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 modell av akselerert aterosklerose: et metodisk perspektiv iliaca arterien ballong skaden

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

Dyr modeller av aterosklerose er avgjørende å forstå mekanismen og undersøke nyere tilnærminger for å forhindre plakk utvikling eller brudd, en ledende dødsårsaken i den industrialiserte verden. Denne protokollen bruker en kombinasjon av ballongen skader og kolesterol rik diett for å indusere aterosklerotisk plaketter i kanin iliaca arterie.

Abstract

Akutt koronarsyndrom skyldes koronar okklusjon følgende aterosklerotisk plakk utvikling og brudd er den ledende dødsårsaken i den industrialiserte verden. New Zealand hvit (NZW) kaniner er mye brukt som en dyr modell for studiet av aterosklerose. De utvikle spontan lesjoner når matet med atherogenic kosthold; Dette krever imidlertid lenge 4-8 måneder. For å ytterligere forbedre og akselerere atherogenesis, er en kombinasjon av atherogenic kosthold og mekanisk endothelial skader ofte ansatt. Presentert fremgangsmåten for inducing aterosklerotisk plaketter i kaniner bruker en ballong kateter for å forstyrre endotelet i venstre iliaca arterien NZW kaniner med atherogenic kosthold. Slike mekaniske skader forårsaket av ballongen kateter induserer en kjede av inflammatoriske reaksjoner initiere neointimal lipid akkumulering i en tid avhengig mote. Aterosklerotisk plakk etter ballong skade Vis neointimal fortykkelse med omfattende lipid infiltrasjon, høy glatt muskel celleinnholdet og tilstedeværelsen av macrophage avledet skum celler. Denne teknikken er enkelt, reproduserbare og produserer plakk kontrollert lengden innen iliaca arterien. Hele prosedyren fullføres innen 20-30 min. Prosedyren er trygg med lav dødelighet og tilbyr også høy suksess å skaffe betydelig intimal lesjoner. Prosedyren for ballong kateter indusert arteriell skade resultater i aterosklerose innen to uker. Denne modellen kan brukes for å undersøke sykdom patologi, diagnostic imaging og evaluere nye strategier.

Introduction

Ruptur av sårbare aterosklerotisk plaketter er en av de viktigste årsakene til dødsfall i industrialiserte land1. Selv om forskning de siste tiårene har utfoldet flere molekylære og cellulære mekanismer involvert i plakk progresjon, fortsatte innsats er fortsatt nødvendig ikke bare å løse komplekse mekanismen av sykdomsprogresjon, men også å teste nye terapeutiske tilnærminger. Flere dyr modeller har blitt foreslått å studere til åreforkalkning. Genetisk manipulasjon, kolesterol fôring eller mekanisk endotelet skaden er standard strategier deles av de fleste dyr modeller av aterosklerose inkludert mus, kanin eller minipigs. Blant disse er NZW kanin følsom for kolesterol diett mens vanlig rotter og mus ikke betydelig absorberer kosttilskudd kolesterol2,3,4. Kanin utvikle spontant aorta lesjoner rike i makrofager med noen fibrøs komponenten når matet med kolesterol rik diett5,6. Men er lange forberedende tiden 4-8 måneder å indusere aterosklerotisk plaquesby fôring kolesterol diett alene6,7 en stor ulempe for de fleste eksperimentelle innstillingene. I jakten for å indusere lesjoner på relativt kort tid, har en kombinasjon av høy kolesterol diett og ballong skade blitt utviklet av Baumgarter og Studer8. Det overordnede målet med denne teknikken er å indusere aterosklerotisk plaketter består av skum celler (lik fet strek i mennesker) i hypercholesterolemic kanin innen 2 uker. Nåværende teknikken beskriver fremgangsmåten for arterieveggen skade basert på Baumgarters metoden bruker en ballong kateter avanserte i iliaca arterien NZW hypercholesterolemic kaniner.

