この研究は、プロジェクトGZ PI 771/1-1、ドイツ学術振興協会（DFG）によって部分的にサポートされていました。SFB 656&quot;心臓血管分子イメージング、&quot;ミュンスター、ドイツ（プロジェクトC6、Z2、B3、およびPM3）、EUノエ&quot;診断分子イメージング- DIMI&quot;（WP 11.1および11.2）。研究はまた、英国心臓財団、英国の一部で賄われていた。

1。せん断応力の修飾子を準備（カフ） <ol><li>せん断応力の修飾子 円錐形の内腔を持つ円柱の2つの長手方向の半分で構成されています。ハーフシェルは、プラスチック製の鋳造の手順で生成された熱可塑性ポリエーテルケトンで作られています。まだランナーに接続している間にキャスト要素が送信されます。したがって、ハーフシェルは、使用する前に切断する必要があります。 300μmの（下流端で最低の内径） - 各キャストは150μmに至るまでさまざまなサイズの半分のシェルが含まれています。 </li><li>カフの準備は、手術用顕微鏡下で実行する必要があります。 </li><li>鈍鉗子と袖口のハーフシェルを持ち、静かに鋭いメスを用いて鋳造から切断してください。この手順では、さらに処理する必要が二枚貝の殻の片方の前駆体につながる。 </li><li>さらに、非滑り板上にハーフシェルの前駆体を配置し、REMのために鈍鉗子で固定し、予め形成された切開に沿って正確にカットクローズドエンドのオベ。これを使用する準備がカフのハーフシェルを得られます。 </li><li>顕微鏡下のハーフシェルを制御し、静かに残りのシャープなエッジを削除します。円錐形の内腔は、上流と下流の注入カフの内せん断応力の異なる資質を誘導するために不可欠です。内腔に垂直に実行されているhalfシェルの外表面に溝がようやく機能的なカフを形成するために一緒にハーフシェルを付くスレッドの指針としての役割を果たします。 </li><li> 70％エタノールで、サイズに応じて分類カフハーフシェルを、保管してください。 </li></ol> 2。右頸動脈の周囲カフを注入<ol><li>アポノックアウトマウスは、生​​後10週間くらいと、少なくとも20グラムの重さになるようにしてください。プラークの開発はそのような西洋型の食事療法を開始し、高コレステロールの食事療法で調査が必要な場合、4週間前にカフの注入が推奨されます。 </li><li>全体の外科的処置すべき少なくとも半無菌条件下で行われる：手術衣、マスク、キャップおよび、滅菌手袋を着用してください。ビーズ機器滅菌器で30秒間器具を滅菌し、無菌の不透明なシートの上に置きます。気をつけろ！ナショナルインスツルメンツでは、使用前にクールダウンする必要があります！ </li><li>それは完全に麻酔されるまでイソフルラン3％満たされた麻酔導入チャンバーにマウスを置きます。つま先のピンチに反応して麻酔の深さを確認してください。また、麻酔は、ケタミン（80 mg / kg体重）及びキシラジン（10 mg / kg）の腹腔内（ip）注射またはIACUCによって承認された代替の麻酔薬で行うことができます。腹腔内注射の場合は、仰臥位でマウスをホールドし、腹部の左下腹部に麻酔薬を注射する。 </li><li>仰臥位で、加熱された外科的プレートの上にマウスを置きます。眼軟膏（例：Bepanthen目と鼻ローション）とそれらを湿らせてドライ運転の目を防ぐために。船首と後肢足とプレ​​ートにテープそれらのダウンを広げる。イソフルラン麻酔、麻酔ガスの流れ（2％イソフルラン）を実行すると、小さな齧歯動物のマスクを介して供給する必要がある場合。 </li><li>どちらかの適用脱毛剤（例えばPilcaメッド）によって、または罰金、電気シェーバー（例：ウエラContura）を使用して、下顎と胸骨の間に髪を取り外します。シェービングは、刺激性の皮膚を避けるために慎重に実行する必要があります。すべての毛と脱毛剤が除去されるまで脱毛剤を使用している場合、それを髪に浸透するために1〜2分を与え、その後、軽くこする。 </li><li>さまざまなサイズ（各サイズの2つ）と相互接続するための6から0絹縫合糸の2.5 cmの長尺頸動脈閉塞の部位のハーフシェルの準備が事前に準備されたカフのハーフシェルを持っている。 </li><li> Betadineのリベラルな量で術野を消毒する。胸骨（ 胸骨柄 ）の上から4〜5ミリメートル内側切開で皮膚と首の基本的な筋膜を開くには鋭い小さなはさみを使用してください。 </li><li>オープニング、sを展開わき右耳下腺をhiftと外科スプレッダーを挿入します。その後、ぶっきらぼうにちょうどあなたが脈動右総頸動脈を識別できるようになるまで右sternomastoideus筋は、右の肩甲舌骨筋を横切る気管（外科医のビューから）、の左、深いに解剖。 </li><li>非常に微細な傾斜または湾曲鉗子（例えばデュモン＃5 / 45）を使用して、静かに周囲の結合組織を除去することにより右総頸動脈を解剖。頸動脈に沿って直接実行されている白、糸オブジェクト - - 迷走神経から頸動脈を分離し、このステップは完全に血管を露出させる必要があるとして。どちらも迷走神経も頸動脈に密接な関係にもある左の内頸静脈の枝を害するしないように注意してください。 </li><li>右側のカフのサイズを選択するために、カフのハーフシェルの内径を持つ露出した頸動脈の直径を比較する：袖口の内腔の最大幅は、頸動脈の外径に適合する必要があります。 </l私&gt; <li>今、慎重に頸動脈の下6から0絹縫合糸の一部、鉗子を開いて、頸動脈の下糸を鉗子の先端を入れ、ループを形成する。頸動脈の下にループと頸動脈の場所oneカフのハーフシェル間。最大の狭小化の側面は、下流にする必要があります。 </li><li>頸動脈の上にループ内の第カフのハーフシェルを置きます。 </li><li>そっと縫合鉗子とノードのスレッドを使用して、縫合糸のループを締めてください。これを行うことによって機能してせん断応力の修飾子が形成される。カフの正確なフィッティングのためにそれは、縫合糸は、カフの外面上にあらかじめ形成された溝内に正確に実行されていることが不可欠です。 </li><li>代わりに、近似、元の位置に戻って右耳下腺を移動し、皮膚を閉じてどちらか6から0 proleneの縫合糸の少量を使用するかは、創傷クリップを使用することができます。 </li><li>予防的な痛みの治療と場所を提供するために、皮下5 mg / kgのカルプロフェン（例：Rimadyl）の単回投与を注入するそれが回復するまで、温暖化チャンバ内のマウス。ケタミン/キシラジン麻酔を使用する場合は、通常、これは30〜60分かかります。イソフルラン吸入麻酔を使用する場合は、回復期間は（10〜20分）実質的に短いです。 </li><li>我々の経験では、動物は経験豊富な外科医によって実行されている介入とカフ留置後の最初の24時間以内に正常なストレスのない活動を取り戻す。しかし、動物は、不良であっても一日後に手術となる鎮痛処置を繰り返すと獣医スタッフに相談して表示される場合。 </li></ol> 3。カフと頸動脈をExplanting <ol><li>組織学的分析のために頸動脈は観察期間の終わりに収穫する必要があります。植を開始する前に、動物はIACUCガイドラインにしたがって殺されなければならない。 </li><li>カフのハーフシェルを再利用するために意図されている場合、慎重にDIS、プラスチックの要素からすべての組織片と接続する縫合糸を除去頸動脈からsecting、洗浄し、70％のアルコール溶液でハーフシェルを格納する。一つは、カフが注入の数週間後、1つが血管壁を害することのないために注意してカフを解明するために持つ結合組織の癒着に埋め込まれていることを念頭に置く必要があります。 </li><li>また、カフは、外植し、頸動脈と一緒に埋め込むことができます。カフのプラスチック材料は、パラフィン包埋のために使用される通常の固定液と溶剤に対して耐性があります。また、埋め込まれたサンプルは通常のブレードを装備した通常のミクロトームを使用してカットすることができます。 </li></ol> 4。代表的な結果カフには、動物の二つ総頸動脈（図1A、1B）の周りを常に配置する必要がある - 反対側には、コントロールとして機能します。カフ（図1B）の2枚のハーフシェルを提示する画像に内腔の円錐形が表示されます。