Name: murine surgical model of topical elastase induced descending thoracic aortic aneurysm
Uploaded: 2019-08-24T15:00:00
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这项工作得到了AHA科学家发展赠款14SDG18730000（M.S.）、NIH K08 HL098560（G.A.）和RO1 HL081629（G.R.U.）的资助。该项目得到了胸外科研究与教育基金会（TSFRE）研究补助金（PI：Ailawadi）的支持。内容完全由作者负责，不一定代表NHLBI或TSFRE的观点。我们感谢安东尼·赫林和辛迪·多德森的知识和技术专长。

动物协议由弗吉尼亚大学动物护理和使用委员会批准（第3634号）。
1. 麻醉和插管的诱导
<ol><li>将8-10周大的雄性C57BL/6小鼠放入封闭室，连续流动5%的离饼和氧气混合物5分钟，直到呼吸明显减慢。 注：根据实验方案，可以使用不同的菌株、性别和年龄的小鼠。雌性小鼠可能更难插管，因为体积更小，因此气道更小。</li>
	<li>如Vandivort等人所描述的插管鼠标。</s...

<ol>
	<li>Coady, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+the+appropriate+size+criterion+for+resection+of+thoracic+aortic+aneurysms.">What is the appropriate size criterion for resection of thoracic aortic aneurysms.</a> Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 113 (3), 489-491 (1997).</li><li>Aggarwal, S., Qamar, A., Sharma, V., Sharma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abdominal+aortic+aneurysm:+A+comprehensive+review.">Abdominal aortic aneurysm: A comprehensive review.</a> Experimental and Clinical Cardiology. 16 (1), 11-15 (2011).</li><li>Bickerstaff, L. 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F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+interleukin-1beta+decreases+aneurysm+formation+and+progression+in+a+novel+model+of+thoracic+aortic+aneurysms.">Inhibition of interleukin-1beta decreases aneurysm formation and progression in a novel model of thoracic aortic aneurysms.</a> Circulation. 130 (11), 51-59 (2014).</li><li>Pope, N. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interleukin-6+Receptor+Inhibition+Prevents+Descending+Thoracic+Aortic+Aneurysm+Formation.">Interleukin-6 Receptor Inhibition Prevents Descending Thoracic Aortic Aneurysm Formation.</a> Annals of Thoracic Surgery. 100 (5), 1620-1626 (2015).</li><li>Vandivort, T. C., An, D., Parks, W. 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P., Schaheen, B., Downs, E., Roy, R. J., Ailawadi, G., Upchurch, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+chronic+advanced+staged+abdominal+aortic+aneurysm+murine+model.">A novel chronic advanced staged abdominal aortic aneurysm murine model.</a> Journal of Vascular Surgery. 66 (1), 232-242 (2017).</li></ol>

胸腔和腹部主动脉在细胞和胚胎学上是不同的，这与动脉瘤疾病14、15、16有关。因此，需要一种特定的动物模型来研究TAA。虽然其他鼠dTAA模型已经出版8，我们的是唯一模型，以创建下降胸主动脉扩张，可以被认为是真正的动脉瘤（超过50%扩张）。此外，我们的模型执行相对较快，在 14 天内产生最大扩张，而...

