A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Surgical induction of hindlimb ischemia in the mouse is useful to examine angiogenesis, however this is compromised in certain inbred mouse strains that display marked ischemia-induced tissue necrosis. Methods are described to induce subacute limb ischemia using ameroid constrictors to circumvent this problem through the induction of gradual arterial occlusion.
مرض الشريان المحيطي (PAD) هو السبب الرئيسي لاعتلال القلب والأوعية الدموية والوفيات في البلدان المتقدمة، والنماذج الحيوانية التي تتكاثر بشكل موثوق الأمراض التي تصيب البشر وتكون ضرورية لتطوير علاجات جديدة لهذا المرض. وقد استخدم نموذج الفأر hindlimb نقص التروية على نطاق واسع لهذا الغرض، ولكن الممارسة القياسية على إحداث نقص تروية الأطراف الحادة التي ربط الشريان الفخذي يمكن أن يؤدي إلى نخر الأنسجة كبير، المساومة على قدرة الباحثين على دراسة استجابات الأوعية الدموية والأنسجة العضلية الهيكلية لنقص التروية . نهج بديل لعملية ربط الشريان الفخذي هو تحريض التدريجي انسداد الشريان الفخذي من خلال استخدام العضلات القابضة ameroid. عند وضعه حول الشريان الفخذي في المواقع نفسها أو مختلفة مثل مواقع ربط الشريان الفخذي، وهذه الأجهزة تسد الشريان خلال 1-3 أيام، مما أدى في أكثر تدرجا، نقص التروية تحت الحاد. هذه النتائج في أقل كبير الهيكل العظمي نخر الأنسجة العضلية، ثهيك قد تحاكي بشكل وثيق الردود ينظر في PAD البشري. بسبب تأثيرات الخلفية الوراثية الحصائل في كل من النماذج نقص التروية الحادة وتحت الحادة، النظر في سلالة الماوس قيد الدرس المهم في اختيار النموذج الأفضل. وتصف هذه الورقة الإجراء المناسب ووضع التشريحي للالأربطة أو العضلات القابضة ameroid على الشريان الفخذي الماوس للحث تحت الحاد أو نقص التروية hindlimb الحاد في الماوس.
مرض الشريان المحيطي (PAD) هو السبب الرئيسي للوفيات والأمراض القلبية الوعائية في البلدان المتقدمة 1. النتائج PAD من انسداد تصلب الشرايين الشرايين الطرفية الذي يؤدي إلى نقص تروية الأطراف مع الألم الجهدي أو الراحة الناتجة وأحيانا الغير قابلة للشفاء القرحة والغرغرينا التي تستلزم بتر الأطراف. وتوجه العلاجات التي تستهدف في المقام الأول PAD نحو اللف 2 أو إعادة التوعي الجراحية 3، كما في الأساس ليست علاجات طبية فعالة توجد 4.
للأسف، عودة التوعي غالبا ما تكون ذات فائدة محدودة، والطعوم تجاوز معدلات فشل عالية (تصل إلى 50٪ خلال 5 سنوات) 5 التي هي أسوأ في بعض المجموعات السكانية (على سبيل المثال، المدخنين، والنساء، ترقيع الوريد الصافن غير) 6،7. النهج اللف، مثل قسطرة والدعامات، وتتأثر أيضا بنسب عودة التضيق العالية (اكثر من 50٪ في غضون سنة 1)، ولا سيما البرامج طن فخذي مأبضي مرض 8، على الرغم من أن استخدام المناطيد يبلغ حجمه المخدرات والدعامات تحسنت النتائج إلى حد ما 11/09. من أجل تطوير علاجات جديدة لPAD من الضروري تطوير النماذج الحيوانية التي تتكاثر بشكل موثوق الأمراض التي تصيب البشر.
حتى الآن، والنموذج الأكثر شيوعا من PAD هو النموذج hindlimb نقص التروية (HLI)، والتي في معظم الأحيان تؤدى في الفئران 12،13. في المظهر الأكثر شيوعا لها، ينطوي على نموذج الربط الجراحي للشريان الفخذي الداني والقاصي والتدخل-فروع جانبها يتبعه استئصال السفينة، مما أدى إلى انسداد تدفق الدم وتحريض نقص التروية أطرافهم الحاد. وقد استخدم HLI في المقام الأول لدراسة الردود عائية وarteriogenic في الطرفية الأنسجة أطرافه العضلية وآثار العلاجات المختلفة (على سبيل المثال، والمخدرات، والتسليم الجينات، الخلايا الجذعية) على هذه الردود. وفي الآونة الأخيرة، استخدمت مجموعتنا هذا النموذج لدراسة دور خلايا عضلات الهيكل العظمي طن ردا على أطرافهم نقص التروية وآثار الاختلافات الوراثية على النتائج 14.
وقد يسر نموذج HLI فهمنا الحالي أن ردود الأوعية الدموية والعضلات لنقص التروية تعتمد على الوراثة (أي سلالة الفطرية) 15، 16 عاما، ووجود أو عدم وجود أمراض أخرى أو الظروف ذات الصلة إلى تصلب الشرايين، بما في ذلك داء السكري 17 و ارتفاع الكولسترول 18. ومع ذلك، ثمة ضعف هام من طراز HLI التقليدي هو أنه نموذج للطرف نقص التروية الحاد 12،13، في حين PAD البشري يسبب نقص التروية المزمن نتيجة التطور التدريجي للآفات تصلب الشرايين انسداد في الشرايين الطرفية.
في محاولة للتحايل على هذا الضعف، تانغ وزملاؤه ضعت في البداية نموذج الفئران من تدريجي انسداد الشرايين الفخذ باستخدام العضلات القابضة ameroid 19، ونفس المجموعة الرابعة في وقت لاحقeveloped نموذج الفأر مماثل 20. وقد وصفت العضلات القابضة Ameroid في البداية في 1950s في نموذج الكلاب نقص تروية عضلة القلب المزمن 21،22. هذه الأجهزة لديها كم المعادن الخارجي يغلف طبقة داخلية من مادة استرطابي، عادة الكازين، وعند وضعه حول الشريان أنها تحفز انسداد الأوعية تدريجيا كما أنها تمتص الرطوبة من الأنسجة المحيطة بها. في تعديلها من طراز يانغ وآخرون. وضعت العضلات القابضة في كل من الداني والقاصي الشريان الفخذي في مواقع مشابهة لمواقع ربط الجراحية، وأنها ligated فروع الجانب من الشريان الفخذي، كما هو الحال في النموذج التقليدي. مقارنة مع HLI حاد، أدى ameroid نقص التروية الناجم عن انقباض في أقل تعبير عن الجينات الالتهابية والقص التي تعتمد على الضغط، انخفاض انتعاش تدفق الدم 4-5 أسابيع بعد الجراحة، وأقل نخر العضلات 20. وبناء على هذه الملاحظات، رئي أن انسداد الشرايين تدريجيا قد تقدم نموذجا للPم أكثر أهمية إلى الأمراض التي تصيب البشر.
والجدير بالذكر، في التقرير الأصلي، تم فحص آثار ameroid نقص التروية الناجم عن المضيقة فقط في C57BL / 6 الفئران 19، والتي هي مقاومة نسبيا لالناجم عن نقص التروية العضلات نخر 15. ونحن مؤخرا تعديل نموذج نقص التروية التدريجي أبعد من ذلك واستكشاف آثاره في أكثر-نقص التروية عرضة BALB / ج الماوس سلالة 23. في أول مظهر من مظاهر هذا النموذج، وضعنا العضلات القابضة في كل من الداني والقاصي شريان الفخذ لكنه ترك كل فروع جانبية سليمة. في الثاني، وتعديل أكثر اعتدالا، وضعنا المضيقة واحدة فقط على الشريان الفخذي الداني، ومرة أخرى ترك كل الرياحات الجانب من الشريان سليمة. في كل التعديلات من هذا النموذج، وجدنا أن الفئران BALB / ج، ولكن ليس C57BL / 6 الفئران، عرض نخر عضلة كبيرة على الرغم من وجود تدفق الدم مماثلة وكثافة الأوعية الدموية. على غرار الدراسة السابقة لدينا 14، وأظهرت هذه النتائج أن عضلات الطرفلا يتأثر إصابة فقط من تدفق الدم، ولكن هو في جزء منه يعتمد على الخلفية الوراثية. وعلاوة على ذلك، وجدنا أن تدفق الدم أطرافهم انخفض إلى الحضيض في غضون 3 أيام، وبالتالي فإن النموذج يبدو أكثر واحد من "تحت الحاد 'بدلا من تدريجي نقص تروية الأطراف.
وبناء على هذه الدراسات السابقة، يبدو واضحا أن أسلوب واحد لإحداث hindlimb نقص التروية قد لا تكون مناسبة في جميع الحالات. بسبب مجموعة متنوعة من الظروف (على سبيل المثال، والاختلافات الوراثية وجود أو عدم وجود شروط المشارك المهووسين) تأثير كل من الأوعية الدموية والعضلات الردود محددة الهيكل العظمي، قد المحققين تجد أنه من الضروري تعديل الإزمان و / أو شدة نقص التروية hindlimb إلى الأفضل تناسب أغراضهم. وعلاوة على ذلك، والأوصاف السابقة من طراز تفتقر عادة المعالم التشريحية المناسبة لتسهيل موثوق استنساخ بين محقق من هذه التقنية. في هذه الورقة، وأساليب لإحداث إما حاد أو تحت الحاد نقص التروية hindlimb في الماوستم وصفها، وتقدم المعالم التشريحية الدقيقة.
وقد أجريت التجارب على الحيوانات فقط وفقا لبروتوكول افقت عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي ديوك. استخدمت الفئران الذكور في هذه الدراسة، على الرغم من أن كلا الجنسين يمكن أن تستخدم على النحو المشار إليه لغرض العلمي للدراسة.