Sammen med en kolesterol rik diett, vil skade som følge av ballongen indusert de endothelialization føre til åreforkalkning. Boble skade akselererer dannelsen av aterosklerotisk lesjoner og produserer plakk av samme størrelse og distribusjon. Intimal jevning øker over en tidsperiode og intimal celle infiltrasjon starter innen få dager etter skade. Fet striper med betydelig makrofager begynner å vises etter 7-10 dager med ballong skade og representeres som Type II lesjon i henhold til klassifisering av American Heart Association. Boble skade i kanin utføres ofte i aorta å studere plakk komposisjon. Neointimal endotelet uttrykker høye nivåer av intercellulær adhesjon molekyl. Plaketter knyttes mediale disseksjon og adventitial endringer. Aterosklerotisk lesjoner består av lipider, voksende glatt muskelceller (SMCs), kollagen fibrene og inflammatoriske celler som samler under Spartments endotelet og er mest type II i naturen. Topologisk fordelingen av kanin plaketter var lik som rapportert i menneskelig aortas 9,10 i prinsippet, aorta er større i størrelse i forhold til iliaca arteriene og ville produsere plakk i større lengde. Men er den store fordelen med arteria iliaca som stedet for aterosklerose i kaniner dens tilgjengelighet, likhet i muskel innhold til menneskelig koronar11, uniform lesjon utvikling12, høy tissue faktor aktivitet13 og konsekvent fartøyet dimensjon sammenlignes med menneskelig koronar tillater evaluering av kommersielt produserte enheter til morphometric og angiographic endepunkt. Invasive og ikke-invasive metoder har blitt undersøkt for å analysere plaketter i kanin iliaca arteriene i levende dyr. Tidligere rapporter beskriver bruken av magnetisk resonans imaging (MRI) med hjelp av en 2,35-tesla MR systemet 14 i tillegg, intravascular ultralyd (IVUS) eller optical coherence tomografi (OCT) katetre kan være passende brukes til bilde aterosklerotisk plaketter i kanin iliaca arteriene. Iliaca arterien er tilgjengelig for ultralyd imaging ved en høy oppløsning echography og aorta kan også utforskes med denne teknikken.

I det siste tiåret, har denne kanin modellen av ballongen skade bidratt til videre forstå mekanismer av plakk progresjon15og plakk regresjon16. I tillegg modellen er brukt til å studere påvirkning av romanen terapeutiske agenter som statiner, standard platehemmende agenter, antioksidant agenter17,18 og narkotika-eluting stents som everolimus eller zotarolimus-eluting stent19,20 på neointimal fortykkelse. Denne modellen har også blitt brukt til å undersøke intravascular imaging i nær-infrarøde fluorescens imaging kateter21.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

denne eksperimentelle protokollen er godkjent av den Cantonal veterinær kontor, Fribourg og den sveitsiske føderale veterinær kontor, Sveits (FR 2015/58).

Merk: mannlige NZW kanin veier mellom 2.8 til 3.2 kg ble brukt. Dyrene var plassert under vanlige forhold (12 h lys og mørke syklus, ad lib vann og mat). Før ballong denudation, ble dyr acclimated for 1 uke der de ble matet med normal chow diett. Etter en uke med Akklimatisering, kaniner ble byttet til atherogenic diett bestående av høy fett (8,6%), og mettede fettsyrer med 205 mg/kg kolesterol (1%) kosthold for hele hele studiet. Boble skade i venstre iliaca subclavia ble utført 1 uke etter kosthold initiering og dyr ble ofret etter 2 uker eller fire ukene av ballongen skade.

