Трансплантация стволовых клеток жировой ткани производные листа для уменьшения утечки после частичное колэктомия в мышиной модели
Summary
Подготовка и трансплантация стволовых клеток (ASC) листов жировой ткани, полученных на недостаточно зашивается анастомозов толстой кишки в мышиной модели представлен. Этот роман приложение показывает, что ASC листы можно уменьшить прямой кишки анастомоз утечки.
Abstract
Анастомоза представляет собой катастрофические осложнение после операции колоректального. Хотя нынешние методы для предотвращения утечки имеют разные уровни клинической эффективности, они являются до теперь несовершенного решения. Терапия стволовой клетки с помощью ASC листов может обеспечить решение этой проблемы. ИСС, считаются как перспективных кандидатов для поощрения исцеление из-за их свойства трофические и иммуномодулирующим ткани. Здесь мы предлагаем методы для получения высокой плотности ASC листы, которые пересаживают на прямой кишки анастомоз в мышиной модели для сокращения утечки. ИСС сформировали ячеек листов в термо отзывчивым культуры блюд, которые могут быть легко отсоединяется. В день трансплантации частичное колэктомия с 5-шов прямой кишки анастомоз была выполнена. Животных сразу же были пересажены с 1 лист ASC в крысу. ASC листы спонтанно присоединились анастомоза без клея, шовный материал или любой биоматериала. Групп животных были принесены в жертву 3 и 7 дней после операции. По сравнению с пересаженной животных, заболеваемость анастомоза абсцессов и утечки был выше контрольных животных. В нашей модели трансплантация ASC листов после прямой кишки анастомоз был успешным и связано с более низкой ставкой утечки.
Introduction
Частичное колэктомия с первичной анастомоза является часто выполняемые операции, что может быть сделано для многих заболеваний толстой кишки, рака прямой кишки, болезнь Крона и дивертикулит1,2. Самых страшных осложнение после прямой кишки анастомоз анастомоза3. Хотя было выявлено несколько факторов риска, связанных с утечками анастомоза, решения для предотвращения утечки остаются unkown4,5.
Жировая ткань производные стромальные клетки (ИСС), связанные с противовоспалительным и трофические свойства6,7, что делает эти клетки перспективных кандидатов для регенеративной терапии8. Эффективность ИСС для ускорения заживления тканей был показан в различных тканях, таких как сердечной мышцы, кожу и пищевода9,10,11,12,13. Однако есть несколько докладов об использовании ИСС для ускорения заживления кишечника. Местные пересадки ИСС для экспериментальной колоректального анастомозов через ASC-покрытием biosutures или серозных инъекции ИСС показан либо никаких улучшений в исцеление14 или не помешало анастомоза несмотря на более благоприятные анастомоза Исцеление15.
Местные пересадки ИСС в суспензии или в сочетании с биоматериалов могут быть связаны с недостаточной ячейки хранения или недостаточное распределение пересаженные клетки11. Ячейка листа технологии16,17 предлагает инновационный метод ASC доставки18,19. Таким образом в предыдущем исследовании, новый подход был предложен в котором ИСС, организованной в ячейке листа может применяться на экспериментальной кишки анастомоз20. Это исследование показало, что ASC лист трансплантации успеха в сокращении утечки кишки анастомоз после частичное колэктомия в мышиной модели. Эта статья сообщает ASC лист подготовка и техника хирургической трансплантации.
Protocol
Representative Results
Discussion
Анастомоза является наиболее серьезных неблагоприятных событий, после резекции кишки с первичной анастомоза. Оптимальные методы для предотвращения утечки и анастомоза нарушения по-прежнему отсутствуют. Местное применение массива биоматериалов был проведен, с различной результаты<su…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Авторы выражают благодарность проф д-р S.E.R. Hovius, доктор M.A.M. Мюро и все хирурги отделения пластической хирургии для коллекции подкожной жировой ткани. P. сухо поддерживается грант от программы стипендий Нидерланды (NFP-12/435), во время проведения исследования. Ю.м. Bastiaansen-Jenniskens поддерживается грантов от голландского артрит фонда (LP11).
