Waiting
Login processing...

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

Medicine

En kanin venøs interposition model efterligne revaskularisering Kirurgi ved hjælp af vene transplantater til at vurdere intimal hyperplasi under arteriel blodtryk

Published: May 15, 2020 doi: 10.3791/60931

Summary

Den nuværende protokol har til formål at eksperimentelt skabe venøs intimal hyperplasi ved at udsætte vener til arteriel blodtryk for at udvikle strategier til at dæmpe venøs intimal hyperplasi efter revaskularisering kirurgi ved hjælp af vene transplantater.

Abstract

Selv om venetransplantater har været almindeligt anvendt som autologe grafts i revaskularisering operationer for iskæmisk eidømmelse, den langsigtede patency forbliver dårlig på grund af accelerationen af intimal hyperplasi på grund af eksponering for arteriel blodtryk. Denne protokol er designet til etablering af eksperimentel venøs intimal hyperplasi ved interposing kanin halspulsårer til ipsilaterale halspulsårer. Protokollen kræver ikke kirurgiske procedurer dybt inde i kroppen stammen og omfanget af snittet er begrænset, hvilket er mindre invasivt for dyrene, så langvarig observation efter implantation. Denne enkle procedure gør det muligt for forskere at undersøge strategier til at dæmpe udviklingen af intimal hyperplasi af de implanterede venetransplantater. Ved hjælp af denne protokol rapporterede vi virkningerne transduktion af microRNA-145 (miR-145), som er kendt for at kontrollere fænotype af vaskulære glatte muskelceller (VSMCs) fra proliferering til kontraktile tilstand, i høstede venetransplantater. Vi bekræftede dæmpningen af intimal hyperplasi af venetransplantater ved at transducing miR-145 før implantation kirurgi gennem fænotype ændring af VSMC'er. Her rapporterer vi en mindre invasiv eksperimentel platform til at undersøge de strategier, der kan bruges til at dæmpe intimal hyperplasi af venetransplantater i revaskularisering operationer.

Introduction

Antallet af patienter, der oplever iskæmiske sygdomme på grund af åreforkalkning er stigende på verdensplan1. På trods af de nuværende fremskridt inden for medicinske og kirurgiske behandlinger for hjerte-kar-sygdomme, iskæmisk hjertesygdomme, såsom myokardieinfarkt, fortsat en væsentlig årsag til sygelighed og dødelighed2. Desuden fremkalder perifere arterielle sygdomme karakteriseret ved nedsat blodgennemstrømning til lemmerne kritisk ekstremitetiskæmi, hvor ca. 40% af patienterne mister deres ben inden for 6 måneder efter diagnosen, og dødeligheden er op til 20%3.

Revaskularisering operationer, såsom koronararterie bypass podning (CABG) og bypass kirurgi for perifere arterier, er store terapeutiske muligheder for iskæmisk eitreiske sygdomme. Formålet med disse operationer er at give en ny blod vej til at give tilstrækkelig blodgennemstrømning mod det distale sted for stenotiske eller okkluderede læsioner af aterosklerotiske arterier. Selv in situ arterielle grafts, såsom interne thorax arterier for CABG, foretrækkes som bypass grafts på grund af den forventede længere patency, vene grafts, såsom autologe saphenous vener, er almindeligt anvendt på grund af den højere tilgængelighed og tilgængelighed4. Det svage punkt i venetransplantater er den dårlige patency sats i forhold til arterietransplantatet5 på grund af accelereret intimal hyperplasi, når de udsættes for arterielt tryk, hvilket fører til venetransplantat sygdom6.

Venetransplantat sygdom udvikler sig gennem følgende tre trin: 1) trombose; 2) intimhyperplasi; og 3) åreforkalkning7. For at løse venegraft sygdom, en masse grundforskning er blevet gennemført8. Hidtil, ingen farmakologisk strategi bortset fra antiplatelet og lipid-sænkende behandlinger anbefales til sekundær forebyggelse efter koronar eller perifer revaskularisering operationer i de seneste retningslinjer9,10,11,12. For at overvinde venetransplantatsygdommen, især timal hyperplasi, er det derfor nødvendigt at etablere en relevant forsøgsplatform til yderligere undersøgelser.