1. preoperativ prosedyrer

  1. sterilisere alle kirurgiske instrumenter før bruk med et glass bead sterilisere eller andre passende instrument.
  2. Forberede og sjekk ballong kateter forsamlingen.
    1. Fest 1 mL luer lås sprøyte fylt med vanlig saltvann til luer-lock del av ballongen kateter. Nøye overvåke fraværet av innestengte luften. Sjekk lekkasjer og sikre riktig ballong inflasjon ved å trykke stempelet til sprøyten.
  3. Veie kaninen og slå på thermopad til 37 ° C.
  4. Bruker en buprenorfin løsning i en konsentrasjon av 0,3 mg / ml. sprøyte inn en dose 0,01 mg/kg subcutaneously.
  5. Anesthetize kaninen med 5% isoflurane og 5 L/min O 2 i en induksjon kammer i 10-15 min.
  6. Plasser bedøvet kaninen på varmeputen holdt på kirurgisk plattformen. Plasser oppdateringen og klipp for å overvåke temperaturen, åndedrett og elektrokardiogram.
  7. Fest snuten av kaninen en ansiktsmaske koblet til en egnet anestesi maskin. Opprettholde anestesi med isoflurane (4,0% med 2,5 L/min O 2). Bekrefte riktig anesthetization (angitt med mangel på muskel tone og tap av gag og pinnae reflekser).
  8. Gjelder begge øynene å hindre hornhinner tørker ophthalmica salve. Drapere kaninen med et sterilt kirurgisk ark med bare lavere lem utsatt.

2. Kirurgisk protokollen

  1. fjerne håret fra ventrale området rett under kneet leddene med dyr hårklippere.
  2. Vattpinne området med egnet desinfeksjonsmiddel å rense huden og fjerne løs håret.
  3. Finn arteria saphenous og gjøre en liten huden snitt på ca 1,5 cm i lengde ved hjelp av en skalpell.
  4. Viser en liten del av saphenous arterie med liten buet tang uten å skade femur vene og femur nerve.
  5. Plasserer to løs ligatur løkker (5-0 silke) under saphenous arterien og knyt en ligatur løkke mot distale arterien. Plasser en mikrovaskulær klemme over ligatur å stoppe blodet flyte fra arteria iliaca.
  6. Lokalt gjelder en dråpe papaverine å dilate arterien og hindre vasospasme.
  7. Løft arteria saphenous ved hjelp av bundet ligatur og gjøre en liten arteriotomy snitt med en 24 måle pinne.
  8. Heve snitt flaps med fine tang og langsomt inn blodåre plukk eller en styrende nål lumen av arterien.
  9. Inn arteria saphenous et 2 fransk Fogarty arteriell embolektomi kateter. Fjerne blodåre plukking og mikrovaskulær klemmer.
  10. Forhånd kateter til sjette merket (20-25 cm) tilsvarer en posisjon omtrent 2-5 cm over iliaca bifurkasjonen.
  11. Økning av ballongen med 0,1 mL normal saline ved hjelp av en 1 mL sprøyte eller på et nominelt 6 minibank ved hjelp av en regulert manuell inflator som beskrevet i 16 , 22.
  12. Hold ballong kateter med tang og dra tilbake ved 6 cm iliaca arterytoward poenget med innsetting, mens rotere kateter.
  13. Tømming ballongen ved å trekke tilbake stempelet til sprøyten.
  14. Gjenta trinn 2.10 til 2.13 tre ganger for å sikre fullstendig endotelial denudation.
  15. Fjerne kateter og umiddelbart knytte ligatur loopen like over området arteriotomy å opphøre blø.
  16. Bruke egnet antiseptisk alle rundt periferien av såret og vattpinnen bort til blodpropp. Lukk den hud snittet med en 5-0 Sutur og desinfisere kirurgi området med povidon-jod løsning.
  17. Gjenta 2.1 å 2,16 på den kontralateral iliaca ved hjelp av en ny kateter.
  18. Vattpinne ophthalmica salven fra øynene.

