Summary

Человек<em> Экс Vivo</em> Атеросклеротической бляшки моделью для изучения поражения Биология

Published: May 06, 2014
doi:

Summary

Атеросклероз является хроническим воспалительным процессом. Эта рукопись иллюстрирует простой в использовании Экс Vivo модель для изучения свежий сонной или бляшки коронарных артерий. Экс естественных модель позволяет для исследования потенциальных веществ на воспалительной среде в атеросклеротических поражений и результатов человека могут быть проанализированы с помощью различных методов.

Abstract

Атеросклероз является хроническим воспалительным заболеванием сосудистой. Существуют различные методы для изучения воспалительный соединение в атеросклеротических поражений. Мышиные модели являются важным инструментом для расследования воспалительные процессы в атерогенеза, но эти модели страдают от фенотипических и функциональных различий между мышиных и иммунной системы человека. Экстракорпоральное сотовые эксперименты используются для специально оценить, зависящего от типа изменения в клетках, вызванные веществом интерес, но культура зависит от вариации и неспособность анализировать влияние специфических молекул в контексте воспалительного соединения в атеросклеротических поражений ограничить влияние результатов. Кроме того, измерения уровней интерес молекулы в крови человека помогает для дальнейшего расследования его клиническое значение, но это представляет системную, а не местное воспаление. Таким образом, мы здесь описываем модель доска культуры для изучения человеческого атеросклеротического поражения биологиюэкс естественных. Короче говоря, свежие бляшки получаются из пациентов, перенесших эндартерэктомия или аортокоронарное шунтирование и хранится в RPMI среде на льду до использования. Образцы нарезают на мелкие кусочки, после чего случайным распределением в 48-луночный планшет, содержащий среду RPMI в дополнение к интерес вещества, такие как цитокины или хемокины отдельности или в комбинации для определенных периодов времени. После инкубации налета части могут быть заморожены шок для выделения мРНК, заливали в парафин или октября для окрашивания иммуногистохимии или разбили и лизируют для вестерн-блоттинга. Кроме того, клетки могут быть выделены из бляшки для анализа проточной цитометрии. Кроме того, супернатанты могут быть собраны для измерения белка по ELISA. В заключение представлены экс естественных модель открывает возможность для дальнейшего изучения воспалительный поврежденной биологии, которая может привести к идентификации механизмов роман заболеваний и терапевтических целей.

Introduction

Атеросклероз как хроническое воспалительное заболевание является одним из основных причин смерти в промышленно развитых странах 1-2. Осложнения атеросклероза, особенно острых коронарных синдромов, были связаны с разрывом уязвимых поражений, в результате чего Атеротромбоз и окклюзии сосудов 3. Врожденного и адаптивного иммунитета видимому, участвуют во всех этапах атерогенеза 2,4-5. Несмотря на значительный прогресс был достигнут в лечении инфаркта миокарда, эффективной профилактики атеросклероза и неблагоприятных сердечно-сосудистых событий по-прежнему нерешенными. Таким образом, изучение поврежденной биологию имеет важное значение для увеличения нашего знания о патофизиологии атеросклероза и позволить идентификацию новых терапевтических целей и разработке новых видов лечения.

Во многих случаях, мышиные модели используются для изучения патофизиологии конкретных заболеваний. Однако, изучая атеросклероза с помощью модели мыши является АККОmpanied несколькими ограничениями: (1) Как правило, атеросклеротические мыши получают с высоким содержанием холестерина. Уровни холестерина в этих моделях не может сравниться с теми, у пациентов с повышенным уровнем холестерина в сыворотке крови 6. (2) Есть существенные различия между мышиных и иммунной системы человека; Таким образом, Foxp3 является специфическим маркером мышиных регуляторных Т-клеток, тогда как человеческий Foxp3 выражение в человеческих Т-клеток не обязательно придавать фенотип регулирующую 7. Кроме того, парадигма Th1/Th2, как это определено в организме человека не полностью перенести в мышиных Т-клеток. (3) количество маркеров, которые используются для идентификации мышиных моноцитов и макрофагов, такие как F4/80 и маркеров классической (M1) по сравнению с альтернативной (M2) картины активации не существует в миелоидных клетках человека 8. (4) экспрессии генов мышиных и человеческих моноцитов периферической крови было обнаружено, что существенно отличается 9.

Таким образом, в целях повышения нашего пониманияхронические воспалительные процессы в человеческом атеросклероза, мы должны сделать использование моделей, работающих с тканями человека, крови или клеток. Здесь мы описываем модель человеческой культуре доска ткани, что позволяет расследование потенциальных новых веществ в концепции человеческого воспалительного поврежденной биологии.

Protocol

1. Подготовить среду следующим образом Культура Средний: RPMI среда. Добавить 10% эмбриональной телячьей сыворотки (FCS). Добавить 100 ед / мл пенициллина G и 100 мкг / мл стрептомицина. 2. Хранения свежего налета цилиндра до использования Операция каротид?…

Representative Results

Здесь мы представляем ряд фигур, которые демонстрируют результаты экс естественных бляшек культивирования. Для оценки изменений в воспалительной среде в ответ на агента интереса к экс естественных условиях модельного эксперимента, мы измеряем различные молекулы, которые, к…

Discussion

Здесь мы представим Экс Vivo модель культуры бляшек исследовать влияние потенциально соответствующих веществ на атеросклеротического поражения биологии. Основным преимуществом этого экс виво способа является возможность оценить влияние указанных веществ на воспалительных…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Мы благодарим Надин Wambsganss за отличную техническую помощь. Эта работа была поддержана Немецкого исследовательского фонда (DFG) ER 682/2-1 и исследовательской стипендии от немецкого общества кардиологов к С. Эрбель, а также научно-исследовательской стипендии от Германской службы академических Гейдельберге к Л. Чжао.

Materials

Name of Reagent/Material Company Catalog Number Comments
RPMI medium Gibco 21875-091 n/a
FCS Gibco 10270-106 n/a
Penicillin-streptomycin Sigma P-4458 n/a
15 ml tube Sarstedt 62,554,502 n/a
culture dish (60mm) Orange Scientific 5550200 n/a
LPS Sigma L4516 n/a
Cell Culture Plates 48-well Greiner 677102 n/a
Scalpel – single use Feather FEA200130011 n/a
TissueLyser Precellys 24 Dual Cat. No. EQ03119.200.RD010.0 n/a
RNeasy (Mini) Kit  Qiagen Cat. No. 74104 n/a
Boehringer cDNA kit  Roche Diagnostics Cat. No. 11483188001 n/a
Nanodrop Spectrophotometer  Thermo Fisher Scientific n/a

References

  1. Lusis, A. J. Atherosclerosis. Nature. 407, 233-241 (2000).
  2. Hansson, G. K., Libby, P. The immune response in atherosclerosis: a double-edged sword. Nat Rev Immunol. 6, 508-519 (2006).
  3. Virmani, R., Kolodgie, F. D., Burke, A. P., Farb, A., Schwartz, S. M. Lessons from sudden coronary death: a comprehensive morphological classification scheme for atherosclerotic lesions. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 20, 1262-1275 (2000).
  4. Erbel, C., et al. Expression of IL-17A in human atherosclerotic lesions is associated with increased inflammation and plaque vulnerability. Basic Res Cardiol. 106, 125-134 (2011).
  5. Erbel, C., et al. Functional profile of activated dendritic cells in unstable atherosclerotic plaque. Basic Res Cardiol. 102, 123-132 (2007).
  6. Bentzon, J. F., Falk, E. Atherosclerotic lesions in mouse and man: is it the same disease. Curr Opin Lipidol. 21, 434-440 (2010).
  7. Tran, D. Q., Ramsey, H., Shevach, E. M. Induction of FOXP3 expression in naive human CD4+FOXP3 T cells by T-cell receptor stimulation is transforming growth factor-beta dependent but does not confer a regulatory phenotype. Blood. 110, 2983-2990 (2007).
  8. Raes, G., et al. Arginase-1 and Ym1 are markers for murine, but not human, alternatively activated myeloid cells. J Immunol. 174, 6561-6562 (2005).
  9. Ingersoll, M. A., et al. Comparison of gene expression profiles between human and mouse monocyte subsets. Blood. 115, 10-19 (2010).
  10. Stary, H. C. Natural history and histological classification of atherosclerotic lesions: an update. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 20, 1177-1178 (2000).
  11. Galkina, E., Ley, K. Immune and inflammatory mechanisms of atherosclerosis. Annu Rev Immunol. 27, 165-197 (2009).
  12. Suganuma, T., Workman, J. L. MAP kinases and histone modification. J Mol Cell Biol. 4, 348-350 (2012).
  13. Libby, P., Ridker, P. M., Hansson, G. K. Progress and challenges in translating the biology of atherosclerosis. Nature. 473, 317-325 (2011).
  14. Niessner, A., et al. Synergistic proinflammatory effects of the antiviral cytokine interferon-alpha and Toll-like receptor 4 ligands in the atherosclerotic plaque. Circulation. 116, 2043-2052 (2007).
  15. Monaco, C., et al. Canonical pathway of nuclear factor kappa B activation selectively regulates proinflammatory and prothrombotic responses in human atherosclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 5634-5639 (2004).

Play Video

Cite This Article
Erbel, C., Okuyucu, D., Akhavanpoor, M., Zhao, L., Wangler, S., Hakimi, M., Doesch, A., Dengler, T. J., Katus, H. A., Gleissner, C. A. A Human Ex Vivo Atherosclerotic Plaque Model to Study Lesion Biology. J. Vis. Exp. (87), e50542, doi:10.3791/50542 (2014).

View Video