该方法的目的是研究主动脉瘤形成期间鼠序下胸主动脉的发展、病理生理学和结构变化。我们的模型提供了一种可重复和一致的方法，用于诱导小鼠胸主动脉瘤（dTAA），从而允许测试各种遗传和药理抑制剂。这项工作可以帮助确定药物和基因疗法，可以转化为一种可行的治疗策略，为患有dTAA疾病的人。
当胸主的壁变弱并随着时间的推移而分裂，直到达到临界直径时，就会发生撕裂或破裂时，dTAAs 就会形成。临床上，dTAA可以在沉默中前进，在主动脉壁结构扭曲之前，其尺寸会增大，最终失效，造成灾难性后果。值得关注的，症状通常只在动脉瘤达到危险大小（100-150%扩张）和有解剖或破裂的高风险1，2。dTAA破裂几乎普遍致命3，和选择性手术修复具有显着的发病率4，5。此外，大多数患者进行主动脉瘤的诊断约5年之前手术修复6，7。这个窗口代表一个不手术干预的恰当时便。因此，需要治疗或减缓dTAA进展的医学疗法，这将是动脉瘤研究领域的重大进步。目前没有针对 dTAA 的医学治疗，主要是因为对 dTAA 发病机制的了解不完整。
在过去的20年里，已经开发了几种dTAA动物模型，但是每个模型都不同于我们自己的模型，并且没有产生强健的动脉瘤。Ikonomidis等人8日研制出一种最类似于我们的murine dTAA模型，它包括将CaCl2直接应用于主塔的降临。尽管我们的模型是从 Ikonomidis 提出的许多技术中改编而成的，但我们的模型在三种不同的方式上是独一无二的。首先，在我们的模型中，主塔暴露于局部乳酸酶3-5分钟，而CaCl2曝光15分钟。其次，主动脉扩张发生在2周内，而CaCl2型号为16周。最后，我们的模型持续产生大约 100% 扩张的动脉瘤，而 CaCl2应用程序产生的 20-30% 主动脉扩张（由于主动脉瘤被定义为主动脉增加，因此不能真正被视为动脉瘤）直径 >50%。还有其他动脉瘤形成的非手术性鼠模型，如Apo E敲除小鼠，通过血管紧张症II的输注形成强健的动脉瘤。然而，这些小鼠发展超肾或上升胸主动脉瘤，而不是动脉瘤，具体在下降的胸主动脉9，10。
该协议的合理性是有一个简单，廉价，时间合适的方法，研究dTAA在鼠模型中。小鼠模型提供了一个独特的机会，利用许多遗传和细胞特异性敲除，已发现对其他血管疾病有影响。我们特定的TAA模型的使用已经受到好评，利用它的实验已经发表在高影响期刊11，12。至此，该模型已用于研究在腹部主动脉瘤（AAA）鼠模型中有显著影响的可能的遗传和药理治疗;然而，随着我们的实验室扩大了dTAA模型的使用，我们正在寻找dTAA形成所特有的靶点，这些靶点可以用作人类靶向疗法。
此模型最适合具有鼠微外科功能的实验室。虽然在技术上具有挑战性，但即使研究人员没有手术经验，也能持续执行。对于没有鼠外科经验的研究人员，模型可以在大约20个手术期（或大约50只小鼠）中掌握。对于具有先前手术经验的研究人员，该模型可在5次手术（约20只小鼠）中掌握。我们相信，有了高质量的视频，掌握的时间可以进一步减少。达到熟练程度后，手术可在35分钟内完成，终端收获20分钟完成。我们实验室的外科医生每天可以完成10-12次全手术，手术死亡率为5-10%。最常见的死亡原因是进入胸部时的肺部损伤、麻醉毒性或解剖过程中主动脉撕裂。除了dTAA研究，该模型还作为一个指南，安全和容易地获得胸主大摆和肺呼明。研究人员研究其他干预胸部。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:761px;" width="760">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Angiocatheter (22G)</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">Used for ET Tube</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Dumont Tweezers; Pattern #7 x2</td>
			<td style="width:191px;">Roboz</td>
			<td style="width:161px;">RS-4982</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Graefe Tissue Forceps</td>
			<td style="width:191px;">Roboz</td>
			<td style="width:161px;">RS-5158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Harms Forceps x2</td>
			<td style="width:191px;">Roboz</td>
			<td style="width:161px;">RS-5097</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Intracardiac Needle Holder; Extra Delicate; Carbide Jaws; 7&#34; Length</td>
			<td style="width:191px;">Roboz</td>
			<td style="width:161px;">RS-7800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">&#160;KL 1500 LED Light Source</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:161px;">150-400</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">&#160;M205A Dissction Microscope</td>
			<td style="width:191px;">Leica</td>
			<td style="width:161px;">CH 94-35</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Iris Scissors, 11cm, Tungsten Carbide</td>
			<td style="width:191px;">World Precision Instruments</td>
			<td style="width:161px;">500216-G</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Metal Clip board</td>
			<td style="width:191px;"></td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">Use with the Mouse Retractor Set&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Mouse Retractor Set</td>
			<td style="width:191px;">Kent</td>
			<td style="width:161px;">SURGI-5001</td>
			<td style="width:167px;">Need 2 short and 1 tall fixators</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:243px;">Mouse Ventilator MiniVent Type 845, 115 V, Power Supply with US Connector</td>
			<td style="width:191px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:161px;">73-0043</td>
			<td style="width:167px;">MiniVent Ventilator for Mice (Model 845), Single Animal, Volume Controlled</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:191px;">Elastase from porcine pancreas</td>
			<td style="width:161px;">E0258-50MG</td>
			<td style="width:167px;">Can be purchased in various size bottles</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:243px;">Small Vessel Cauterizer Kit</td>
			<td style="width:191px;">Fine Science Tools</td>
			<td style="width:161px;">18000-00</td>
			<td style="width:167px;">Recommend using rechargable AA batteries</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:243px;">Spring Scissors, 10.5cm</td>
			<td style="width:191px;">World Precision Instruments</td>
			<td align="right" style="width:161px;">14127</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Steril Swabs (Sponges)</td>
			<td style="width:191px;">Sugi</td>
			<td align="right" style="width:161px;">31603</td>
			<td style="width:167px;">Can be cut to size</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Surgi Suite Surgical Platform</td>
			<td style="width:191px;">Kent</td>
			<td style="width:161px;"></td>
			<td style="width:167px;">Attach to clip board&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Tech IV Isoflurane Vap</td>
			<td style="width:191px;">Jorgensen&#160;Laboratories&#160;</td>
			<td style="width:161px;">J0561A</td>
			<td style="width:167px;">Anesthesia vaporizer&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