3. Postoperativ pleie

  1. administrere sulfadoxine 40 mg/kg og trimethoprim 8 mg/kg eller noen andre passende Antibiotikum umiddelbart etter den kirurgiske prosedyren.
  2. Under anestesi-utvinning perioden, holde kaninen en heten pute plassert i en ren autoklaveres bur.
  3. Fjern overvåking oppdateringen og klipp.
  4. Etter utvinning, returnere kaniner til burene sine hjem. Injisere subcutaneously buprenorfin 0,05 - 0,1 mg/kg post - operativt hver 6-12 h for 48 h. Fortsett atherogenic kosthold for en annen to uker eller fire uker.

4. Vev høsting og analyse av plakk sammensetningen

  1. etter to uker (for tidlig tynn plakk) eller tre uker med ballong skade, bedøve kaninen bruker isoflurane på samme måte som beskrevet ovenfor.
  2. Åpne bryst hulrom og euthanize kaniner av intracardial exsanguination.
  3. Isolere iliaca arteriene som beskrevet i 23.
    1. Kort, åpne magen og avsløre retroperitoneum. Spore aorta mot iliaca bifurkasjonen og binde den over bifurkasjonen. Forsiktig fjerne omkringliggende vev for å avdekke og isolere både iliaca arteriene.
  4. Analysere ut begge iliaca arteriene og fordype seg i iskalde fosfat bufret saltvann. Fjerne clots ved hjelp av pinsett. Dele hver iliaca arterien i 4-6 segmenter å beskrive tykkelsen på en plakett i arterien.
  5. Umiddelbart legge arteriell segmentene i en mold som inneholder optimal kutte temperatur sammensatte, snapin-fryse med flytende nitrogen og holde det på-70 ° C. forberede 5 µm tykke snitt med en kryostaten som beskrevet i 24.
  6. Utføre histology, immunofluorescence eller immunohistochemical flekker for morphometry, plakk lipid og mobilnettet innhold som beskrevet i 10 , 25.
    Merk: Kort, skyll arteriell delene med fosfat bufret saltvann (PBS) og permeabilize bruker 0,2% Triton. Skyll avsnittene med PBS og blokkere ikke bestemte områder med 2% bovin serum albumin i 30 min. Incubate delene 1t på 37 ° C med anti α-SM utgangen (1:200) eller RAM11 antistoff (1:200). Skyll avsnittene med PBS og ruge dem med riktig sekundære antistoff i 30 min på 37 ° C. vask igjen med PBS og legge Hoechst (5 µg/mL) for 10 min å oppdage atomkjerner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Boble skade av arteria iliaca ble utført uten komplikasjoner (figur 1). Operativ totaltiden varierte fra 20 til 30 min for skader utført bare én iliaca arterien og 35-45 min for skader på begge arterier. Kaninen gjenopprettet i 1t etter ballong skader. Alle dyr dukket opp frisk uten betydelig vekttap. Fant ingen infeksjon, oedema eller arteriell trombose. Såret var normal foruten noen milde fibrose på webområdet Sutur. Etter 4-ukers atherogenic kosthold fôring, kanin utstilt hyperkolesterolemi 44 + 18 mM/l.

Tallene 2A, figur 2Eog finne 2I Vis høyre uskadet iliaca subclavia (ikke utsettes for ballong skade) med en normal opptreden. En kombinasjon av ballongen skade og kolesterol dietresulted i strukturelle endringer av fartøyet veggen fører til utvikling av aterosklerotisk plakett i to uker (figur 2 og Figur 3). Uskadet og ballong skadet iliaca arteriene for ble isolert fra samme dyret. Boble skade som en utløsende hendelse proliferativ vaskulær svaret resulterte i omfattende lipid infiltrasjon (8.7 ± 1,7% lipid område) (figur 2 og Figur 3), glatt muskel celle migrasjon og spredning (Figur 4), samt som rekruttering av makrofager (Figur 4) fører til en økning i intima media tykkelse forhold (1,5 ± 0,2) og plakk området (0,8 ± 0.2 mm2) med en samtidig redusere lumen området (1,4 ± 0.2 mm2) observert (Figur 3) 2 uker etter boble skade. RAM-11 er et monoklonalt antistoff som er spesielt rettet mot cytoplasm i kanin makrofager. Α-SM begrepsordbok identifiserer muskel utgangen og reagerer med vaskulær glatte muskelcellene i blodkarene. Disse antistoffene har tidligere blitt brukt til å studere macrophage og glatt muskelcelle i intimal lesjoner av kaninen. Disse endringene fortsatte å utvikle seg med tiden og en ytterligere økning i intima/media tykkelse ratio (2,6 ± 0,2) og luminal gradvis smalere (0,7 ± 0,1 mm2) (figur 2 og Figur 3) ble bemerket 4 uker etter ballong skader. Denne teknikken fører til robust utvikling av aterosklerotisk plaketter som utvikler seg over tid og var studerte etter 2 til 4 uker.

