Waiting
Login processing...

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

Medicine

הדגם הארנב של טרשת עורקים מואצת: מבט מתודולוגי הפגיעה בעורק Iliac בלון

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

מודלים חייתיים של טרשת עורקים חיוניים כדי להבין את המנגנון וכדי לחקור גישות חדשות כדי למנוע התפתחות פלאק או קרע, סיבת המוות המובילה בעולם המתועש. פרוטוקול זה משתמשת בשילוב של בלון פציעות ותזונה עשירה כולסטרול לזירוז טרשת עורקים הפלאק בעורק iliac ארנב.

Abstract

תסמונת כלילית חדה הנובע סגר התקף לב בעקבות התפתחות טרשת עורקים פלאק, הקרע הוא הגורם המוביל למוות בעולם המתועש. ניו זילנד הלבן (NZW) ארנבים נמצאים בשימוש נרחב כמודל בעלי חיים לצורך המחקר של טרשת עורקים. הם לפתח נגעים ספונטנית כאשר נמאס תזונה atherogenic; עם זאת, הדבר דורש זמן רב של 4-8 חודשים. עוד לשפר ולהאיץ atherogenesis, שילוב של דיאטה atherogenic ופציעה אנדותל מכני הוא מועסק לעיתים קרובות. ההליך הציג להשראת הפלאק טרשת עורקים בארנבים משתמש צנתר בלון כדי לשבש את אנדותל בעורק iliac השמאלי של ארנבים NZW נמאס תזונה atherogenic. כזו פגיעה מכנית בבלון הקטטר גורמת שרשרת של תגובות דלקתיות ייזום neointimal הצטברות שומנים בדם באופן תלוי זמן. טרשת עורקים פלאק בעקבות פציעה בלון הצג עיבוי neointimal עם חדירת שומנים נרחב, תוכן תא שריר חלק גבוה ונוכחות של מקרופאג נגזר תאי קצף. טכניקה זו פשוטה, לשחזור ומייצרת רובד של אורך מבוקרת בתוך העורק iliac. כל התהליך הושלם בתוך 20-30 דקות. ההליך הוא בטוח עם התמותה נמוכה וגם מציע הצלחה גבוהים בהשגת נגעים intimal משמעותי. ההליך של בלון קטטר המושרה גורמת פגיעה עורקים טרשת עורקים בתוך שבועיים. מודל זה יכול לשמש עבור חוקרים המחלה פתולוגיה, אבחון והדמיה והערכת אסטרטגיות טיפוליות חדשות.

Introduction

קרע של פגיעה הפלאק טרשת עורקים הוא אחד הגורמים המובילים. למוות המדינות המתועשות1. למרות מחקר במהלך העשורים האחרונים סעדנו מספר הסלולר המולקולריים המנגנונים המעורבים בהתקדמות פלאק, המשיכו מאמצי עדיין נדרשים לא רק לפענח מנגנון מורכב של התקדמות המחלה, אלא גם כדי לבדוק חדש טיפולית גישות. הוצעו מספר מודלים בבעלי חיים כדי ללמוד על טרשת עורקים. מניפולציה גנטית, כולסטרול האכלה או מכני אנדותל פגיעה הן האסטרטגיות סטנדרטי המשותפים ביותר חייתיים של טרשת עורקים לרבות עכברים, ארנבים או minipigs. בין אלה, NZW ארנבונים רגישים כולסטרול בתזונה בזמן רגיל חולדות ועכברים לא משמעותית לספוג כולסטרול תזונתיים-2,-3,-4. ארנבים לפתח באופן ספונטני אבי העורקים נגעים עשיר מקרופאגים עם רכיבים מסוימים סיבי כאשר נמאס כולסטרול-דיאטה עשירה-5,-6. אולם, הפעם זמן הכנה של 4-8 חודשים כדי לגרום plaquesby טרשת עורקים האכלה כולסטרול דיאטה לבד6,7 הוא חיסרון גדול עבור רוב ההגדרות ניסיוני. במרדף להשראת נגעים בזמן קצר יחסית, שילוב של תזונה כולסטרול גבוה ופציעות בלון פותחה על ידי Baumgarter ו Studer8. המטרה הכוללת של טכניקה זו היא זירוז טרשת עורקים הפלאק מורכב תאי קצף (בדומה פס שומני אצל בני אדם) בארנבים hypercholesterolemic בתוך 2 שבועות. הטכניקה הנוכחי מתאר את ההליך של פגיעה בקיר עורקים מבוסס על השיטה של Baumgarter באמצעות צנתר בלון התקדמו לתוך העורק iliac ארנבים hypercholesterolemic NZW.

