マウスモデルにおける下大静脈介在移植の移植
Summary
細胞および分子新組織形成の我々の知識を向上させるために、TEVGのマウスモデルは、最近開発されました。グラフトは、C57BL / 6マウスにおける大動脈大静脈介在移植片として移植した。このモデルは、私たちの臨床研究で達成されるものと同様の結果を達成するが、はるかに短縮され、時間経過とともに。
Abstract
骨髄単核細胞（のBMC）を播種した生分解性の足場は、しばしば、先天性心臓異常を治療するための再建手術のために使用される。長期臨床結果は、狭窄の有意な発生率が、優れた開存率を示した。血管新組織形成の細胞および分子機構を調査し、組織工学血管移植片（TEVGs）に狭窄発症を予防するために、我々は、約1mmの内径を有する移植片のマウスモデルを開発した。まず、ポリグリコール酸不織布から製造生分解性の管状の足場から組み立てたTEVGs、ε-カプロラクトンとL-ラクチド共重合体でコーティングされたメッシュと感じました。足場は、次いで、凍結乾燥機に入れ、24時間真空にし、細胞播種するまでデシケーター中に保存した。次に、骨髄を、ドナーマウスから採取し、単核細胞を、密度勾配遠心分離によって単離した。第三に、約100万個の細胞であった足場に播種し、O / Nインキュベート最後に、播種された足場は、その後、C57BL / 6マウスにおける大動脈大静脈介在移植片として移植した。注入された移植片は、血栓塞栓合併症や動脈瘤の形成の証拠がなく、優れた開存性（> 90％）を示した。このマウスモデルは、理解で私たちを助け、TEVGに新組織形成の細胞および分子メカニズムを定量化します。
Introduction
先天性心疾患は、米国の出生の約8％に影響を与える深刻な状況である。先天性心疾患または2.4千あたりの出生とのそれらの乳児の約25％が、自分の人生1の最初の年に侵襲的な治療を必要とする。先天性心疾患のための最も有効な治療は、再建手術である。残念ながら、現在利用可能な血管導管の使用に起因する合併症は術後の罹患率と死亡率の最も重要な原因である。
この問題に対処するために、我々は、臨床使用のために第2組織工学血管移植片（TEVGs）を開発した。 TEVGsは、自家骨髄由来の、単核細胞（BM-MNCを）を播種し、先天性心臓手術のための静脈の導管として移植生分解性ポリエステルチューブから構築した。結果は、フォローアップの1〜3年で優れた開存率を示したが、狭窄の重要な発生率<s3,4>まで。これは、血管新組織形成とTEVG狭窄の開発の基礎となるメカニズムのよりよい理解が必要であることは明らかであった。より良いTEVGsの開発や狭窄開発のメカニズムを理解するためには、ヒツジモデルは5,6を作成しました。このモデルでは、TEVGs正常生体血管に変換され、天然の静脈の形態と機能の両方において同様であった。大型動物モデルの使用はTEVGsの臨床使用量を助け、重要な前臨床情報を提供する上で良い最初のステップでした。しかし、大規模な動物モデルを用いTEVGsの血管新組織形成の細胞および分子メカニズムの完全な理解は原因種特異的分子ツールが不足しているため血管細胞の表現型の分子特性の限界に制限されています。これらの欠点を克服するために、TEVGsのマウスモデルは、マウス遺伝学の急速な進歩とその広範なmoleculaの理由によって開発されました短縮された時間スケールの付加的な利点を持つRの特性評価。
マウスのIVC介在モデルを忠実に大型動物やヒトで発生する新生血管形成の過程をで要約するが、はるかに短い時間経過6-9以上。ここで、生分解性の足場を用いた小規模な移植片の製造のための詳細なプロトコルは、BM-MNCの回収と単離、足場上のBM-MNCの播種、およびマウスモデルにおける移植片植え込みについて説明した。
Protocol
Representative Results
Discussion
TEVGのマウスモデルは、新組織形成と狭窄の開発の細胞および分子メカニズムを研究するための貴重なツールです。シードされたBM-MNCが移植11に播種した細胞の組織学的およびSEM画像の両方で示された。細胞播種の効率はまた、DNAアッセイ7を用いて示された。このモデル系を用いて、我々は、細胞播種が私たち人間の臨床試験3の故障の主なモードだっTEVG狭窄の開発の…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この作品は、CKBのNIH（RO1 HL098228）からの助成金によって部分的にサポートされていました。
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
- Heart Association, A. m. e. r. i. c. a. n. Heart Disease and Stroke Statistics—2012 Update. Circulation. 125, (2012).
- Shinoka, T., et al. Creation Of Viable Pulmonary Artery Autografts Through Tissue Engineering. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 115, 536-546 (1998).
- Hibino, N., et al. Late-term results of tissue-engineered vascular grafts in humans. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 139, 431-436 (2010).
- Shin’oka, T., et al. Midterm clinical result of tissue-engineered vascular autografts seeded with autologous bone marrow cells. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 129, 1330-1338 (2005).
- Brennan, M. P., et al. Tissue-engineered vascular grafts demonstrate evidence of growth and development when implanted in a juvenile animal model. Ann Surg. 248, 370-377 (2008).
- Roh, J. D., et al. Construction of an autologous tissue-engineered venous conduit from bone marrow-derived vascular cells: optimization of cell harvest and seeding techniques. Journal of Pediatric Surgery. 42, 198-202 (2007).
- Hibino, N., et al. Tissue-engineered vascular grafts form neovessels that arise from regeneration of the adjacent blood vessel. The FASEB Journal. 25, 2731-2739 (2011).
- Hibino, N., et al. A critical role for macrophages in neovessel formation and the development of stenosis in tissue-engineered vascular grafts. The FASEB Journal. 25, 4253-4263 (2011).
- Naito, Y., et al. Characterization of the Natural History of Extracellular Matrix Production in Tissue-Engineered Vascular Grafts during Neovessel Formation. Cells Tissues Organs. 195, 60-72 (2012).
- Naito, Y., et al. Beyond Burst Pressure: Initial Evaluation of the Natural History of the Biaxial Mechanical Properties of Tissue Engineered Vascular Grafts in the Venous Circulation Using a Murine Model. Tissue Eng. Part A. 20, (2013).
- Mirensky, T. L., et al. Tissue-engineered vascular grafts: does cell seeding matter. Journal of Pediatric Surgery. 45, 1299-1305 (2010).
- Roh, J. D., et al. Tissue-engineered vascular grafts transform into mature blood vessels via an inflammation-mediated process of vascular remodeling. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107, 4669-4674 (2010).
- Mirensky, T. L., et al. Tissue-engineered arterial grafts: long-term results after implantation in a small animal model. Journal of Pediatric Surgery. 44, 1127-1133 (2009).
- Lee, Y. U., Naito, Y., Kurobe, H., Breuer, C. K., Humphrey, J. D. Biaxial mechanical properties of the inferior vena cava in C57BL/6 and CB-17 SCID/bg mice. Journal of Biomechanics. 46, 2277-2282 (2013).