Figure 1
Figur 1: skjematisk fremstilling illustrerer tidslinjen i plakk progresjon etter ballong skade. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: ballong skade indusert aterosklerose i kanin iliaca arterie. Representant bilder av Movat pentachrome (A-D), Hematoxylin-Eosin (Eh) og olje røde O (-L) farget inndelinger fra un skadet (A, E, jeg), 2 uker innlegg ballong skade (B, F, J) (n = 5) og 4 uker post boble skade (C, G, K) (n = 3) iliaca arterien deler av atherogenic kosthold matet NZW kanin. Skala for D, T og L er 100 µm. skala bar for de andre bildene = 500 µm. Labelled i bildet B er den lumen, intima, IEL (intern elastisk lamina) og ÅL (ekstern elastisk lamina). Media er området mellom IEL og ÅL. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: Morphometric analyse av plakk. Scatter plottet viser intima/media tykkelse forholdet, plakk området, lumen området og % olje røde O positiv området i iliaca arterien deler fra un skadet kontroll, ballong skadet arterien 2 (n = 5) og fire uker (n = 3). Dataene vises som gjennomsnittlig ± SD. * p < 0,05 vs un skadet arterien, #p < 0,05 vs 4 uker post ballong skade. Nd angir ikke registrert. Plakk området beregnes ved å trekke lumen området fra IEL området mens olje røde O positiv området representerer % av totalt tverrsnittsstudier fartøyet veggen området. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: Immunohistochemical analyse av plakk sammensetningen. Representant bilder viser α-glatt muskel utgangen (rød) (Ad) og macrophage (RAM 11) positive celler (rød) (E-F). Høyre panel viser de respektive flettede bildene med Hoechst (blå) og elastin (grønn). Skala bar = 100 µm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Kanin iliaca arterien aterosklerose modellen er mye brukt i aterosklerose forskning. Med denne protokollen utviklet kaniner raskt mer alvorlig og avanserte plaketter sammenlignet med spontan lesjoner med bare kolesterol diett. Viktigere, gjenopprette dyr raskt fra kirurgi.

Den viktigste stimulus for atherogenesis er den mekanisk skaden forårsaket av ballongen kateter som skader endotelet og oppblåst fartøyet veggen26. Denne prosedyren induserer ombygging svar preget av en betennelse med macrophage rekruttering og lipid akkumulering når forbundet med hypercholestorolemic kosthold, vaskulære glatt muskel celle migrasjon og spredning, forbedret matrise syntese, og etablering av en invasiv neointima i en tid avhengig mote15,16. Sette inn ballong kateter er den mest kritiske delen av prosedyren. Varsomhet må utøves for å unngå kraftig innsetting av ballongen. Bruk av eksterne saphenous arterien til vanlige iliaca arterien forenkler teknikken. Iliaca arterien kan også nås via arteria carotis kuttet ned som beskrevet tidligere27,28. Men krever vurdere iliaca arterien via arteria carotis en høy grad av kirurgiske kompetanse og ekstra utstyr som en angiography enhet. Det er også forbundet med prosedyre-relaterte komplikasjoner som skader vena jugularis fører til dødelig slag29. Bruk av aktuelle vasodilator som papaverine hjelper å dilate fartøyet og redusere motstand av arterieveggen mot ballong kateter30. Inflasjonen press og ballong størrelsen må vurderes nøye disse har en direkte tilknytning neointimal formasjon31. Over distensjon på ballongen i større grad enn ønsket nivå kan føre til brudd på fartøyet veggen. Dette kan resultere i lekkasje av blod og robust dannelse både i lumen og på den ytre overflate26.

