ABSTRACT Objective This study determined whether hypercholesterolemia would contribute to both the initiation and progression of angiotensin (Ang)II-induced abdominal aortic aneurysms (AAAs) in mice. Methods and Results To determine whether hypercholesterolemia accelerates the initiation of AAAs, male low-density lipoprotein (LDL) receptor -/- mice were either fed one week of Western diet prior to starting AngII infusion or initiated Western diet one week after starting AngII infusion. During the first week of AngII infusion, mice fed normal diet had less luminal expansion of the suprarenal aorta compared to those initiated Western diet after the first week of AngII infusion. The two groups achieved comparable luminal dilation on week 2 through week 6 of AngII infusion as monitored by ultrasound. To determine whether hypercholesterolemia contributed to the progression of established AAAs, male LDL receptor -/- mice were fed Western diet and infused with AngII for 4 weeks. Mice with established AAAs were then stratified into two groups based on luminal diameters measured by ultrasound. While AngII infusion was continued for another 8 weeks in both groups, mice in one group were continuously fed Western diet, but diet in the other group was switched to normal laboratory diet. In the latter group, plasma cholesterol concentrations were reduced rapidly to approximately 500 mg/dl within one week after the diet was switched from Western diet to normal laboratory diet. Luminal expansion progressed constantly in mice continuously fed Western diet, whereas no continuous expansion was detected in mice that were switched to normal laboratory diet. Conclusions Hypercholesterolemia accelerates both the initiation of AAAs and progression of established AAAs in AngII-infused male LDL receptor -/- mice. Clinical Relevance Hypercholesterolemia is modestly associated with AAAs in observational or retrospective clinical studies. It is not feasible to study whether hypercholesterolemia contributes to the initiation of AAAs or progression of established AAAs in human. This study using AngII-induced AAA mouse model provides solid evidence that hypercholesterolemia contributes to both the initiation and progression of AAAs, supporting that statin therapy at any stage of AAA development may be beneficial to hypercholesterolemic patients with AAAs.

ABSTRACT Objective Aortic ruptures are fatal consequences of aortic aneurysms with macrophage accumulation being a hallmark at the site of ruptures. Pyroptosis is critical in macrophage-mediated inflammation. This study determined effects of pyroptosis on aortic dilation and rupture using GSDMD deficient mice. Approach and Results In an initial study, male Gsdmd +/+ and Gsdmd -/- mice in C57BL/6J background (8 – 10 weeks old) were infected with adeno-associated viral vectors encoding mouse PCSK9D377Y gain-of-function mutation and fed a Western diet to induce hypercholesterolemia. After two weeks of AAV infection, angiotensin II (AngII, 1 µg/kg/min) was infused. During the 4 weeks of AngII infusion, 5 of 13 Gsdmd +/+ mice died of aortic rupture, whereas no aortic rupture occurred in Gsdmd -/- mice. In surviving mice, no differences in either ascending or abdominal aortic dilation were observed between Gsdmd +/+ and Gsdmd -/- mice. To determine whether protection of GSDMD deficiency against aortic rupture is specific to AngII infusion, we subsequently examined aortic pathologies in mice administered beta-aminopropionitrile (BAPN). BAPN (0.5% wt/vol) was administered in drinking water to male Gsdmd +/+ and Gsdmd -/- mice (4 weeks old) for 4 weeks. Six of 13 Gsdmd +/+ mice died of aortic rupture, whereas no aortic rupture occurred in Gsdmd -/- mice. In mice survived, no differences of diameters in the ascending, arch, or abdominal aortic regions were observed between Gsdmd +/+ and Gsdmd -/- mice. Conclusions GSDMD deficiency protects against AngII or BAPN-induced aortic ruptures in mice. Highlights GSDMD deficiency protects against angiotensin II-induced aortic rupture in hypercholesterolemic mice. GSDMD deficiency protects against beta-aminopropionitrile (BAPN)-induced aortic dissection and rupture in C57BL/6J mice.

High frequency ultrasonography is a routine approach to monitor the aorta of live mice. Ultrasound using a para-sternal view can visualize the proximal thoracic aorta, but not the descending thoracic region due to the confounders of lungs and ribs. To overcome this issue, we report a para-spinal dorsal approach for ultrasound imaging of the descending thoracic aorta in mice. This novel approach enables us to monitor the progress of luminal dilation and false lumen formation in the descending thoracic aorta of mice.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract Angiotensin II (AngII), a major effector of the renin-angiotensin system, exerts critical roles in regulating vascular function. AngII infusion induces abdominal aortic aneurysms (AAAs) and exacerbates atherosclerosis in hypercholesterolemic mice. We determined the effects of AngII infusion on endogenous AngII regulation and AngII-mediated AAAs and atherosclerosis. AngII infusion increased renal, but not plasma, AngII concentrations in male mice. AngI concentrations were decreased modestly in kidney, but more profoundly in plasma, during AngII infusion. Bovine AngII (DRVYVHPF) has one amino acid difference from mouse AngII (DRVYIHPF) that can be distinguished by LC-MS/MS. Therefore, we determined exogenous versus endogenous peptides in mice infused with bovine AngII. Bovine AngII infusion reduced endogenous renal AngII concentrations. To determine whether the residual endogenous AngII exerted an effect on AAAs and atherosclerosis in mice infused with AngII, aliskiren (a direct renin inhibitor) was administered to AngII-infused male LDL receptor deficient mice. Although aliskiren did not attenuate AAAs in AngII-infused mice, atherosclerotic lesion size was reduced. In conclusion, endogenous AngII concentrations are reduced during AngII infusion but still contribute to atherosclerosis, but not AAA, in AngII-infused hypercholesterolemic mice.

Background: Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) is highly abundant in human thoracic aortic aneurysms (TAA). This high abundance is mimicked in TAAs created by chronic infusion of angiotensin II (AngII) into mice. The purpose of this study was to determine whether deletion of PAI-1 influenced the development of thoracic aortic aneurysms during AngII infusion. Methods and Results: To determine the role of PAI-1 in acute and chronic phases of AngII-induced pathology, whole-body PAI-1 deficient mice (PAI-1 -/-) and wild type littermates (PAI-1 +/+) were infused with AngII (1,000 ng/kg/min) for 7 or 28 days, respectively. Aortic diameters were measured by ultrasonography and in situ measurement. PAI-1 deficiency did not alter maximal luminal or external aortic diameters at 7 or 28 days of AngII. At 7 days of AngII, ventricular hemorrhage was visibly evident in PAI-1 -/- mice. Mid-ventricular heart sections were next examined by hematoxylin and eosin staining, and red blood cell accumulation was found primarily within the epicardium. Masson’s trichrome staining revealed interstitial fibrosis in the epicardium, myocardium, and posterior septum of PAI-1 -/- mice. At 28 days of AngII, PAI-1 -/- mice displayed primarily epicardial fibrosis evident by trichrome staining and gross appearance. The posterior septum presented less fibrosis after 28 days of AngII relative to 7 days of AngII. Conclusions: PAI-1 deficiency did not alter aortic dilatation, indicating that PAI-1 is not a key contributor to AngII-induced TAAs. Paradoxically, PAI-1 deficiency augmented AngII-induced cardiac fibrosis with distinct distributions between acute and chronic phases.

Pharmacological inhibition of megalin (also known as low-density lipoprotein receptor-related protein 2: LRP2) attenuates atherosclerosis in hypercholesterolemic mice. Since megalin is abundant in renal proximal tubule cells (PTCs), the purpose of this study was to determine whether PTC-specific deletion of megalin reduces hypercholesterolemia-induced atherosclerosis in mice.

Objective: Renin cleavage of angiotensinogen (AGT) has species specificity. Since the residues at positions 11 and 12 of AGT are different between human and mouse AGT, we determined whether these two residues in AGT affect renin cleavage and angiotensin II-mediated functions using an adeno-associated viral (AAV) approach for manipulating AGT in vivo. Approach and Results: Hepatocyte-specific AGT deficient (hepAGT-/-) mice in an LDL receptor -/- background were infected with AAVs containing a null insert, human AGT, or mouse AGT expressing the same residues of the human protein at positions 11 and 12 [mouse AGT (L11V;Y12I)]. Expression of human AGT in hepAGT-/- mice led to high plasma human AGT concentrations without changes in plasma mouse endogenous AGT, plasma renin concentrations, blood pressure, or atherosclerosis. This is consistent with human AGT not being cleaved by mouse renin. To determine whether the residues at positions 11 and 12 in human AGT lead to the inability of mouse renin to cleave human AGT, hepAGT-/- mice were injected with AAV encoding mouse AGT (L11V;Y12I). Expression of mouse AGT (L11V;Y12I) resulted in increased plasma mouse AGT concentrations, reduced renin concentrations, and increased renal AngII concentrations that were comparable to their concentrations in hepAGT+/+ mice. This mouse AGT variant increased blood pressure and atherosclerosis in hepAGT-/- mice to the magnitude of hepAGT+/+ mice. Conclusion: Replacement of L11 and Y12 to V11 and I12, respectively, in mouse AGT does not affect renin cleavage and AngII-mediated functions in mice.

