Waiting
Login processing...

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

Medicine

Kanin modellen af accelereret åreforkalkning: en metodologisk perspektiv iliaca arterie ballon skade

Published: October 3, 2017 doi: 10.3791/55295
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1
1Cardiology, Department of Medicine, University of Fribourg
* These authors contributed equally

Summary

Dyremodeller for åreforkalkning er vigtigt at forstå mekanismen og undersøge nyere tilgange for at forhindre plak udvikling eller brud, en førende dødsårsag i de industrialiserede verden. Denne protokol bruger en kombination af ballon skade og kolesterol kost til at fremkalde aterosklerotiske plaques i kanin iliaca arterie.

Abstract

Akut koronar syndrom som følge af koronar okklusion efter udvikling af aterosklerotisk plaque og brud er den førende dødsårsag i de industrialiserede verden. New Zealand White (NZW) kaniner er almindeligt anvendt som en dyremodel for studiet af åreforkalkning. De udvikler spontan læsioner når fodret med atherogene kost; Dette kræver imidlertid lang tid på 4-8 måneder. For yderligere at forbedre og fremskynde atherogenesis, er en kombination af atherogene kost og mekaniske endotel skade ofte ansat. Præsenteres proceduren for inducerende aterosklerotiske plaques i kaniner bruger en ballonkateter for at forstyrre endotel i den venstre iliaca arterie i NZW kaniner fodres med atherogene kost. Sådanne mekaniske skader forårsaget af ballonkateter inducerer en kæde af inflammatoriske reaktioner indlede neointimal lipid ophobning i en tid afhænger af mode. Aterosklerotisk plaque efter ballon skade Vis neointimal fortykkelse med omfattende lipid infiltration, høj glat muskel celleindhold og tilstedeværelsen af makrofag afledt skum celler. Denne teknik er enkel, reproducerbare og producerer plak kontrolleret længde i den iliaca arterie. Hele proceduren er afsluttet inden for 20-30 min. Proceduren er sikkert med lav dødelighed og tilbyder også stor succes med at opnå betydelige intima læsioner. Proceduren for ballonkateter induceret arteriel skade resultaterne i åreforkalkning inden for to uger. Denne model kan bruges til at undersøge sygdommen patologi, billeddiagnostik og evaluere nye terapeutiske strategier.

Introduction

Bristning af sårbare aterosklerotiske plaques er en af de førende dødsårsager i den industrialiserede nationer1. Selv om forskning i de seneste årtier har udfoldet adskillige molekylære og cellulære mekanismer involveret i plaque progression, fortsatte indsats er stadig nødvendig ikke kun til at optrævle de komplekse mekanisme for sygdomsprogression, men også at teste nye terapeutiske tilgange. Flere dyremodeller har været foreslået at studere åreforkalkning. Genmanipulation, kolesterol fodring eller mekaniske endotelet skade er de standard strategier deles af de fleste dyremodeller for åreforkalkning herunder mus, kaniner eller minipigs. Blandt disse er NZW kaniner følsomme over for kolesterol kost, mens normale rotter og mus ikke absorberer kolesterol2,3,4betydeligt. Kaniner udvikle spontant aorta læsioner rige i makrofager med nogle fibrøst komponent når fodret med kolesterol kost5,6. Lange forberedende tidspunktet for 4-8 måneder til at fremkalde aterosklerotisk plaquesby fodring kolesterol kost alene6,7 er imidlertid en stor ulempe for de fleste af de eksperimentelle indstillinger. I stræben efter inducerende læsioner i relativt kort tid, er en kombination af høj kolesterol kost og ballon skade blevet udviklet af Baumgarter og Studer8. Det overordnede mål med denne teknik er at fremkalde aterosklerotiske plaques består af skum celler (svarende til fede streak i mennesker) i hypercholesterolemic kaniner inden for 2 uger. Den nuværende teknik beskriver proceduren i arterievæggen skade baseret på Baumgarters metode ved hjælp af en ballonkateter rykkede ind i den iliaca arterie i NZW hypercholesterolemic kaniner.