この円錐形は、esのために不可欠です。異なるフローのダイナミクスを持つ3つの領域をtablishing。ドップラー測定値11と位相コントラスト速度MR画像12に基づいて対応する流速から算出したキャストにより誘発される典型的なせん断応力パターンを図2に示す。 カフがアポノックアウトマウスに移植されると西洋型の食事は与えた変更されたフローダイナミクス誘発せん断応力誘起される動脈硬化性プラークの沈着（図3）：アップストリーム円錐形のくびれが低い層のせん断応力のは、より多くのアテローム性動脈硬化プラークの大規模な開発につながる近くに中央の内腔に脂質コアを特徴と脆弱な表現型は、薄い線維性キャップ（図3A1）によってのみ覆われて。カフの円錐形の内腔は、流速の増加につながります。ほとんどはプラークの沈着は、この領域では観察されない。直接下流にボトルネックのサイトの渦と振動FLOの領域における動脈の結果の広がり即時より安定した表現型（メディアへの、より近くにローカライズされている、すなわち少ない脂質コア）の以下の拡張されたプラークの開発の原因となるwのパラメータを、。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/3308/3308fig1.jpg" /> 。。図1せん断応力の修飾子-アセンブリと配置 （）注入カフの模式図：カフが右総頸動脈（RCCA）の周囲に配置されている-反対側は（LCCA =左総頸動脈）のコントロールとして機能します。 （B）マウスのin vivo MRI血管造影で：三次元飛行時間型MR血管造影の最大値投影ではキャスト（白矢印）により誘導される円錐形の収縮は、（詳細は12を参照のために）表示されます。 （H =ヘッド、F =フィート、R =右、L =左）。右上隅の内腔と袖口のハーフシェルの外表面に巨視的なビューが与えられます。組み立てられると、2枚のハーフシェルは変更される円錐形の筒を形成する定義された方法で容器内の流れのダイナミクス。右の適合を保障するために、カフ（黄色の矢印）の外側表面上の溝は、リンクの縫合のためのガイディングとなります。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/3308/3308fig2.jpg" /> 図2。異なる流れのダイナミクスとせん断応力の領域。定義された方法でくびれて頸動脈のカフを変化させるフローダイナミクス、その後せん断応力の注入。上部の概略図では別の流動特性が示されているとせん断応力のローカル近似値は、（ドップラー計測11に基づいて）与えられている。以下に、注入されたカフの上流にMRIにより測定された単一の動物に対応する流速は、首のT1強調断面MRI像（ 位相コントラスト速度イメージング 、詳細については、12を参照）に示されています。 図3。せん断応力は、アポEノックアウトマウスではプラークの開発を誘導した。左上隅に開いた首に巨視的なビューを示し、8週間せん断応力の注入後に高脂肪（西洋型）食事でアポノックアウトマウスの頸動脈を露出した右総頸動脈（RCCA）の周り修飾子。カフの上流容器（*）の不透明な白色の領域は広範な動脈硬化性プラークの沈着部位に対応しています。黄色の矢印は、2つのカフの半分を組み合わせたスレッドを示します。対照的に、左の一般的な冠状動脈（LCCA）におけるプラーク沈着の兆候はありません。 （A） - （C）代表HEは、8週間カフの移植後の西洋型の食生活の下でアポノックアウトマウスの右総頸動脈の断面を染色。概略図は、対応する平面を示しています（点線）WHEREセクションが位置していた。 （A）カフアテローム性動脈硬化症のアップストリームは、大規模なプラークの沈着につながります。部分的に近い中央の内腔に配置されている大規模な脂質コアは、（赤矢印）、（細部A1）これらのプラークの脆弱なキャラクターを特徴づける。カフの直接下流（C）振動流がより安定型（すなわち少ない、またはまったく脂質コア）のプラークの開発を緩和につながるのに対し、（B）カフのボトルネックの面ではほぼないプラークの開発は、明らかではありません。 （C1、C2カフの=ハーフシェル、P =プラーク、アスタリスク=血管内腔）

