يوفر هذا البروتوكول طريقة متكررة وموثوقة لتحفيز تمدد الشريان الأبهر البطني (AAAs) في فئران C57BL/6 باستخدام تحسس الإيلاستين وتطبيق الإيلاستاز حول الأوعية الدموية، كنموذج AAA يتضمن مكون تحسس المناعي.
مقالة منهجية
يوفر هذا البروتوكول طريقة متكررة وموثوقة لتحفيز تمدد الشريان الأبهر البطني (AAAs) في فئران C57BL/6 باستخدام تحسس الإيلاستين وتطبيق الإيلاستاز حول الأوعية الدموية، كنموذج AAA يتضمن مكون تحسس المناعي.
تدهور المصفوفة الصفحية المرنة في جدار الشريان الأبهر البطني هو سمة نسيجية في تمدد الشريان الأبهر البطني (AAA). تشير الأدلة المتزايدة إلى أن تحلل الإلاستين والاستجابات المناعية المرتبطة به للمضيف في التسبب في مرض AAA. النمذجة الفعالة لهذه العمليات مهمة لتحسين فهم وعلاج هذا المرض الشائع. بينما استخدمت نماذج AAA السابقة تقنيات تعطيل الإيلاستين لتحفيز التمدد الوعري، فإن الاستخدام الفردي للإيلاستين في العديد من هذه النماذج لا يأخذ في الحسبان الاستجابة المناعية المستمرة ضد الإلاستين ومنتجات تحلله (EDP). لنمذجة هذه الاستجابة المناعية المستمرة، طورنا نموذجا يضع حساسية على فئران C57BL/6 ل EDP عن طريق حقن EDP تحت الجلد قبل 7 أيام من جراحة تحفيز تمدد الأوعية. تبدأ جراحة تحفيز التمدد الدهني مع تعرض الشريان الأبهر البطني وتطبيق الإيلاستاز الموضعي في الحجرة حول الشريان الأورطي، بهدف تعريض الإيلاستين وEDP على الشريان الأبهر في الفأر. مع كشف هذه القطع، يجب أن يبني الحيوان استجابة مناعية ضد هذه المستضدات التي كان حساسا لها سابقا. إعادة حقن EDP "المعززة" بعد 7 أيام تساعد في نشر هذه الاستجابة المناعية. هنا، نصف بروتوكول إنشاء AAA بشكل موثوق في فئران C57BL/6 عبر تحسيس متعدد باستخدام EDP، تليها جراحة الحث AAA مع تطبيق الإلستازيم حول الأوعية الدموية. يمكن إنشاء هذا النموذج بسرعة وبتكلفة متوسطة، مع تحفيز >30٪ توسع الأبهر في 82٪ من الفئران بواسطة الميكرومترية بالفيديو و73٪ عن طريق قياس الموجات فوق الصوتية، و>50٪ توسع في 64٪ بواسطة الميكرومترية بالفيديو و27٪ بالموجات فوق الصوتية، كما تم قياسه في اليوم 21 بعد الجراحة التحريضية. ترتبط هذه التقنية أيضا بمعدل بقاء أثناء العملية بنسبة 95٪.
تمدد الأوعية الدموية الأبهرية البطنية (AAA) يؤثر على >35 مليون شخص حول العالم، و4–8٪ من الرجال الذين تتراوح أعمارهم بين 65-80سنة 1,2. التمزق، وهو أكثر مضاعفات AAA تدميرا، يحدث عادة عندما يتجاوز الإجهاد الميكانيكي للجدار في تمدد الأوعية قوة نسيج الأبهر، مما يؤدي إلى نزيف هائل ومعدل وفيات إجمالي يبلغ 80-90٪3,4. الإدارة الحالية تهدف إلى الوقاية، مع إجراء فحص بالموجات فوق الصوتية للأشخاص المعرضين لخطر الجراحة والإصلاح الجراحي عندما يتجاوز خطر التمزق خطر الإصلاح، وعادة ما يكون قطره 5.5سم. ومع ذلك، فإن معظم حالات AAA لا تظهر عليها أعراض، وكثير منها يتم تشخيصه بالصدفة6. لذلك، يجب بذل جهود لتحديد المرضى ذوي المخاطر العالية وتطوير علاجات غير جراحية لتقليل نمو AAA، وبالتالي خطر التمزق.
