ラットでの肝部分工学生体内での基盤として新しい手術手技
Summary
さらに生体内で部分的な肝、将来工学を勉強するための前提条件としてラット生体内単一肝葉潅流モデルの新しい手術手技を確立します。
Abstract
臓器工学は、移植に使用できる肝臓臓器の代替を生成する新たな戦略です。最近生体内で肝臓エンジニア リング、体内臓器 decellularization 再作成が続くなどとして浮上している有望なアプローチ前のヴィヴォ肝エンジニア リング。ただし、術後は実現しなかった。本研究の目的体内肝エンジニア リングのための前提条件としてラット生体内で選択的肝葉灌流の外科的手法を開発することです。我々 は左葉外側を介してのみ回路バイパスを生成します。その後、左葉外側はヘパリン生理食塩水で灌流します。実験は 4 つのグループで実行されます (n = グループあたり 3 ラット) 20 分、2 h、3 h、4 h、生存の異なる灌流時の色の目に見える肉眼的変化と血液細胞の組織学的決定の不在に基づいて、ポータル トライアドと正弦波、成功モデルの構築のための指標として使用されます。左葉外側の選択的灌流後、左葉外側が淡い黄色への赤からになって確かに、遵守しています。組織学的評価の血液細胞が、正弦波、中心静脈、門脈の枝に表示されません。左葉外側ブロックの船を再度開いた後赤に変わります。12/12 ラットは、1 週間以上のプロシージャを生き残った。最初の 1 週間以上の長い生存期間を持つ単一の肝葉灌流の生体内での外科的モデルを報告しております。以前に発行されたレポートと対照をなしてここで示した手法の最も重要な利点は、全体の手順全体で 70% の肝の灌流を維持します。この手法の確立は、体内のラット、decellularization、recellularization などの部分的な肝工学の基盤を提供します。
Introduction
臓器移植の適応は常に拡大しています。対照的に、臓器提供率が、臓器全体の品質が低下して移植の需要の増加に 。肝移植待機リストに追加される候補者の数が増加し (例えば、アメリカ合衆国で 11,340 患者は、2016 年に追加されたに比べ 10,636 2015 年)1。相当な努力にもかかわらず、利用可能な臓器の数は、臨床ニーズを満たしていません。肝臓病の増加率のため多くの患者末期肝疾患死ぬ前にドナーの臓器移植待機リスト登録が可能になります。生体肝移植のための巨大な需要を満たすためには、エンジニア リングの原則を積極的にされている肝臓のティッシュを使用して代替アプローチは2を追求しました。今日では、肝工学の新しく開発された生物学的手法は、この不足を克服すること可能性があります。
肝エンジニア リングは 2 つの手順で構成されています: 無細胞の足場は、足場の再作成後の世代。生物学的無細胞性肝の足場を得るためには、explanted 肝臓は灌流を介して肝臓から細胞材料を除去できるイオン性または非イオン性洗剤と血管系です。ほとんどの前の研究で生物学的無細胞性肝足場はドデシル硫酸ナトリウムと TritonX100 の組み合わせで肝臓の血流によって達成されました。その結果、細胞外マトリックスの構造が維持されたに対し、すべてのセルが削除されました。オルガン足場が成熟細胞、肝細胞、血管内皮細胞、肝細胞血管内皮細胞や間葉系幹細胞 (MSC) の同時適用の有無で再シード。ほとんどの研究者は焦点体外肝エンジニア リング3,4,5,6,7,8,9,10、 11,12,13,14。ただし、前の調査、再作成される足場キューブの小さな部分のみが異なる異所性着床に移植されました。いくつかの研究に部分的な再作成される足場は補助グラフトとして移植されました。ただし、最大報告された生存時間は 72 h8,14だけだった我々 の知る限り、再作成される全肝移植の同所性同種移植がまだ実行されたりについて出版しました。長期的な機能と人工臓器の移植もまだ初期段階の。したがって、前のヴィヴォ肝工学への代替アプローチが必要です。
工学生体内で肝臓が生理的条件下で肝の再作成を研究する代わりにあります。生体内で肝臓工学エンジニア リング前のヴィヴォ肝に比べての利点は多様です。生体内で再作成の部分肝足場は、適切な温度、十分な酸素、栄養素、および人工培養液で灌流前のヴィヴォと対照をなして成長因子の生理学的、血液灌流を受けます。さらに、残りの部分の正常肝主長期生存を許可する、肝機能を維持します。その体内部分肝 engineeringwould 最終的になって思い描いて注入前のヴィヴォ設計肝移植はまだその肝機能8で実験動物の長期生存を維持ことが可能なので、さらに前のヴィヴォよりも長く生存観測と人工肝臓の進化を研究する有望なモデル。
