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
Summary
マウス頸動脈内ステント移植のモデルが記載されている。他の同様の方法に比べて、この手順が異なる薬剤溶出ステントおよび再狭窄の分子機構に対する血管壁の反応便利な方法で勉強する可能性を提供し、非常に、迅速かつ簡単にアクセスできます。
Abstract
最後の数十年でステント開発に大幅な進歩にもかかわらず、心血管疾患は、西洋諸国の死亡の主な原因のまま。別の薬剤溶出型ステントの開発によって提供される利点の横に、冠動脈血行再建術はまた、ステント内血栓症と再狭窄の生命を脅かすリスクを負いません。新たな治療戦略の研究はステント留置および再狭窄プロセスを研究するための適切な方法の欠如によって損なわれる。ここでは、血管リモデリングと異なる薬物コーティングの効果の分子機構便利な方法で研究する可能性を提供するマウス頸動脈内ステント移植の迅速かつアクセス可能な手順を説明する。
Introduction
アテローム性動脈硬化症の進行によって生じる心血管疾患は、先進国における死亡の主要な原因である。アテローム性動脈硬化症、冠状動脈を通る血流に影響を与え、血管の内腔に拡張されたプラークの形成をもたらす、内皮損傷1〜血管壁の焦点距離、炎症性線維増殖性応答である。炎症を起こした歯垢2の薄い線維性被膜の破裂から心筋梗塞結果の75％以上。この合併症は、致命的なことができるので、ステント留置と経皮経管（冠動脈）形成術（PTCA）は、現在の医療行為における第一選択の治療となりました。方法は狭く冠状動脈の拡張、したがって、血流の回復を可能にします。同時に、それは内皮および血管壁3に程度の傷害を引き起こす。しかし、この治療の長期的な効果が過大動脈remodeによって制限される玲と再狭窄4。
ステントの雇用により、PTCAは、急性血管閉鎖5の後に血行再建を可能にし、複雑な病変の治療において、より効果的になりました。この方法は、10％未満6〜ステント内再狭窄の発生率を減少させる。これらの利点の横に、冠動脈血行再建術のためにこの第一選択治療はまた、ステント内血栓症と再狭窄の生命を脅かすリスクを負いません。
ステント内血栓症は、血小板および損傷部位にフィブリンの大量付着続い容器の脱内皮化、によって引き起こされる。患者の26％は、ステント内血栓症や心筋梗塞7の63％ダイ苦しむ。再狭窄は、血管平滑筋細胞（VSMC）、細胞外マトリックス（ECM）の堆積、およびリモデリングの新生内膜過形成（移動および増殖を含む、血管壁に対する機械的損傷後の創傷治癒の過程を指し容器の。多くの場合、侵襲的な再介入はステント内血栓症と再狭窄に起因する深刻な狭めるアテローム性動脈硬化の血管を拡張したことが必要になる。
ステント内血栓症を防止するために、抗血栓薬との長期的な治療が必要である8。再狭窄、数ヶ月のためのポリマーコーティングからの薬物溶出ステント、新世代のような免疫抑制剤（ 例えば 、シロリムス、エベロリムス、ゾタロリムス）と抗がん剤などの溶出抗増殖剤（ 例えばパクリタキセル）9,10を防ぐために。これらの薬は新生内膜形成および再狭窄を減少させていますが、彼らが阻害再内皮によるステント内血栓症のリスクが高いを維持します。
動脈損傷後、内皮区画の維持が血栓性合併症を防止することが重要である。生理的条件下では、人間の内皮は、小さな回転率11を示しています。病理下ogical条件は、しかし、内皮の整合性が成熟内皮細胞を包囲し、内皮前駆細胞（EPCは）を循環させることにより迅速な回復が12,13必要とされるように、損なわれる。
大型動物で14-16またはマウス大動脈動脈におけるこれらの複雑な分子機構の研究は限られたデータ17-19を提供し、非常に難しい手順です。ステント内血栓症と再狭窄の新モデルを削減する新たなステントコーティングの効率をテストするには不可欠である。
ニチノールがあるため、正常臨床使用におけるベアメタルステントとして使用されているその "高弾性、形状記憶効果と患者に良い耐性のステントのための理想的なプラットフォームを表します。この合金は20を塗布し、マウスの頸動脈に注入することができるが500μm、外径を小型化するステントを作成することが可能となる。マウスcに対する小型化ニチノールステントの開発arotid動脈は、ステント移植によって誘導される正確な分子メカニズムの研究を可能にし、再狭窄を防ぐために、迅速かつ効率的に異なる薬物被覆の効果をテストする可能性を提供する。さらに、異なるノックアウトマウス株の存在が新生内膜の成長とステント内血栓症に関与して異なる分子の役割を明確に巨大な優位性を表しています。
Protocol
Representative Results
Discussion
ステント内血栓症及び再狭窄のリスクを軽減し、薬剤溶出性ステントのための新しいコーティングの開発を維持するために、動物モデルにおけるステント移植を容易、簡単かつアクセス可能な方法が必要とされている。マウスは、ステント留置、そのような薬剤の効率後動脈リモデリングの複雑なメカニズムを研究するための理想的なシステムを提供します。マウスにおけるステント内再狭窄のための既存のモデルは困難であり、高い外科的スキルを必要とし、出血や麻痺17-19などの合併症の高いリスクを暗示する。例えば、血管のバルーン拡張後、レシピエントマウス17の頸動脈にステントセグメントの移植後のドナーマウスの胸部大動脈へのステント移植モデルにおいて、病態のメカニズムの研究ではありません唯一のドナー材料に受信者の反応によってだけでなく、栄養血管と外膜の大規模な損傷によって影響を与えた。ステンレスのsteeの移植バルーン拡張19後直接腹部大動脈へリットルステントがあるため動脈切開のサイト上で腹部大動脈から血栓症や出血後の後肢麻痺の高い死亡率（35％）が続いている。螺旋状の大腿動脈18を介して、腹部大動脈にニチノールステント自己拡張の移植は、盲目的に正しい位置にステントを配置する大動脈に大腿動脈から分岐に沿ってステントを演出する主に起因する高い手術のスキルを必要とします。この手順は、高い大腿神経を損傷する危険したがって、後肢の麻痺が続く。これらの手順と比較して、マウスでのステント移植の我々のモデルは、高い手術のスキルを必要としません。
我々のモデルは、動脈の改造上の異なる薬剤コーティングの効果を分析するために、シンプルで簡単で効率的な方法を提供して、ステントの配置は視界の下で行われ、損傷神経または他の構造のないリスクが存在していません。 COMプレックスは分子メカニズムは、容器の直接アクセスのみならず、マウス頸動脈ステント留置術の我々のモデルで簡単に調べただけでなく、別のノックアウトマウス株の存在に起因することができます。
つの制限として、臨床手順と比較して、我々のモデルは健康なマウス/動脈を使用し、既存のプラーク（いないステント内再狭窄が、ステント内狭窄）にステント留置は実行されません。また、ステント移植前にバルーン拡張を実行しないでください。ただし、両方のモデルで血管壁の大規模な損傷に起因し、reparatoryプロセスが似ています。残念なことに、金属由来のアーチファクトに起因する、新内膜の増殖のin vivoモニタリングにおける超音波またはコンピュータ断層撮影のような既存の撮像方法では不可能である。別の制限要因は、金属加工のいくつかの専門知識を必要とする金属系ステントの薄い切片です。
この方法を用いて、我々はなかったLL-37で被覆された好中球指示biofunctionalized小型化されたニチノール·ステントは介入療法の21の後に血管の治癒を促進するための新しい概念を提供し、再狭窄、ステントに減らすこと。、表示することができ
これらの制限にもかかわらず、このモデルは、と思われる今まで、最も適したシステム、それによって、お金と時間の節約には、ステントと動脈の改造中に分子事象への影響のための新しい薬剤コーティングを調査する。さらに、このモデルは容易にすべての治療仮説が不快と予期しない影響を避けるために、より大きな動物又はヒトに適用する前に検証することができるように、ヒトに、より類似しているハムスター、に適合させることができる。
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは、プラスチックに埋め込まステントを区画に優れた技術支援のために夫人アンジェラフロイントに感謝します。私たちは、免疫組織化学染色との専門家の助けにも夫人ロヤソルタン夫妻アンジェラフロイントに感謝します。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| nitinol-stents (self-made from nitinol-struts) | Fort Wayne Metals, Castlebar, Ireland NiTi#1, superelastic, straight annealed, light oxide, diameter 500 μm | custom-made product | Institute for Textile Technology and Mechanical Engineering |
| silicon tube | IFK Isofluor, Germany | custom-made product | diameter 500 μm, section thickness 100 μm, polytetrafluorethylene catheter |
| stereomicroscope | Olympus | SZ/X9 | |
| forceps | FST, Germany | 91197-00 | standard tip curved 0.17 mm |
| Ketamine 10% | CEVA, Germany | ||
| Xylazine 2% | Medistar, Germany | ||
| Bepanthene | Bayer, Germany | ||
| Scissors | FST, Germany | 91460-11 | Straight |
| Vannas scissor | Aesculap, Germany | OC 498 R | |
| 5/0 Silk | Seraflex | IC 108000 | |
| 7/0 Silk | Seraflex | IC 1005171Z | |
| guide-wire | Abbott Vascular | 1001782-HC | 0.014-inch angioplastie guide-wire |
| Michel suture clips | Aesculap, Germany | BN507R | 7.5 x 1.75 mm |
| Michel Forcep | Aesculap, Germany | BN730R |
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