Cardiovascular disease (CVD) is a significant burden globally and, despite current therapeutics, remains the leading cause of death. Platelet inhibitors are of interest in CVD treatment to reduce thrombus formation post-plaque rupture as well their contribution to inflammation throughout the progression of atherosclerosis. Protease activated receptor 4 (PAR4) is a receptor highly expressed by platelets, strongly activated by thrombin, and plays a vital role in platelet activation and aggregation. However, the role of PAR4.

ABSTRACT Background Angiotensinogen (AGT) is an essential component in the renin-angiotensin system. AGT has highly conserved sequences in the loop and β-sheet regions among species; however, their functions have not been studied. Methods Adeno-associated viral vector (AAV) serotype 2/8 encoding mouse AGT with mutations of conserved sequences in the loop (AAV.loop-Mut), β-sheet (AAV.βsheet-Mut), or both regions (AAV.loop/βsheet-Mut) were injected into male hepatocyte-specific AGT deficient (hepAGT-/-) mice in an LDL receptor –/– background. AAV containing mouse wild-type AGT (AAV.mAGT) or a null vector (AAV.null) were used as controls. Two weeks after AAV administration, all mice were fed a Western diet for 12 weeks. To determine how AGT secretion is regulated in hepatocytes, AAVs containing the above mutations were transducted into HepG2 cells. Results In hepAGT-/– mice infected with AAV.loop-Mut or βsheet-Mut, plasma AGT concentrations, systolic blood pressure, and atherosclerosis were comparable to those in AAV.mAGT-infected mice. Surprisingly, plasma AGT concentrations, systolic blood pressure, and atherosclerotic lesion size in hepAGT-/– mice infected with AAV.loop/βsheet-Mut were not different from mice infected with AAV.null. In contrast, hepatic Agt mRNA abundance was elevated to a comparable magnitude as AAV.mAGT-infected mice. Immunostaining showed that AGT protein was accumulated trol and AAV containing wild-type mouse AGT as a positive control. We have demonstra ted consistently in this and previous studies tht located in the endoplasmic reticulum. Conclusions The conserved sequences in either the loop or β-sheet region individually have no effect on AGT regulation, but the conserved sequences in both regions synergistically contribute to the secretion of AGT from hepatocytes. HIGHLIGHTS The loop and β-sheet regions in the distal face of angiotensinogen (AGT) have highly conserved sequences across species. Mutations on either the loop or β-sheet regions do not affect plasma AGT concentrations, blood pressure, and atherosclerosis in hypercholesterolemic mice. The conserved sequences in the loop and β-sheet regions regulate the secretion of AGT from hepatocytes synergistically in vivo and in cultured cells.

BACKGROUND: Cytoskeletal structural proteins maintain cell structural integrity by bridging extracellular matrix (ECM) with contractile filaments. During AAA development, (i) aortic medial degeneration is associated with loss of smooth muscle cell (SMC) integrity, and (ii) fibrogenic mesenchymal cells (FMSCs) mediates ECM remodeling. Calpains cleave cytoskeletal proteins that maintain cell structural integrity. Pharmacological inhibition of calpains exert beneficial effects on Angiotensin II (AngII)-induced AAAs in low density receptor deficient (LDLR-/-) mice. OBJECTIVES: To evaluate the functional contribution of FMSCs-derived calpain-2 on (i) cytoskeletal structural protein and ECM alterations, and (ii) AAA progression. METHODS: Calpain-2 protein, and cytoskeletal protein (e.g. filamin or talin) fragmentation in human and mice AAA tissues were assessed by immunohistochemical and western blot analyses. LDLR-/- mice that were either inducible-whole body or FMSC-specific calpain-2 deficient were fed a fat-enriched diet and infused with AngII for 4 weeks. The association of cytoskeletal protein to ECM was evaluated using aortic SMCs, in vitro. In addition, the effect of calpain-2 deficiency on the stability of established AAA was examined. RESULTS: Calpain-2 protein, and filamin/talin fragmentation are significantly elevated in AAAs. Ubiquitous or FMSC-specific depletion of calpain-2 suppressed AngII-induced AAAs, filamin/talin fragmentation and promoted ECM protein, collagen. Calpain-2 silencing in SMCs reduced AngII-induced filamin/talin fragmentation. In addition, silencing of filamin or talin in SMCs significantly reduced collagen protein. Furthermore, calpain-2 deficiency suppressed established AAA rupture. CONCLUSION: Calpain-2 activation promotes cytoskeletal structural protein fragmentation and ECM degradation of experimental AAA aortas. Treatment with calpain-2 specific inhibitor may facilitate the clinical management of AAA.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.