murine surgical model of topical elastase induced descending thoracic aortic aneurysm

根据疾病控制中心，主动脉瘤（AA）被认为是1999-2016年所有种族和两性的主要死亡原因。动脉瘤形成的结果，逐渐削弱和最终扩张主动脉，它可以破裂或撕裂，一旦它达到临界直径。胸部主动脉下降的动脉瘤，称为下降胸主动脉瘤（dTAA），在美国动脉瘤病例中占很大比例。非包含的 dTAA 破裂几乎具有普遍致命性，选择性修复具有很高的发病率和死亡率。我们模型的目的是专门研究dTAA，阐明dTAA的病理生理学，并寻找分子靶点来阻止dTAA的生长或减小dTAA的大小。通过有一个鼠模型来精确研究胸病理学，可以开发靶向疗法来专门测试dTAA。该方法基于猪胰腺乳酸酶（PPE）在手术暴露后直接在外鼠主动脉壁上的放置。这会产生破坏性和炎症性反应，从而削弱主动脉壁，并允许在数周到数月内形成动脉瘤。虽然鼠模型有局限性，但我们的 dTAA 模型会产生可预测的强健动脉瘤。此外，该模型可用于测试可能抑制dTAA生长或防止破裂的基因和药物靶点。在人类患者中，此类干预措施可以帮助避免动脉瘤破裂和难以进行手术干预。

与盐水对照相比，我们的协议在小鼠中应用后产生强大的dTAA。所开发的Tabas在形状上是fusiform的，只出现在主塔的处理部分（图1和图2）11。图 2显示了组织收获时的视频微测测量示例。使用公式 1，在此示例中主动脉扩张为 130%。
Johnston等人11号的原始研究表明，与野生型小?...

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Murine Surgical Model of Topical Elastase Induced Descending Thoracic Aortic Aneurysm

我们描述了一个手术方案，以持续诱导小鼠强健的胸主动脉瘤。手术包括左胸切除术、胸主动脉暴露，以及将浸泡在猪胰腺内酶的海绵放在主动脉壁上。

局部性乳酸酶诱导下降胸腔主动脉瘤的毛尿外科模型

According to the Center for Disease Control, aortic aneurysms (AAs) were considered a leading cause of death in all races and both sexes from 1999-2016. ...

该协议能够产生强大的胸主动脉瘤，在小鼠的大小和位置一致，并作为指南，安全进入穆林胸部。与其他模型相比，此协议是一种简单、一致的方法，用于在合理的时间范围内在小鼠体内产生胸主动脉瘤。在确认在8至10周大的雄性c57黑色六只小鼠中适当水平的电前，将鼠标放在右横向脱花位置，并用胶带将右臂松松，使前爪与鼻子保持一体。用力拉尾巴，在右臂和尾巴之间形成一条张力线，从而延长脊柱，将左腿固定在其自然位置。然后，将左臂通风盘胶带戴在卷起的纱布上。在开始手术之前，使用剪子将左肩剃到左腹部。使用棉尖施用器刷先用贝塔迪恩溶液，然后在手术现场刷70%乙醇。当皮肤干燥时，在动物上放置一个无菌的窗帘。在海莫霍拉克斯的中点做一个两厘米的横向切口，并使用手持电烧机来分割肌肉层，直到肋骨可见。在 10 到 15 倍的放大下，直接在肋骨之间烧灼两毫米的份量，并在肋骨空间中使用盐水湿润的细棉尖施用器，以便通过烧灼部分解剖到胸膜空间中。将盐水湿，三由两毫米海绵放入胸部，以帮助崩溃的肺。然后，用剪刀扩大胸腔，直到隔膜是可见的通风和切口是几毫米远离左视肌肉的四口肌肉。要暴露大母体，请将肋骨缩回器放入胸腔切口，并小心地将海绵从肺表面取出。用盐水湿的，六到四毫米的海绵盖住肺，末端用玫瑰色和毛孔，在海绵上放置一个宽而平的肺缩回器。然后，轻轻地滑动缩回器，直到下降的胸大动脉暴露，并使用数字七钳解剖约五毫米部分的结缔组织和脂肪从大动脉。要应用弹性酶，首先，使用微管将0.5由1毫米海绵与12微升的猪胰腺弹性酶饱和，然后将海绵放在大炉外露的表面。三到五分钟后，使用七号钳子取出弹性酶海绵并取出肺缩回器。用大约半毫升的无菌盐水灌溉胸腔。取出肺海绵，用卷起的两英寸两英寸的纱布吸收剩余的盐水灌溉。取出肋骨缩回器，用三根中断的六欧不可吸收的缝合线将肋骨切除，在每根缝合线中绑上一个松动的结，而不将缝合线绑下来。重新膨胀肺部后，将缝合线系上，用运行中的五欧可吸收编织缝合线重新增加肌肉层。用 7 到 10 个中断的 5-oh 不可吸收的缝合线关闭皮肤。然后，监测动物，直到完全恢复。在适当的实验端点，使用剪刀将皮肤从左侧到中腹部进行医疗切割，注意不要进入腹膜。将皮肤从后侧侧翼玫瑰色到左肩，并通过轴骨以 90 度角切口到胸骨。使用烧灼，解剖皮肤皮瓣朝向小鼠的腹侧，以暴露左半角，并使用剪刀进入腹部沿左成本边缘从腹角到背向，以暴露左隔膜的底面。如果隔膜的最横向边缘未打开，则将隔膜在其最横向边缘切开。将烧灼的尖端放在这个孔中，将隔膜从成本边缘烧到西腓工艺，并使用潮湿、细细的棉尖施用器轻轻地将肺从任何粘附物中释放到胸壁上。在确保肺外行的同时，使用电烧机切开肋骨和胸壁，从成本边缘切到第一根肋骨，支骨到中侧线，但至少两毫米从大干。沿着第一根肋骨的上边缘切开，并反射肋骨笼，以暴露河轮。将缩回器放在肺上，然后进行医疗拉。将缩回器或盐水湿纱布放在隔膜上，然后绘制卡道以尽可能多地露出大母。使用干的棉尖施用器去除大动脉瘤和未受影响的远端段的任何粘附，并使用视频微量测量未受影响的控制段的直径和弹性酶处理动脉瘤的最宽部分。要收获大母，抓住容器与伤害钳只是对处理段，并使用剪刀切向钳子。将大动脉从脊柱上解剖，将血管切向治疗的段，以切除动脉瘤组织。然后，使用结核素注射器和针头，用盐水清洗大音流明，并根据计划的下游实验分析处理样品。发达的胸动脉瘤在形状上为富西形，只发生在大动脉的处理部分。在这个具有代表性的视频微量测量中，在组织收获时，大阳大流板被确定为130%。事实上，虽然治疗的小鼠在治疗的第三天、第七天、第十四天和21天时大脂扩张显著增加，而对照野生型小鼠相比，第14天观察到的最大扩张。组织学分析表明，野生型动脉瘤具有弹性蛋白纤维，其细小且支离破碎。也有不太平滑的肌肉细胞染色与巨噬细胞和插曲蛋白一β表达的增加。肺的肺非常细腻，而且伤害通常是致命的。在最初进入胸部时，请小心谨慎，只用盐水湿海绵操纵肺部。该模型有助于阐明插曲单β和插曲六在下降胸主动脉瘤的发病机制中的作用，以及它们的封锁如何促进这些动脉瘤的非手术管理。

