פרוטוקול זה משתמש קטטר בלון כדי לגרום לפציעה intraluminal על העורק הראשי חולדה ולהלן לעורר hyperplasia neointimal. זהו מודל מבוסס היטב לחקר המנגנונים של שיפוץ של כלי דם בתגובה לפציעה. כמו כן הוא משמש באופן נרחב כדי לקבוע את תוקפו של גישות טיפוליות פוטנציאליות.
מודל פציעת בלון העורק הראשי בחולדות כבר מבוסס היטב במשך למעלה משני עשורים. הוא נשאר שיטה חשובה ללמוד את המנגנונים המולקולריים ותאיים מעורבים בdedifferentiation כלי דם שרירים חלק, היווצרות neointima ושיפוץ של כלי דם. Sprague-Dawley חולדות זכרי חיות המועסקות בתדירות הגבוהה ביותר עבור דגם זה. חולדות נקבות לא העדיפו כהורמונים נשיים הם מגן מפני מחלות כלי דם ובכך להציג את וריאציה להליך זה. התרדמה עזבה נפגעה בדרך כלל עם התרדמה תקין המשרתת כביקורת שלילית. פציעת הצוואר עזב נגרמת על ידי הבלון המנופח שdenudes האנדותל ולהתנפח של קיר הכלי. בעקבות פציעה, ניתן להעריך אסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות כגון שימוש בתרכובות תרופתיות ובין אם גן או העברת shRNA. בדרך כלל לגן או העברת shRNA, הסעיף נפצע בלומן הכלי הוא transduced מקומי למשך 30 דקות עם vחלקיקי iral קידוד או חלבון או shRNA למסירה וביטוי בדפנות כלי הדם שנפגעו. עיבוי Neointimal מייצג תאי שריר שגשוג של כלי דם חלקים בדרך כלל מגיע לשיא בשבועות 2 לאחר פציעה. כלי בעיקר נקצרים בנקודת זמן לניתוח תאי ומולקולרי של מסלולי איתות תא, כמו גם ביטוי גנים וחלבונים זה. יכולים גם להיות שנקטפו כלי בנקודות זמן קודמים על מנת לקבוע את התחלתה של ביטוי ו / או הפעלה של חלבון או מסלול ספציפי, בהתאם למטרות הניסיוניות נועדו. ניתן לאפיין כלים והוערכו באמצעות צביעה היסטולוגית, אימונוהיסטוכימיה, מבחני החלבון / mRNA, ומבחני פעילות. עורק התרדמה הימני שלם מאותו בעל החיים הוא בקרה פנימית אידיאלית. מושרה פציעת שינויים בפרמטרים מולקולריים ותאיים יכולים להיות מוערכים על ידי השוואת העורק נפצע בעורק השליטה תקין הפנימי. כמו כן, ניתן להעריך שיטות טיפוליות על ידי השוואה פוצעתעורק ד והתייחס לשליטה נפצע עורק בלבד.
צנתרים בלון הם מכשירים רפואיים, המשמשים בהליך של צנתור, במטרה להרחיב את האתר חסום (ים) של טרשת או פקיק בכלי דם. לומן הכלי הצטמצם נאלץ לפתוח על ידי הבלון המנופח ואספקת דם תוחזר ברצף כדי להקל על תסמיני איסכמיה במורד הזרם, כגון אנגינה, אוטם שריר לב, וכאבי רגליים. עם זאת, ההצלחה הגדולה של אנגיופלסטיקה כבר פחתה בסיבוכים שלאחר ניתוח, כגון תוצאות מכוח גורמות בארוטראומה כלי דם (פגיעת בלון), כלומר קיר כלי שיפוץ ובמקרים רבים מחדש היצרות של לומן הכלי (היצרות) 1.
מספר המודלים של בעלי החיים פותחו מחקה את הליך הצנתור כדי לסייע לחוקרים להבין את המנגנונים העומדים בבסיס קיר שיפוץ כלי שיט הקשורים לבלון פציעה 2. בין כל המינים של בעלי החיים המשמשים לדוגמנות, עכברוש הוא אחד נפוץ ביותר בשימוש. Compared לארנבים, כלבים וחזירים, היתרונות של חולדות הם עלותם הנמוכה, הקלות היחסית שלהם שימוש והידע הנוכחי של פיזיולוגיה חולדה. למרות שיש לי עכברי יתרון נוסף במגוון רחב של זני מניפולציות גנטיים, כלי העכברים קטנים מדי כדי להכניס צנתר בלון. במהלך שלושת העשורים האחרונים, חולדות ניסוי אפשרו לחוקרים להגיע להבנה טובה יותר של המנגנונים המולקולריים ותאיים בבסיס היווצרות neointima וכלי דם שיפוץ 3-6. מעבר לפגיעה בבלון, שיפוץ כלי דם גם מעורב ברוב המחלות של כלי דם גדולים, כגון טרשת עורקים 7,8, יתר לחץ דם 9, ופרצת 10. כך, ידע שנרכש באמצעות מודל פציעת בלון הוא באופן כללי מועיל למחקרי קיר מחלת כלי דם הכוללים.
