인간 복재 정맥 절차<em> 전의 VIVO</em> 관류 및 외부 보강
Summary
내막 증식증 (IH) 및 정맥 이식 실패의 개발로 이어지는 메커니즘은 아직 제대로 이해하고 있습니다. 이 연구는 제어 흐름과 압력 하에서 인간의 혈관을 관류하는 생체 시스템을 설명합니다. 또한 외부 메쉬 보강 효율 IH의 개발 평가 하였다 제한한다.
Abstract
광범위한 폐색 성 동맥 질환에 대한 현대적인 치료의 주류는 정맥 우회술이다. 그러나, 내구성은 결국 혈관 폐색 이식 실패에 이르게 내막 증식증 (IH)에 의해 위협됩니다. 기계의 힘, 특히 낮은 전단 응력과 높은 벽 장력은, 시작하고 이러한 세포 및 분자 변화를 유지하는 것으로 생각되지만, 자신의 정확한 기여를 풀어 일이다. 선택적 IH의 생물학에 대한 압력과 전단 응력의 역할을 평가하기 위해, 생체 외 관류 시스템 (EVPS)는 동맥 요법에서 인간 복재 정맥 (높은 전단 응력 및 고압)의 세그먼트를 관류하기 위해 만들어졌습니다. 또한, 기술 혁신은 같은 맥락, 외부 메쉬 철근이 하나의 세그먼트를 동시에 관류시켰다. 정맥 노 터치 기술을 사용하여 수확하고 즉시 EVPS에 조립 실험실로 옮겼다. 갓 ISOL의 한 세그먼트나타나는데 정맥 (제어, 일 영)을 관류되지 않았습니다. 다른 두 세그먼트가 최대 칠일 관류하고, 하나는 완전히 4mm (직경) 외부 메쉬 숨겨된다. 압력, 유속 및 맥박수를 연속적으로 모니터링하고 대퇴 동맥에 지배적 혈역학 조건을 모방하도록 조정 하였다. 재관류 완료되면, 정맥 분리하고, 조직 학적 및 분자 분석을 사용 하였다. 생체 외 조건, 고압 하에서 관류 (동맥, = 100 mmHg로 평균) IH 인간 혈관의 리모델링을 생성하기에 충분하다. 이러한 변화들은 외부 메쉬 폴리 에스테르의 존재하에 감소된다.
Introduction
심장 혈관 질환은 서구 국가 하나의 이환율과 사망률의 주요 원인입니다. 혈관 내 치료에 만든 발전에도 불구하고, 바이 패스 수술을 따라서 만 절반 이상 정맥 이식은 미국에서 매년 수행, 현대 치료의 의지가 남아있다. 그러나 수십 년간의 연구에도 불구하고, 하체의 정맥 이식의 30~60% 인해 내막 증식증 (IH) 2에 첫번째 년 안에 실패한다. 기계의 힘, 특히 낮은 전단 응력 (SS) 및 높은 벽 장력이 증식 응답 3,4의 시작과 발전에 중추적입니다. 이 문제를 해결하기 위해, 생체 혈관의 관류 시스템 (EVPS)을 엄격하게 통제 혈역학 적 상태 (압력, 전단 응력), 인간 복재 정맥의 동작에 따라, 공부 생성되었습니다. 이 연구에서, 동맥 순환 형으로 삽입 다음, 고압 prolif을 자극하기에 충분 하였다 (= 100 mmHg로 의미)eration과 내막 층 (IH) (5) 내로 평활근 세포의 이주.
포유 동물의 연구는 "동맥 화 정맥"지원 급성 혈역학이 한번 정맥 동맥에 주입을 향하는 적 환경 변화에 대처하는 효율적인 방법으로서 외부 보강의 사용을 제안했다. 메시는, 과잉 팽창이 방지 증가 전단 응력 및 벽 장력 결과적 IH 6-10 줄였다. 그러나 기본 메커니즘과 바이 패스 개통을 개선 인간의 혈관에 그것의 적용이 완전히 특징되지 않았다. 우리 EVPS는 정맥 번 동맥 섭생에 삽입 대향 변화 (고 전단 응력 및 압력), 외부 거대 다공성 폴리 관형 메쉬의 부재 및 존재하에 인간 복재 정맥의 행동을 모방하는 조건에서 비교하기 위해 사용되었다. 병적 리모델링 및 IH 방지함으로써, 메시는 잠재적 임상 효율 (11)의 증거를 제공 </sup>.
본 연구 1)는 외부 매크로 다공성 폴리 에스테르 메쉬 IH을 줄이고 잠재적 인 임상 응용 프로그램에 대한 중요한 정보를 제공한다는 것을 보여줍니다 제어 압력과 전단 응력 2)에서 생체 인간 복재 정맥 혈류의 모델을 소개합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 연구는 인간의 혈관에 광범위한 혈역학 적 연구를 수행 할 수있는 생체 정맥 관류 시스템 (EVPS)을 알게되어. 이 시스템은 생체 내에서 세포를 순환시켜 출시 악화 염증과 성장 요인의 부재에서 정의 혈역학에서 복재 정맥 관류 할 수 있습니다. 따라서, 인간의 혈관 이식 5,11,12,15 IH에서의 제어에 관여하는 기본 경로의 더 나은 이해를 제공한다.
재현성?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 SNF [31003A-138528], Octav 및 Marcella의 Botnar 재단, 노바티스 재단과 엠마 Muschamp 재단의 보조금에 의해 지원되었다. 우리는 우수한 기술 지원을 마틴 Lambelet하고, 장 – 크리스토프 Stehle 감사합니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| RPMI 1640 – Glutamax | Life Technologies | 61870-010 | |
| Penicilline/Streptomycine/Fungizone | Bioconcept | 4-02F00-H | |
| Dextran from Leuconostoc spp. 500 gr. | Sigma-Aldrich | 31390 | |
| Tampon PBS CHUV pH 7.1-7.3 1 lt. | Laboratorium und Grosse Apotheke Dr. G. Bichsel AG | 100 0 324 00 | |
| Cryosectionning embedding medium – Tissue-Tek OCT Compound | Fisher Scientific | 14-373-65 | |
| Silicon Tubing (Peroxide) L/S 16 (96400-16 ) – 7.5m | Idex Health & Science GMBH | MF0037ST | |
| Y-splitter | Idex Health & Science GMBH | Y-connector | |
| 35 mm Culture dish | Sigma-Aldrich | CLS430165-100EA | |
| 15 ml Falcon tube | BD Bioscence | 352096 | |
| 50 ml Falcon tube | BD Bioscence | 352098 | |
| Gearing pump – Reglo-Z | Idex Health & Science GMBH | SM 895 | App-Nr 03736-00194 |
| Pump Head | Idex Health & Science GMBH | MI0008 | |
| Monitoring Kit TRANSPAC IV | icumedical | 011-0J736-01 | |
| 20 mL Syringes | B. Braun Medical SA | 4612041-02 | |
| Etibon 3-0 FS-2 | Ethicon- Johnson&Johnson | EH7346H | |
| Mesh ProVena 6-8mm | B. Braun Medical SA | 1105012-14 | |
| NaCl: Sodium Chlorure Solution perfusion 0.9% (100 ml) | B. Braun Medical SA | 534534 | |
| Masterflex L/S Standard Drive | Cole-Parmer Instrument Co | 7521-10 | |
| Acquisition card | National Instruments | PCI-6024 E | |
| Flowmeter module | Transonic Systems Inc. | TS410 and T402 | |
| Stopcock with 3-ways | BD Connexta Luerlock | 394600 | |
| Millex Filter | Milian | SE2M229I04 |
References
- Sal Go, A., et al. Executive summary: heart disease and stroke statistics–2014 update: a report from the american heart association. Circulation. 129, 399-410 (2014).
- Sal Conte, M., et al. Results of PREVENT III: a multicenter, randomized trial of edifoligide for the prevention of vein graft failure in lower extremity bypass surgery. Journal of Vascular Surgery. 43, 742-751 (2006).
- Yu, P., Nguyen, B. T., Tao, M., Bai, Y., Ozaki, C. K. Mouse vein graft hemodynamic manipulations to enhance experimental utility. The American Journal of Pathology. 178, 2910-2919 (2011).
- Davies, M. G., Hagen, P. O. Reprinted article "Pathophysiology of vein graft failure: a review". European journal of vascular and endovascular surgery : the official journal of the European Society for Vascular Surgery. 42, S19-S29 (2011).
- Berard, X., et al. Role of hemodynamic forces in the ex vivo arterialization of human saphenous veins. Journal of Vascular Surgery. 57, 1371-1382 (2013).
- Vijayan, V., et al. Long-term reduction of medial and intimal thickening in porcine saphenous vein grafts with a polyglactin biodegradable external sheath. Journal of Vascular Surgery. 40, 1011-1019 (2004).
- Jeremy, J. Y., et al. On the biology of saphenous vein grafts fitted with external synthetic sheaths and stents. Biomaterials. 28, 895-908 (2007).
- Zilla, P., et al. Constrictive external nitinol meshes inhibit vein graft intimal hyperplasia in nonhuman primates. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 136, 717-725 (2008).
- Zilla, P., et al. Utilization of shape memory in external vein-graft meshes allows extreme diameter constriction for suppressing intimal hyperplasia: a non-human primate study. Journal of Vascular Surgery. 49, 1532-1542 (2009).
- Yeoman, M. S., et al. A constitutive model for the warp-weft coupled non-linear behavior of knitted biomedical textiles. Biomaterials. 31, 8484-8493 (2010).
- Longchamp, A., et al. The use of external mesh reinforcement to reduce intimal hyperplasia and preserve the structure of human saphenous veins. Biomaterials. 35, 2588-2599 (2014).
- Saucy, F., et al. Ex vivo pulsatile perfusion of human saphenous veins induces intimal hyperplasia and increased levels of the plasminogen activator inhibitor 1. European Surgical Research. Europaische Chirurgische Forschung. Recherches Chirurgicales Europeennes. 45, 50-59 (2010).
- Dubuis, C., et al. Atorvastatin-loaded hydrogel affects the smooth muscle cells of human veins. The Journal of pharmacology and experimental. 347, 574-581 (2013).
- Deglise, S., et al. Increased connexin43 expression in human saphenous veins in culture is associated with intimal hyperplasia. Journal of Vascular Surgery. 41, 1043-1052 (2005).
- Muto, A., Model, L., Ziegler, K., Eghbalieh, S. D., Dardik, A. Mechanisms of vein graft adaptation to the arterial circulation: insights into the neointimal algorithm and management strategies. Circulation Journal : Official Journal of the Japanese Circulation Society. 74, 1501-1512 (2010).
- Tao, M., et al. A simplified murine intimal hyperplasia model founded on a focal carotid stenosis. The American Journal of Pathology. 182, 277-287 (2013).
- Berard, X., et al. Salvage treatment for venous aneurysm complicating vascular access arteriovenous fistula: use of an exoprosthesis to reinforce the vein after aneurysmorrhaphy. European Journal of Vascular and Endovascular Surgery : the Official Journal of the European Society for Vascular Surgery. 40, 100-106 (2010).