Research

JoVE Journal

Medicine

A New Murine Model of Endovascular Aortic Aneurysm Repair

一种新的小鼠模型主动脉瘤腔内修复

Endovascular aneurysm exclusion is a validated technique to prevent aneurysm rupture. Long-term results highlight technique limitations and new aspects of ...

科研

医学

Reproducable Paraplegia by Thoracic Aortic Occlusion in a Murine Model of Spinal Cord Ischemia-reperfusion

可重放截瘫胸主动脉阻断脊髓缺血再灌注的小鼠模型

Background
Lower extremity paralysis continues to complicate aortic interventions. The lack of understanding of the underlying pathology has hindered ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

心肌缺血再灌注损伤的通过左前降支结扎小鼠模型

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Surgical Models of Gastroesophageal Reflux with Mice

胃食管反流与小鼠手术模型

Multiple surgical procedures have been reported to induce gastroesophageal reflux in animals. Herein, we report three surgical models with mice aiming to ...

Murine Left Anterior Descending (LAD) Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction

Murine Left Anterior Descending LAD Coronary Artery Ligation: An Improved and Simplified Model for Myocardial Infarction

鼠左前降支（LAD）冠状动脉结扎：改进和简化模型的心肌梗死

Ischemic heart disease (IHD), or acute coronary syndrome (ACS), is one of the leading causes of death in the United States. IHD is characterized by ...

Creation of a Rodent Model of Abdominal Aortic Aneurysm by Blocking Adventitial Vasa Vasorum Perfusion

阻断外瓦萨血管灌注对腹主动脉瘤鼠模型的建立

The adventitial vasa vasorum (VV) provides oxygen and nourishment to the aortic wall. Hypoxia in the aortic wall can cause enlarged abdominal aortic ...

Standardized Technique of Aortic Valve Re-implantation for Valve-sparing Aortic Root Replacement

主动脉瓣重置术治疗瓣膜备用主动脉根置换的规范化技术

Despite the obvious advantages of the preservation of a normal aortic valve during aortic root replacement, the complexity of valve sparing procedures ...

Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of &#946;-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

Quantitative Micro-CT Analysis of Aortopathy in a Mouse Model of ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â²-aminopropionitrile-induced Aortic Aneurysm and Dissection

β-aminopropionitrile 诱发主动脉瘤和解剖小鼠模型 Aortopathy 的定量显微 CT 分析

Aortic aneurysm and dissection is associated with significant morbidity and mortality in the population and can be highly lethal. While animal models of ...

Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions

小鼠胸腹主动脉超声检查确定动脉瘤大小

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been ...

Murine Myocardial Infarction Model using Permanent Ligation of Left Anterior Descending Coronary Artery

使用左前部降冠动脉的永久结扎的月心肌梗死模型

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine ...