Измерение скорости распространения импульса, неурядицы и деформации в абдоминальной аневризмы мыши модели

Аневризма брюшной аорты (ААА) представляет собой значительное сердечно-сосудистое заболевание, характеризующееся постоянным локализованным расширением аорты, превышающим первоначальный диаметр сосуда в 1,5 раза^1. AAA входит в число 13 лучших причин смертности в США². Прогрессирование ААА объясняется дегенерацией аортной стенки и эластина фрагментации, в конечном счете приводит к разрыву аорты. Эти изменения в аортальной стенке могут произойти без значительного увеличения максимального внутрилюмиального диаметра (MILD), что свидетельствует о том, что только MILD недостаточно для прогнозирования тяжести заболевания³. Поэтому необходимо определить дополнительные факторы для выявления первоначальных изменений в стенке аорты, которые могут направлять варианты раннего лечения. Общая цель этого протокола заключается в предоставлении практического руководства для оценки функциональных свойств аорты с использованием ультразвуковой визуализации, характеризующейся измерениями скорости распространения импульса (PPV), неурядицом и радиальным напряжением.

Хорошо охарактеризованная экспериментальная модель для изучения ААА, впервые описанная Догерти и коллегами, включает в себя подкожный вливание ангиотензина II (AngII) с помощью осмотических насосов в Apoe^-/- мышей⁴. Точное измерение MILD с помощью ультразвуковой визуализации сыграло важную роль в характеристике ААА в этой модели мыши⁵. Хотя гистологические изменения в ходе разработки ААА были тщательно изучены, изменения в функциональных свойствах стенки судна, такие как жесткость аорты, не были хорошо охарактеризованы. Этот протокол подчеркивает использование высокочастотного ультразвука в сочетании с сложными анализами в качестве мощных инструментов для изучения временной прогрессии ААА. В частности, эти подходы позволяют оценить функциональные свойства стенки сосуда, измеряемые PPV, неурядчивость и радиальный штамм.

Недавние клинические исследования в человеческих субъектов с AAA, а также в мурин эластазы индуцированной модели AAA, предложить положительную корреляцию между аортальной жесткости и аорты^{диаметр6,7}. PPV, индикатор жесткости аорты, принимается как отличное измерение для количественной оценки изменений в жесткости в стенке судна^6,8. PPV рассчитывается путем измерения времени транзита импульсной формы волны на двух участках вдоль сосуды, обеспечивая тем самым региональную оценку жесткости аорты. Недавно мы показали, что повышенная жесткость аорты, измеряемая PPV, и на клеточном уровне, как определяется с помощью атомной микроскопии силы, положительно коррелирует с развитием аневризмы⁹. Кроме того, литература предполагает, что жесткость аорты может предшествовать аневризмальной дилатации и, таким образом, может предоставить полезную информацию о региональных внутренних свойств стенки судна во время развития AAA¹⁰. Аналогичным образом, неурядицом и деформацией являются инструменты количественной оценки для измерения более ранних изменений артериальной пригодности. Здоровые артерии являются гибкими и эластичными, в то время как с повышенной жесткостью и меньшей эластичностью, неусектовость и напряжение уменьшается. Здесь мы предоставляем практическое руководство и пошаговым протоколом для использования высокочастотной ультразвуковой системы для измерения MILD, PPV, неурядицимы и радиального штамма у мышей. Протокол предусматривает технические подходы, которые должны использоваться в сочетании с базовой информацией, представленной руководствами для конкретных инструментов ультразвуковой визуализации и сопроводительного видео-урока. Важно отметить, что в наших руках описанный протокол визуализации предоставляет воспроизводимые и точные данные, которые представляются ценными при изучении разработки и прогрессирования экспериментальной ААА.

Для дальнейшего демонстрации полезности ультразвуковой визуализации, мы приведем пример изображений и измерений, взятых из наших собственных исследований, направленных на использование фармакологических подходов для предотвращения экспериментальных AAA¹¹. В частности, выемка сигнализации было предложено принять участие в различных аспектах развития сосудов и воспаление¹². Используя генные гаплоинстовые и фармакологические подходы, мы ранее показали, что ингибирование Notch снижает развитие ААА у мышей, предотвращая проникновение макрофагов в месте сосудистой травмы^13,14,15. В настоящей статье, используя фармакологический подход для ингибирования Notch мы сосредотачиваем на связи между аорты жесткости и факторами, относящимися к AAA. Эти исследования показывают, что ингибирование Notch снижает скованность аорты, что является мерой прогрессии ААА^11.