L'impianto di Vena cava inferiore Interposizione Graft in modello murino
Summary
Per migliorare la nostra conoscenza della formazione neotissue cellulare e molecolare, un modello murino della TEVG è stata sviluppata di recente. Gli innesti sono stati impiantati come infrarenali innesti vena cava interposizione di C57BL / 6 topi. Questo modello raggiunge risultati simili a quelli ottenuti nella nostra ricerca clinica, ma nel corso di un time-course di gran lunga ridotto.
Abstract
Scaffold biodegradabili seminati con cellule mononucleari del midollo osseo (BMC) sono spesso utilizzati per la chirurgia ricostruttiva per il trattamento di anomalie cardiache congenite. I risultati clinici a lungo termine hanno mostrato ottimi tassi di pervietà, tuttavia, con una significativa incidenza di stenosi. Per studiare i meccanismi cellulari e molecolari della formazione neotissue vascolare e prevenire lo sviluppo di stenosi in ingegneria tessutale innesti vascolari (TEVGs), abbiamo sviluppato un modello murino dell'innesto con circa 1 mm di diametro interno. In primo luogo, le TEVGs stati assemblati da impalcature tubolari biodegradabili fabbricate da un tessuto non tessuto di acido poliglicolico feltro maglia rivestito con ε-caprolattone e L-lattide copolimero. I ponteggi sono stati poi collocati in un liofilizzatore, aspirati per 24 ore, e conservati in un essiccatore fino semina delle cellule. In secondo luogo, midollo osseo è stato prelevato da topi donatori e cellule mononucleari sono stati isolati da centrifugazione in gradiente di densità. Terzo, circa un milione di cellule eranoseminate su un ponteggio e incubati O / N. Infine, i ponteggi seminati stati impiantati come infrarenali innesti vena cava interposizione di C57BL / 6 topi. Gli innesti impiantati dimostrato eccellente pervietà (> 90%), senza evidenza di complicanze tromboemboliche o di formazione aneurismatica. Questo modello murino ci aiuterà a comprendere e quantificare i meccanismi cellulari e molecolari della formazione neotissue nel TEVG.
Introduction
Difetti cardiaci congeniti sono condizioni gravi che colpiscono circa l'8% dei nati vivi negli Stati Uniti. Circa il 25% di questi neonati con difetti cardiaci congeniti o 2,4 per 1.000 nati vivi, richiedono un trattamento invasivo nel primo anno della loro vita 1. Il trattamento più efficace per la malattia cardiaca congenita è la chirurgia ricostruttiva. Purtroppo, complicazioni derivanti dall'uso di condotti vascolari attualmente disponibili sono la causa più importante di morbilità e mortalità postoperatoria.
Per risolvere questo problema, abbiamo sviluppato i primi di ingegneria tessutale innesti vascolari (TEVGs) per uso clinico 2. TEVGs sono stati costruiti con tubi in poliestere biodegradabile seminati con autologo di midollo osseo cellule derivate-mononucleari (BM-MNC) e impiantati come condotti venosi per la chirurgia cardiaca congenita. I risultati hanno mostrato ottimi tassi di pervietà a 1-3 anni di follow-up, ma con una significativa incidenza di stenosi <sup> 3,4. Era chiaro che era necessaria una migliore comprensione della formazione neotissue vascolare e il meccanismo alla base dello sviluppo di TEVG stenosi. Per comprendere meglio lo sviluppo di TEVGs e il meccanismo di sviluppo stenosi, un modello ovino emo 5,6. In questo modello, i TEVGs trasformata con successo in navi viventi e erano simili in entrambi morfologia e la funzione delle vene native. Questo uso di un grande modello animale era un buon primo passo per fornire importanti informazioni pre-clinico che ha aiutato l'uso clinico di TEVGs. Tuttavia, la piena comprensione dei meccanismi cellulari e molecolari della formazione neotissue vascolare in TEVGs utilizzando modelli animali di grandi dimensioni è limitata a causa di limitazioni nella caratterizzazione molecolare dei fenotipi di cellule vascolari a causa della mancanza di strumenti di specie molecolari specifici. Per superare queste carenze, un modello murino di TEVGs è stato sviluppato a causa del rapido progresso nel campo della genetica mouse e la loro vasta moleculaCaratterizzazione r con il vantaggio aggiunto di una scala temporale ridotta.