最近では、1 つの研究グループ (パンや同僚) 手法を提示した、初めて、工学生体内で肝臓の。彼らは解剖学的および技術的な課題にもかかわらず生きているラットの右下肝葉の単離灌流を達成しました。彼らは、生体内で再作成がラット一次培養肝細胞系を使用しての最初の術中の結果を報告しました。ただし、パンらの体内手術用灌流モデル欠点があります。彼らは単一の肝葉潅流ラット門脈・下大静脈、動物に深刻な害を引き起こす可能性がありますが完全にブロックを犠牲にして達成しました。実験的ラットが術中の観察時間のわずか 6 時間後犠牲になった。したがって、肝葉体内灌流法がさらに術後生存率を達成するために改善が必要。
体内肝葉潅流、ラット16、門脈穿刺でマウス17、および生体肝の血行動態モニター法の肝の解剖学の以前の研究に基づく小説生存モデル開発を行った18,19.図 1A – 1Eにプロシージャの主な手順を示します。
この手法は化学切除臓器疾患として薬の注入、生体内でdecellularization 部分臓器治療に関する基礎的研究にこの実験的体内灌流モデルを使用する人のために適している (など、肝臓癌)、体内細胞の培養前のヴィヴォ二次元と三次元を比較する decellularized マトリックス細胞培養システム20,21,22,23,24,25,26, と体内肝 decellularization と再作成によるエンジニア リングします。
Protocol
Representative Results
Discussion
ブロックと流体の入口としてカテーテルを左の門脈と流体の出口として別のカテーテルを左外側肝静脈を cannulating、正常に生成した左葉外側内の体内流体バイパス示すテクニックは非常にチャレンジングなカニュレーションの容器のサイズが小さく、出血を引き起こすリスクが高いためが可能です。4 時間の長い灌流期を迎えているラットも生き残ったラットがこの手術を容認できる?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は解剖学研究所からイェンス Geiling を感謝したい私は、ラット肝臓の解剖の図を生成するためのイエナ大学病院。
Materials
| Perfusion Pump | |||
| Perfusor VI | B. Braun, Melsungen | ||
| Catheter | |||
| Versatus-W Catheter | Terumo | SR+DU2419PX | 24G, 0.74×19mm |
| Versatus-W Catheter | Terumo | SR+DU2225PX | 22G, 0.9×25mm |
| micro surgical instrument | |||
| micro scissors | F·S·L | No. 14058-09 | |
| micro serrefine | F·S·L | No.18055-05 | |
| Micro clamps applicator | F·S·L | No. 18057-14 | |
| Straight micro forceps | F·S·L | No. 00632-11 | |
| Curved micro forceps | F·S·L | No. 00649-11 | |
| micro needle-holder | F·S·L | No. 12061-01 | |
| general surgical instruments | |||
| standard sissors | F·S·L | ||
| mosquito clamp | F·S·L | ||
| serrated forcep | F·S·L | ||
| teethed forcep | F·S·L | ||
| needle-holder | F·S·L | ||
| suture | |||
| 4-0 prolene | ethicon | ||
| 4-0 ETHICON*II | ethicon | ||
| 6-0 silk | ethicon | ||
| 11-0 polyamide | ethicon | ||
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