Intimal hyperplasi er et adaptivt fænomen, der opstår som reaktion på ændringen i omgivelserne, hvor vaskulære glatte muskelceller (VSMCs) formere sig, ophobes, og generere ekstracellulære matrix i intima. Derfor præsenterer det et fundament for graft atheroma7. I hyperplastiske intima, VSMCs bære spredning, og produktion snarere end sammentrækning, kaldes "fænotypiske forandring"8. Det er et vigtigt forskningsmål at kontrollere fænotypen af VSMCs af venetransplantater for at forebygge venetransplantat sygdom, og talrige grundlæggende undersøgelser er blevet gennemført om dette emne8. Men, en randomiseret kontrolleret klinisk undersøgelse, der havde til formål at opnå farmakologisk kontrol af VSMC fænotype viste begrænsede resultater13. Yderligere, der er ingen standardiserede behandlinger for at forhindre intimal hyperplasi. Mere grundforskning, herunder dyremodelundersøgelser, er nødvendig.

For at fremme forskning på dette område, er det afgørende at etablere en dyremodel, der opsummerer venetransplantater under arterielt blodtryk, så en langsigtet, postoperativ observation. Carrel et al. etableret en hunde model for implantation af den eksterne halspulsåren i halspulsåren14. Der er anvendt en række venetransplantater til at undersøge de fysiologiske og patologiske virkninger af ændringer i arteriel blodtryk, herunder den ringere vena cava indpodet i brystkassen eller abdominal aorta, eller saphenous vene indpodet i lårpulsåren15,16,17. Disse modeller blev bygget i større dyr, såsom svin eller hunde, der er egnet til at efterligne en venetransplantat sygdom i et klinisk tilfælde. Men, etablering af et dyr model, der kan fremstilles uden særlige kirurgiske teknikker og til en lavere pris ville være ideelt for forskere, der forsøger at udvikle en ny terapeutisk strategi for at dæmpe intimal hyperplasi gennem VSMC fænotype kontrol in vivo. I første omgang blev interposition af halspulsåren i halspulsåren i en kanin indført inden for neurokirurgi18,19. Derefter blev det anvendt til forskning i intimal hyperplasi20,21. Den oprindelige model består af venøs interposition alene, hvilket sparer tid. Desuden viste en efterfølgende undersøgelse, at præparatet af en venetransplantat også påvirkede den intimalhyperplasi22. Davies et al. evaluerede effekten af ballonkateterskade på intimal hyperplasi i en kaninvenøs interposition model23,24. Selv om ballonkateterskade ud over veneinterposition var mere relevant for en klinisk indstilling, ønskede man også en mere reproducerbar model. Jiang et al. undersøgte således virkningen af differensflowmiljøer på intimhyperplasi og etablerede en distalegrenligationsom en reproducerbar model25. Men de anvendte en manchet teknik på tidspunktet for vene transplantat interposition, der synes forskellig fra håndsyet anastomose i den kliniske indstilling. I denne protokol rapporterer vi en reproducerbar, klinisk relevant og bredt tilgængelig procedure til fremstilling af en kaninvenøs interposition model til vurdering af intimal hyperplasi under arterielt blodtryk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

BEMÆRK: Alle kirurgiske forsøg på dyr skal udføres i overensstemmelse med vejledningen for pleje og brug af forsøgsdyr (www.nap.edu/catalog/5140.html) eller andre relevante etiske retningslinjer. Protokollerne bør godkendes af dyrevelfærdsudvalget på den relevante institution, inden de fortsætter.

1. Tilberedning af dyr

  1. Køb mandlige japanske hvide kaniner (eller kaniner med tilsvarende kropsstørrelse) vejer 2,7-3,0 kg.
  2. Akklimatisere kaninerne i 1 uge i en 12 timers lys-mørk cyklus og fodre en regelmæssig kanin chow kost før proceduren.