Sammen med en rig kost, kolesterol, vil skade som følge af ballon induceret nedtrapning endothelialization føre til åreforkalkning. Ballon skade fremskynder dannelsen af aterosklerotiske læsioner, og producerer plak af ensartet størrelse og fordeling. Intima fortykkelse stigninger over en periode af tid og intima celle infiltration starter inden for få dage efter skade. Fede striber med betydelige makrofager begynder at dukke op efter 7-10 dage af ballon skade og er repræsenteret som Type II læsion ifølge klassificeringen af American Heart Association. Ballon skade i kanin er ofte udført i aorta at studere plaque sammensætning. Neointimal endotelet udtrykker høje niveauer af intercellulære vedhæftning molekyle. Plaques er forbundet med mediale dissektion og adventitial ændringer. Aterosklerotiske læsioner er sammensat af lipider, prolifererende glat muskelceller (SMCs), kollagen fibre og inflammatoriske celler, der ophobes under den regenererede endothelium og er for det meste type II i naturen. Den topologiske distribution af kanin plaques var samme som rapporteret i menneskelige aortas 9,10 i princippet, aorta er større i størrelse i forhold til iliaca arterier og ville producere plaque i større længde. Men den største fordel ved hjælp af arteria iliaca som stedet for åreforkalkning i kaniner er dens tilgængelighed, dens lighed i muskuløs indhold til menneskelige koronararterie11, ensartet læsion udvikling12, høj væv faktor aktivitet13 og konsekvent fartøj dimension sammenlignes med menneskelig koronar arterie giver mulighed for vurdering af kommercielt fremstillede udstyr til morfometrisk og Angiografisk slutpunkter. Invasiv og ikke-invasive metoder er blevet undersøgt for at analysere plaques i kanin iliaca arterier i det levende dyr. Tidligere rapporter beskriver brugen af magnetic resonance imaging (MR) med hjælp fra en 2,35-tesla hr. system 14 Derudover, intravaskulær ultralyd (IVUS) eller optisk kohærens tomografi (OCT) katetre kan være behørigt anvendes på billedet aterosklerotiske plaques i kanin iliaca arterier. Den iliaca arterie er tilgængeligt for ultrasound imaging, når du bruger en høj opløsning Ekkografi og aorta kan også udforskes med denne teknik.

I det seneste årti har har denne kanin model af ballon skade bidraget til yderligere for at forstå mekanismerne af plaque progression15og plaque regression16. Derudover modellen har været anvendt til at undersøge indflydelsen af roman terapeutiske agenter som statiner, standard antitrombotiske midler, antioxidant agenter17,18 og stof-eluerer stents såsom everolimus eller zotarolimus-eluerer stent19,20 på neointimal fortykkelse. Denne model har også været brugt til at undersøge intravaskulær billeddannelse af nær-infrarødt fluorescens imaging kateter21.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

denne eksperimentel protokol er blevet godkendt af den kantonale Veterinærkontoret, Fribourg og den schweiziske føderale Veterinary Office, Schweiz (FR 2015/58).

Bemærk: mandlige NZW kaniner vejer mellem 2,8 til 3,2 kg blev brugt. Dyrene har været opstaldet på konventionelle betingelser (12 h lys og mørke cyklus, ad libitum vand og mad). Før ballon denudation, blev dyr akklimatiseret i 1 uge, hvor de blev fodret med normal chow kost. Efter 1 uge med akklimatisering, kaniner blev skiftet til atherogene kost bestående af højt fedtindhold (8,6%), og mættede fedtsyrer med 205 mg/kg (1%)-kolesterol kost for hele undersøgelsen varighed. Ballon skade i venstre iliaca arterie blev udført 1 uge efter kost indledning og dyr blev ofret efter 2 uger eller 4 uger i ballon skade.