יחד עם דיאטה עשירה כולסטרול, פגיעה הנובעת דה-endothelialization בלון המושרה יוביל טרשת עורקים. בלון פציעה מאיצה היווצרות טרשת עורקים, ומייצרת רובד של גודל אחיד והפצה. עיבוי intimal מעלה על פני תקופה של זמן ומתחיל חדירה לתא intimal בתוך כמה ימים בעקבות פגיעה. פסי שומן עם מקרופאגים ניכר מתחילים להופיע לאחר 7-10 ימים של פגיעה בלון, מיוצגים בתור הנגע מסוג II על פי הסיווג על ידי איגוד הלב האמריקאי. בלון פציעה על הארנב מבוצע לעתים קרובות באבי העורקים ללמוד קומפוזיציה פלאק. אנדותל neointimal מבטא רמות גבוהות של מולקולה אדהזיה המערכת. הפלאק משויכות לנתיחה המדיאלי ושינויים adventitial. טרשת עורקים מורכבים שומנים, מתרבים חלק תאי שריר (SMCs), סיבי קולגן ותאים דלקתיים להצטבר מתחת אנדותל regenerated, הם בעיקר מסוג II בטבע. התפלגות טופולוגי של הפלאק הארנב היה דומה לזה דיווח aortas האנושי 9,,10 , באופן עקרוני, אבי העורקים גדולה בהשוואה ל- iliac העורקים יפיק פלאק אורך גדול יותר. עם זאת, היתרון העיקרי של שימוש העורק iliac כמו האתר של טרשת עורקים בארנבים הוא הנגישות שלה, לכימיקל בתוכן שרירי האדם עורקים11, התפתחות הנגע אחיד12, רקמות גבוה גורם פעילות13 וממד כלי עקבי המקבילה האנושית העורק ומאפשר הערכת מיוצרים באופן מסחרי להתקני morphometric ונקודות קצה angiographic. השיטות פולשני ו פולשני נחקרו כדי לנתח את לוחות העורקים iliac ארנב החיה בשידור חי. בדו"חות קודמים לתאר את השימוש תהודה מגנטית הדמיה (MRI) בעזרת מערכת מר טסלה-2.35 14 בנוסף, אולטרסאונד קרישה תוך-כלית (IVUS) או אופטית קוהרנטית טומוגרפיה (אוקטובר) קטטרים יכולים להיות כראוי שהוחלו על התמונה לוחות טרשת עורקים העורקים iliac ארנב. העורק iliac נגיש עבור אולטראסאונד הדמיה בעת שימוש של echography ברזולוציה גבוהה, אבי העורקים ניתן לסייר גם בטכניקה זו.

בעשור האחרון, מודל זה ארנב הפגיעה בלון סייעה עוד יותר להבין את המנגנונים של פלאק התקדמות15ו פלאק רגרסיה16. בנוסף, הדגם שימש כדי לחקור את ההשפעה של הרומן סוכני טיפולית כמו סטטינים, טסיות סטנדרטי, נוגד חמצון סוכנים17,18 ו סטנטים משחררי כגון everolimus או zotarolimus eluting19,סטנט20 על עיבוי neointimal. מודל זה שימש גם לחקור קרישה תוך-כלית הדמיה של זריחה-סגול הדמיה קטטר21.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

פרוטוקול נסיוני זה אושרה על ידי המשרד הווטרינרי הקנטונים, פריבורג ומרכז השוויצרי הפדראלי וטרינרית Office, שוויץ (FR 2015/58).

הערה: ארנבונים זכר NZW במשקל בין 2.8 ל 3.2 ק ג שימשו. החיות שוכנו בתנאים רגילים (אור 12 h ומחזור כהה, סיפק מזון ומים ad libitum). לפני חסיפה בלון, בעלי חיים היו שאמבטיה במשך שבוע, במהלכו הם האביסו דיאטה רגילה צ'או. אחרי שבוע 1 של הסתגלות, ארנבים הוחלפו לתזונה atherogenic המורכב של שומן גבוהה (8.6%), רווי חומצות שומן תזונה כולסטרול (1%) 205 מ"ג/ק"ג למשך כל המחקר. בלון פגיעה בעורק השמאלי iliac בוצעה 1 שבוע לאחר דיאטה החניכה, חיות הוקרבו לאחר 2 שבועות או 4 שבועות של בלון פציעה.

1. הליכים לפני הניתוח

  1. לעקר כל מכשירי ניתוח לפני השימוש מעקר חרוז זכוכית או מכשיר מתאים אחרים.
  2. הכן לבדוק את מכלול קטטר בלון.
    1. צרף מנעול סכינים סטריליים 1 מ"ל מזרק מלא עם תמיסת מלח לחלק נעל-סכינים סטריליים של הקטטר בלון. בזהירות לפקח על ההיעדרות האוויר לכודה. בדוק את הדליפות ולהבטיח האינפלציה בלון נאותה על ידי לחיצה על הבוכנה של המזרק.
  3. שוקל את הארנב ותדליק את thermopad ל- 37 מעלות צלזיוס.
  4. להשתמש פתרון הבופרנורפין-ריכוז של 0.3 mg / ml. תזריק מנה של 0.01 מ"ג/ק"ג subcutaneously.
  5. Anesthetize הארנב עם 5% איזופלוריין ו- 5 L/דקה O 2 חדר אינדוקציה במשך 10-15 דקות
  6. הצב את הארנב anesthetized על כרית חימום שמרה על פלטפורמת כירורגי. מקם את התיקון ואת קליפים כדי לפקח על טמפרטורה, נשימה ו רל.
  7. לצרף את החוטם של הארנב מסיכת פנים מחובר למכונה אלחוש מתאימים. לשמור על ההרדמה עם איזופלוריין (4.0% עם 2.5 L/דקה O 2). לאשר ההרדמה המתאים (שצוין על-ידי חוסר טונוס שרירים ואובדן רפלקסים איסור פרסום ו- pinnae).
  8. להחיל משחה אופטלמולוגיות בשתי העיניים כדי למנוע ייבוש של הקרנית. לעטוף את הארנב עם סדין כירורגי סטרילי עם רק את האיבר התחתון חשוף.

