Det nuvarande protokollet syftar till att experimentellt skapa venous intimal hyperplasi genom att utsätta vener till kranskärlens blodtryck för att utveckla strategier för att dämpa venous intimal hyperplasi efter revascularization kirurgi med ven ympkvistar.
Även om ven ympkvistar har ofta använts som autologa ympkvistar i revascularization operationer för ischemiska sjukdomar, förblir den långsiktiga patency dålig på grund av accelerationen av intimal hyperplasi på grund av att exponering för arteriellt blodtryck. Det nuvarande protokollet är utformat för inrättandet av experimentella venous intimal hyperplasi genom att blanda kanin halsvener till ensibilala halsartärer. Protokollet kräver inte kirurgiska ingrepp djupt i kroppsstammen och omfattningen av snittet är begränsad, vilket är mindre invasivt för djuren, vilket möjliggör långsiktig observation efter implantation. Detta enkla förfarande gör det möjligt för forskare att undersöka strategier för att dämpa utvecklingen av intimal hyperplasi av implanterade ven ympkvistar. Med hjälp av detta protokoll rapporterade vi effekterna transduktion av microRNA-145 (miR-145), som är känt för att kontrollera fenotyp av vaskulär glatt muskulatur celler (VSMCs) från proliferative till contractile tillstånd, till skördade ven ympkvistar. Vi bekräftade dämpning av intimal hyperplasi av ven ympkvistar genom att inducera miR-145 före implantation kirurgi genom fenotyp förändring av VSMCs. Här rapporterar vi en mindre invasiv experimentell plattform för att undersöka de strategier som kan användas för att dämpa intimal hyperplasi av ven ympkvistar i revascularization operationer.
Antalet patienter som upplever ischemiska sjukdomar på grund av åderförkalkning ökar över hela världen1. Trots de nuvarande framstegen inom medicinska och kirurgiska terapier för hjärt-kärlsjukdomar, ischemiska hjärtsjukdomar, såsom hjärtinfarkt, förblir en viktig orsak till sjuklighet och dödlighet2. Dessutom inducerar perifera arteriella sjukdomar som kännetecknas av minskat blodflöde till armar och ben kritisk lem ischemi, där cirka 40% av patienterna förlorar sina ben inom 6 månader efter diagnos, och dödligheten är upp till 20%3.
Revascularization operationer, såsom kranskärlsbypass (CABG) och bypass kirurgi för perifera artärer, är stora terapeutiska alternativ för ischemiska sjukdomar. Syftet med dessa operationer är att ge en ny blodväg för att ge tillräckligt blodflöde mot den distala platsen för stenotiska eller ockluderade lesioner i de åderlikata artärerna. Även in situ arteriell ympkvistar, såsom inre bröst artärer för CABG, föredras som bypass ympkvistar på grund av den förväntade längre patency, ven ympkvistar, såsom autologa saphenous vener, används ofta på grund av högre tillgänglighet och tillgänglighet4. Den svaga punkten i venen ympkvistar är den dåliga patency takt jämfört med arteri ympkvistar5 på grund av accelererad intimal hyperplasi när de utsätts för arteriellt tryck, vilket leder till ven graft sjukdom6.
Ven graft sjukdom utvecklas genom följande tre steg: 1) trombos; 2) intimal hyperplasi; och 3) åderförkalkning7. För att ta itu med ven graft sjukdom, en hel del grundforskning har genomförts8. Hittills rekommenderas inga andra farmakologiska strategier än trombocyt- och lipidsänkande behandlingar för sekundärprevention efter koronar- eller perifer revascularization-operationer i de senaste riktlinjerna9,,10,11,12. Således, för att övervinna ven moderplantor sjukdom, särskilt intimal hyperplasi, är inrättandet av en relevant experimentell plattform för ytterligare studier krävs.
Intimal hyperplasi är ett adaptivt fenomen som uppstår som svar på förändringen i omgivningen, där vaskulära glatta muskelceller (VSMCs) föröka sig, ackumuleras och generera extracellulär matris i intimitet. Följaktligen utgör det en grund för transplantat atherom7. I hyperplastic intima, VSMCs bära spridning, och produktion snarare än kontraktion, kallas “fenotypisk förändring”8. Det är ett viktigt forskningsmål att kontrollera fenotyp av VSMCs av ven ympkvistar för att förhindra ven graft sjukdom, och många grundläggande studier har utförts på detta ämne8. En randomiserad kontrollerad klinisk studie som syftade till att uppnå farmakologisk kontroll av VSMC-fenotypen visade dock begränsade resultat13. Vidare, Det finns inga standardiserade terapier för att förhindra intimal hyperplasi. Mer grundforskning, inklusive djurmodellstudier, är nödvändig.
För att främja forskning inom detta område är det viktigt att upprätta en djurmodell som rekapitulerar ventransplantat under arteriellt blodtryck, vilket möjliggör en långsiktig, postoperativ observation. Carrel et al. etablerade en hund modell av implantation av den yttre halsvenen i halspulsådern14. Therafter, en mängd ven ympkvistar har använts för att undersöka de fysiologiska och patologiska effekterna av förändringar i arteriellt blodtryck, inklusive sämre vena cava engrafted i bröstkorgen eller buken stora kroppspulsådern, eller saphenous ven engrafted i lårbensartären15,16,17. Dessa modeller byggdes i större djur, såsom grisar eller hundar, som är lämpliga för att härma en ven graft sjukdom i ett kliniskt fall. Men inrättandet av ett djur modell som kan förberedas utan speciella kirurgiska tekniker och till en lägre kostnad skulle vara perfekt för forskare som försöker utveckla en ny terapeutisk strategi för att dämpa intimal hyperplasi genom VSMC fenotyp kontroll in vivo. Inledningsvis infördes interposition av halsvenen i halspulsådern i halspulsådern i en kanin inom neurokirurgi18,19. Därefter tillämpades det på forskning om intimal hyperplasi20,21. Den ursprungliga modellen består av venösa interposition ensam, vilket sparar tid. Dessutom visade en efterföljande studie att beredningen av en ven graft också påverkat den hotfulla hyperplasi22. Davies et al. utvärderade effekten av ballongkateterskada på den hotfulla hyperplasi i en kanin venous interposition modell23,24. Även om ballong kateter skada förutom ven interposition var mer relevant för en klinisk inställning, en mer reproducerbara modell var också önskas. Således undersökte Jiang et al. effekterna av differentiella flöde miljöer på intimal hyperplasi och etablerade en distala gren ligering förfarande som en reproducerbar modell25. De använde dock en manschett teknik vid tidpunkten för ven moderplanterade interposition som verkar skiljer sig från hand-sydda annastomosis i den kliniska inställningen. I detta protokoll rapporterar vi en reproducerbar, kliniskt relevanta och allmänt tillgängliga förfarande för beredning av en kanin venous interposition modell för att bedöma intimal hyperplasi under kranskärlens blodtryck.
Det nuvarande protokollet är utformat för att tillhandahålla en experimentell plattform för att testa olika molekylära eller genetiska interventioner för VSMCs att kontrollera fenotyp från proliferative till kontraktila tillstånd och därefter dämpa utvecklingen av venous intimal hyperplasi in vivo. Med hjälp av denna modell, vi framgångsrikt förberett intimal hyperplasi vid 2 veckor efter kirurgi (Figur 1A) och anges den terapeutiska potentialen av microRNA-145 att kontrollera V…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av forskningsanslag från ministeriet för utbildning, kultur, idrott, vetenskap och teknik, Japan (25462136).
10% Povidone-iodine solution | Nakakita | 872612 | Surgical expendables |
2-0 VICRYL Plus | Johnson and Johnson | VCP316H | Surgical expendables |
4-0 Silk suture | Alfresa pharma | GA04SB | Surgical expendables |
8-0 polypropylene suture | Ethicon | 8741H | Surgical expendables |
Cefazorin sodium | Nichi-Iko Pharmaceutical | 6132401D3196 | Antibiotics |
Fogarty Catheter (2Fr) | Edwards Lifesciences LLC | E-060-2F | Surgical expendables |
Heparin | Nipro | 873334 | Anticoagulant |
Intravenous catheter (20G) | Terumo | SR-OT2051C | Surgical expendables |
Isoflurane | Fujifilm | 095-06573 | Anesthesia |
Lidocaine hydrochloride | MP Biomedicals | 193917 | Anesthesia |
Pentobarbital sodium | Tokyo Chemical Industry | P0776 | Anesthesia |