<ol>
	<li>Chiu, J. J., Chien, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+disturbed+flow+on+vascular+endothelium:+pathophysiological+basis+and+clinical+perspectives.">Effects of disturbed flow on vascular endothelium: pathophysiological basis and clinical perspectives.</a> Physiol. Rev. 91, 327-387 (2011).</li><li>Cunningham, K. S., Gotlieb, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+shear+stress+in+the+pathogenesis+of+atherosclerosis.">The role of shear stress in the pathogenesis of atherosclerosis.</a> Lab. Invest. 85, 9-23 (2005).</li><li>Ali, F., Zakkar, M., Karu, K., Lidington, E. A., Hamdulay, S. S., Boyle, J. J., Zloh, M., Bauer, A., Haskard, D. O., Evans, P. C., Mason, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+the+cytoprotective+enzyme+heme+oxygenase-1+by+statins+is+enhanced+in+vascular+endothelium+exposed+to+laminar+shear+stress+and+impaired+by+disturbed+flow.">Induction of the cytoprotective enzyme heme oxygenase-1 by statins is enhanced in vascular endothelium exposed to laminar shear stress and impaired by disturbed flow.</a> J. Biol. Chem. 284, 18882-18892 (2009).</li><li>Hastings, N. E., Simmers, M. B., McDonald, O. G., Wamhoff, B. R., Blackman, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atherosclerosis-prone+hemodynamics+differentially+regulates+endothelial+and+smooth+muscle+cell+phenotypes+and+promotes+pro-inflammatory+priming.">Atherosclerosis-prone hemodynamics differentially regulates endothelial and smooth muscle cell phenotypes and promotes pro-inflammatory priming.</a> Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 293, C1824-C1833 (2007).</li><li>Zheng, J., Abendschein, D. R., Okamoto, R. J., Yang, D., McCommis, K. S., Misselwitz, B., Gropler, R. J., Tang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI-based+biomechanical+imaging:+initial+study+on+early+plaque+progression+and+vessel+remodeling.">MRI-based biomechanical imaging: initial study on early plaque progression and vessel remodeling.</a> Magn. Reson. Imaging. 27, 1309-1318 (2009).</li><li>Stone, P. H., Coskun, A. U., Kinlay, S., Clark, M. E., Sonka, M., Wahle, A., Ilegbusi, O. J., Yeghiazarians, Y., Popma, J. J., Orav, J., Kuntz, R. E., Feldman, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+endothelial+shear+stress+on+the+progression+of+coronary+artery+disease,+vascular+remodeling,+and+in-stent+restenosis+in+humans:+in+vivo+6-month+follow-up+study.">Effect of endothelial shear stress on the progression of coronary artery disease, vascular remodeling, and in-stent restenosis in humans: in vivo 6-month follow-up study.</a> Circulation. 108, 438-444 (2003).</li><li>Pedersen, E. M., Oyre, S., Agerbaek, M., Kristensen, I. B., Ringgaard, S., Boesiger, P., Paaske, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+early+atherosclerotic+lesions+in+the+human+abdominal+aorta+correlates+with+wall+shear+stresses+measured+in+vivo.">Distribution of early atherosclerotic lesions in the human abdominal aorta correlates with wall shear stresses measured in vivo.</a> Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 18, 328-333 (1999).</li><li>Buchanan, J. R., Kleinstreuer, C., Truskey, G. A., Lei, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relation+between+non-uniform+hemodynamics+and+sites+of+altered+permeability+and+lesion+growth+at+the+rabbit+aorto-celiac+junction.">Relation between non-uniform hemodynamics and sites of altered permeability and lesion growth at the rabbit aorto-celiac junction.</a> Atherosclerosis. 143, 27-40 (1999).</li><li>Nam, D., Ni, C. W., Rezvan, A., Suo, J., Budzyn, K., Llanos, A., Harrison, D., Giddens, D., Jo, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Partial+carotid+ligation+is+a+model+of+acutely+induced+disturbed+flow,+leading+to+rapid+endothelial+dysfunction+and+atherosclerosis.">Partial carotid ligation is a model of acutely induced disturbed flow, leading to rapid endothelial dysfunction and atherosclerosis.</a> Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. 297, 1535-1543 (2009).</li><li>Cheng, C., van Haperen, R., de Waard, M., van Damme, L. C., Tempel, D., Hanemaaijer, L., van Cappellen, G. W., Bos, J., Slager, C. J., Duncker, D. J., van der Steen, A. F., de Crom, R., Krams, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shear+stress+affects+the+intracellular+distribution+of+eNOS:+direct+demonstration+by+a+novel+in+vivo+technique.">Shear stress affects the intracellular distribution of eNOS: direct demonstration by a novel in vivo technique.</a> Blood. 106, 3691-3698 (2005).</li><li>Cheng, C., Tempel, D., van Haperen, R., van der Baan, A., Grosveld, F., Daemen, M. J., Krams, R., de Crom, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atherosclerotic+lesion+size+and+vulnerability+are+determined+by+patterns+of+fluid+shear+stress.">Atherosclerotic lesion size and vulnerability are determined by patterns of fluid shear stress.</a> Circulation. 113, 2744-2753 (2006).</li><li>van Bochove, G. S., Straathof, R., Krams, R., Nicolay, K., Strijkers, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI-determined+carotid+artery+flow+velocities+and+wall+shear+stress+in+a+mouse+model+of+vulnerable+and+stable+atherosclerotic+plaque.">MRI-determined carotid artery flow velocities and wall shear stress in a mouse model of vulnerable and stable atherosclerotic plaque.</a> MAGMA. 23, 77-84 (2010).</li><li>Cuhlmann, S., Van der Heiden, K., Saliba, D., Tremoleda, J. L., Khalil, M., Zakkar, M., Chaudhury, H., Luong, L. A., Mason, J. C., Udalova, I., Gsell, W., Jones, H., Haskard, D. O., Krams, R., Evans, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disturbed+Blood+Flow+Induces+RelA+Expression+via+c-Jun+N-Terminal+Kinase+1:+A+Novel+Mode+of+NF-{kappa}B+Regulation+That+Promotes+Arterial+Inflammation.">Disturbed Blood Flow Induces RelA Expression via c-Jun N-Terminal Kinase 1: A Novel Mode of NF-{kappa}B Regulation That Promotes Arterial Inflammation.</a> Circ. Res. 108, (2011).</li></ol>

著者らは、開示することは何もない。

実験的なばらつきを最小限にするために、それはほぼ同じ年齢の動物で、同じ食事の歴史を持つ動作することをお勧めします。最近発表された調査は、野生型マウスに適用されるせん断応力の修飾子が変更された流動ダイナミクス13によって誘導される内皮機能不全と早期の炎症反応の調査のための良いモデルになる可能性があることを示しています。しかし、動脈硬化性プラークの...

<table border="1"><tbody><tr><td> の名前 </td><td> 会社 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>せん断応力の修飾子（エーテルケトン） </td><td> Promolding BV <a href="http://promolding.nl">http://promolding.nl</a> </td><td>まだランナーに接続した状態でキャストが送信されます。したがって、単一の要素は使用する前に切断する必要があります。 </td></tr></tbody></table>

implantation of a carotid cuff for triggering shear-stress induced atherosclerosis in mice

これは、広く血管せん断応力の変化は、内皮細胞における炎症性遺伝子の発現を誘発し、それによって（1と2にレビュー）アテローム性動脈硬化症を誘発することが受け入れられている。せん断応力の役割は広く培養内皮細胞上の流れのダイナミクスの影響を1,3,4と大きく動物とヒト1,5,6,7,8 の in vivo での調査をin vitroで研究されている。しかし、プラークの開発上のせん断応力の影響の体系的調査を可能にする、再現性の高い小動物モデルはまれです。最近、ナムら9は、頸動脈の枝の結紮が低いと振動流の領域が作成されるマウスモデルを導入しました。このモデルは、内皮機能障害と高脂血症マウスにおけるアテローム性動脈硬化病変の急速な形成を引き起こすが、それは少なくとも部分的には、観測された炎症反応があることを除外することができます、その結果OF内皮および/またはライゲーションに起因する血管損傷。 そのような制限を回避するためには、せん断応力修正カフはその円錐形の内腔総頸動脈10内に、低、高と振動せん断応力の定義された領域を作成するために選択された計算された流体力学、に基づいて開発されている。アポリポタンパク質E（アポE）のノックアウトマウスではこのモデルを適用することにより血管病変は、カフから上流と下流の開発、高コレステロール西洋型の飼料を与えた。それらの表現型は、 生体磁気共鳴イメージング（MRI）12によって確認地域流動ダイナミクス11で相関している：上流のカフのローと層せん断応力の振動せん断応力の下流のに対し、より脆弱な表現型の大規模なプラークの形成を引き起こすカフは、安定したアテローム性動脈硬化の病変11を誘導する 。高せん断応力とカフ内の高い層流のそれらの領域で、一般的にはアテローム性動脈硬化プラークが観察されない。 結論では、せん断応力 - 修正カフの手順は、アポE欠損マウスでは表現型別のアテローム性動脈硬化病変を生成するために信頼性の高い外科的アプローチです。

Watch this Scientific Journal Video about Implantation of a Carotid Cuff for Triggering Shear-stress Induced Atherosclerosis in Mice at JoVE.com

Implantation of a Carotid Cuff for Triggering Shear-stress Induced Atherosclerosis in Mice

この記事で紹介した収縮カフは、ネズミの総頸動脈のアテローム性動脈硬化症を誘発するように設計されています。その内腔の円錐形状に起因する移植されたカフは、種々の炎症性表現型のアテローム性動脈硬化病変の開発をトリガする、低、高と振動せん断応力の明確に定義された領域を生成します。

マウスでのせん断応力誘発アテローム性動脈硬化症をトリガするための頸動脈カフの注入

It is widely accepted that alterations in vascular shear stress trigger the expression of inflammatory genes in endothelial cells and thereby induce ...

implantation-carotid-cuff-for-triggering-shear-stress-induced

Research

JoVE Journal

Medicine

20.0K ビュー.  Westfälische Wilhelms-University Münster. この記事で紹介した収縮カフは、ネズミの総頸動脈のアテローム性動脈硬化症を誘発するように設計されています。その内腔の円錐形状に起因する移植されたカフは、種々の炎症性表現型のアテローム性動脈硬化病変の開発をトリガする、低、高と振動せん断応力の明確に定義された領域を生成します。

ビデオ: Implantation of a Carotid Cuff for Triggering Shear-stress Induced Atherosclerosis in Mice

A Model of Disturbed Flow-Induced Atherosclerosis in Mouse Carotid Artery by Partial Ligation and a Simple Method of RNA Isolation from Carotid Endothelium

Despite the well-known close association, direct evidence linking disturbed flow to atherogenesis has been lacking. We have recently used a modified version of carotid partial ligation methods [1,2] to show that it acutely induces low and oscillatory flow conditions, two key characteristics of disturbed flow, in the mouse common carotid artery. Using this model, we have provided direct evidence that disturbed flow indeed leads to rapid and robust atherosclerosis development in Apolipoprotein E knockout mouse [3]. We also developed a method of endothelial RNA preparation with high purity from the mouse carotid intima [3]. Using this mouse model and method, we found that partial ligation causes endothelial dysfunction in a week, followed by robust and rapid atheroma formation in two weeks in a hyperlipidemic mouse model along with features of complex lesion formation such as intraplaque neovascularization by four weeks. This rapid in vivo model and the endothelial RNA preparation method could be used to determine molecular mechanisms underlying flow-dependent regulation of vascular biology and diseases. Also, it could be used to test various therapeutic interventions targeting endothelial dysfunction and atherosclerosis in considerably reduced study duration.

This describes a partial carotid ligation surgery, which causes disturbed flow conditions and subsequent atherosclerosis development (in two weeks) with intraplaque neo-vascularization (in four weeks) in the mouse common carotid artery. We also describe a novel method of RNA isolation from the carotid intima, providing high purity endothelial RNA.

部分的ライゲーションによるマウス頸動脈における乱流誘発アテローム性動脈硬化症と頸動脈内皮からのRNA単離の方法における簡便な方法のモデル

Despite the well-known close association, direct evidence linking disturbed flow to atherogenesis has been lacking. We have recently used a modified ...

医学

A Murine Model of Stent Implantation in the Carotid Artery for the Study of Restenosis

Despite the considerable progress made in the stent development in the last decades, cardiovascular diseases remain the main cause of death in western countries. Beside the benefits offered by the development of different drug-eluting stents, the coronary revascularization bears also the life-threatening risks of in-stent thrombosis and restenosis. Research on new therapeutic strategies is impaired by the lack of appropriate methods to study stent implantation and restenosis processes. Here, we describe a rapid and accessible procedure of stent implantation in mouse carotid artery, which offers the possibility to study in a convenient way the molecular mechanisms of vessel remodeling and the effects of different drug coatings.

A model of stent implantation in mouse carotid artery is described. Compared to other similar methods, this procedure is very rapid, simple and accessible, offering the possibility to study in a convenient way the vascular wall reaction to different drug-eluting stents and the molecular mechanisms of restenosis.

再狭窄の研究のための頸動脈内ステント留置のマウスモデル

Despite  the considerable progress made in the stent development in the last decades,  cardiovascular diseases remain the main cause of death in western ...

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. Although originally developed and used extensively in the rat due to its larger size, the tibial nerve in mice is big enough that it can be easily manipulated with either crush or transection, leaving the peroneal and sural nerve branches of the sciatic nerve intact and thereby preserving their target muscles. Thus, this model offers the advantages of inducing less morbidity and impediment of ambulation than the sciatic nerve transection model and also allows investigators to study the physiologic, cellular and molecular biologic mechanisms regulating the process of muscle atrophy in genetically engineered mice. The tibial nerve supplies the gastrocnemius, soleus and plantaris muscles, so its transection permits the study of denervated skeletal muscle composed of fast twitch type II fibers and/or slow twitch type I fibers. Here we demonstrate the tibial nerve transection model in the C57Black6 mouse. We assess the atrophy of the gastrocnemius muscle, as a representative muscle, at 1, 2, and 4 weeks post-denervation by measuring muscle weights and fiber type specific cross-sectional area on paraffin-embedded histologic sections immunostained for fast twitch myosin.

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of skeletal muscle atrophy. The model surgical protocol is described and demonstrated in C57Black6 mice. &#160;

脛骨神経切断 - マウスにおける脱神経誘発性骨格筋萎縮のために標準化されたモデル

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

Inducing Myointimal Hyperplasia Versus Atherosclerosis in Mice: An Introduction of Two Valid Models

Various in vivo laboratory rodent models for the induction of artery stenosis have been established to mimic diseases that include arterial plaque formation and stenosis, as observed for example in ischemic heart disease. Two highly reproducible mouse models&#160;&#8211;&#160;both resulting in artery stenosis but each underlying a different pathway of development&#160;&#8211; are introduced here. The models represent the two most common causes of artery stenosis; namely one mouse model for each myointimal hyperplasia, and atherosclerosis are shown. To induce myointimal hyperplasia, a balloon catheter injury of the abdominal aorta is performed. For the development of atherosclerotic plaque, the ApoE -/- mouse model in combination with western fatty diet is used. Different model-adapted options for the measurement and evaluation of the results are named and described in this manuscript. The introduction and comparison of these two models provides information for scientists to choose the appropriate artery stenosis model in accordance to the scientific question asked.

This video shows two models of intimal plaque development in murine arteries and emphasizes the differences in myointimal hyperplasia and atherosclerosis.

マウスにおけるアテローム性動脈硬化症に対する筋内膜過形成を誘発する。つの有効なモデルの導入

Various in vivo laboratory rodent models for the induction of artery stenosis have been established to mimic diseases that include arterial plaque ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

マウスにおけるタキサンの薬物動態学的および薬力学的分析のための頸動脈煎茶

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive astrogliosis. Reactive astrocytes exert both inflammatory and protective effects that inhibit and promote, respectively, neural repair. The mechanisms underlying the diverse functional properties of reactive astrogliosis are not well understood. Achieving a greater understanding of these mechanisms is critical to developing therapeutic strategies to treat the injured CNS. Here we demonstrate a method to trigger reactive astrogliosis in the adult mouse forebrain using a forebrain stab lesion. This lesion model is simple, reliable, and requires only a stereotaxic device and a scalpel blade to produce the injury. The use of stab lesions as an injury model in the forebrain is well established and amenable to studies addressing a broad range of neuropathological outcomes, such as neuronal degeneration, neuroinflammation, and disruptions in the blood brain barrier (BBB). Thus, the forebrain stab injury model serves as a powerful tool that can be applied for a broad range of studies on the CNS response to trauma.

Triggering Reactive Gliosis In Vivo by a Forebrain Stab Injury

This article describes a detailed protocol to produce a forebrain stab injury in adult mice. The stab injury induces severe reactive gliosis and glial scar formation which can be subsequently examined by standard immunohistochemistry methods.

反応性神経膠症のトリガ<em&gt;インビボ</em&gt;前脳刺し損傷によって

Following injury to the CNS, astrocytes undergo a broad range of biochemical, morphological, and molecular changes collectively referred to as reactive ...

Surgical Approach for Middle Cerebral Artery Occlusion and Reperfusion Induced Stroke in Mice

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ischemic in origin and occur in the territory of the middle cerebral artery (MCA). Currently the only Food and Drug Administration (FDA) approved drug for the treatment of this devastating disease is tissue plasminogen activator (tPA). However, tPA has a small therapeutic window for administration (3 - 6 hr), and is only effective in 4% of the patients who actually receive it. Current research focuses on understanding the pathophysiology of stroke in order to find potential therapeutic targets. Thus, reliable models are crucial, and the MCA occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) is deemed to be the most clinically relevant surgical model of ischemic stroke, and is fairly non-invasive and easily reproducible. Typically the MCAo model is used with rodents, especially with mice due to all the genetic variations available for this species. Here we describe (and present in the video) how to successfully perform the MCAo model (with reperfusion) in mice to generate reliable and reproducible data.

In order to understand the pathophysiology of stroke, it is important to use reliable models. This paper will describe one of the most frequently used stroke models in mice, termed the middle cerebral artery occlusion (MCAo) model (also termed the intraluminal filament or suture model) with reperfusion.

マウスの中大脳動脈閉塞再灌流誘発性の脳卒中のための外科的アプローチ

Stroke is a leading cause of death worldwide and continues to be one of the major causes of long-term adult disabilities. About 87% of strokes are ...

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The "Wire-Injury" Model

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. Moreover, by rupture of the defective vascular wall, atherosclerosis induces occlusive thrombus formation, which represents the main cause of myocardial infarction or stroke and the most frequent cause of death. Despite the advances in the cardiovascular field, many questions remain unanswered, and additional basic research is essential to improve our understanding of the molecular mechanisms during atherosclerosis and its effects. Due to limited clinical studies, there is a need for representative animal models recreating atherosclerotic conditions such as neointima formation after stent implantation, balloon angioplasty, or endarterectomy. Since the mouse presents many advantages and is the most frequently used model for studying molecular processes, the current study proposes an invasive procedure of endothelial denudation, also known as the wire-injury model, which is representative of the human condition of neointima formation in arteries after revascularization procedures.

Induction of Accelerated Atherosclerosis in Mice: The &quot;Wire-Injury&quot; Model

This study describes an invasive procedure for the induction of accelerated atherosclerosis in mice. In comparison to other methods using electric- or cryo-induced injury, mechanical-induced injury mimics the human condition of restenosis after revascularization therapies and is ideal for the study of the molecular mechanisms involved.

マウスにおける加速アテローム性動脈硬化症の誘導:ワイヤー傷害モデル

Atherosclerosis is a proliferative fibro-inflammatory disease developing in the arterial wall, inducing a deficient blood flow or a lack of blood flow. ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the availability of the widest range of molecular probes and reagents to perform in vivo as well as in vitro studies. Based on our experience with various murine transplantation models, we developed a heterotopic pancreas transplantation model in mice with the intent to analyze mechanisms underlying severe ischemia reperfusion injury-associated early graft damage. In contrast to previously described techniques using suture techniques, herein we describe a new procedure using a non-suture cuff technique. 
In recent years, we have performed more than 300 pancreas transplantations in mice with an overall success rate of &gt;90%, a success rate never described before in mouse pancreas transplantation. The backbone of this non-suture cuff technique for graft revascularization consists of two major steps: (I) pulling the recipient vessel over a polyethylene/polyamide cuff and fixing it with a circumferential ligature, and (II) placing the donor vessel over the everted recipient vessel and fixing it with a second circumferential ligature. The resultant continuity of the endothelial layer results in less thrombogenic lesions with high patency rates and, finally, high success rates.
In this model, arterial anastomosis is achieved by pulling the abdominal aorta of the donor graft over the everted common carotid artery of the recipient animal. Venous drainage of the graft is achieved by pulling the portal vein of the graft over the everted external jugular vein of the recipient. This manuscript provides details and crucial steps of the organ recovery and organ implantation procedures, which will allow researchers with microsurgical skills to perform the transplantation successfully in their laboratories.

Among abdominal solid organ transplantation, pancreatic grafts are prone to develop severe ischemia reperfusion injury-associated graft damage, leading eventually to early graft loss. This protocol describes a model of murine pancreas transplantation using a non-suture cuff technique, ideally suited for analyzing these early, deleterious damages.

変更されたカフを用いた膵臓移植マウス モデル

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Ferric Chloride-induced Canine Carotid Artery Thrombosis: A Large Animal Model of Vascular Injury

Occlusive arterial thrombosis leading to cerebral ischemic stroke and myocardial infarction contributes to ~13 million deaths every year globally. Here, we have translated a vascular injury model from a small animal into a large animal (canine), with slight modifications that can be used for pre-clinical screening of prophylactic and thrombolytic agents. In addition to the surgical methods, the modified protocol describes the step-by-step methods to assess carotid artery canalization by angiography, detailed instructions to process both the brain and carotid artery for histological analysis to verify carotid canalization and cerebral hemorrhage, and specific parameters to complete an assessment of downstream thromboembolic events by utilizing magnetic resonance imaging (MRI). In addition, specific procedural changes from the previously well-established small animal model necessary to translate into a large animal (canine) vascular injury are discussed.

Here, we present the modifications necessary to a well characterized and commonly used small animal ferric chloride-induced (FeCl3) carotid artery injury model for use in a large animal vascular injury model. The resulting model can be utilized for pre-clinical trial assessment of both prophylactic and thrombolytic pharmacological and mechanical interventions.

塩化第二鉄によるイヌ総頚動脈血栓症: 血管損傷の大動物モデル

Occlusive arterial thrombosis leading to cerebral ischemic stroke and myocardial infarction contributes to ~13 million deaths every year globally. Here, ...