لتطوير علاجات طبية لمضادات AAA، يجب فهم المرض بشكل أفضل. تستخدم حاليا عدة نماذج تجريبية، بما في ذلك نماذج الحيوانات الصغيرة التي تستخدم تسريب أنجيوتنسينII 7، وزراعة الكسينوغرافتين8، وتطبيق كلوريد الكالسيوم9، وتطبيق الإيلاستاز 11 في التسريب10 و/أو الموضعي لإيلاستاز11. كل من هذه النماذج يستخدم فهما مختلفا للأساس المرضي ل AAA، وقد تم تعديل أو تحسين أو دمج معظمها مع طرق أخرى منذ نشأتها.
ومن المهم أن علم الأنسجة AAA يظهر فقدان مصفوفة الإيلاستين الصفائحية الطبيعية، والذي يلاحظ أيضا في أنسجة الرئة في أمراض الرئة الانسدادية المزمنة12,13. تحلل الإيلاستين عبر نشاط ماتريكس ميتالوبروتيناز يوفر رابطا مهما بين مسببات مرض AAA والتدخين، وهو عامل خطر قابل للتعديل في تكوين AAA12،14. ومن الجدير بالذكر أن انخفاض الإيلاستين الأبهري، واضطراب ألياف الإيلاستين، وزيادة ببتيدات الإيلاستين الدورية لوحظ في AAA البشري، وترتبط بزيادة تمدد جدار AAA15,16. لذلك، فإن تحفيز تحلل الإيلاستين أمر بالغ الأهمية لإنشاء نموذج AAA قابل للترجمة. نماذج AAA الحالية التي تعتمد على تحلل الإيلاستين، رغم فعاليتها، يمكن أن تتعقد بسبب ارتفاع معدلات وفيات الحيوانات في الحيوانات، خاصة في النماذج التي تستخدم قنعةالأبهر 17، وبسبب عدم انتظام تكوين تمدد الأوعية، خصوصا في النماذج التي تعتمد فقط على تطبيق الإيلاستين الموضعي18. علاوة على ذلك، جميع النماذج التي تعتمد على جراحات الحث تخضع لمنحنيات تعلم المشغلين والتغيرات التقنية.
لمعالجة هذه المشكلات، نستفيد من الاستجابة المناعية للمضيف لتحسس الحيوانات للإيلاستين عن طريق حقن منتجات تحلل الإيلاستين (EDP). بعد أسبوع، تجري جراحة تحفيز تمدد الأوعية الدموية بطريقة موحدة تدريجيا، باستخدام تطبيق الإلاستاز حول الشريان الأورطي لإنشاء حلقات EDP للمضيف الحساس لتنفيذ استجابة مناعية ضدها. تضمن التحسس المعزز لEDP بعد أسبوع من جراحة التحفيز استمرار استجابة المضيف. يمكن التحسس المناعي المتكرر من توسيع الأبهر بشكل موثوق. نستخدم نموذج AAA للفئران بسبب انخفاض التكلفة، وسهولة الصيانة، وتطور الأمراض السريع، والاتساق التقني.
هذا النموذج لا يؤدي بشكل موثوق إلى تمزق الأبهر، ولذلك ليس مخصصا لدراسة العوامل المرتبطة بتمزق AAA. ومع ذلك، فإن هذا النموذج ينتج بشكل موثوق توسع الأبهر التدريجي حتى بعد 21 يوما من الجراحة التحفيزية. وبالتالي، فإن النموذج مناسب لدراسة الأساليب العلاجية التي قد تقلل أو تعكس توسع الشريان الأبهر أثناء تكوين التمدد الدهني.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. تصوير الموجات فوق الصوتية
2. التحسس الأولي للإيلاستين
3. التحضير للجراحة
4. إجراء الجراحة (بعد 7 أيام من تحسس الإيلاستين الأولي)
5. الرعاية بعد العملية
6. تكرار تحسس الإيلاستين (بعد 7 أيام من جراحة تحفيز تمدد الأوعية)
7. إجراءات حصاد الأنسجة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
خضع ما مجموعه 28 فأرا ذكرا من نوع C57BL/6J لهذا البروتوكول الجراحي، مع وفاة واحدة أثناء العملية بسبب إصابة IVC (3.6٪). كانت هناك ثلاث حالات وفيات متأخرة إضافية، إحداها بسبب فتق شق والاثنان الآخران لأسباب غير معروفة، ليصل إجمالي فترة النجاة لمدة 21 يوما إلى 85.7٪. كان متوسط الوقت من تحفيز التخدير حتى نهاية إعطاء التخدير 46.4 ± 8.0 دقائق. خضعت فئران الجراحة الوهمية لبروتوكول شبه مطابق لمجموعة تمدد الأوعية، بما في ذلك التحسس الأولي لعلاج EDP، وفتح البطن، وتعرض الشريان الأبهر، وتكرار التحسس ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
منذ أن تم وصفه لأول مرة في الفئران عام 1990، تم تعديل نموذج AAA القائم على الإيلاستاز عدة مرات واستخدم في حيوانات مختلفة10، 19، 20، 21، 22، 23. بعض التعديلات تشمل القناة الأبهرية، والتي من المرجح أن تزيد من معدل الوفيات وتدخل عنصرا صادمافي مرض الشريان الأبهري. تشمل الت...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المؤلفون لا يذكرون أي اهتمام خاص أو تجاري بأي منتج مذكور أو مفهوم نوقش في هذا المقال.
