Имплантиране на каротидна маншет за предизвикване на атеросклероза, индуцирана от срязващ стрес при мишки протокол

Обобщение

Предпазният маншет, представен в тази статия, е предназначен да индуцира атеросклероза в общата каротидна артерия на мишките. Благодарение на коничната форма на вътрешния лумен на имплантирания маншет генерира добре дефинирани области с ниско, високо напрежение на срязване и трептения, задействащи развитието на атеросклеротични лезии на различни възпалителни фенотипове.

Резюме

Широко разпространено е мнението, че промените в съдовия стрес при срязване предизвикват експресията на възпалителни гени в ендотелните клетки и по този начин индуцират атеросклероза (прегледана в 1 и 2). Ролята на напрежението на срязване е широко проучена in vitro, за да се изследва влиянието на динамиката на потока върху ендотелните клетки в култура 1,3,4 и in vivo при големи животни и хора 1, 5,6,7,8. Рядко се срещат силно възпроизводими модели на малки животни, позволяващи систематично изследване на влиянието на напрежението на срязване върху развитието на плаката. Наскоро Nam et al. 9 представя модел на мишка, при който лигирането на клоните на каротидната артерия създава област с нисък поток и трептене. Въпреки че този модел води до ендотелна дисфункция и бързо образуване на атеросклеротични лезии при хиперлипидемични мишки, не може да се изключи, че възпалителният отговор се наблюдава, поне отчасти, следствие от ендотел и/или увреждане на съдовете, дължащи се на лигатурата.

За да се избегнат такива ограничения, бе разработен маншет за модифициране на напрежението на срязване въз основа на изчислена, конусообразна динамика на флуида, чийто вътрешен лумен беше избран да създаде определени области на по-ниски напрежения на срязване.повишени и трептящи нива в общата каротидна артерия 10. Прилагане на това модел при аполипопротеин Е (апоЕ) нокаутиращи мишки, хранени с диета с висок холестерол от западен тип, съдови лезии се развиват нагоре и надолу по маншета. Техният фенотип е корелиран с динамиката на регионалните потоци 11, както е потвърдено in vivo чрез ядрено-магнитен резонанс (MRI) 12: ниското и ламинарно напрежение на срязване нагоре по течението на маншета причинява образуването на обширни плаки от по-фенотип. стрес маншетът предизвиква стабилни атеросклеротични лезии 11. В тези региони на високо напрежение на срязване и висок ламинарен поток в маншета обикновено не се наблюдават атеросклеротични плаки.

В заключение, процедурата за модифициране на напрежението при срязване на маншета е надежден хирургичен подход за получаване на фенотипично различни атеросклеротични лезии при мишки с дефицит на ApoE.

Протокол

1. Пригответе модификатор на напрежението на срязване (маншет)

2. Имплантирайте маншета около дясната каротидна артерия

3. Експлантация на маншета и сънните артерии

  1. За хистологичен анализ на сънните артерии трябва да се вземат в края на периода на наблюдение. Преди да започне експлантацията, животното трябва да бъде умъртвено съгласно указанията на IACUC.
  2. Ако маншетът трябва да се използва повторно, внимателно отстранете всички тъкани и конци от шевовете, свързващи се с пластмасовите елементи, дисектирайки сънните артерии, измийте и съхранявайте получерупките в алкохолен разтвор. 70%. Трябва да се има предвид, че маншетът е закотвен в срастванията на съединителната тъкан след няколко седмици на имплантиране и че трябва да се дисектира маншетът с повишено внимание, за да не се навреди на съдовата стена.
  3. Като алтернатива, маншетът може да бъде експлантиран и интегриран заедно със сънната артерия. Пластмасата на покритието е устойчива на нормални фиксиращи разтвори и разтворители, използвани за вграждане на парафин. В допълнение, бордовите проби могат да се режат с помощта на нормален микротом, снабден с нормални остриета.

4. Представителни резултати

Маншетът винаги трябва да се поставя около една от двете общи каротидни артерии на животно (фиг. 1А, 1В) - контралатералната страна служи за контрол. На изображението, показващо двете получерупки на капачката (фиг. 1В), се вижда коничната форма на вътрешния лумен. Тази конична форма е от съществено значение за установяването на трите региона, където динамиката протича отчетливо. Типични модели на напрежение на срязване, индуцирани от стопилка, изчислени от доплерови измервания 11 и съответните скорости на потока въз основа на MRI фаза контрастна скорост 12 са дадени на фигура 2.