2. Anæstesi og dyreindstilling

BEMÆRK: Alle efterfølgende procedurer skal udføres under aseptiske forhold. Det kirurgiske felt og udstyr bør desinficeres med 10% povidon-jod opløsning, 70% alkohol, eller en kvaternære ammonium forbindelse før brug.

  1. Bedøve en kanin med intravenøs administration af pentobarbital natrium (25 mg/kg) via auricular vene.
  2. Efter at have sikret, at kaninen har mistet sin styrke, overføre den til et operationsbord, og sæt den i supine position. Dæk næse og mund med en bedøvelsesmaske. Start administration af generel anæstesi med indånding af 0,7-1,0% isofluran-oxygen mix.
    BEMÆRK: Hvis kaninen begynder at bevæge sig, vil en tidsmæssig stigning i isofluran op til 2% være effektiv.
  3. Trim pelsen på nakke og skulder ved hjælp af en elektrisk hårklipper. Efter desinfektion af overfladen ved sprøjtning 70% ethanol eller en anden antiseptisk opløsning, barberresten af håret i livmoderhalsen med en barbermaskine. Desinficere det kirurgiske felt med 10% povidon-jod og administrere lidocain hydrochlorid (3 mg/kg) subkutant som lokalbedøvelse.
    BEMÆRK: Undersøg den gentagne bevægelse af luftrøret. Overhold pulsationen af halspulsåren og halspulsåren. Når respiratoriske og pulsatile satser falde, overveje en midlertidig reduktion i anæstesi administration. Overvågning af perkutan iltmætning og puls er også nyttigt.
    BEMÆRK: Protokollen kan sættes på pause her.

3. Høst af halspulsåren

BEMÆRK: Lokalbedøvelse (såsom lidocain) bør anvendes, før huden indsnit.

  1. Før hudsnit, administrere profylaktisk enrofloxacin (5 mg/kg) subkutant. For analgesi, administrere 0.05 mg/kg buprenorphin subkutant to gange om dagen i 3 dage.
    BEMÆRK: For at undgå et fald i kropstemperaturen kan en kirurgisk scrub på incisionsstedet anvendes i stedet for at sprøjte dyrets krop med 70% ethanol.
  2. Incise 50-60 mm af livmoderhalsen regionen med kirurgisk skalpel langsgående. Udtræk dissekere det subkutane væv og fascia for at eksponere et 20-30 mm segment af halspulsåren. Ligate alle grene af den eksponerede vene med 4-0 silke suturer.
  3. Placer en 2-0 silke sutur omkring de interne og eksterne halspulsårer til at udføre ligation umiddelbart efter indsnit i halspulsåren i næste trin.
  4. Incise venøs væg (ca. 1 mm) af den distale side af venen. Sæt et 2-fransk ballonkateter ind fra snittet mod venens proksimale side. Ligate 2-0 silke sutur på de distale steder i halspulsårerne.
  5. Pust ballonen op med 0,2 ml luft. Denude intima af venen ved hjælp af tre passager af kateteret til endotel eksfoliering.
    BEMÆRK: Denne procedure anses for at svare til udspiling af en saphenous venetransplantat i humane revaskularisering operationer, som forårsager endotel eksfoliering.
  6. Ligat den proksimale ende af venen. Skær venen til høst.
    BEMÆRK: Skelne omhyggeligt den distale og proksimale ende af den høstede vene, fordi anastomose til arterien skal udføres på en omvendt måde (dvs. den distale ende af venen skal anastomosed til den proksimale ende af arterien). For eksempel ville indsættelse af et intravenøst kateter fra en bestemt side fungere som en markør.
  7. Ved terapeutiske manipulationer for den høstede halspulsåre behandles den høstede vene med metoder, der er beregnet til hvert forskningsspørgsmål (f.eks. elektroporation26 eller direkte nedsænkning med opløsning27 til transducing microRNAs i venerne).
    BEMÆRK: Til denne protokol blev venetransplantaterne dyppet i fosfat-buffered saltvand, kontrol microRNA og microRNA-145. Protokollen kan sættes på pause her.

4. Interposing halspulsåren med den høstede halspulsåre

  1. Eksponere en 20-30 mm segment af ipsilateral halspulsåren. Adskil arterien omhyggeligt fra venen og nerve i nærheden. Ligate alle grene af den eksponerede vene med 4-0 silke sutur.
  2. Administrere heparinnatrium intravenøst (200 IE/kg). Vent i 3-4 min.
  3. Klem de proksimale og distale ender af arterien med kirurgiske klemmer. Skær arterien i midten, mellem klemmerne. Injicer normal saltvand i indsnit i halspulsåren proximally og distally at distend arterien.
    BEMÆRK: En kanin halspulsåre tendens til at skrumpe. Vælg et veludbesøgt sted som et anastomosested.
  4. Anastomose den høstede vene til arterien i en omvendt end-to-end mode.
    1. Sæt et 20 G intravenøst kateter ind i den høstede vene fra den distale til den proksimale retning for at holde venøs lumen åben under den distale anastomose.
    2. Anastomose den proksimale ende af venen til den distale ende af arterien ved hjælp af 8-0 polypropylen afbrudtsuturer. Placer to anker stiches på stedet og det modsatte sted. Tilføj stiches den øverste side af anastomose linje mellem anker stiches.
    3. Veneog venetransplantatet vendes på hovedet. Tilføj stiches på den resterende del af anastomose linje.
    4. Fjern det intravenøse kateter fra venen. Klem venetransplantatet proksimalt og declamp halspulsåren distalt. Konstatere, at venetransplantatet udvider gradvist.
    5. Anastomose den distale ende af venen til den proksimale ende af arterie ved hjælp af 8-0 polypropylen afbrudtsuturer. Declamp arterien for at kontrollere blødningen fra anastomose steder. Tilføj suturer til hæmostase, hvis det er nødvendigt.
      BEMÆRK: En blid kompression af blødningsstedet med gaze og ventetid kan være nok til hæmostase. Kontroller den umiddelbare udvidelse og stærke pulsering af venetransplantatet efter den proksimale afekning. Hvis det ikke overholdes, kan du overveje at gentage trin 4.4.2-4.4.3
  5. Ligat e den interne halspulsåre med en 4-0 silke sutur til at simulere en dårlig afstrømning tilstand og for at lette intimal hyperplasi.
  6. Rengør såret med saltvand. Luk såret ved hjælp af 3-0 polyglactin 910, lag for lag.

5. Postoperative procedurer

  1. Afslut anæstesi og fjern anæstesi maske efter kontrol af spontan vejrtrækning af dyret. Kontroller dyrets tilstand hyppigt, indtil det kommer sig efter anæstesi.
  2. Hold dyret adskilt fra andre dyr, indtil åndedrætsfunktionen er fuldt genoprettet. Støt vejrtrækning manuelt, hvis det er nødvendigt. Aflever ikke dyret til en større gruppe, før det er fuldt ud at komme sig.
  3. Kontroller føde- og vandindtaget efter helbredelse fra anæstesi, og sørg for passende ernæringsmæssig støtte. Administrere analgetika (f.eks buprenorphin 0,05-0,2 mg/kg subkutant 2x om dagen i 3 dage) og kontrollere for tegn på ubehag eller smerte.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 1A viser et repræsentativt billede af vellykket intimhyperplasi 2 uger efter venøs interposition kirurgi (øverste panel). Det nederste panel viser de terapeutiske virkninger af mikroRNA-145-belastet poly (mælkesyre-co-glykolsyre) nanopartikler, der svækket den intimal hyperplasi (lavere panel). Figur 1B viser sammenligningen af intimhyperplasi mellem kontrolgruppen ved hjælp af fosfatbufferet saltvandskontrol (PBS), kontrol mikroRNA (Cont-miR) og microRNA-145 (miR-145) grupper. MicroRNAs blev fyldt med poly (mælkesyre-co-glykolsyre) nanopartikler. Behandling med microRNA-145 signifikant svækket intimal hyperplasi. Figur 2 viser immunfarvning for Ki-67, en celleproliferative markør. Færre Ki-67-positive celler er observeret i miR-145 gruppen, hvilket indikerer en fænotype ændring i VSMCs fra den umodne proliferativ tilstand til den modne kontraktile tilstand.

Figure 1
Figur 1: Vellykket intimhyperplasi af venerne. (A)Repræsentativ Elastica Van Gieson-farvning for prøver behandlet med PBS (øverste panel) og med mikroRNA-145-belastede poly(mælkesyre-co-glykolsyre) nanopartikler (nederste panel). Skalastænger = 500 μm. (B) Intimal-området i kontrol-PBS-gruppen, kontrolmikroRNA-gruppen (Cont-miR) og microRNA-145 (miR-145) grupper. MicroRNAs er fyldt med poly (mælkesyre-co-glykolsyre) nanopartikler. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af envejsanalyse af variansen. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: Cellespredning. Ki-67 farvning (brun). Skalastænger = 100 μm. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: Procedureskema. DNA = deoxyribonucleic syre; PLGA = poly(mælkesyre-co-glykolsyre); RNA = ribonucleic syre. Klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne protokol er designet til at give en eksperimentel platform til at teste forskellige molekylære eller genetiske interventioner for VSMCs at kontrollere fænotype fra proliferativ til kontraktile tilstand og efterfølgende dæmpe udviklingen af venøs intimal hyperplasi in vivo. Ved hjælp af denne model, vi med succes forberedt intimal hyperplasi på 2 uger efter operationen (Figur 1A) og angivet det terapeutiske potentiale af microRNA-145 til at kontrollere VSMC fænotype26,27, validering af denne protokol som en model til yderligere at undersøge dæmpning af intimal venøs hyperplasi.

Vores kanin intimal hyperplasi model består af følgende tre store trin: 1) kateter skade; 2) halspulsåren stil; og 3) distale grenligation (figur 3). Vene transplantater såret med en ballon kateter passage viste sig at være deendotelliseret, og intima blev vist sig at være hyperplastisk23,28. I denne protokol, vi betragter kateter-sårede vene transplantater som saphenous vene transplantater, der ofte manuelt tryk og udvidet i kliniske indstillinger for procedurer såsom koronar eller perifer arterie bypass podninger. Desuden, distale gren ligation fremmes intimal hyperplasi på grund af den reducerede strømningshastighed25. I den rapporterede lav-flow model, hvor den interne halspulsåre og alle de eksterne halspulsårer undtagen de mest ringere gren blev ligated, neointima var mere forbedret i forhold til den i high-flow model uden distale gren ligation. I modsætning hertil omfattede den distale grenligation i denne protokol ikke ekstern halspulsåreligation for at forenkle og minimere procedurerne, og den yderligere eksterne halspulsåreligation i denne protokol kan resultere i større neointimal progression.

Eksisterende kanin intimal hyperplasi modeller er blevet udviklet til at forfølge enten reproducerbarhed eller klinisk gyldighed. Den oprindelige model omfattede kun halspulsåreninterposition21. Bagefter et par ændringer blev foretaget, herunder kateter skade eller distale gren ligation, at øge omfanget af den intimal hyperplasi23,25. I modsætning hertil sigtede vi mod at etablere en reproducerbar model, der ligner et klinisk tilfælde, hvor patienter med diabetes mellitus eller perifer arteriesygdom ofte udgør dårlig distale perfusion på koronar eller nedre ekstremitet. Desuden er saphenous vene transplantater ofte manuelt udspilet gennem hydrostatisk tryk, der forårsager endotel eksfoliering29. I betragtning af disse flere faktorer, der inducerer intimal hyperplasi, vi vedtog den blandede venøse interposition model kombineret med de to yderligere procedurer, efterligne en revaskularisering kirurgi.

Denne procedure kræver kirurgiske dissektioner på relativt overfladiske lag af kroppen, og det kirurgiske snit er begrænset til livmoderhalsen, hvilket gør det mindre invasivt for dyr, hvilket resulterer i en højere overlevelsesrate, og lette langsigtet observation. Den kirurgiske anastomoses udføres på overfladen niveau af kroppen. Dette gør det muligt for forskellige forskere, ikke kun kirurger, at gennemføre proceduren. Det eneste kritiske skridt ville være anastomoseproceduren, der er nævnt i trin 4.4. Unøjagtige stiches kan resultere i en stenose eller okklusion på anastomose stedet. Når 8-0 polypropylen suturer er skabt, brug af kirurgiske teleskoper med en forstørrelse på mindst 2,5 x anbefales. Som beskrevet i en anden rapport, der behandles kanin intimal hyperplasi model26, 10-0 suturer ved hjælp af 10x magt mikroskoper ville også være nyttigt. Efter perfektionere vores model, vores patency sats af den implanterede vene transplantat på 2 uger postoperativt var 90,9%. En anden fordel ved vores model er de relativt lavere procedureomkostninger i forhold til store dyreforsøg. Dette gør det muligt for efterforskere at øge den eksperimentelle volumen til at udføre et større antal interventioner.

Denne venøse interposition model er mere klinisk relevant, nem at håndtere, og lave omkostninger. Det kan anvendes på større dyremodeller og anvendes til kliniske undersøgelser. Selv om der er udviklet cabg-modeller med vin og hunde30,,31,32, er de teknisk krævende. Der er etableret en porehalsveneinterposemodel, der alene består af halspulsårens indlejring33. Det er således muligt, at de to procedurer for kateterskade og distalegrenligation desuden vil blive udført som værende mere gyldige.

En anden mulighed er at anvende vores model til en mus venøs interposition model. En rapporteret mus venøs interposition model vedtaget en teknisk krævende manchet teknik til at omgå direkte anastomose34. Inden for venegraft sygdom, mus eksperimentelle modeller samt større dyremodeller har været almindeligt anvendt35. Disse omfatter intimal hyperplasi modeller og vene graft atheroma modeller36. Teknikker involveret i forberedelsen af intimal hyperplasi modeller i mus omfatter halspulsåren ligation37, wire skade38, vene interposition, og krave skade39. I venegraftatheroma-modellerne anvendes genetisk modificerede mus typisk i museforsøgsmodeller i modsætning til større dyremodeller. En blandet venøs interposition model med halspulsåren ligation i genetisk modificerede mus ville være mere klinisk relevant.

En begrænsning af denne procedure er, at strømningsmønsteret på det sted, hvor den interponerede vene ikke er det samme som venetransplantaternes i humane operationer. Især blodgennemstrømningen af venetransplantaterne på CABG leveres i diastolisk fase, hvor flowmønsteret er forskelligt fra strømningsmønsteret i systolisk fase. En anden begrænsning er, at etableringen af dyremodeller, der opsummerer ætiologien i iskæmimedieret af åreforkalkning hos mennesker, er udfordrende. Brugen af genetisk modificerede dyr med nedsat lipidmetabolisme eller på en fedtrig kost kan hjælpe med at overvinde denne begrænsning i fremtiden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af forskningsbevillinger fra Ministeriet for Uddannelse, Kultur, Sport, Videnskab og Teknologi, Japan (25462136).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Causes of death, 2000-2016, Global Health Estimates (GHE). World Health Organization (WHO). , Available from: https://www.who.int/healthinfo/global_burden_disease/estimates/en/ (2019).
  2. Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2019 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 139 (10), 56 (2019).
  3. Norgren, L., et al. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). Journal of Vascular Surgery. 45, Suppl S 5-67 (2007).
  4. Caliskan, E., et al. Saphenous vein grafts in contemporary coronary artery bypass graft surgery. Nature Reviews: Cardiology. , (2020).
  5. Goldman, S., et al. Long-term patency of saphenous vein and left internal mammary artery grafts after coronary artery bypass surgery: results from a Department of Veterans Affairs Cooperative Study. Journal of the American College of Cardiology. 44 (11), 2149-2156 (2004).
  6. Muto, A., Model, L., Ziegler, K., Eghbalieh, S. D., Dardik, A. Mechanisms of vein graft adaptation to the arterial circulation: insights into the neointimal algorithm and management strategies. Circulation Journal. 74 (8), 1501-1512 (2010).
  7. Motwani, J. G., Topol, E. J. Aortocoronary saphenous vein graft disease: pathogenesis, predisposition, and prevention. Circulation. 97 (9), 916-931 (1998).
  8. Schachner, T. Pharmacologic inhibition of vein graft neointimal hyperplasia. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 131 (5), 1065-1072 (2006).
  9. Kulik, A., et al. Secondary prevention after coronary artery graft surgery: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 131 (10), 927-964 (2015).
  10. Gerhard-Herman, M. D., et al. 2016 AHA/ACC Guideline on the Management of Patients With Lower Extremity Peripheral Artery Disease: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 135 (12), 686-725 (2017).
  11. Aboyans, V., et al. 2017 ESC Guidelines on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases, in collaboration with the European Society for Vascular Surgery (ESVS): Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteries Endorsed by: the European Stroke Organization (ESO) The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and of the European Society for Vascular Surgery (ESVS). European Heart Journal. 39 (9), 763-816 (2018).
  12. Neumann, F. J., et al. 2018 ESC/EACTS Guidelines on myocardial revascularization. European Heart Journal. 40 (2), 87-165 (2019).
  13. Alexander, J. H., et al. Efficacy and safety of edifoligide, an E2F transcription factor decoy, for prevention of vein graft failure following coronary artery bypass graft surgery: PREVENT IV: a randomized controlled trial. Journal of the American Medical Association. 294 (19), 2446-2454 (2005).
  14. Carrel, A., Guthrie, C. C. Uniterminal and biterminal venous transplantations. Surgery, Gynecology and Obstetrics. 2 (3), 266-286 (1906).
  15. Nabatoff, R. A., Touroff, A. S. The maximal-size vein graft feasible in the replacement of experimental aortic defects, long term observations concerning the function and ultimate fate of the graft. Bulletin of the New York Academy of Medicine. 28 (9), 616 (1952).
  16. Kanar, E. A., et al. Experimental vascular grafts. I. The effects of dicetyl phosphate on venous autografts implanted in the thoracic aorta of growing pigs: a preliminary report. Annals of Surgery. 138 (1), 73-81 (1953).
  17. Jones, T. I., Dale, W. A. Study of peripheral autogenous vein grafts. AMA Archives of Surgery. 76 (2), 294-306 (1958).
  18. Stehbens, W. E. Experimental production of aneurysms by microvascular surgery in rabbits. Vascular Surgery. 7 (3), 165-175 (1973).
  19. Bannister, C. M., Mundy, L. A., Mundy, J. E. Fate of small diameter cervical veins grafted into the common carotid arteries of growing rabbits. Journal of Neurosurgery. 46 (1), 72-77 (1977).