Dyrene må være matet en lipid rik diett for 1 eller 2 uker før ballong skaden å sikre at endothelial skader oppstår i en hypercholesterolemic. Det hjelper også dyrene til å tilpasse seg den nye kostholdet. Selv om denne teknikken induserer avanserte plaketter i kaniner, morfologi av plaketter er forskjellig fra de observert i menneskene. Spontan menneskelig lesjonene er begrenset til sub-endothelial regionen med en intakt interne elastisk lag32. Her studier utført til 4 uker viste ingen fibrotiske kjerner. Aterosklerotisk lesjonen forblir lik for fet strek med betydelig macrophage infiltrasjon.

Mange små og store dyr modeller har blitt brukt for å forstå atherogenesis6. Ballong-skade kaninen iliaca arterien modellen har blitt brukt til å studere effekten av nye terapeutiske agenter, roman stoff leveringssystemer, plakk evolusjon og tenkelig10,32,33. Én eller flere ballong injurieshave utført i iliaca arterien34,35, arteria carotis36,37og aorta10,38. Fordelene av presentert metoden er utviklingen av store plakk volum og tykkelse i forhold til bruk av arteria carotis. I tillegg kontralateral iliaca kan brukes som en kontroll, og reduserer derfor Inter dyr variasjon29. Boble skade i kanin iliaca arteriene utføres trygt og enkelt med metoden beskrevet her. Plaque utvikler i en tid avhengig mote og er homogene hele lengden av arterien. Andre aterosklerotisk kanin modeller har også blitt utviklet som Watanabe arvelige hyperlipidemic (WHHL) modell, genmodifiserte dyr modell med lav tetthet lipoprotein reseptor mangel. Boble skade modellen kan også brukes WHLL kanin å produsere lesjoner på et definert område.

Det er forskjeller mellom kanin iliaca arterien og menneskelige koronar plakk. Faktisk er flere alternative prosedyrer opprettet i et forsøk på å utvikle avanserte aterosklerotisk lesjoner og oppretter en modell av plakk brudd som observert i mennesker39. For eksempel ble ustabilt plakk formasjon indusert ved å eliminere kolesterol diett etter 8 uker i kaniner som gjennomgikk ballong skade16. Prosedyrene endret bruke farmakologiske triggere som Russell's viper gift10 og påfølgende gjentatte ballong skade40å evaluere den mekanismen av plakk brudd, thrombogenesis og blodpropp vekst i aterosklerotisk fartøy. Russell's viper gift inneholder proteaser som aktiverer koagulasjonssystemet cascade fører til blodpropp. Gjentatte ballong skade resultater til trombin generasjon av plaque vev faktor40. Det bør bemerkes at dyremodeller resultatene inkludert kanin modellen ikke kan perfekt ekstrapolere til mennesker. Men kan disse modellene være et nyttig verktøy for vurdering og sammenligne effekten av nye terapier. Forsiktig fremskrivninger må gjøres i forhold til graden av hyperkolesterolemi og plakk komposisjon å utvide kunnskapen på etiologi, patofysiologi og behandling av menneskelig åreforkalkning. Modellen presentert her bidrar til å studere mekanismer involvert i plakk evolusjon og undersøke effekten av nye anti-aterosklerotisk terapi rettet mot plakk stabilisering/regresjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av det sveitsiske 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

Medisin problemet 128 Atherosclerosis kanin iliaca arterie kateter ballong skade endotelet plakk
Kanin modell av akselerert aterosklerose: et metodisk perspektiv iliaca arterien ballong skaden
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