JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Declarações
Acknowledgements
Materials
Referências
Tadução automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicina

ラットモデルにおける部分的な術後後の漏れを減らすために脂肪組織由来幹細胞シートの移植

Published: August 11, 2018
doi:
10.3791/57213
, , , , , , ,
1Department of Clinical Sciences of Companion Animals, Faculty of Veterinary Medicine,Utrecht University, 2Department of Otorhinolaryngology,Erasmus MC University Medical Center, 3Department of Clinical Sciences and Public Health, Faculty of Veterinary Science,Mahidol University, 4Department of Surgery,Erasmus MC University Medical Center, 5Department of Orthopaedics,Erasmus MC University Medical Center, 6Hill’s Pet Nutrition Inc.

Summary

準備・ ラットのモデル大腸吻合の縫合が不十分な上に脂肪組織由来幹細胞 (ASC) シートの移植が表示されます。この新しいアプリケーションは、ASC シートが大腸吻合の漏れを減らすことができますを示しています。

Abstract

縫合は、大腸手術後悲惨な合併症です。漏洩防止のための現在の方法は、臨床的有効性の異なるレベルを持って、彼らは今不完全なソリューションまでです。ASC のシートを使用して幹細胞療法は、この問題への解決策を提供できます。Asc は、組織のための栄養と免疫調節特性治癒を促進するために有望な候補者と見なされます。ここでは、漏れを減らすためラットのモデル大腸吻合移植された高密度の ASC シートを生産するためのメソッドを提供します。Asc は、容易に切り離すことができる温度応答性培養皿の細胞シートを形成しました。移植の日、5 縫合大腸吻合による部分的な結腸切除術を行った.動物はラット ASC 1 枚入ですぐに定植。ASC シートは、任意の接着剤、縫合、または任意の生体材料なし吻合に自発的に付着しました。動物のグループが 3 と 7 日を犠牲になった術後。移植した動物に比べると、対照動物の吻合部膿瘍と漏れの発生率は高かった。私たちのモデル大腸吻合後 ASC シートの移植は成功し漏れ率が低いに関連付けられています。

Introduction

主な吻合を持つ部分的な結腸切除術は、大腸癌、クローン病、憩室炎1,2など大腸に影響を与える多くの病気のため行うことができます一般的に行わ手術です。大腸吻合は縫合3後、最も恐ろしい合併症です。吻合部リークに関連付けられているいくつかの危険因子が同定されている、不明4、5のまま漏洩防止ソリューションです。

脂肪組織由来の間質細胞 (Asc) は、抗炎症および栄養特性6、7、再生治療8候補者を約束これらの細胞を作るに関連付けられます。心臓の筋肉、皮膚、食道9,10、11,12,13など様々 な組織に組織の治癒を促進するため Asc の有効性を示した。ただし、腸治癒を促進する Asc の使用に関するほとんどのレポートがありません。ASC コーティング biosutures を介して実験的大腸吻合に Asc のローカル移植または Asc の漿膜注射癒しの14のいずれかなしの改善を示した吻合部をより好ましいにもかかわらず縫合を予防しなかった15をの癒し。

懸濁液の Asc のローカル移植併用または生体が不十分なセルの保持または移植細胞11の不十分な分布に関連付けられた可能性があります。細胞シート技術16,17 ASC 配信18,19の革新的な方法を提供しています。したがって、以前の研究では、新しいアプローチは実験的大腸吻合20で適用できるシートのセルで構成されている Asc を提案しました。この研究は、ASC シート移植がラットモデルにおける部分的な術後後大腸吻合の漏れを減らすに成功したことを示した。この記事は、ASC シート準備と外科的移植法を報告します。

Protocol

腹部皮下脂肪は医療倫理委員会 (#MEC-2014-092)、エラスムス MC 大学医療センター、ロッテルダム、オランダの承認を得て人間のドナーから得られました。すべての動物実験は、動物実験倫理委員会、エラスムス MC 大学医療センター、ロッテルダム、オランダ (133-14-01) によって承認されました。 1. 人間の Asc の分離と培養 脂肪の 1 グラムの分離培地 3 mL を準備します…

Representative Results

ASC シート文化と結腸切除および吻合術の手順を描いたこの研究の流れは、図 1に示すです。図 2は、ASC シート顕微鏡的形態と中および剥離後 ASC シートの巨視的な外観を示しています。図 3は、ASC シート剥離・移植の別の手順を示します。図 4示します吻合と漏洩防止の ASC シー?…

Discussion

縫合は、プライマリ吻合による結腸切除術後最も重篤な有害事象です。吻合部の中断や漏れを防ぐために最適な技術はまだ欠けています。生体材料の配列のローカル アプリケーションはさまざまな結果25,26,27と、実施されています。細胞療法の目的は、組織置換による組織修復やパラクリン分泌を介してローカル癒しの刺…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は、皮下脂肪組織のコレクションの外科の部門のすべての外科医、博士 M.A.M。 Mureau 教授博士 S.E.R. 活発に感謝しています。P. Sukho は、試験の実施中にオランダのフェローシップ プログラム (非営利団体-12/435) からの助成金によってサポートされます。Y. m. Bastiaansen-Jenniskens は、オランダの関節炎財団 (LP11) からの助成金によってサポートされます。

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referências

  1. Kawahara, H., et al. Single-incision laparoscopic right colectomy for recurrent Crohn’s disease. Hepatogastroenterology. 57 (102-103), 1170-1172 (2010).
  2. 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).
  3. 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).
  4. Daams, F., Luyer, M., Lange, J. F. Colorectal anastomotic leakage: aspects of prevention, detection and treatment. World J Gastroentero. 19 (15), 2293-2297 (2013).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Mussano, F., et al. Growth Factor Profile Characterization of Undifferentiated and Osteoinduced Human Adipose-Derived Stem Cells. Stem Cells Int. , 6202783 (2017).
  8. Hassan, W. U., Greiser, U., Wang, W. Role of adipose-derived stem cells in wound healing. Wound Repair Regen. 22 (3), 313-325 (2014).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Okano, T. Cell sheet engineering. Rinsho Shinkeigaku. 46 (11), 795-798 (2006).
  17. Chen, G., et al. Application of the cell sheet technique in tissue engineering. Biomed Rep. 3 (6), 749-757 (2015).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. . Cell Harvesting by Temperature Reduction Available from: https://tools.thermofisher.com/content/sfs/brochures/AppNote-Nunc-UpCell-N20230.pdf (2008)
  24. 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).
  25. Wu, Z., et al. Reducing colorectal anastomotic leakage with tissue adhesive in experimental inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 21 (5), 1038-1046 (2015).
  26. Wu, Z., et al. Reducing anastomotic leakage by reinforcement of colorectal anastomosis with cyanoacrylate glue. Eur Surg Res. 50 (3-4), 255-261 (2013).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. Miyahara, Y., et al. Monolayered mesenchymal stem cells repair scarred myocardium after myocardial infarction. Nat Med. 12 (4), 459-465 (2006).
  32. 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).

Tags

ASC SheetsPartial ColectomyIntestinal AnastomosisLeakage PreventionIntra-abdominal OrgansCell IsolationCell CultureCell CountingCell Seeding
check_url/pt/57213?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artigo
Sukho, P., Boersema, G. S., Kops, N., Lange, J. F., Kirpensteijn, J., Hesselink, J. W., Bastiaansen-Jenniskens, Y. M., Verseijden, F. Transplantation of Adipose Tissue-Derived Stem Cell Sheet to Reduce Leakage After Partial Colectomy in A Rat Model. J. Vis. Exp. (138), e57213, doi:10.3791/57213 (2018).
Baixar citação
Reimpressões e Permissões

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image