2. פרוטוקול כירורגי

  1. להסיר השיער מאזור הגחון מתחת המפרקים בברך בעזרת קוצץ שיער בעלי חיים.
  2. לנגב את האזור עם חומר חיטוי מתאים כדי לנקות את העור ולהסיר ופזור.
  3. אתר העורק saphenous גדולות, עושים חתך קטן בעור של כ 1.5 ס מ אורך באמצעות אזמל.
  4. לחשוף רק חלק קטן של עורק saphenous גדולות עם מלקחיים קטנים מעוקלים מבלי להזיק את וריד הירך ואת העצב הירך.
  5. מקום שתי לולאות קשירה רופף (5-0 משי) מתחת העורק saphenous גדולות, קושרים לולאה אחת קשירה לקראת הקצה הדיסטלי של העורק. מניחים מעל הקשירה לעצור את זרימת הדם של העורק iliac מלחציים microvascular.
  6. Topically להחיל טיפה אחת של papaverine להתרחב העורק וכדי למנוע vasospasm.
  7. להרים את העורק saphenous בעזרת קשירה קשור ולהערכת לעשות חתך קטן arteriotomy שימוש בגודל 24 המחט.
  8. העלה את המדפים החתך עם מלקחיים בסדר ולהוסיף לאט איסוף וריד או מחט המנחה לתוך לומן של העורק.
  9. להכניס צנתר עורקי הכריתה פוגרטי צרפתית 2 העורק saphenous גדולות. להסיר את הווריד פיק, סוגרים microvascular.
  10. לקדם הקטטר עד הסימן השישי (20-25 ס מ) המתאים למיקום בערך 2-5 ס מ מעל ההסתעפות iliac.
  11. לנפח את הבלון עם 0.1 מ"ל תמיסת באמצעות מזרק 1 מ"ל או בלחץ נומינלי של 6 atm באמצעות וסת פרסיזיון ידנית מוסדר כפי שמתואר 16 , 22-
  12. החזק את הצנתר בלון עם מלקחיים וגרור עד 6 ס מ דרך arterytoward iliac את נקודת החדירה, תוך כדי סיבוב את הצנתר.
  13. השטחת קצה את הבלון על ידי למשוך בחזרה על הבוכנה של המזרק.
  14. חזור על שלבים 2.10 כדי 2.13 שלוש פעמים כדי לוודא חסיפה אנדותל מלאה.
  15. להסיר את הצנתר ועניבה מיד הלולאה קשירה מעל האתר arteriotomy כדי לעצור את הדימום.
  16. החל מתאימים חיטוי מסביב הפריפריה של הפצע, דגימה משם קרישי הדם. סגירת החתך בעור בתפר 5-0, ולחטא אתר הניתוח עם povidone יוד פתרון.
  17. חזור על שלבים 2.1 כדי 2.16-contralateral iliac באמצעות צנתר חדש.
  18. דגימה המשחה אופטלמולוגיות מעיני.

3. טיפול לאחר הניתוח

  1. לניהול sulfadoxine 40 מ"ג/ק"ג, ילדים מתחת לגיל 8 מ"ג/ק"ג או כל אנטיביוטיקה מתאימה אחרים מיד לאחר הליך כירורגי.
  2. במהלך תקופת התאוששות הרדמה, לשמור את הארנב מעל כרית החימום מניחים בתוך כלוב נקי בלוק.
  3. להסיר את תיקון ניטור ואת קטעי.
  4. לאחר התאוששות, להחזיר את הארנבים לכלובים שלהם הביתה. מזריקים subcutaneously הבופרנורפין 0.05 - 0.1 מ"ג/ק"ג פרסם - שמעשית כל 6-12 h עבור 48 ה המשך דיאטה atherogenic עוד שבועיים או ארבעה שבועות.

4. קצירת רקמות והרכב ניתוח של פלאק

  1. אחרי שבועיים (עבור לוח דק מוקדם) או שלושה שבועות של פגיעה בלון, עזים ומתנגד הארנב באמצעות איזופלוריין בצורה דומה, כפי שתואר לעיל.
  2. פתח את חלל בית החזה, המתת חסד הארנבים לדימום intracardial.
  3. לבודד את העורקים. iliac כמתואר ב- 23.
    1. בקצרה, לפתוח את הבטן ולחשוף את מקבץ. לאתר העורקים לכיוון ההסתעפות iliac ולקשור אותו מעל ההסתעפות. הסר בזהירות את הרקמות הסובבות לחשוף ולבודד את העורקים iliac שני.
  4. Dissect החוצה שני העורקים iliac, לטבול אותם קפואים פוספט buffered תמיסת מלח. הסר את הקרישים בעזרת מלקחיים. לחלק את העורק iliac כל 4-6 מקטעים כדי לאפיין את עובי הפלקיו לאורך העורק.
  5. מיד להטביע את מקטעי עורקי בתוך תבנית המכילה טמפרטורה אופטימלית חיתוך במתחם, snap-הקפאה בעזרת חנקן נוזלי ולשמור אותו ב-70 ° C. להכין 5 מיקרומטר עבה למקטעים באמצעות cryostat כמתואר ב- 24-
    6. היסטולוגיה
  6. בצע, immunofluorescence או immunohistochemical מכתים morphometry, פלאק השומנים של תכנים סלולריים כפי שמתואר 10 , 25-
    הערה: בקצרה, לשטוף את הסעיפים עורקי בתמיסת פוספט buffered (PBS) ו permeabilize באמצעות 0.2% טריטון. לשטוף את הסעיפים עם PBS, לחסום אתרים שאינם ספציפיים עם אלבומין שור 2% במשך 30 דקות Incubate הסעיפים עבור h 1 ב 37 ° C עם אנטי-α-SM אקטין (1:200) או נוגדן RAM11 (1:200). לשטוף את הסעיפים עם PBS, דגירה אותם עם נוגדן המשני המתאים למשך 30 דקות ב- 37 מעלות צלזיוס. לשטוף שוב עם PBS ולהוסיף Hoechst (5 µg/mL) למשך 10 דקות לזהות גרעינים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בלון פציעה של העורק iliac בוצעה בהצלחה ללא סיבוך (איור 1). הזמן פעיל הכולל נע בין 20 ל 30 דקות עבור פציעות הופיעה על ציר iliac אחד בלבד, 35 עד 45 דקות עבור פציעות על שני העורקים. הארנב החלים בתוך 1 h לאחר פציעה בלון. כל בעלי החיים הופיעה בריא ללא ירידה משמעותית במשקל. המערכת נתקלה אין זיהום, קרדיוגני או קריש דם. אזור הפצע היה נורמלי חוץ הפיברוזיס מתון באתר תפר. בעקבות 4-שבועות של דיאטה atherogenic האכלה, ארנבים הציג היפרכולסטרולמיה של 44 ± 18 מ מ/l.