Il murino IVC modello interposizione fedelmente ricapitolato il processo di neovessel di formazione che si verifica in grandi animali e nell'uomo, ma nel corso di un corso di tempo molto più breve 6-9. Qui, un protocollo dettagliato per la produzione innesto su piccola scala utilizzando scaffold biodegradabili, BM-MNC raccolta e l'isolamento, BM-MNC semina sull'impalcatura, e l'impianto innesto in un modello murino sono stati descritti.
Protocol
Representative Results
Discussion
Il modello murino di TEVG è uno strumento prezioso per studiare i meccanismi cellulari e molecolari della formazione neotissue e lo sviluppo di stenosi. La testa di serie BM-MNC stato mostrato in entrambe le immagini istologiche e SEM delle cellule inseminate sulla marza 11. Efficienza semina delle cellule è stata anche dimostrata utilizzando un test DNA 7. Usando questo sistema modello abbiamo dimostrato che semina delle cellule riduce l'incidenza dello sviluppo di TEVG stenosi, che era la p…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato sostenuto, in parte, da una sovvenzione del NIH (RO1 HL098228) per CKB.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| polyglycolic acid (PGA) felt | Biomedical Structures | Custome ordered | |
| ɛ-caprolactone and L- lactide copolymer P(LA/CL) |
Gunze Inc. | Custome ordered | |
| Pipet tip, 0.1-10 μl | Fisher Sientific | 02-707-456 | |
| Lyophilizer | Labconco | 7070020 | |
| RPMI medium 1604 | gibco | 11875-093 | |
| Petri dish | BD | 353003 | |
| 24 well plate | Corning | 3526 | |
| 15cc tube | BD | 352096 | |
| Ficoll | Sigma | 10831-100ml | Also called 'Histopaque' |
| DPBS | gibco | 14190-144 | |
| Littauer Bone Cutter 4.5" Straight | Roboz | RS-8480 | For BM harvesting |
| Forceps 4.5" | Roboz | RS-8120 | For BM harvesting |
| Scissors 4.5" | Roboz | RS-5912 | For BM harvesting |
| Microscope | Leica | M80 | |
| C57BL/6J (H-2b), Female | Jackson Laboratories | 664 | 8-12 weeks |
| Ketamine Hydrochloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-2053 | |
| Xylazine Sterile Solution | Akorn Inc. | NADA# 139-236 | |
| ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-4396-01 | |
| Ibuprofen | PrecisionDose | NDC 68094-494-59 | |
| Heparin Sodium | Sagent Pharmaceticals | NDC 25021-400 | |
| Saline solution (Sterile 0.9% Sodium Chloride) | Hospira Inc. | NDC 0409-0138-22 | |
| 0.9% Sodium Chloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-10 | |
| Petrolatum Ophthalmic Ointment | Dechra Veterinary Products | NDC 17033-211-38 | |
| Iodine Prep Pads | Triad Disposables, Inc. | NDC 50730-3201-1 | |
| Alcohol Prep Pads | McKesson Corp. | NDC 68599-5805-1 | |
| Cotton tipped applicators | Fisher Sientific | 23-400-118 | |
| Fine Scissor | FST | 14028-10 | |
| Micro-Adson Forcep | FST | 11018-12 | |
| Clamp Applying Forcep | FST | 00072-14 | |
| S&T Vascular Clamp | FST | 00396-01 | |
| Spring Scissors | FST | 15008-08 | |
| Colibri Retractors | FST | 17000-04 | |
| Dumont #5 Forcep | FST | 11251-20 | |
| Dumont #7 – Fine Forceps | FST | 11274-20 | |
| Dumont #5/45 Forceps | FST | 11251-35 | |
| Tish Needle Holder/Forceps | Micrins | MI1540 | |
| Black Polyamide Monofilament Suture, 10-0 | AROSurgical Instruments Corporation | TI638402 | For sutureing the graft |
| Black Polyamide Monofilament Suture, 6-0 | AROSurgical Instruments | SN-1956 | For musculature and skin closure |
| Non-Woven Songes | McKesson Corp. | 94442000 | |
| Absorbable hemostat | Ethicon | 1961 | |
| 1 ml Syringe | BD | 309659 | |
| 3 ml Syringe | BD | 309657 | |
| 10 ml Syringe | BD | 309604 | |
| 18G 1 1/2 in, Needle | BD | 305190 | |
| 25G 1 in., Needle | BD | 305125 | |
| 30G 1 in., Needle | BD | 305106 | |
| Warm Water Recircultor | Gaymar | TP-700 | |
| Warming Pad | Gaymar | TP-22G | |
| Trimmer | Wahl | 9854-500 |
References
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