1. Præoperative procedurer

  1. sterilisere alle kirurgiske instrumenter før brug med et glas perle sterilizer eller andet egnet instrument.
  2. Forbered og tjek ballon kateter forsamlingen.
    1. Vedhæft en 1 mL luer lock sprøjte fyldt med normal saltvand til luer-lock del af ballonkateter. Nøje overvåge fravær af fanget luft. Check for utætheder og sikre ordentlig ballon inflation ved at trykke stemplet i sprøjten.
  3. Vejer kaninen og tænder thermopad på 37 ° C.
  4. Bruge en buprenorphin løsning ved en koncentration på 0,3 mg / ml. indsprøjtes en dosis på 0,01 mg/kg subkutant.
  5. Anesthetize kanin med 5% isofluran og 5 L/min. O 2 i en induktion kammer for 10-15 min.
  6. Placere den bedøvede kanin på den hede afrivningsblok holdt på den kirurgiske platform. Placer den lappe og clips til at overvåge temperatur, respiration og elektrokardiogram.
  7. Tillægger en ansigtsmaske, der er tilsluttet en egnet anæstesi maskine snude kanin. Vedligeholde anæstesi med isofluran (4,0% med 2,5 L/min. O 2). Bekræfte korrekt anesthetization (angives af manglende muskeltonus og tab af gag og ørerne reflekser).
  8. Anvende oftalmologiske salve på begge øjne til at forhindre hornhinder fra tørring. Drapere kanin med en steril kirurgiske ark med kun de lavere lemmer udsat.

2. Kirurgisk protokol

  1. fjerne håret fra den ventrale område lige under knæet leddene ved hjælp af dyrehår neglesaks.
  2. Svaber området med egnet desinficerende middel til at rense huden og fjerne løse hår.
  3. Find den saphenous arterie og gøre en lille hud indsnit i ca. 1,5 cm i længde ved hjælp af en skalpel.
  4. Afsløre en lille del af saphenous arterie med lille buet pincet uden at beskadige femoral vene og femoralis nerve.
  5. Placere to løs ligatur loops (5-0 silke) under den saphenous arterie og binde en ligatur loop mod den distale ende af arterie. Placer en mikrovaskulære klemme over ligatur at stoppe blodgennemstrømning fra iliaca arterie.
  6. Topisk Påfør en dråbe af papaverin spile arterie og forhindrer vasospasme.
  7. Opløfte den saphenous arterie ved hjælp af den bundne ligatur og gøre en lille arteriotomy indsnit ved hjælp af en 24 gauge kanyle.
  8. Ophøje indsnit klap med fint pincet og langsomt indsætte en vene pluk eller en retningsgivende nål i lumen af arterien.
  9. Indsætte en 2 franske Fogarty arteriel embolectomy kateter i arteria saphenous. Fjerne vene pick og mikrovaskulære klemmer.
  10. Rykke kateteret indtil den sjette mark (20-25 cm) svarende til en position ca 2-5 cm over iliaca tvedeling.
  11. Puste ballonen med 0,1 mL normale saltvand ved hjælp af en 1 mL sprøjte eller ved en nominel Tryk på 6 atm ved hjælp af en reguleret manuel inflation, som beskrevet i 16 , 22.
  12. Hold ballonkateter med pincet og træk tilbage af 6 cm gennem iliaca arterytoward punkt for indsættelse, mens roterende kateteret.
  13. Deflatere ballonen ved at trække tilbage i stemplet af sprøjten.
  14. Gentag trin 2.10 til 2.13 tre gange for at sikre komplet endotel denudation.
  15. Fjerne kateteret og straks binde ligatur loop lige over webstedet arteriotomy til at stoppe blødninger.
  16. Anvende passende antiseptisk hele vejen rundt i periferien af såret og svaber væk blodpropper. Lukke huden snit med en 5-0 sutur og desinficere webstedet kirurgi med povidon-jodopløsning.
  17. Gentag trin 2.1-2.16 på de kontralaterale iliaca med et nyt kateter.
  18. Svaber den oftalmologiske salve fra øjne.

3. Postoperativ pleje

  1. administrere sulfadoxine 40 mg/kg og trimethoprim 8 mg/kg eller eventuelle andre egnede antibiotika umiddelbart efter den kirurgiske procedure.
  2. Under anæstesi-tilbagebetalingsperioden, holde kaninen over en varme-pad placeret i en ren autoklaveres bur.
  3. Fjern overvågning patch og clips.
  4. Efter opsving, returnere kaniner til deres hjem bure. Injiceres subkutant buprenorphin 0,05 - 0,1 mg/kg post - operativt hver 6-12 h til 48 h. Fortsæt atherogene kost i endnu to uger eller fire uger.

4. Væv høst og analyse af Plaque sammensætning

  1. efter to uger (for tidlig tynde plak) eller tre uger i ballon skade, bedøver kanin ved hjælp af isofluran på samme måde som beskrevet ovenfor.
  2. Åbne brysthulen og aflive kaniner af intracardial exsanguination.
  3. Isolere den iliaca arterier som beskrevet i 23.
    1. Kort, åbne maven og udsætte retroperitoneum. Spore aorta mod iliaca tvedeling og binde det ovenfor tvedeling. Fjern forsigtigt de omkringliggende væv for at afsløre og isolere begge iliaca arterier.
  4. Dissekere ud både iliaca arterier og Fordyb dem i iskoldt fosfatbufferet saltopløsning. Fjerne blodpropper ved hjælp af pincet. Opdele hver iliaca arterie i 4-6 segmenter til at karakterisere tykkelsen af plak i hele arterien.
  5. Straks indkapsle de arterielle segmenter i en mold indeholdende optimal opskæring temperatur sammensatte, snap-fryse ved hjælp af flydende nitrogen og holde det på-70 ° C. forberede 5 µm tykt sektioner ved hjælp af en kryostaten, som beskrevet i 24.
  6. Udføre histologi, immunofluorescens eller immunhistokemisk farvning for morfometri, plaque lipid og cellulære indhold som beskrevet i 10 , 25.
    Bemærk: Kort, skyl de arterielle sektioner med fosfatbufferet saltopløsning (PBS) og permeabilize ved hjælp af 0,2% Triton. Skyl sektioner med PBS og blokere ikke bestemte websteder med 2% bovint serumalbumin i 30 min. Incubate sektioner i 1 timer ved 37 ° C med anti-α-SM actin (1:200) eller RAM11 antistof (1:200). Skyl sektioner med PBS og inkuberes dem med passende sekundær antistof til 30 minutter ved 37 ° C. vask igen med PBS og tilføje Hoechst (5 µg/mL) i 10 min at opdage kerner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ballon skade af arteria iliaca blev udført uden komplikation (figur 1). Den samlede udløsende tid varierede fra 20 til 30 min for skader udført på kun én iliaca arterie og 35 til 45 min. for skader på begge arterier. Kaninen inddrevet inden for 1 time efter ballon skade. Alle dyr syntes sund uden betydelige vægttab. Der opstod ingen infektion, ødem eller arteriel trombose. Området såret var normal udover nogle milde fibrose på webstedet sutur. Efter 4-ugers atherogene kost fodring, kaniner udstillet hyperkolesterolæmi 44 ± 18 mM/l.

Tal 2A, figur 2Eog finde 2I Vis højre uskadt iliaca arterie (ikke underkastes ballon skade) med en normal udseende. En kombination af ballon skade og kolesterol dietresulted strukturændringer på karvæggen fører til udvikling af aterosklerotiske plak i to uger (figur 2 og figur 3). Den uskadt og ballon sårede iliaca arterier for blev isoleret fra de samme dyr. Den proliferativ vaskulære reaktion på ballon skade som en udløsende begivenhed resulteret i omfattende lipid infiltration (8,7 ± 1,7% lipid område) (figur 2 og figur 3), glat muskel celle migration og spredning (figur 4), samt Da ansættelse af makrofager (figur 4) fører til en stigning i intima-media tykkelse ratio (1,5 ± 0,2) og plaque område (0,8 ± 0,2 mm2) med en samtidig mindske i lumen område (1,4 ± 0,2 mm2) observeret (figur 3) 2 uger efter ballon skade. RAM-11 er et monoklonalt antistof, der er specifikt rettet mod cytoplasma af kanin makrofager. Α-SM actin identificerer muskel aktin og reagerer med vaskulære glatte muskelceller i blodkarrene. Disse antistoffer har tidligere brugt til at studere makrofag og glatte muskelceller i intima læsioner af kanin. Disse ændringer fortsatte med at udvikle sig med tiden og en yderligere stigning i intima/media tykkelse ratio (2,6 ± 0,2) og luminale indsnævring (0,7 ± 0,1 mm2) (figur 2 og figur 3) blev bemærket 4 uger efter ballon skade. Denne teknik fører til robust udvikling af aterosklerotiske plaques, der udvikler sig over tid og blev undersøgt efter 2 til 4 uger.

Figure 1
Figur 1: skematisk fremstilling illustrerer tidslinjen af Plaque Progression efter ballon skade. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: ballon skade induceret åreforkalkning i kanin iliaca arterie. Repræsentative billeder af Movat pentachrome (A-D), hæmatoxylin-Eosin (E-H) og olie røde O (I-L) farves sektioner fra den un-tilskadekomne (A, E, jeg), 2 uger sende ballon skade (B, F, J) (n = 5) og 4 uger efter ballon skade (C, G, K) (n = 3) iliaca arterie segmenter af atherogene kost fodret NZW kaniner. Skalalinjen for D, Hansen og Larsen er 100 µm. skalalinjen for de andre billeder = 500 µm. Labelled i billede B lumen, intima, IEL (indre elastisk lamina) og ål (eksterne elastisk lamina). Medier er området mellem IEL og ål. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: morfometrisk analyse af plak. Scatter plot viser intima/media tykkelse ratio, plaque område, lumen område og % olie røde O positive område i iliaca arterie sektioner fra un-tilskadekomne kontrol, ballon såret arterie ved 2 (n = 5) og 4 uger (n = 3). Data er vist som gennemsnit ± SD. * p < 0,05 vs un-tilskadekomne arterie, #p < 0,05 vs 4 uger post ballon skade. N.D. betegner ikke opdaget. Plaque område beregnes ved at fratrække området lumen fra området IEL mens olie røde O positive område repræsenterer % af det samlede tværsnits fartøj væg. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: immunhistokemisk analyse af Plaque sammensætning. Repræsentative billeder viser α-glat muskel aktin (rød) (A-D) og makrofager (RAM 11) positive celler (rød) (E-F). Rigtige paneler viser de respektive flettede billeder med Hoechst (blå) og elastin (grøn). Skalalinjen = 100 µm. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Kanin iliaca arterie åreforkalkning model er almindeligt anvendt i åreforkalkning forskning. Med denne protokol udviklet kaniner hurtigt mere alvorlige og avancerede plaques i forhold til spontan læsioner udviklet med kun kolesterol kost. Vigtigere, inddrive dyr hurtigt fra kirurgi.

De vigtigste stimulus for atherogenesis er den mekaniske skader forårsaget af den ballonkateter, der skader på endothelium og distends fartøj væg26. Denne procedure inducerer en ombygninger svar karakteriseret ved en inflammation med makrofag rekruttering og lipid ophobning når forbundet med hypercholestorolemic kost, vaskulære glatte muskelceller celle migration og spredning, forbedret matrix syntese, og etablering af en invasiv neointima i en tid afhængige mode15,16. Indsætte ballonkateter er den mest kritiske del af proceduren. Være skal forsigtig for at undgå kraftigt indsættelse af ballonen. Brugen af perifer saphenous arterie at få adgang til den fælles iliaca arterie forenkler teknikken. Iliaca arterie kan også tilgås via halspulsåren cut-down som tidligere beskrevet27,28. Vurdering af de iliaca arterie via halspulsåren kræver imidlertid en høj grad af kirurgisk ekspertise og ekstra udstyr såsom en angiografi enhed. Det er også forbundet med procedure-relaterede komplikationer, såsom skade halsfedt fører til alvorlig blødning29. Brug af aktuel vasodilatator såsom papaverin bidrager til at spile fartøjet og mindske modstanden i arterievæggen mod ballon kateter30. Inflationen pres og ballon størrelse skal overvejes nøje, da disse har en direkte tilknytning på neointimal dannelse31. Overdreven udspiling af ballon i højere grad end de ønskede niveauer kan føre til ruptur af karvæggen. Dette kan resultere i udsivning af blod og robust blodprop dannelse både i lumen og den ydre overflade26.