המטרה הכללית של מודל פציעת בלון העכברוש היא לא רק להבין נוסף מחלות כלי דם, אלא גם כדי לבדוק את העוצמה של סוכנים חדשים לבקרת מחלות 11,12. טיפול תרופתי קליני נוכחי להיצרות מוחל על ידי סטנטים משחררי תרופה הונחו באמצעות לומן הכלי מייד לאחר אנגיופלסטיקה. במודלים של בעלי חיים, יעיל עדיין חסכוני יותר בדרך לבדיקת סוכן חדשה היא שיטת זלוף intraluminal מפותחת מקומית. סוכני מועמד שנבדקו באמצעות שיטה זו כוללים תרופות מולקולה קטנות 13,14, ציטוקינים או צמיחת גורמי 15,16, סוכני גן מניפולציה (שיבוטים cDNA, siRNA, וכו ') 17-20, ופורמולציות תרופות רומן 21,22.
עד כה, מודל פציעת בלון העכברוש נשאר אחד המודלים השימושיים ביותר ללימוד מחלות / הפרעות של כלי דם. זהו הצעד המהותי מספסל לצד המיטה, בדרך כלל כצעד הראשון עובר במבחנה לin vivo, אבל זה לא צריך להיות אחרון. התוצאה של ניסויים בעכברים צריכה להיות נדונה ועוד מאופיין לפני התרגום לאדםשימוש קליני, בשל ההבדל במיטות כלי דם וכלי האנטומיה כמו גם הבדלים המהותיים בין מינים אנושיים והעכברוש 23-26. עם זאת, הוא עדיין כלי חיוני במחקר רפואי translational. בעוד מחקר כזה היה אמור להיות מוגבל על ידי חוסר חולדות מהונדסים גנטי, שהוא כבר לא היה בעיה שכן גישות הגנומי רומן כגון אבץ-אצבע nucleases 27, TALENs 28 וCRISPR-קאש 29 עשו חולדות נוקאאוט נגישות בקלות.
פציעת בלון התרדמה העכברוש תוארה היטב על ידי Tulis בשנת 2007 34. זה כבר נדון באופן מקיף את כל הפרטים של הליך זה על ידי ד"ר Tulis. הקוראים המעוניינים בביצוע הליך זה מומלצים מאוד לקרוא הפרוטוקול 'Tulis. עם זאת, יש דבר אחד שאנחנו לא מסכימים עם ד"ר Tulis: במקום ניפוח הבלון עם מי מלח או כל ?…
The authors have nothing to disclose.
We are grateful to Dr. Clowes for first developing and describing this method. We are also thankful to Dr. Tulis for his detailed protocol which has been fundamentally helpful to our previous, current and future work. This work was supported by grants R01HL097111 and R01HL123364 from the NIH to M.T., and by American Heart Association grant 14GRNT18880008 to M.T.
We would like to thank Rachel Newton for her expert technical support and for her valuable help during the filming process.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Fogarty balloon embolectomy catheters, 2 French | Edwards Lifesciences, Germany | 120602F | |
Deltaphase Operating Board – Includes 2 Pads & 2 Insulators | Braintree Scientific, Inc. | 39OP | |
LED light source | Fisher Scientific | 12-563-501 | |
Hartmann Mosquito Forceps 4” curved | Apiary Medical, Inc. San Diego, CA | gS 22.1670 | |
Crile Retractor 4” double ended | Apiary Medical, Inc. | gS 34.1934 | |
Other surgical instruments | Roboz Surgical Instrument Company, Inc., Gaithersburg, MD | ||
Peripheral Intravenous (I.V.) Cannula, 24G | BD | 381312 | |
Ketamine HCl, 100mg/mL, 10mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-803-6637 | |
Xylazine (AnaSed),20mg/mL,20mL | Ketaset- Patterson Vet | 07-808-1947 | |
Buprenex, 0.3mg/1ml (5 Ampules/Box) | Ketaset- Patterson Vet | 07-850-2280 | |
Nair Baby Oil Hair Removal Lotion-9 oz | Amazon/Walmart/CVS | N/A | |
Inflation Device | Demax Medical | DID30 | |
D300 3-way Stopcock | B.Braun Medical Inc. | 4599543 | |
Artificial Tears Ointment | Rugby Laboratories, Duluth, GA | N/A |