وقد دعم هذا العمل مؤسسة أبحاث الماسونيين الغامضة الطبية (براونزبيرغ، إنديانا).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1 mL Tuberculin Syringes | Becton Dickinson | 309628 | |
| 10% Buffered Formalin Phosphate | Fisher Chemical | SF100-4 | |
| 70% Isopropyl Alcohol Swabs | Cardinal Health | S-16183 | |
| Angled sharp forceps | Dumont | I I25 I-35 | |
| AutoClip 9mm (Skin stapler) | MikRon | 427630 | |
| Betadine | Atlantis Consumer Healthcare | 67618-155-16 | |
| Cotton gauze pad | Dynarex Corporation | 3223 | |
| Cotton tipped applicator | Puritan Medical Products | 25-806 2WC | |
| Elastase from porcine pancreas (≥4.0 units/mg protein) | Sigma-Aldrich | E1250 | Stored in aqueous solution at 4 °C |
| Elastase from mouse pancreas (4.75 units/mg protein) | Elastin Products Co., Inc. | MS838 | Stored in aqueous solution (0.1 mg in 1 mL PBS)at 4 °C |
| Elastin | MP Biomedicals | 101636 | Stored in aqueous solution at 4 °C |
| Enersight Desktop Software | Leica | https://www.leica-microsystems.com/products/microscope-software/p/enersight/ | |
| Ethiqa XR (extended release buprenorphine) | Fidelis | NDC 86084-100-30 | |
| Eye lubricant | OptixCare | Opx-4242 | |
| Flexacam i5 (Stereo) | Leica | https://www.leica-microsystems.com/products/microscope-cameras/p/12730536-leica/ | |
| Freund’s complete adjuvant | MP Biomedicals | 642851 | Stored in aqueous solution at 4 °C |
| Freund’s incomplete adjuvant | MP Biomedicals | 642861 | Stored in aqueous solution at 4 °C |
| Gloves (Sterile) | Encore | 7824PF | |
| Hypodermic Needles (23 G) | Becton Dickinson | 305145 | |
| Hypodermic Needles (27 G) | Becton Dickinson | 305109 | |
| Isospire (Isoflurane) | Dechra Veterinary | 07-894-8943 | |
| Labeling Tape | Fisher Scientific | 15959 | |
| Masks | Dukal Corp. | 1540 | |
| Needle driver | Scanlan | 6006-36 | |
| Omnicon F/air Anesthetic Gas Canister | A.M. Bickford Inc. | 80120 | |
| Press'N Seal | Glad | 12587704417 | |
| RC2 Rodent Circuit Controller | VetEquip Incorporated | 922100 | |
| RNAlater Stabilization solution | ThermoFisher Scientific | AM7021 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14005-12 | |
| Skin staples (clips) | MikRon | 205016 | |
| Small Rodent Warmer Heater | Stoelting | 53851 | |
| Small Rodent Warmer Stage | Stoelting | 53812 | |
| Stereo Microscope M60 | Leica | https://www.leica-microsystems.com/products/light-microscopes/stereo-microscopes/p/leica-m80/ | |
| Straight sharp forceps | Dumont | I I 25 I-30 | |
| SurgiSuite self-retaining magnetic retractor set and stage | Kent Scientific | 13-005-180 | |
| Tahoe Portable Oxygen Concentrator | Vetland Medical | 595-2300A | |
| Toothed forceps | Fine Science Tools | 11043-08, 11042-08 | |
| Vevo 2100 Ultrasound | FUJIFILM Visualsonics | EDU00496 | |
| Visorb polyglycolic acid suture | CP Medical | 397A | |
| VWR Absorbents | VWR | 95057-860 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن