Detta protokoll beskriver implantationen av mänskliga födans stentar i buken stora kroppskortor av råttor med en apoE-/- bakgrund med hjälp av en trans-femorala tillgång. Jämfört med andra djurmodeller bär murinmodeller fördelarna med hög genomströmning, reproducerbarhet, enkel hantering och hölje och en bred tillgänglighet av molekylära markörer.
Perkutan koronar intervention (PCI), i kombination med införandet av en födans stent, representerar guld standarden i interventionell behandling av födans gatan sjukdom. In-stent restenosis (ISR) bestäms av en överdriven spridning av neointimal vävnad inom stent och begränsar den långsiktiga framgången för stent. En mängd olika djurmodeller har använts för att belysa patofysiologiska processer som ligger till grund för in-stent restenosis (ISR), där svinaronon och kanin iliaca arteriell modeller är de vanligaste. Murinmodeller ger fördelarna med hög genomströmning, enkel hantering och hölje, reproducerbarhet och en bred tillgänglighet av molekylära markörer. Apolipoprotein E bristfällig (apoE-/- ) musmodell har använts ofta för att studera hjärt-kärlsjukdomar. Stentar måste dock miniatyriseras för att implanteras i möss, vilket innebär viktiga förändringar av deras mekaniska och (potentiellt) biologiska egenskaper. Användningen av apoE-/- råttor kan övervinna dessa brister som apoE-/- råttor möjliggör utvärdering av humanstora koronarstentar samtidigt som de ger en ateroogen fenotyp. Detta gör dem till en utmärkt och pålitlig modell för att undersöka ISR efter stentimplantation. Här beskriver vi i detalj implantationen av kommersiellt tillgängliga mänskliga kranskärlstentar i buken stora delar av råttor med en apoE-/- bakgrund med hjälp av en trans-femoral åtkomst.
Perkutan koronar intervention (PCI), i kombination med införandet av en födans stent, representerar guldstandarden vid interventionell behandling av födans arteriell sjukdom1. Den långsiktiga framgången för stentar kan dock begränsas av förekomsten av in-stent restenosis (ISR) som bestäms av en överdriven spridning av neointimal vävnad inom stent2,3. ISR kan kräva en återingripande antingen med kranskärl bypass eller re-PCI. En mängd olika djurmodeller har föreslagits för studier av ISR, var och en med fördelar och brister. De största nackdelarna med de vanligaste porcine födans och kanin iliaca gatan modeller, även om utveckla skador markant liknar människor efter stent implantation4,5, är stora djur och bostäder kostnader som ger upp logistiska svårigheter särskilt i långsiktiga studier, liksom begränsningar i hantering och utrustning. Dessutom är tillgången på antikroppar mot cellulära proteiner av svin och kaniner begränsad. Å andra sidan ger murinmodeller de stora fördelarna med hög genomströmning och reproducerbarhet, liksom enkel hantering, bostäder och därmed kostnadseffektivitet. Dessutom finns ett högre antal antikroppar tillgängliga. Men medan apolipoprotein E-bristfälliga (apoE-/-) möss har använts i stor utsträckning för studier av åderförkalkning6,7,8, är de olämpliga för studier av ISR eftersom stentar måste miniatyriseras för att implanteras i möss, vilket potentiellt ändrar stenternas mekaniska egenskaper. Dessutom mäter mössens aortavägg mellan 50 μm hos unga möss och 85 μm hos gamla möss9, och stentar måste sättas in med trycknivåer så låga som 2 atm, vilket kan leda till malapposition av stenten10. Råttor tillåter dock implantation av kommersiellt tillgängliga mänskliga koronarstentar och visar en vaskulär helande kurs som liknar större djur efter aorta stent implantation, först rapporterat av Langeveld et al.11. Denna teknik krävde ursprungligen en trans-abdominal tillgång, som nödvändiggjorde en fysisk förträngning av stora kroppskort för att uppnå ett tillfälligt avbrott i blodflödet. För att undvika den potentiellt associerade kärlskadan och inflammatoriska reaktioner förfinades tekniken senare genom införandet av en trans-iliaca åtkomst, vilket dessutom resulterade i en högre överlevnadsgrad för djuren12.
Eftersom vildtypsråttor inte utvecklar atherosklerotiska lesioner13, apoE-/- råttor har genererats med hjälp av nukleastekniker som Transkription Activator-Liknande Effector Nuclease (TALEN)14, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR/Cas9)15, och Zinc Finger (ZF)16. ApoE-/- råttor har varit kommersiellt tillgängliga sedan 2011. Med en atherogen bakgrund möjliggör apoE-/- råttor en mer realistisk utvärdering av koronarstentar i mänsklig storlek, särskilt när det gäller ISR.
Häri beskriver vi metoden via transfemoral åtkomstväg och med hjälp av en kommersiellt tillgänglig tunn-strut kobolt-krom drog-eluting stent (DES), men det kan också tillämpas för studier av andra stent typer, såsom bare metal stents (BMS) eller biologiskt nedbrytbara stentar.
Detta protokoll beskriver implantationen av mänskliga stora födans stentar i buken stora aortan av apoE-/- råttor. Flera tekniska punkter är värda att betona. För det första bör en missmatchning mellan stentstorleken och aortans storlek undvikas. Att placera en för liten stent kan leda till stent malapposition, medan implantation av en stent som är för stor för aortan kan orsaka översträcka, riva och skada på kärlet. Därför rekommenderar vi att du använder stentar mellan 2,0 och 2,5 mm i dia…
The authors have nothing to disclose.
Vi vill tacka fru Angela Freund för hennes ovärderliga tekniska hjälp med inbäddning och bildproduktion. Vi vill också tacka Tadeusz Stopinski vid Institutet för laboratoriedjurvetenskap & experimentell kirurgi för hans insiktsfulla hjälp med veterinärarbetet.
Diet | |||
SNIFF High Fat diet + Clopidogrel (15 mg/kg) | SNIFF Spezialdiäten GmbH, Soest | custom prepared | Western Diet |
Drugs and Anesthetics | |||
Buprenorphine | Essex Pharma | 997.00.00 | |
ISOFLO (Isoflurane Vapor) vaporiser | Eickemeyer | 4802885 | |
Isoflurane | Forene Abbott | B 506 | |
Isotonic (0.9%) NaCl solution | DeltaSelect GmbH | PZN 00765145 | |
Ringer's lactate solution | Baxter Deutschland GmbH | 3775380 | |
(S)-ketamine | CEVA Germany | ||
Xylazine | Medistar Germany | ||
Consumable supplies | |||
10 mL syringes | BD Plastipak | 4606108V | |
2 mL syringes | BD Plastipak | 4606027V | |
6-0 prolene suture | ETHICON | N-2719K | |
4-0 silk suture | Seraflex | IC 158000 | |
Bepanthen Eye and Nose Ointment | Bayer Vital GmbH | 6029009.00.00 | |
Cotton Gauze swabs | Fuhrmann GmbH | 32014 | |
Durapore silk tape | 3M | 1538-1 | |
Poly-Alcohol Skin Desinfection Solution | Antiseptica GmbH | 72PAH200 | |
Sterican needle 18 G | B. Braun | 304622 | |
Sterican needle 27 3/4 G | B.Braun | 4657705 | |
Tissue Paper | commercially available | ||
Surgical instruments | |||
Graefe forceps curved x1 | Fine Science Tools Inc. | 11151-10 | |
Graefe forceps straight | Fine Science Tools Inc. | 11050-10 | |
Needle holder Mathieu | Fine Science Tools Inc. | 12010-14 | |
Scissors | Fine Science Tools Inc. | 14074-11 | |
Semken forceps | Fine Science Tools Inc. | 11008-13 | |
Small surgical scissors curved | Fine Science Tools Inc. | 14029-10 | |
Small surgical scissors straight | Fine Science Tools Inc. | 14028-10 | |
Standard pattern forceps | Fine Science Tools Inc. | 11000-12 | |
Vannas spring scissors | Fine Science Tools Inc. | 15000-08 | |
Equipment | |||
Dissecting microscope | Leica MZ9 | ||
Temperature controlled heating pad | Sygonix | 26857617 | |
Equipment for stent implantation | |||
Drug-eluting stent Xience 2,25mm x 8mm | Abbott Vascular USA | 1009544-18 | |
Guide wire Fielder XT PTCA guide wire: 0.014" x 300cm | ASAHI INTECC CO., LTD Japan | AGP140302 | |
Inflation syringe system | Abbott 20/30 Priority Pack | 1000186 | |
Tissue processing and analysis | |||
30% H2O2 | Roth | 9681 | Histology |
Ethanol | Roth | K928.1 | Histology |
Giemsas Azur-Eosin-Methylenblau | Merck | 109204 | Histology |
Graphic Drawing Tablet | WACOM Europe GmbH | CTL-6100WLK-S | |
Roti Histofix, Formaldehyd 4% buffered | Roth | P087 | Histology |
Technovit 9100 | Morphisto | 12225.K1000 | Histology |