  20. Bergmann, M., Walther, N. Ultrastructural changes of venous autologous bypass grafts in rabbits: correlation of patency and development. Basic Research in Cardiology. 77 (6), 682-694 (1982).
  21. Murday, A. J., et al. Intimal hyperplasia in arterial autogenous vein grafts: a new animal model. Cardiovascular Research. 17 (8), 446-451 (1983).
  22. Quist, W. C., LoGerfo, F. W. Prevention of smooth muscle cell phenotypic modulation in vein grafts: a histomorphometric. Journal of Vascular Surgery. 16 (2), 225-231 (1992).
  23. Davies, M. G., Dalen, H., Svendsen, E., Hagan, P. O. Influence of perioperative catheter injury on the long-term vein graft function and morphology. Journal of Surgical Research. 66 (2), 109-114 (1996).
  24. Davies, M. G., Dalen, H., Svendsen, E., Hagan, P. O. Balloon catheter injury and vein graft morphology and function. Annals of Vascular Surgery. 10 (5), 429-442 (1996).
  25. Jiang, Z., et al. A novel vein grat model: adaptation to differential flow environments. American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. 286 (1), 240-245 (2004).
  26. Ohnaka, M., et al. Effect of microRNA-145 to prevent vein graft disease in rabbits by regulation of smooth muscle cell phenotype. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (2), 676-682 (2014).
  27. Nishio, H., et al. MicroRNA-145-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles attenuate venous intimal hyperplasia in a rabbit model. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (6), 2242-2251 (2019).
  28. Ohno, N., et al. Accelerated reendothelialization with suppressed thrombogenic property and neointimal hyperplasia of rabbit jugular vein grafts by adenovirus-mediated gene transfer of C-type natriuretic peptide. Circulation. 105 (14), 1623-1626 (2002).
  29. Osgood, M. J., et al. Surgical vein graft preparation promotes cellular dysfunction, oxydative stress, and intimal hyperplasia in human saphenous vein. Journal of Vascular Surgery. 60 (1), 202-211 (2014).
  30. Shintani, T., et al. Intraoperative transfection of vein grafts with the NFkappaB decoy in a canine aortocoronary bypass model: a strategy to attenuate intimal hyperplasia. Annals of Thoracic Surgery. 74 (4), 1132-1137 (2002).
  31. Petrofski, J. A., et al. Gene delivery to aortocoronary saphenous vein grafts in a large animal model of intimal hyperplasia. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 127 (1), 27-33 (2004).
  32. Steger, C. M., et al. Neointimal hyperplasia in a porcine model of vein graft disease: comparison between organ culture and coronary artery bypass grafting. European Surgery. 43 (3), 174-180 (2011).
  33. Thim, T., et al. Oversized vein grafts develop advanced atherosclerosis in hypercholesterolemic minipigs. BMC Cardiovascular Disorders. 12 (24), (2012).
  34. Zou, Y., et al. Mouse model of venous bypass graft arteriosclerosis. American Journal of Pathology. 153 (4), 1301-1310 (1998).
  35. de Vries, M. R., Simons, K. H., Jukema, J. W., Braun, J., Quax, P. H. Vein graft failure: from pathophysiology to clinical outcomes. Nature Reviews Cardiology. 13 (8), 451-470 (2016).
  36. Dietrich, H., et al. Rapid development of vein graft atheroma in ApoE-deficient mice. American Journal of Pathology. 157 (2), 659-669 (2000).
  37. Kumar, A., Lindner, V. Remodeling with neointima formation in the mouse carotid artery after cessation of blood flow. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 17 (10), 2238-2244 (1997).
  38. Lindner, V., Fingerie, J., Reidy, M. A. Mouse model of arterial injury. Circulation Research. 73 (5), 792-796 (1993).
  39. Moroi, M., et al. Interaction of genetic deficiency of endothelial nitric oxide, gender, and pregnancy in vascular response to injury in mice. Journal of Clinical Investigation. 101 (6), 1225-1232 (1998).

Tags

Medicin eksperimentel dyremodel kanin venøs intimal hyperplasi revaskularisering kirurgi vene grafts glat muskel celle
En kanin venøs interposition model efterligne revaskularisering Kirurgi ved hjælp af vene transplantater til at vurdere intimal hyperplasi under arteriel blodtryk
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nishio, H., Minatoya, K., Masumoto,More

Nishio, H., Minatoya, K., Masumoto, H. A Rabbit Venous Interposition Model Mimicking Revascularization Surgery using Vein Grafts to Assess Intimal Hyperplasia under Arterial Blood Pressure. J. Vis. Exp. (159), e60931, doi:10.3791/60931 (2020).

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