דמויות 2A 2E איור, איור 2I הצג נכון שציווית iliac העורק (לא חשופים לפגיעה בלון) עם מראה נורמלי. שילוב של dietresulted פגיעה וכולסטרול בלון לתוך שינויים מבניים של הקיר כלי מוביל להתפתחות טרשת עורקים פלאק בעוד שבועיים (איור 2 , איור 3). העורקים iliac פצוע שציווית, בלון עבור הם בודדו אותנו מהמתרחש אותה חיה. תגובת כלי הדם proliferative בלון פציעה כאירוע מפעילה, גרמו השומנים נרחב חדירה (8.7 ± 1.7% השומנים אזור) (איור 2 , איור 3), שריר חלק נדידת תאים והתפשטות (איור 4), כמו גם כמו גיוס של מקרופאגים (איור 4) מובילה לעלייה יחס עובי האינטימה מדיה (1.5 ± 0.2) ואזור פלאק (0.8 ± 0.2 מ מ2) עם הנלווה ירידה באזור לומן (1.4 ± 0.2 מ מ2) (איור 3) נצפו 2 שבועות אחרי בלון פציעה. זיכרון RAM-11 הוא נוגדן חד שבטי במיוחד המיועד נגד הציטופלסמה של הארנב מקרופאגים. Α-SM אקטין מזהה שריר אקטין, מגיב עם תאי השריר החלק בכלי הדם בכלי הדם. נוגדנים אלה שימשו בעבר ללמוד מקרופאג לתא השריר החלק של הנגעים intimal של הארנב. שינויים אלה המשיכה להתפתח עם התייקרות נוספת אינטימה/מדיה עובי יחס (2.6 ± 0.2) ו- luminal מצמצמת (0.7 ± 0.1 מ מ2) וזמן (איור 2 , איור 3) צוין 4 שבועות לאחר פציעה בלון. טכניקה זו מוביל פיתוח חזקים של הפלאק טרשת עורקים מתפתחת עם הזמן, נחקר אחרי 2-4 שבועות.

Figure 1
איור 1: ייצוג סכמטי הממחישות את ציר הזמן של התקדמות פלאק בעקבות פגיעה בלון. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: בלון פגיעה הנגרמת טרשת עורקים בעורק Iliac ארנב. להחליפן בתמונות של Movat pentachrome (י-ם), Hematoxylin-אאוזין (E-H) ו- O שמן אדום (אני) צבעונית קטעים מן הפצועים האו ם (A, E, אני), 2 שבועות פוסט פציעה בלון (B, F, J) (n = 5) ורשום 4 שבועות פציעה בלון (C, G, K) (n = 3) בעורק iliac מקטעים של דיאטה atherogenic נמאס NZW ארנבים. בר בקנה מידה D, H, L הוא 100 מיקרומטר. סולם בר עבור התמונות האחרות = 500 מיקרומטר. Labelled בתמונה B הוא לומן, אינטימה, אישור IEL (פרופריה אלסטית פנימית), צלופח (חיצוני הנדן אלסטי). מדיה הוא האזור בין אישור IEL צלופח. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: ניתוח Morphometric של הלוחית. פיזור מגרש מראה אינטימה/מדיה עובי יחס, אזור פלאק, לומן אזור ואזור % שמן אדום O חיובי בסעיפים עורק iliac מקונטרול לא פצוע, בלון נפגע בעורק-2 (n = 5) ו- 4 שבועות (n = 3). הנתונים מוצגים זאת אומרת ± SD. * p < 0.05 לעומת עורק לא פצוע, #p < 0.05 לעומת 4 שבועות פוסט בלון פציעה. N.D. מציין לא זוהה. פלאק אזור מחושבת על-ידי חיסור האזור לומן מהאזור אישור IEL תוך שמן אדום אזור חיובי O מייצגת % באזור קיר הכולל כלי חתך הרוחב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: ניתוח Immunohistochemical של הרכב הפלאק. נציג תמונות מראה שריר α-חלק אקטין (אדום) (י-ם) מקרופאג תאים חיוביים (ראם 11) (אדום) (E-F). נכון מראות התמונות הממוזגות בהתאמה עם Hoechst (כחול) ואלסטין (ירוק). סרגל קנה מידה = 100 מיקרומטר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

המודל של טרשת עורקים עורק iliac ארנב נעשה שימוש נרחב במחקר טרשת עורקים. עם פרוטוקול זה הארנבים התפתחה במהירות הפלאק קשות ומתקדמות יותר לעומת נגעים ספונטנית פיתח עם רק כולסטרול בתזונה. חשוב לציין, חיות להתאושש במהירות הניתוח.

הגירוי העיקריות של atherogenesis היא פגיעה מכנית הקטטר בלון פצעה את אנדותל, מחצה קיר הספינה26. הליך זה גורם לתגובה שיפוץ מאופיין על ידי דלקת עם גיוס מקרופאג והצטברות שומנים בדם כאשר המשויך דיאטה hypercholestorolemic, נדידת תאים השריר החלק בכלי הדם והתפשטות, מטריקס משופרת סינתזה, הקמת neointima פולשנית ב זמן אופנה תלויים15,16. החדרת הקטטר בלון הוא החלק הקריטי ביותר של ההליך. זהירות החייבים אימון כדי למנוע בכוח החדרת הבלון. השימוש בעורק saphenous היקפיים כדי לגשת העורק iliac נפוצות מפשט את הטכניקה. ניתן גם לגשת עורק iliac דרך העורק מעיפים כפי שתואר לעיל27,28. עם זאת, הערכת העורק iliac דרך העורק הראשי דורש רמה גבוהה של מומחיות כירורגי וציוד נוספים כגון יחידת מסתמים. זה גם קשור עם סיבוכים הקשורים בהליך כמו פגיעה ומוחלף על המוביל דימום קטלנית29. שימוש אקטואלי מרחיב כלי דם כגון papaverine מסייעת מתרחבים הכלי ולהפחית את ההתנגדות של הקיר עורקי נגד בבלון הקטטר30. גודל בלון ולחץ האינפלציה להתייחס בקפידה כמו אלה יש קשר ישיר על היווצרות neointimal31. התנפחות יתר של הבלון ברמה גבוהה יותר רמות הרצוי עלול להוביל קרע של הקיר כלי. התוצאה עלולה להיות דליפה של דם ויצירת חזקים כגון לומן והן על פני השטח החיצוני26.

החיות חייב להיות מוזן ליפופרוטאין תזונה עשירה עבור 1 או 2 שבועות לפני הפציעה בלון כדי להבטיח כי פגיעה אנדותל מתרחשת באווירה hypercholesterolemic. הוא גם מסייע החיות כדי להתאים הדיאטה החדשה. למרות טכניקה זו גורם הפלאק מתקדם בארנבים, המורפולוגיה של הפלאק שונה זה נצפתה ב בני אדם. נגעים אנושית ספונטנית מוגבלים לאזור sub-אנדותל עם שלם שכבה אלסטית פנימי32. . הנה, המחקרים ביצעו עד 4 שבועות הראה אין ליבות שהותירה. הנגע טרשת עורקים נשאר דומה פס שומני עם חדירת מקרופאג משמעותי.

דגמים בעלי חיים רבים קטנים וגדולים שימשו להבנת atherogenesis6. המודל עורק iliac בלון-פגיעה ארנב שימש כדי לחקור את ההשפעה של סוכני טיפולית חדשה, מערכות הרומן, פלאק האבולוציה,10,הדמיה32,33. יחיד או injurieshave בלון מרובים שבוצעה עורק iliac34,35,36,העורק37ולאחר10,העורקים38. היתרונות של השיטה הציג הן הפיתוח של עובי ונפח זכרון גדול בהשוואה לשימוש של העורק הראשי. בנוסף המשפך iliac contralateral לשמש פקד, ולפיכך מפחית ההשתנות הבין-בעלי חיים29. הפגיעה בלון בתוך העורקים iliac ארנב יכול להתבצע בבטחה ובקלות באמצעות השיטה המתוארת כאן. פלאק מפתחת באופן תלוי זמן, הומוגני לכל אורך העורק. גם פותחו דגמים ארנב טרשת עורקים אחרים כגון ואטאנבי heritable hyperlipidemic (WHHL) המודל, מודל בעלי חיים מהונדסים עם חוסר קולטן של ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה. המודל פציעה בלון ניתן להחיל גם WHLL הארנב כדי לייצר נגעים באתר מוגדר.

ישנם הבדלים בין עורק iliac ארנב ושלטים כלילית אנושי. ואכן, מספר הליכים חלופיים הוקמו תוך ניסיון לפתח נגעים טרשת עורקים מתקדמת וכדי ליצור מודל של פלאק קרע כפי שנצפתה בני39. לדוגמה, היווצרות הפלאק לא יציבה היה המושרה על ידי ביטול הדיאטה כולסטרול לאחר 8 שבועות בארנבים שעברו פגיעה בלון16. הליכים ששונה אחרים שישתמשו בגורמי תרופתי כגון הכיש של ארס10 ובלון חוזרות עוקבות פציעה40כדי להעריך את המנגנון של פלאק קרע, thrombogenesis, כגון גידול של טרשת עורקים כלי. ארס הצפע של ראסל מכיל פרוטאזות שמפעילים את המפל קרישת הדם המוביל פקקת. בלון חוזרות תוצאות פציעה תרומבין דור על ידי פלאק רקמות גורם40. יצוין, כי התוצאות מודלים בעלי חיים כולל דגם ארנב אולי לא בצורה מושלמת לנחש את בני אדם. עם זאת, מודלים אלה עשוי להיות כלי שימושי עבור הערכת ומשווה את היעילות של התערבויות תרופתי חדש. Extrapolations זהירה להתבצע ביחס מידת קומפוזיציה היפרכולסטרולמיה, פלאק להרחיב את הידע על אטיולוגיה, פתופיזיולוגיה, הטיפול של האדם טרשת עורקים. המודל המוצג כאן עוזר ללמוד את המנגנונים המעורבים בהתפתחות פלאק ואף לחקור את ההשפעה של טיפולים חדשים נגד טרשת עורקים מכוונים פלאק יצוב/רגרסיה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים מצהירים אין אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי השוויצרי הלאומי למדע קרן גרנט 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

רפואה גיליון 128 טרשת עורקים ראביט iliac עורק צנתור בלון פציעה אנדותל פלאק
הדגם הארנב של טרשת עורקים מואצת: מבט מתודולוגי הפגיעה בעורק Iliac בלון
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