نقوم بإنشاء تقنية جراحية رواية لنموذج نضح فص كبد واحد في فيفو في الفئران كشرط مسبق لمواصلة دراسة في فيفو الكبد الجزئي الهندسية في المستقبل.
هندسة الجهاز هو استراتيجية رواية لإنشاء جهاز الكبد البدائل التي يمكن أن تستخدم في زرع الأعضاء. في الآونة الأخيرة، في فيفو الكبد الهندسية، بما في ذلك في فيفو الجهاز ديسيلولاريزيشن تليها إعادة تعمير، برزت نهجاً واعداً أكثر السابقين فيفو الكبد الهندسة. ومع ذلك، لم يتحقق البقاء على قيد الحياة بعد العملية الجراحية. الهدف من هذه الدراسة تطوير تقنية جراحية رواية من فيفو نضح انتقائية فص الكبد في الفئران كشرط مسبق للهندسة في فيفو الكبد. ونحن توليد تجاوز دائرة إلا من خلال الفص الجانبي الأيسر. ثم، هو perfused الفص الجانبي الأيسر مع هيبارينيزيد المالحة. يتم إجراء التجربة مع أربع مجموعات (n = 3 الفئران كل مجموعة) استناداً إلى أوقات مختلفة نضح 20 دقيقة، ح 2، ح 3، وحاء 4 البقاء على قيد الحياة، فضلا عن تغيير لون الميكروسكوب مرئية وغياب العزم الأشيع من خلايا الدم في ثالوث المدخل والكبدية، تؤخذ كمؤشر لإنشاء نموذج ناجح. بعد نضح الانتقائي للفص الجانبي الأيسر، نلاحظ أن الفص الجانبي الأيسر، الواقع، تحولت من اللون الأحمر إلى أصفر باهت. وفي تقييم النسيجي، لا خلايا الدم مرئية في الفرع في الوريد البابي والوريد المركزي وفي الجيوب. الفص الجانبي الأيسر أحمرا بعد إعادة فتح الأوعية المحجوبة. نجا 12/12 الفئران الإجراء لأكثر من أسبوع واحد. ونحن الأول من يقدم نموذجا جراحية في فيفو نضح فص كبد واحد بفترة طويلة البقاء على قيد الحياة لأكثر من أسبوع واحد. على عكس التقرير المنشور سابقا، أهم ميزة لهذه التقنية المقدمة هنا أن الحفاظ على التروية 70 ٪ من الكبد في جميع أنحاء الإجراء بأكمله. إنشاء هذا الأسلوب يوفر أساسا في فيفو جزئي الهندسة الكبد في الفئران، بما في ذلك ديسيلولاريزيشن وريسيلولاريزيشن.
المؤشرات لزرع آخذة في التوسع باستمرار. وفي المقابل، معدلات التبرع بالجهاز والجودة الشاملة للأجهزة آخذة في الانخفاض، مما أدى إلى زيادة طلب على الطعوم. واستمر عدد المرشحين إضافة إلى قائمة الانتظار لعملية زرع كبد لزيادة (مثلاً، في الولايات المتحدة، وأضيفت المرضى 11,340 في عام 2016، مقارنة مع 10,636 في عام 2015)1. وعلى الرغم من جهود كبيرة، على عدد الأجهزة المتوفرة لا تلبي الاحتياجات السريرية. بسبب ازدياد نسبة الإصابة بأمراض الكبد، تتوفر العديد من المرضى مع نهاية مرحلة من أمراض الكبد يموت على قائمة الانتظار لزرع قبل جهازا مانحة. لتلبية الطلب الهائل ترقيع المانحة الكبد، اتباع نهج بديلة باستخدام أنسجة الكبد مبادئ الهندسة يجري بنشاط2. في الوقت الحاضر، تقنية بيولوجية المطورة حديثا للهندسة الكبد يمكن أن يحتمل أن التغلب على هذا النقص.
هندسة الكبد يتكون من خطوتين: توليد سقالة اللاخلوي، متبوعاً بتعمير من السقالة. للحصول على سقالة كبد اللاخلوي بيولوجية، هو الكبد اكسبلانتيد perfused عبر نظام الأوعية الدموية مع المنظفات الأيونية أو النطاق، يمكن إزالة المواد الخلوية من الكبد. في معظم الدراسات السابقة، قد حققت سقالة كبد اللاخلوي بيولوجية نضح الكبد مع مزيج من دوديسيل كبريتات الصوديوم و TritonX100. كنتيجة لذلك، تم إزالة كافة الخلايا، بينما أبقى على هيكل المصفوفة خارج الخلية. وقد ريسيديد السقالات الجهاز مع خلايا ناضجة وسرطانه الخلية، فضلا عن خطوط الخلايا البطانية، وخلايا الكبد الأولية مع أو بدون التطبيق المتزامن لخلايا بطانية أو الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC). معظم الباحثين تركز على السابقين فيفو الكبد الهندسية3،4،5،6،،من78،9،10، 11،12،،من1314. ومع ذلك، في معظم الدراسات السابقة، تم زرع فقط من القطع الصغيرة من مكعبات سقالة repopulated في مواقع مختلفة من زرع هيتيروتوبيك. في عدد قليل من الدراسات، تم زرع السقالات repopulated الجزئية كالابتزاز مساعدة. ومع ذلك، كان الوقت بقاء المبلغ الأقصى8،ح 72 فقط14. وبقدر ما نعلم، زرع أورثوتوبيك من طعم كبد كامل repopulated لم تم تنفيذها أو نشرت حول. مهمة طويلة الأجل وزرع الأعضاء هندسيا لا تزال في مراحلها الأولى. ولذلك، هناك حاجة إلى نهج بديل للهندسة السابقين فيفو الكبد.
الهندسة في فيفو الكبد قد تمثل بديلاً لدراسة إعادة تعمير الكبد تحت الظروف الفسيولوجية. وتتعدد مزايا في فيفو الكبد الهندسة مقارنة ب السابقين فيفو الكبد الهندسة. في فيفو repopulated الجزئي الكبد سقالة يخضع التروية الدموية الفسيولوجية مع درجة حرارة مناسبة وكافية الأوكسجين والمغذيات وعوامل النمو على عكس السابقين فيفو التروية مع الاصطناعية الثقافة المتوسطة. وعلاوة على ذلك، يحتفظ الكبد العادي الجزئية المتبقية وظيفة الكبد، أساسا السماح ببقاء على المدى الطويل. منذ ما زالت عاجزة عن الحفاظ على بقاء على المدى الطويل من الحيوانات التجريبية التي لها وظيفة الكبد8مزروع السابقين فيفو هندسيا كبد الاختلاس، نحن نتصور أن في فيفو الجزئي الكبد انجينيرينجوولد تصبح في نهاية المطاف نموذج واعدة مزيد من الدراسة تطور كبد هندسيا مع الملاحظات البقاء على قيد الحياة أطول من السابقين فيفو.
مؤخرا، قدمت مجموعة بحوث (عموم والزملاء)، للمرة الأولى، تقنية في فيفو الكبد الهندسة15. أنهم حققوا نضح معزولة من الفص الكبد أدنى حق في الفئران الحية على الرغم من التحديات التشريحية والتقنية. وأفادوا بالمضاعفات والنتائج الأولى لتعمير في فيفو على استخدام خط خلية الأولية تتمثل الفئران. ومع ذلك، نموذج نضح الجراحية في فيفو لعموم et al. له العيوب. أنهم حققوا نضح واحد فص الكبد في الفئران على حساب حجب تماما بالوريد البابي وأدنى الوريد الأجوف، مما قد يسبب أذى شديدا للحيوان. كانت التضحية الفئران التجريبية بعد 6 ساعات فقط من وقت الملاحظة الموضعية. ولذلك، تقنية التروية فص الكبد في فيفو يحتاج إلى مزيد من التحسين لتحقيق البقاء على قيد الحياة بعد العملية الجراحية.
قمنا بتطوير نموذج رواية البقاء على قيد الحياة في فيفو نضح فص الكبد، استناداً إلى الدراسات السابقة لتشريح الفئران16، تقنية cannulation الوريد البابي لرصد الفسيولوجية في الفئران17، والهندسة الحيوية الكبد الكبد 18 , 19-الخطوات الرئيسية لهذا الإجراء موضحة في الشكل 1A – 1E.
هذا الأسلوب مناسبة لأولئك الذين يريدون استخدام هذا النموذج نضح التجريبية في فيفو للبحوث الأساسية بشأن معاملة الجهاز الجزئي بالحقن بالمخدرات، و في فيفو ديسيلولاريزيشن بتر كيميائية لأمراض الجهاز (مثلاً ، سرطان الكبد)، في فيفو ثقافة الخلية في مصفوفة ديسيلولاريزيد مقارنة السابقين فيفو ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد خلية ثقافة نظم20،21،،من2223 , 24 , 25 , 26، و في فيفو الكبد الهندسية التي ديسيلولاريزيشن وإعادة تعمير.
بحظر وكانولاتينج الوريد البابي الأيمن مع قسطرة كمدخل السوائل والوريد الكبدي الجانبي الأيسر قسطرة أخرى كمنفذ للسوائل، ونحن بنجاح إنشاء في فيفو السوائل التفافية داخل الفص الجانبي الأيسر، مما يدل على أن على الرغم من أن التقنية التي تنطوي على تحد كبير بسبب الحجم الصغير لهذه السفن كانول…
The authors have nothing to disclose.
الكتاب أود أن أشكر ينز جيلينج من معهد التشريح الأول، مستشفى جامعة يينا، لإنتاج رسومات تخطيطية لتشريح الجرذ الكبد.
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 |