1. إزالة الشعر
إعداد 2. قبل الجراحة
3. الحث بالطرف نقص التروية
الشكل 1. الموقع الجراحي والأوعية الدموية تشريحية معالم لجراحة ماوس Hindlimb نقص التروية. (A) عرض الخارجي لوhindlimb من الماوس في موقف ضعيف. خط تحاك يشير إلى موقع شق لتنفيذ الإجراءات hindlimb نقص التروية بشكل صحيح. (ب) عرض للالداني الأوعية الدموية الماوس hindlimb. نهاية القريبة من الشريان الفخذي (FA) تنشأ من تحت الرباط الإربي (IL). يقع النهاية البعيدة من اتحاد كرة القدم في التشعب لها في شريان باطن الركبة (PA) والشريان الصافن (SA). الشرايين الضمانات الرئيسية الخروج من اتحاد كرة القدم هي الجانبي الشريان المنعطف الفخذي (LCFA)، والداني الذيلية الشريان الفخذي (PCFA)، وسطحية الشريان الشرسوفي الذيلية (SCEA). الوريد الفخذي (اناث) يعمل المجاور لاتحاد كرة القدم، وفروع وريدية يمكن رؤية موازية لفروع الشرايين الرئيسية. النجمة (*) للدلالة على الداني والقاصي مواقع لوضع العضلات القابضة ameroid أو الأربطة، وهذا يتوقف على ما إذا كان تحت الحاد أو نقص التروية الحاد سوف يكون ذلك حافزا. الرجاء المبادرة القطريةCK هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. تنسيب من Ameroid العضلات القابضة والحروف المركبة. (أ) مثال اثنين من العضلات القابضة ameroid وضعت على الشريان الفخذي للحث تحت الحاد hindlimb نقص التروية. يتم وضع المضيقة الأقرب فقط الداني إلى الشريان الفخذي المنعطف الجانبي (LCFA). يتم وضع المضيقة البعيدة فقط الأقرب إلى التشعب من مأبضي (PA) والشرايين الصافن (SA). يتم تثبيت العضلات القابضة مع تعيين فتحة مواجهة لضمان الشريان بشكل صحيح داخل المضيقة. (ب) مثال على الحروف المركبة من الشريان الفخذي للحث على نقص التروية hindlimb الحاد. Ligaturيتم وضع العناوين (الأسهم الصفراء) بحيث أنها تطويق موقف العضلات القابضة في لوحة (B)، ومقطوع الشريان الفخذي بين كل مجموعة من اثنين من الأربطة (النجمة). بار، 1 ملم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. الإرواء التصوير
التحديد السليم من الأوعية الدموية الماوس hindlimb أمر بالغ الأهمية لضمان استنساخ تقنيات لإحداث كلا تحت الحاد ونقص التروية hindlimb الحاد، كما هو موضح هنا. بالإضافة إلى الاختلاف الكامن في الدراسات الحيوانية، يمكن لعوامل أخرى إدخال التغير في الليزر دوبلر ن?...
ولعل الخطوة الأكثر تحديا في هذا الإجراء هو الفصل بين الشريان الفخذي من الوريد الفخذي. قطر أكبر وأرق الجدران من الوريد الفخذي مقارنة مع أولئك الشريان زيادة قابليته للثقب وتمزق خلال التلاعب الجراحية. احتمال تعطيل الوريد يمكن الحد من الحفاظ على رطوبة الجرح باستخدام مس?...
The authors have no conflicts of interest to disclose.
This study was supported by NIH grants R21HL118661, R56HL124444, and R01HL124444 to CDK, and by NIH grants R00HL103797 and R01HL125695 to JMM.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | Dumoxel |
Dumont Style 5 Mini Forceps | Fine Science Tools | 11200-14 | Inox |
Extra Fine Bonn Scissors | Fine Science Tools | 14084-08 | |
7 - 0 Silk Suture | Sharpoint | DA-2527N | |
5 - 0 Coated Vicryl Suture | Ethicon | J463G | |
Graefe Forceps | Fine Science Tools | 11053-10 | |
Vannas Spring Scissors | Fine Science Tools | 15000-03 | |
Artifical Tears Ointment | Rugby Laboratories | 0536-6550-91 | |
Surgical Tape | 3M | 1530-0 | |
Fine Cotton Swabs | Contec | SC-4 | |
Temperature Controller | Physitemp | TCAT-2DF | |
Ameroid Constrictors | Research Instruments SW | MMC-0.25 x 1.00-SS | |
Hot Bead Sterilizer | |||
Deltaphase Isothermal Pad | Braintree Scientific | 39DP | |
Needle Driver | Fine Science Tools | ||
Phosphate Buffered Saline | Gibco | 10010-023 | |
Moor LDPI | Moor Instruments | moorLDI2 | |
moorLDI Measurement software | Moor Instruments | v. 6.0 | |
Hair Removal Cream | Nair |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved