Characterization of Aortic Degeneration and Inflammatory Profiles in Porcine Models of Abdominal Aortic Aneurysm.

内容摘要

Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a progressive vascular disease associated with high morbidity and mortality. Translational imaging and interventional research are limited by the availability of standardized large-animal models. This exploratory study compared different endovascular and pharmacological strategies for AAA induction in swine and characterized associated morphological and inflammatory vessel wall changes. 19 female German Landrace swine were enrolled, with 18 included in the final analysis (n = 3 per group). Animals were assigned to five intervention groups and one untreated control group. Interventions comprised combinations of mechanical aortic dilation, intra-aortic administration of collagenase (6,000 IU), elastase (500 IU), calcium chloride (CaCl2, 25%; group-specific dosing), and oral β-aminopropionitrile (BAPN; 0.05-0.15 mg/kg). Aortic diameter changes and molecular markers of inflammation and vascular remodeling were assessed. Given the limited group size, analyses were considered exploratory and hypothesis-generating. Mechanical dilation combined with enzymatic and CaCl2 exposure resulted in the largest mean increase in aortic diameter (1.63 ± 0.25 cm vs. 0.61 ± 0.04 cm in controls). This group was associated with increased Galectin-3 expression (89.69 ± 7.02%). BAPN alone was associated with smaller aortic dilations (0.73 ± 0.06 cm) and marked reduction of vascular smooth muscle cell markers, including α-smooth muscle actin (23.50 ± 4.82%), consistent with active extracellular matrix remodeling. Within this exploratory large-animal setting, combined mechanical and enzymatic injury was associated with more pronounced structural remodeling compared to isolated approaches, whereas BAPN predominantly induces early vessel wall degeneration. The graded phenotypes observed across groups provide a comparative framework for future preclinical imaging-based and interventional AAA research. · The porcine models enable comparative preclinical investigation of graded abdominal aortic aneurysm phenotypes.. · Combined mechanical dilation and enzymatic injury is associated with more pronounced structural remodeling in swine.. · Greater structural remodeling is accompanied by increased macrophage-associated inflammatory markers.. · Vascular smooth muscle cell markers are reduced in association with vessel wall degeneration.. · Ranner-Hafferl M-LHH, Mangarova DB, Heyl JL et al. Characterization of Aortic Degeneration and Inflammatory Profiles in Porcine Models of Abdominal Aortic Aneurysm. Rofo 2026; 10.1055/a-2854-8724. Das abdominelle Aortenaneurysma (AAA) ist eine progrediente Gefäßerkrankung mit hoher Morbidität und Mortalität, bei der die translationale Forschung aufgrund eines Mangels an etablierten Großtiermodellen eingeschränkt ist. In dieser explorativen Studie wurden verschiedene endovaskuläre und pharmakologische Strategien zur AAA-Induktion im Schweinemodell vergleichend untersucht und die damit assoziierten morphologischen sowie inflammatorischen Veränderungen der Gefäßwand charakterisiert.Insgesamt wurden 19 weibliche Deutsche Landrasse-Schweine für die Studie verwendet, davon wurden 18 in die finale Analyse eingeschlossen. Die Tiere wurden fünf Interventionsgruppen sowie einer unbehandelten Kontrollgruppe zugeteilt (n = 3 pro Gruppe). Die Interventionen umfassten Kombinationen aus mechanischer Aortendilatation, intraaortaler Applikation von Kollagenase (6.000 IE), Elastase (500 IE), Calciumchlorid (CaCl2, 25%; gruppenspezifisch) sowie oraler Gabe von β-Aminopropionitril (BAPN; 0,05–0,15 mg/kg). Analysiert wurden Aortendurchmesser sowie molekulare Marker der Inflammation und des Gefäßumbaus. Aufgrund der begrenzten Gruppengröße wurden die Analysen als explorativ und hypothesengenerierend eingestuft.Die Kombination aus mechanischer Dilatation und enzymatischer sowie CaCl2-induzierter Schädigung war mit der größten mittleren Zunahme des Aortendurchmessers assoziiert (1,63 ± 0,25 cm vs. 0,61 ± 0,04 cm in der Kontrollgruppe). Diese Gruppe zeigte zudem eine erhöhte Galectin-3-Expression (89,69 ± 7,02%). Die alleinige BAPN-Gabe war mit geringeren Durchmesserzunahmen assoziiert (0,73 ± 0,06 cm) und ging mit einer deutlichen Reduktion glatter Muskelzellmarker, einschließlich α-Smooth-Muscle-Actin (23,50 ± 4,82%), einher, vereinbar mit aktivem Umbau der extrazellulären Matrix.In diesem explorativen Großtiermodell war die kombinierte mechanisch-enzymatische Gefäßschädigung mit ausgeprägterem strukturellem Umbau im Vergleich zu isolierten Ansätzen assoziiert, während BAPN überwiegend frühe Stadien der Gefäßwanddegeneration induzierte. Die beobachteten abgestuften Phänotypen bieten einen vergleichenden Rahmen für zukünftige präklinische Untersuchungen im Bereich bildgebender und interventioneller AAA-Forschung. · Die porzinen Modelle ermöglichen eine vergleichende präklinische Untersuchung abgestufter Phänotypen des abdominellen Aortenaneurysmas.. · Die kombinierte mechanische Dilatation und enzymatische Schädigung ist mit ausgeprägterem strukturellem Umbau assoziiert.. · Stärkeres Remodeling geht mit einer erhöhten Expression makrophagenassoziierter inflammatorischer Marker einher.. · Marker glatter Gefäßmuskelzellen sind im Zusammenhang mit Gefäßwanddegeneration vermindert nachweisbar..