.
  6. 수행 조직학, 면역 형광 검사 또는 10 , 25에 설명 된 대로 morphometry, 플 라크 지질 및 세포질 내용에 대 한 얼룩 immunohistochemical.
    참고: 짧게, 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)와 동맥 섹션 린스 하 고 0.2%를 사용 하 여 permeabilize 트리톤. PBS 가진 섹션 린스를 안티 α-SM 걸 (1: 200) 또는 RAM11 항 체 (1: 200) 37 ° C에서 1 시간에 대 한 섹션 2% 소 혈 청 알 부 민 30 분 품에 대 한 비 특정 사이트를 차단 합니다. PBS 가진 섹션 린스 하 고 PBS 37 ° C. 씻어 다시 30 분에 대 한 적절 한 이차 항 체와 그들을 품 어 Hoechst 추가 (5 µ g/mL) 10 분 핵 감지.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

장 골 동맥의 풍선 부상 합병증 (그림 1) 없이 성공적으로 수행 되었다. 총 수술 시간 30 분 부상에 대 한 20에서 배열 했다 수행 하나의 장 골 동맥, 및 두 동맥에 대 한 35 ~ 45 분. 토끼 풍선 부상 후 1 시간 이내 복구. 모든 동물 상당한 체중 감소 없이 건강 한 나타났다. 아니 감염, 부 종 또는 동맥 혈전 증 발생 했습니다. 상처 영역 봉합 사이트에서 몇 가지 가벼운 섬유 증 외 정상적 이었다. Atherogenic 다이어트 먹이의 4 주, 다음 토끼 전시 콜레스테롤 혈 증 44 ±의 18 m m/l.

그림 2A, 그림 2E, 그리고 그림 2I 표시 오른쪽 손상 되지 않은 장 골 동맥 (풍선 부상 대상이 되지) 정상적인 모습. (그림 2그림 3) 2 주에 동맥 경 화성 플 라크의 개발으로 이어지는 혈관 벽의 구조 변경으로 풍선 부상과 콜레스테롤 dietresulted의 조합입니다. 손상 되지 않은 및 풍선 부상된 장 골 동맥에 대 한 같은 동물에서 분리 했다. 트리거 이벤트로 풍선 부상으로 증식 혈관 응답 결과 광범위 한 지질 침투 (8.7 ± 1.7% 지질 지역) (그림 2그림 3), 부드러운 근육 세포 마이그레이션 및 확산 (그림 4), 또한 (그림 3) 관찰 2 intima-미디어 두께 비율 (1.5 ± 0.2), 그리고 플 라크 지역 (0.8 ± 0.2 m m2)에 증가 하는 수 반하는 선도 하는 대 식 세포 (그림 4)의 채용 감소 루멘 지역 (1.4 ± 0.2 m m2)으로 주 후 풍선 부상. RAM-11는 특별히 토끼 대 식 세포의 세포질에 대 한 대상으로 단일 클론 항 체 이다. Α-SM 걸 근육 걸 하 고 혈관에 혈관 부드러운 근육 세포와 반응 합니다. 이 항 체 이전 대 식 세포 및 토끼의 내 병 변에서 부드러운 근육 세포 연구에 사용 되었습니다. 이러한 변화 진화를 계속 시간과 intima 미디어 두께 (2.6 ± 0.2) 비율과 luminal 축소 (0.7 ± 0.1 m m2)에 더 증가 (그림 2그림 3) 풍선 부상 후 4 주를 지적 했다. 이 기술은 시간이 지남에 개발 하 고 2 ~ 4 주 후 공부 했다 동맥 경 화성 플 라크의 강력한 개발을 리드.

Figure 1
그림 1: 패 진행 풍선 부상 다음의 타임 라인을 보여주는 도식 표현. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 풍선 부상 토끼 장 골 동맥에 동맥 경화를 유발. 유엔 부상에서 섹션 스테인드 Movat pentachrome (A D) 되며 오신 (E-H), 기름 빨간 O (L)의 대표 이미지 (A, E, 난), 2 주 게시물 풍선 부상 (B, F, J) (n = 5) 4 주 게시 풍선 부상 (C, G, K) (n = 3) atherogenic 다이어트의 장 골 동맥 세그먼트 먹이 NZW 토끼. D, H 및 L에 대 한 눈금 막대는 100 µ m. 눈금 막대 다른 이미지에 대 한 = 500 µ m. Labelled B는 이미지에서 루멘, intima, IEL (내부 탄력 있는 lamina)와 장 (외부 탄력 있는 lamina) 어. 미디어는 IEL와 장 어 사이 지역 이다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 플 라크의 형태학 분석. 풍선 2 동맥을 부상 분산형 플롯 쇼 intima 미디어 두께 비율, 플 라크 지역, 루멘 지역 및 취소 부상된 제어에서 장 골 동맥 단원의 % 기름 빨간 O 긍정적인 지역, (n = 5) 4 주 (n = 3). 데이터 평균 ± sd.로 표시 됩니다 * p < 0.05 유엔 부상된 동맥, #p < 0.05 4 주 게시물 풍선 부상. 노스다코타를 발견 하지 나타냅니다. 플 라크 지역 O 긍정적인 지역 전체 횡단면 용기 벽 지역의 %를 나타내는 빨간 기름 동안 IEL 지역에서 루멘 영역을 빼서 계산 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: 플 라크 구성의 Immunohistochemical 분석. 대표 이미지 보여주는 α-부드러운 근육 말라 (레드) (A-D)와 대 식 세포 (RAM 11) 긍정적인 세포 (레드) (E-F). 오른쪽 패널 Hoechst (파란색)와 엘라 스 틴 (녹색) 각 병합 된 이미지를 표시합니다. 눈금 막대 = 100 µ m. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

토끼 장 골 동맥 경화 모델은 아 테 롬 연구에서 널리 이용 된다. 이 프로토콜은 토끼 빠르게 자발적인 병 변만 콜레스테롤 다이어트와 함께 개발에 비해 더 심각 하 고 고급 패 개발. 중요 한 것은, 동물 수술에서 신속 하 게 복구합니다.

Atherogenesis 위한 주요 자극은 endothelium 부상 하 고 혈관 벽26distends 풍선 카 테 터로 인 한 기계적 손상 이다. 이 이렇게 대 식 세포 신규 모집 및 지질 축적 때 hypercholestorolemic 다이어트, 혈관 평활 근 세포 이동과 확산, 향상 된 매트릭스와 관련 된 염증으로 특징 개장 응답 유도 합성, 고 시간 종속 패션15,16에 침략 neointima의 설립. 풍선 카 테 터 삽입 절차의 가장 중요 한 부분입니다. 강제로 삽입 풍선 피하기 위해 주의 행사 해야 합니다. 일반적인 장 골 동맥에 액세스 하려면 주변 saphenous 동맥의 사용 기술을 단순화 합니다. 장 골 동맥 경 동맥 컷-다운 앞에서 설명한27,28을 통해 액세스할 수 있습니다. 그러나, 장 골 동맥 경 동맥을 통해 평가 높은 정도의 수술 전문 및 제품은 단위 등 추가 장비 필요 합니다. 그것은 또한 치명적인 출혈29에 지도 하는 경 정 맥에 부상 같은 절차 관련 합병증에 연관 된다. 국 소 vasodilator papaverine 등의 사용 배 팽창 하 여 풍선 카 테 터30에 대 한 동맥 벽의 저항을 줄일 수 있습니다. 인플레이션 압력과 풍선 크기가 neointimal 형성31에 직접 연결을가지고 신중 하 게 고려 되어야 한다. 원하는 수준 보다 더 높은 학위에 풍선의 과도 팽창 혈관 벽의 파열 될 수 있습니다. 이 혈액과 강력한 혈전 형성 두와 외부 표면26루멘에서의 누수 될 수 있습니다.

동물 풍선 부상 그 내 피 부상 되도록 이전 1 또는 2 주에 대 한 풍부한 다이어트 콜레스테롤 설정에서 발생 하는 지질을 먹이 해야 합니다. 그것은 또한 새로운 다이어트에 적응 하는 동물을 돕는다. 이 기술은 유도 토끼에 고급 패, 비록는 플 라크의 형태로 그에 관찰 된 인간에서 다릅니다. 자발적인 인간의 병 변 그대로 내부 탄성 층32하위 내 피 지역으로 제한 됩니다. 여기, 연구 실시 4 주 보였다 아무 거리 코어까지. 동맥 경 화성 병 변 비슷한 상당한 대 식 세포 침투와 지방 조 흔 남아 있습니다.

많은 작고 큰 동물 모델 atherogenesis6를 이해 하는 데 사용 되었습니다. 풍선 부상 토끼 장 골 동맥 모델은 새로운 치료, 새로운 약물 전달 시스템, 플 라크 진화 및 이미징10,,3233의 효과 연구에 사용 되었습니다. 단일 또는 여러 풍선 injurieshave 장 골 동맥34,35, 경 동맥36,37, 그리고 대동맥10,38에서 수행 되었습니다. 경 동맥의 사용에 비해 제시 방법의 장점은 큰 플 라크 볼륨 및 두께의 개발입니다. 또한, contralateral 장 골 수 제어로 사용할 수 및 따라서29간 동물 다양성 감소 시킨다. 토끼 장 골 동맥의 풍선 부상 여기 설명 하는 방법을 사용 하는 안전 하 고 쉽게 수행할 수 있습니다. 플 라크 시간 종속 방식에서 개발 하 고 동맥의 길이 걸쳐 균일입니다. 다른 동맥 경 화성 토끼 모델 또한 와타나베 상속 hyperlipidemic (WHHL) 모델, 저밀도 지 단백질 수용 체 결핍 된 유전자 변형된 동물 모델 같은 개발 되었습니다. 풍선 손상 모델 WHLL 토끼 정의 사이트에서 병 변 생산에 적용할 수 있습니다.

토끼 장 골 동맥과 인간의 관상 동맥 플 라크의 차이점을 확인 하 고 있습니다. 사실, 몇 가지 절차 고급 동맥 경 화성 병 변을 개발 하 고 인간39에 관측 된 플 라크 파열의 모델을 만드는 데 시도에 설립 되었습니다. 예를 들어, 불안정 플 라크 형성 토끼 풍선 부상16수술 8 주 후 콜레스테롤 다이어트를 제거 하 여 유도 했다. 다른 수정된 절차 러셀의 바이퍼 독10 등 후속 반복된 풍선 부상40약리 트리거를 사용 하 여 플 라크 파열의 메커니즘, 동맥 경 화성에 thrombogenesis 및 혈전 증가 평가 하 선박입니다. 러셀의 바이퍼 독 응고 캐스케이드 혈전 증에 지도 활성화 하는 프로 테아 제를 포함 되어 있습니다. 트 롬 빈 패 조직 요인40여 세대에 반복된 풍선 부상 결과. 그것은 토끼 모델을 포함 하 여 동물 모델 결과 인 간에 게 완벽 하 게 추정 하지 않을 수 있습니다 주목 해야한다. 그러나, 이러한 모델 평가 하 고 새로운 약리 개입의 효능을 비교에 대 한 유용한 도구를 수 있습니다. 주의 extrapolations 병 인, 이상, 그리고 인간의 동맥 경화 증의 치료에 대 한 지식을 넓힐 수 콜레스테롤 혈 증 및 패 구성의 정도 관하여 이루어져야 합니다. 모델 제시 여기 패 진화에 관련 된 메커니즘을 연구 하 고 새로운 항 동맥 경 화성 치료 패 안정화/회귀 향한 감독의 효과 조사 하는 데 도움이.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자 아무 경쟁 금융 관심사를 선언합니다.

Acknowledgments

이 작품은 스위스 국립 과학 재단 부여 150271에 의해 지원 되었다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
New Zealand White rabbits Charles River laboratories,France Cre:KBL(NZW)
Cholesterol rich diet Ssniff spezialdiäten Ssniff EF K High Fat and Cholesterol
Glass bead sterilizer-Germinator 500 VWR, Leicestershire, UK 101326-488
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French Edwards Lifesciences, Switzerland 120602F For single use only
Luer Lock Syringe Becton, Dickinson and Company, USA 309628
Thermopad Type 226 Solis, Switzerland AG 397387
Buprenorphine- Temgesic Reckitt Benckiser AG, Switzerland 7.68042E+12
Isoflurane Piramal Critical Care, Inc, Bethlehem, PA 18017 2667-46-7
Anaesthesia machine-combi-vet Base Anesthesia System Rothacher Medical GmbH, Switzerland CV 30-301-A
Cardell touch veterinary vital signs monitor Midmark, Ohio, USA 8013-001
Ophthalmic ointment-Humigel Virbac, France
Animal hair clippers Aesculap AG, Germany GT420
Disinfectant-Betadine solution MundipharmaMedicalCompany, Switzerland 14671-1203
Dumont #7 Forceps FST Germany 11274-20
Medium and small microscissors Medline International Switzerland Sàrl UC4337
Microvascular clamps FST, Germany 18051-28
Papaverine ESCA chemicals, Switzerland RE 356 803
Vein Pick Harvard Apparatus, Cambridge, UK 72-4169 For single use only
Saline Laboratorium Dr. G. Bichsel AG, , Switzerland 1330055
Polysorb 5-0 suture Covidien AG, Switzerland UL 202 Monofilament
Sulfadoxine and Trimethoprim-Trimethazol Werner Stricker AG, Switzerland Swissmedic Nr. 50'361
Antiseptic- Octenisept Schülke & Mayr AG, Switzerland GTIN: 4032651214068
Phosphate Buffered Saline Roth 1058.1
Isobutanol-2-Methylbutane Sigma-Aldrich, Switzerland M32631-1L
Optimum Cutting Temperature compound-Tissue-Tek VWR Chemicals, Belgium 25608-930
Cryostat Leica, Glattbrugg, Switzerland Leica CM1860 UV
Glass slide- Superfrost Plus Thermo Scientific 4951PLUS4
Mayer's Haematoxylin Sigma-Aldrich, Switzerland MHS32-1L
Eosin 0.5% aq. Sigma-Aldrich, Switzerland HT110232-1L
Oil Red O Sigma-Aldrich, Switzerland O0625-25G
α-smooth muscle actin antibody Abcam, UK. ab7817
Macrophage Clone RAM11 antibody DAKO, Switzerland M063301
Hoechst Abcam, UK. ab145596
Goat polyclonal Secondary Antibody (Chromeo 546) Abcam, UK. ab60316
Alexa Fluor 488/547 Abcam, UK.
Glycergel Mounting Medium, Aqueous DAKO, Switzerland C056330
Hematoxylin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland H3136-25G
Ferric chloride for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 157740-100G
Iodine for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland 207772-100G
Potassium iodide for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 60400-100G-F
Alcian blue for Movat staining Sigma-Aldrich, Switzerland A5268-10G
Strong Ammonia for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 320145-500ML
Brilliant crocein MOO for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 210757-50G
Acid Fuchsin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland F8129-50G
Sodium Thiosulfate for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 72049-250G
Phosphotungstic acid for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 79690-100G
Crocin for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 17304-5G
EUKITT for Movat pentachrome staining Sigma-Aldrich, Switzerland 03989-100ML

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart disease and stroke statistics--2015 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 131, e29-e322 (2015).
  2. Boone, L. R., Brooks, P. A., Niesen, M. I., Ness, G. C. Mechanism of resistance to dietary cholesterol. J Lipids. 2011, 101242 (2011).
  3. Kapourchali, F. R., et al. Animal models of atherosclerosis. World J Clin Cases. 2, 126-132 (2014).
  4. Carter, C. P., Howles, P. N., Hui, D. Y. Genetic variation in cholesterol absorption efficiency among inbred strains of mice. J Nutr. 127, 1344-1348 (1997).
  5. Kolodgie, F. D., et al. Hypercholesterolemia in the rabbit induced by feeding graded amounts of low-level cholesterol. Methodological considerations regarding individual variability in response to dietary cholesterol and development of lesion type. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 16, 1454-1464 (1996).
  6. Singh, V., Tiwari, R. L., Dikshit, M., Barthwal, M. K. Models to study atherosclerosis: a mechanistic insight. Curr Vasc Pharmacol. 7, 75-109 (2009).
  7. Dornas, W. C., Oliveira, T. T., Augusto, L. E., Nagem, T. J. Experimental atherosclerosis in rabbits. Arq Bras Cardiol. 95, 272-278 (2010).
  8. Baumgartner, H. R., Studer, A. [Effects of vascular catheterization in normo- and hypercholesteremic rabbits]. Pathol Microbiol (Basel). 29, 393-405 (1966).
  9. Tanaka, H., et al. Sustained activation of vascular cells and leukocytes in the rabbit aorta after balloon injury. Circulation. 88, 1788-1803 (1993).
  10. Phinikaridou, A., Hallock, K. J., Qiao, Y., Hamilton, J. A. A robust rabbit model of human atherosclerosis and atherothrombosis. J Lipid Res. 50, 787-797 (2009).
  11. Nakazawa, G., et al. Drug-eluting stent safety: findings from preclinical studies. Expert Rev Cardiovasc Ther. 6, 1379-1391 (2008).
  12. Aikawa, M., et al. Lipid lowering by diet reduces matrix metalloproteinase activity and increases collagen content of rabbit atheroma: a potential mechanism of lesion stabilization. Circulation. 97, 2433-2444 (1998).
  13. Jeanpierre, E., et al. Dietary lipid lowering modifies plaque phenotype in rabbit atheroma after angioplasty: a potential role of tissue factor. Circulation. 108, 1740-1745 (2003).
  14. Durand, E., et al. Magnetic resonance imaging of ruptured plaques in the rabbit with ultrasmall superparamagnetic particles of iron oxide. J Vasc Res. 44, 119-128 (2007).
  15. Stadius, M. L., et al. Time course and cellular characteristics of the iliac artery response to acute balloon injury. An angiographic, morphometric, and immunocytochemical analysis in the cholesterol-fed New Zealand white rabbit. Arterioscler Thromb. 12, 1267-1273 (1992).
  16. Khanna, V., et al. Cholesterol diet withdrawal leads to an initial plaque instability and subsequent regression of accelerated iliac artery atherosclerosis in rabbits. PLoS One. 8, e77037 (2013).
  17. Zou, J., et al. Effect of resveratrol on intimal hyperplasia after endothelial denudation in an experimental rabbit model. Life Sci. 68, 153-163 (2000).
  18. Li, M., Zhang, Y., Ren, H., Zhang, Y., Zhu, X. Effect of clopidogrel on the inflammatory progression of early atherosclerosis in rabbits model. Atherosclerosis. 194, 348-356 (2007).
  19. Nakazawa, G., et al. Evaluation of polymer-based comparator drug-eluting stents using a rabbit model of iliac artery atherosclerosis. Circ Cardiovasc Interv. 4, 38-46 (2011).
  20. Van Dyck, C. J., et al. Resolute and Xience V polymer-based drug-eluting stents compared in an atherosclerotic rabbit double injury model. Catheter Cardiovasc Interv. 81, E259-E268 (2013).
  21. Abran, M., et al. Validating a bimodal intravascular ultrasound (IVUS) and near-infrared fluorescence (NIRF) catheter for atherosclerotic plaque detection in rabbits. Biomed Opt Express. 6, 3989-3999 (2015).
  22. Kanamasa, K., et al. Recombinant tissue plasminogen activator prevents intimal hyperplasia after balloon angioplasty in hypercholesterolemic rabbits. Jpn Circ J. 60, 889-894 (1996).
  23. Pai, M., et al. Inhibition of in-stent restenosis in rabbit iliac arteries with photodynamic therapy. Eur J Vasc Endovasc Surg. 30, 573-581 (2005).
  24. Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Cryosectioning tissues. CSH Protoc. 2008, (2008).
  25. Chaytor, A. T., Bakker, L. M., Edwards, D. H., Griffith, T. M. Connexin-mimetic peptides dissociate electrotonic EDHF-type signalling via myoendothelial and smooth muscle gap junctions in the rabbit iliac artery. Br J Pharmacol. 144, 108-114 (2005).
  26. Zhang, W., Trebak, M. Vascular balloon injury and intraluminal administration in rat carotid artery. J Vis Exp. (94), (2014).
  27. Maillard, L., et al. Effect of percutaneous adenovirus-mediated Gax gene delivery to the arterial wall in double-injured atheromatous stented rabbit iliac arteries. Gene Ther. 7, 1353-1361 (2000).
  28. Sharif, F., et al. Gene-eluting stents: adenovirus-mediated delivery of eNOS to the blood vessel wall accelerates re-endothelialization and inhibits restenosis. Mol Ther. 16, 1674-1680 (2008).
  29. Lee, J. M., et al. Development of a rabbit model for a preclinical comparison of coronary stent types in-vivo. Korean Circ J. 43, 713-722 (2013).
  30. Tulis, D. A. Rat carotid artery balloon injury model. Methods Mol Med. 139, 1-30 (2007).
  31. Asada, Y., et al. Effects of inflation pressure of balloon catheter on vascular injuries and subsequent development of intimal hyperplasia in rabbit aorta. Atherosclerosis. 121, 45-53 (1996).
  32. Dornas, W. C., Oliveira, T. T., Augusto, L. E., Nagem, T. J. Experimental atherosclerosis in rabbits. Arq Bras Cardiol. 95, 272-278 (2010).
  33. Waksman, R., et al. PhotoPoint photodynamic therapy promotes stabilization of atherosclerotic plaques and inhibits plaque progression. J Am Coll Cardiol. 52, 1024-1032 (2008).
  34. Fernandez-Parra, R., et al. Pharmacokinetic Study of Paclitaxel Concentration after Drug-Eluting Balloon Angioplasty in the Iliac Artery of Healthy and Atherosclerotic Rabbit Models. J Vasc Interv Radiol. 26, 1380-1387 (2015).
  35. Dussault, S., Dhahri, W., Desjarlais, M., Mathieu, R., Rivard, A. Elsibucol inhibits atherosclerosis following arterial injury: multifunctional effects on cholesterol levels, oxidative stress and inflammation. Atherosclerosis. 237, 194-199 (2014).
  36. Manderson, J. A., Mosse, P. R., Safstrom, J. A., Young, S. B., Campbell, G. R. Balloon catheter injury to rabbit carotid artery. I. Changes in smooth muscle phenotype. Arteriosclerosis. 9, 289-298 (1989).
  37. Miyake, T., et al. Prevention of neointimal formation after angioplasty using nuclear factor-kappaB decoy oligodeoxynucleotide-coated balloon catheter in rabbit model. Circ Cardiovasc Interv. 7, 787-796 (2014).
  38. Fulcher, J., Patel, S., Nicholls, S. J., Bao, S., Celermajer, D. Optical coherence tomography for serial in vivo imaging of aortic plaque in the rabbit: a preliminary experience. Open Heart. 2, e000314 (2015).
  39. Abela, O. G., et al. Plaque Rupture and Thrombosis: the Value of the Atherosclerotic Rabbit Model in Defining the Mechanism. Curr Atheroscler Rep. 18, 29 (2016).
  40. Yamashita, A., Asada, Y. A rabbit model of thrombosis on atherosclerotic lesions. J Biomed Biotechnol. 2011, 424929 (2011).

Tags

의학 문제 128 동맥 경화 장 골 동맥 카 테 터 풍선 부상 내 피 플 라크를 토끼
가속된 동맥 경화의 토끼 모델: 장 골 동맥 풍선 상해의 방법 론 적 관점
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jain, M., Frobert, A., Valentin, J., More

Jain, M., Frobert, A., Valentin, J., Cook, S., Giraud, M. N. The Rabbit Model of Accelerated Atherosclerosis: A Methodological Perspective of the Iliac Artery Balloon Injury. J. Vis. Exp. (128), e55295, doi:10.3791/55295 (2017).

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