Djurmodeller av åderförkalkning är viktiga att förstå mekanismen och utreda nyare metoder för att förhindra plack utveckling eller bristning, en ledande dödsorsak i den industrialiserade världen. Detta protokoll använder en kombination av ballong skada och kolesterol kost för att inducera aterosklerotiska plack i kanin bäckenartären.
Akuta koronara syndrom som följd av koronar ocklusion efter blodkärlets utveckling och bristning är den ledande dödsorsaken i den industrialiserade världen. Nya Zeeland White (NZW) kaniner används allmänt som en djurmodell för att studera ateroskleros. De utveckla spontan lesioner när matas med aterogena kost; men kräver detta lång tid av 4-8 månader. För att ytterligare förbättra och påskynda aterogenes, används ofta en kombination av aterogena kost och mekaniska endoteliala skador. Presenterade förfarandet för att inducera aterosklerotiska plack i kaniner använder en ballongkateter för att störa endotelet i den vänstra bäckenartären NZW kaniner utfodras med aterogena diet. Sådana mekaniska skador som orsakas av ballongkateter inducerar en kedja av inflammatoriska reaktioner inleda neointimal lipid ackumulering i en tid beroende mode. Aterosklerotiska plack efter ballong skada Visa neointimal förtjockning med omfattande lipid infiltration, höga glatta muskulatur cellinnehållet och förekomsten av makrofag härrör skumceller. Denna teknik är enkel, reproducerbar och producerar plack av kontrollerade längd inom bäckenartären. Hela förfarandet är avslutat inom 20-30 min. Förfarandet är säker med låg mortalitet och erbjuder också hög framgång att få betydande intimans lesioner. Tillvägagångssättet av ballongkateter inducerad arteriell skada leder till åderförkalkning inom två veckor. Denna modell kan användas för att utreda sjukdom patologi, bilddiagnostik och utvärdera nya terapeutiska strategier.
Bristning av sårbara aterosklerotiska plack är en av de ledande dödsorsakerna i industriländerna1. Forskning under de senaste decennierna har vecklade flera molekylära och cellulära mekanismer som är involverade i plack progression, fortsatte ansträngningar behövs inte bara för att nysta upp den komplexa mekanismen av progression av sjukdomen men också att testa nya terapeutiska tillvägagångssätt. Flera modeller har föreslagits att studera åderförkalkning. Genmanipulation, kolesterol utfodring eller mekanisk skada endotel är standard strategierna delas av mest djurmodeller av åderförkalkning inklusive möss, kaniner och minigrisar. Bland dessa är NZW kaniner känsliga för kolesterol diet medan normala råttor och möss inte avsevärt absorbera kolesterol2,3,4. Kaniner utvecklar spontant aorta lesioner rik på makrofager med vissa fibrösa komponent när matas med kolesterol kost5,6. Den långa förberedande tid 4-8 månader att inducera aterosklerotisk plaquesby utfodring kolesterol diet ensam6,7 är dock en stor nackdel för de flesta experimentella inställningarna. I strävan för att inducera lesioner på relativt kort tid, har en kombination av högt kolesterol kost och ballong skada utvecklats av Baumgarter och Studer8. Det övergripande målet för denna teknik är att inducera aterosklerotiska plack består av skumceller (liknar fatty streak hos människor) i hypercholesterolemic kaniner inom 2 veckor. Den nuvarande tekniken beskriver tillvägagångssättet av kärlväggen skada baserat på Baumgarters metod med hjälp av en ballongkateter avancerade in bäckenartären NZW hypercholesterolemic kaniner.
Tillsammans med en kolesterol kost leder skada till följd av ballong inducerad avinstallation endothelialization till åderförkalkning. Ballong skada påskyndar bildandet av aterosklerotiska lesioner och producerar plack enhetlig storlek och fördelning. Intimans förtjockning ökar över en tidsperiod och intimans cell infiltration startar inom några dagar efter skadan. Feta streck med betydande makrofager börjar visas efter 7-10 dagar av ballong skada och representeras som typ II lesion enligt klassificering av American Heart Association. Ballong skada i kanin utförs ofta i aorta för att studera plack sammansättning. Neointimal endotelet uttrycker höga nivåer av intercellulära vidhäftning molekyl. Plack är associerade med mediala dissektion och adventitial förändringar. Aterosklerotiska lesioner består av lipider, prolifererande glatta muskelceller (SMCs), kollagenfibrer och inflammatoriska celler som ackumuleras under regenererad endotelet och är mestadels typ II i naturen. Topologisk fördelningen av kanin plack var liknande som rapporterats i mänskliga artärer 9,10 i princip, aorta är större i storlek jämfört med bäckenartärerna och skulle producera plack i större längd. Men är den stora fördelen med att använda bäckenartären som platsen för åderförkalkning hos kaniner dess tillgänglighet, dess likhet i muskulös innehåll till mänskliga kranskärl11, enhetlig lesion utveckling12, hög vävnadsfaktor verksamhet13 och konsekvent fartyget dimension jämförbara mänskliga kranskärl som möjliggör utvärdering av kommersiellt tillverkade enheter morfometriska och angiografiska slutpunkter. Invasiva och icke-invasiva metoder har undersökts för att analysera plack i kanin bäckenartärerna i det levande djuret. Tidigare rapporter beskriver användningen av magnetisk resonanstomografi (MRT) med hjälp av en 2,35-tesla MR system 14 dessutom, intravaskulärt ultraljud (IVUS) eller optisk koherens tomografi (ULT) katetrar kan vara lämpligt tillämpas på bild aterosklerotiska plack i kanin bäckenartärerna. Bäckenartären är tillgänglig för ultraljudsundersökningar när du använder en högupplöst ekografi och aorta kan också undersökas med denna teknik.
Under det senaste decenniet, har denna kanin modell av ballong skada bidragit till att ytterligare förstå mekanismerna bakom plack progression15och plack regression16. Dessutom modellen har använts för att studera påverkan av nya terapeutiska medel såsom statiner, standard trombocytaggregationshämmande medel, antioxidant medel17,18 och drog-eluering stent såsom everolimus eller zotarolimus-eluering stent19,20 på neointimal förtjockning. Denna modell har också använts för att undersöka intravaskulär avbildning av infrarött fluorescens imaging katetern21.
Kanin bäckenartären åderförkalkning modellen används ofta i aterosklerosforskning. Med detta protokoll utvecklat kaninerna snabbt mer allvarliga och avancerade plack jämfört med spontana lesioner utvecklade med endast kolesterol diet. Ännu viktigare, djur snabbt återhämta sig från operation.
Aterogenes viktigaste drivfjäder är mekaniska skador som orsakats av den ballongkateter som endotelet och distends fartyget vägg26. Detta förfarande inducerar en omfo…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöds av den schweiziska National Science Foundation Grant 150271.
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 |