Dyrene skal fodres en lipid rig kost for 1 eller 2 uger før ballon skade at sikre, at skade på endotelceller opstår i hypercholesterolemic omgivelser. Det hjælper også dyr til at tilpasse sig den nye kost. Selv om denne teknik inducerer avancerede plaques i kaniner, morfologi af plaques adskiller sig fra de observerede i mennesker. Spontan menneskelig læsioner er begrænset til den sub-endotel område med en intakt indre elastisk lag32. Her, undersøgelserne, der foretages indtil 4 uger viste ingen fibrotisk kerner. Den aterosklerotiske læsion forbliver lignende til fede stribe med betydelige makrofag infiltration.

Mange små og store dyremodeller har været brugt til at forstå atherogenesis6. Ballon-skade kanin iliaca arterie model er blevet brugt til at studere effekten af nye terapeutiske agenter, Roman drug delivery systems, plaque evolution og billedbehandling10,32,33. Enkelt eller flere ballon injurieshave udført i den iliaca arterie34,35, halspulsåren36,37, og aorta10,38. Fordelene ved metoden præsenteres er udviklingen af store plaque volumen og tykkelse i forhold til brug af halspulsåren. Desuden er de kontralaterale iliaca kan anvendes som en kontrol og derfor reducerer Inter animalske variabilitet29. Ballon skaden i kanin iliaca arterier kan udføres sikkert og nemt at bruge metoden beskrevet her. Plaque udvikler sig i en tid afhængige mode og er ensartede i hele længden af arterien. Andre aterosklerotiske kanin modeller har også udviklet såsom Watanabe arvelige hyperlipidemic (WHHL) model, en genetisk modificerede dyr model med lav densitet lipoprotein receptor mangel. Ballon skade model kan også anvendes til WHLL kanin til at producere læsioner på et bestemt websted.

Der er forskelle rabbit iliaca arterie og menneskelige koronar plaques. Faktisk, flere alternative procedurer har været etableret i et forsøg på at udvikle avancerede aterosklerotiske læsioner og skabe en model af plaque brud som observeret i mennesker39. For eksempel, er ustabil plaque dannelse fremkaldt ved at fjerne kolesterol kost efter 8 uger i kaniner, der undergik ballon skade16. Andre ændrede procedurer bruge farmakologiske udløser som Russell's viper venom10 og efterfølgende gentagne ballon skade40til at evaluere den mekanisme af plaque brud, thrombogenesis og blodprop vækst i aterosklerotisk fartøjer. Russell's viper venom indeholder proteaser, der aktiverer koagulationskaskaden fører til trombose. Gentagne ballon skade resultaterne til thrombin generation af plaque væv faktor40. Det skal bemærkes, at dyremodeller resultater herunder kanin model ikke kan perfekt ekstrapolere til mennesker. Men disse modeller kan være et nyttigt redskab for at vurdere og sammenligne effektiviteten af nye farmakologiske interventioner. Forsigtige ekstrapoleringer skal gøres i forhold til graden af hyperkolesterolæmi og plaque sammensætning til at udvide viden om ætiologi og patofysiologi og behandling af menneskelige åreforkalkning. Modellen præsenteres her hjælper med at studere de mekanismer involveret i plaque evolution og undersøge effekten af nye anti-aterosklerotisk behandlingsformer rettet mod plak stabilisering/regression.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ikke konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af den schweiziske National Science Foundation Grant 150271.

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

Medicin spørgsmål 128 åreforkalkning kanin iliaca arterie kateter ballon skade endotel Plaque
Kanin modellen af accelereret åreforkalkning: en metodologisk perspektiv iliaca arterie ballon skade
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