Materials
| LG DMEM | Gibco, Life technologies | 22320022 | ASC isolation and culture |
| Collagenase type I | Gibco, Life technologies | 17100-01 | ASC Isolation |
| Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A9418 | ASC Isolation |
| Fetal bovine serum | Gibco, Life technologies | 10270-106 | FBS, ASC isolation and culture |
| 3% acetic acid with methylene blue | Stemcell Technologies | 7060 | ASC Isolation |
| Gentamicin | Gibco, Life technologies | 15750-037 | ASC isolation and culture |
| Ampothericin B | Gibco, Life technologies | 15290-018 | ASC isolation and culture |
| Shaker (Gallenkamp Environmental Shaker Model 10X 400) | Akribis Scientific | F240 | ASC Isolation |
| Centrifuge | Hettichlab | Rotina380 | ASC isolation and culture |
| Phosphate buffer saline | Gibco, Life technologies | 14190-094 | PBS, ASC isolation and culture |
| Ascorbic acid-2-phosphate | Sigma-Aldrich | A8960 | ASC isolation and culture |
| Human recombinant fibroblast growth factor 2 | AbD Serotec | AF-100-15 | FGF2, ASC isolation and culture |
| Trypsin EDTA | Gibco, Life technologies | 25200-056 | ASC culture |
| Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D2650-5x | DMSO, ASC freezing |
| Thermo-responsive culture dishes | Nunc Thermo scientific | 174904 | ASC sheet preperation |
| Non-absorbable braided silk 4/0 | B Braun | 21151042 | surgery |
| Non-absorbable monofilament polyamide 8/0 | B Braun | G1118170 | surgery |
| Absorbable braided polyglycolic acid 5/0 | B Braun | C1048207 | surgery |
Referenzen
- Kawahara, H., et al. Single-incision laparoscopic right colectomy for recurrent Crohn’s disease. Hepatogastroenterology. 57 (102-103), 1170-1172 (2010).
- Saia, M., Buja, A., Mantoan, D., Agresta, F., Baldo, V. Colon Cancer Surgery: A Retrospective Study Based on a Large Administrative Database. Surg Laparo Endo Per. 26 (6), e126-e131 (2016).
- Snijders, H. S., et al. Meta-analysis of the risk for anastomotic leakage, the postoperative mortality caused by leakage in relation to the overall postoperative mortality. Eur J Surg Oncol. 38 (11), 1013-1019 (2012).
- Daams, F., Luyer, M., Lange, J. F. Colorectal anastomotic leakage: aspects of prevention, detection and treatment. World J Gastroentero. 19 (15), 2293-2297 (2013).
- Testini, M., et al. Bovine pericardium patch wrapping intestinal anastomosis improves healing process and prevents leakage in a pig model. PLoS One. 9 (1), e86627 (2014).
- Kilroy, G. E., et al. Cytokine profile of human adipose-derived stem cells: expression of angiogenic, hematopoietic, and pro-inflammatory factors. J Cell Physiol. 212 (3), 702-709 (2007).
- Mussano, F., et al. Growth Factor Profile Characterization of Undifferentiated and Osteoinduced Human Adipose-Derived Stem Cells. Stem Cells Int. , 6202783 (2017).
- Hassan, W. U., Greiser, U., Wang, W. Role of adipose-derived stem cells in wound healing. Wound Repair Regen. 22 (3), 313-325 (2014).
- Shudo, Y., et al. Addition of mesenchymal stem cells enhances the therapeutic effects of skeletal myoblast cell-sheet transplantation in a rat ischemic cardiomyopathy model. Tissue Eng Pt A. 20 (3-4), 728-739 (2014).
- Otsuki, Y., et al. Adipose stem cell sheets improved cardiac function in the rat myocardial infarction, but did not alter cardiac contractile responses to beta-adrenergic stimulation. Biomed Res. 36 (1), 11-19 (2015).
- Hamdi, H., et al. Epicardial adipose stem cell sheets results in greater post-infarction survival than intramyocardial injections. Cardiovasc Res. 91 (3), 483-491 (2011).
- Cerqueira, M. T., et al. Human adipose stem cells cell sheet constructs impact epidermal morphogenesis in full-thickness excisional wounds. Biomacromolecules. 14 (11), 3997-4008 (2013).
- Perrod, G., et al. Cell Sheet Transplantation for Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection in a Porcine Model. PLoS One. 11 (3), e0148249 (2016).
- Pascual, I., et al. Adipose-derived mesenchymal stem cells in biosutures do not improve healing of experimental colonic anastomoses. Brit J Surg. 95 (9), 1180-1184 (2008).
- Yoo, J. H., et al. Adipose-tissue-derived Stem Cells Enhance the Healing of Ischemic Colonic Anastomoses: An Experimental Study in Rats. J Korean Soc Coloproctol. 28 (3), 132-139 (2012).
- Okano, T. Cell sheet engineering. Rinsho Shinkeigaku. 46 (11), 795-798 (2006).
- Chen, G., et al. Application of the cell sheet technique in tissue engineering. Biomed Rep. 3 (6), 749-757 (2015).
- Labbe, B., Marceau-Fortier, G., Fradette, J. Cell sheet technology for tissue engineering: the self-assembly approach using adipose-derived stromal cells. Methods Mol Biol. 702, 429-441 (2011).
- Sukho, P., et al. Adipose Tissue-Derived Stem Cell Sheet Application for Tissue Healing In Vivo: A Systematic Review. Tissue Eng Part B-Re. , (2017).
- Sukho, P., et al. Effects of adipose stem cell sheets on colon anastomotic leakage in an experimental model: Proof of principle. Biomaterials. 140, 69-78 (2017).
- Verseijden, F., et al. Angiogenic capacity of human adipose-derived stromal cells during adipogenic differentiation: an in vitro study. Tissue Eng Pt A. 15 (2), 445-452 (2009).
- Sukho, P., et al. Effect of Cell Seeding Density and Inflammatory Cytokines on Adipose Tissue-Derived Stem Cells: an in Vitro Study. Stem Cell Rev. 13 (2), 267-277 (2017).
- . Cell Harvesting by Temperature Reduction Available from: https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/AppNote-Nunc-UpCell-N20230.pdf (2008)
- Wu, Z., et al. Colorectal anastomotic leakage caused by insufficient suturing after partial colectomy: a new experimental model. Surg Infect (Larchmt). 15 (6), 733-738 (2014).
- Wu, Z., et al. Reducing colorectal anastomotic leakage with tissue adhesive in experimental inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 21 (5), 1038-1046 (2015).
- Wu, Z., et al. Reducing anastomotic leakage by reinforcement of colorectal anastomosis with cyanoacrylate glue. Eur Surg Res. 50 (3-4), 255-261 (2013).
- Aysan, E., Dincel, O., Bektas, H., Alkan, M. Polypropylene mesh covered colonic anastomosis. Results of a new anastomosis technique. Int J Surg. 6 (3), 224-229 (2008).
- Suarez-Grau, J. M., et al. Fibrinogen-thrombin collagen patch reinforcement of high-risk colonic anastomoses in rats. World J Gastrointest Surg. 8 (9), 627-633 (2016).
- Kobayashi, J., Okano, T. Fabrication of a thermoresponsive cell culture dish: a key technology for cell sheet tissue engineering. Sci Technol Adv Mat. 11 (1), 014111 (2010).
- Elloumi-Hannachi, I., Yamato, M., Okano, T. Cell sheet engineering: a unique nanotechnology for scaffold-free tissue reconstruction with clinical applications in regenerative medicine. J Intern Med. 267 (1), 54-70 (2010).
- Miyahara, Y., et al. Monolayered mesenchymal stem cells repair scarred myocardium after myocardial infarction. Nat Med. 12 (4), 459-465 (2006).
- Makarevich, P. I., et al. Enhanced angiogenesis in ischemic skeletal muscle after transplantation of cell sheets from baculovirus-transduced adipose-derived stromal cells expressing VEGF165. Stem Cell Res Ther. 6, 204 (2015).
