زرع صمام الرئوي عن طريق نموذج الفأر من غيري مكاني القلب زرع
Summary
من أجل فهم الآليات الخلوية والجزيئية الكامنة وراء neotissue تشكيل وتطوير تضيق في الأنسجة المهندسة وصمامات القلب، تم تطوير نموذج الفئران من زرع صمام القلب منتبذ. تم زرع صمام القلب الرئوي إلى المتلقي باستخدام تقنية زرع القلب منتبذ.
Abstract
الأنسجة المهندسة وصمامات القلب والصمامات وخاصة decellularized، بدأت تكتسب زخما في الاستخدام السريري الجراحة الترميمية مع نتائج مختلطة. ومع ذلك، لا يتم بحثها الآليات الخلوية والجزيئية لتطور neotissue، صمام سماكة، والتنمية تضيق نطاق واسع. للإجابة على الأسئلة أعلاه، قمنا بتطوير الفئران منتبذ القلب صمام نموذج الزرع. وكان حصاد صمام القلب من الماوس المانحة صمام وزرعها لماوس المانحة القلب. تم زرع قلب مع صمام جديدة heterotopically إلى ماوس المتلقي. أظهرت القلب المزروع ضربات القلب الخاص به، مستقلة عن نبضات القلب المستلم. وكان كميا تدفق الدم باستخدام نظام الموجات فوق الصوتية عالية التردد مع موجة دوبلر نابض. أظهرت تدفق عبر الصمام الرئوي إلى الأمام مزروع تدفق مع الحد الأدنى من قلس وكان تدفق الذروة ما يقرب من 100 ملم / ثانية. هذا نموذج الفئران من زرع صمام القلب هو HIGHLذ تنوعا، لذلك يمكن تعديلها وتكييفها لتوفير بيئات مختلفة الدورة الدموية و / أو يمكن استخدامها مع مختلف الفئران المعدلة وراثيا لدراسة تطوير neotissue في الأنسجة المهندسة صمام القلب.
Introduction
العيوب الخلقية القلب والأوعية الدموية هي واحدة من الأسباب الرئيسية لوفيات الرضع في العالم الغربي 1،2. من بينها، الرئوي تضيق صمام ضاحكة وعيوب الصمام الأبهري هي شكل تحدث في كثير من الأحيان 3. جراحة استبدال صمام القلب هو خيار روتينية من العمليات الجراحية الترميمية؛ ومع ذلك، بما في ذلك مضاعفات تضيق وتكلس في صمام القلب، والاعتماد على مضادات التخثر مدى الحياة هي مصدر كبير من اعتلال الصحة المزمن والموت 4-7. وعلاوة على ذلك، فإن الافتقار إلى إمكانات النمو يتطلب مراجعة العمليات الجراحية، والذي يزيد من وفيات هؤلاء المرضى الصغار 4،8،9.
في محاولة لتطوير صمام قلب بديل وظيفي مع إمكانات النمو، Shinoka وآخرون. خلايا ذاتي المصنف الصعود إلى تحلل صمامات القلب الاصطناعية 8. صمام الاصطناعية تحول إلى صمام القلب الأصلي مثل هيكل مع potenti النموآل. أظهرت الدراسات على الحيوانات الكبيرة الأولية جدوى استخدام هذه المنهجية لخلق صمام القلب وظيفية 10. ومع ذلك، أثبتت الدراسات زرع المدى الطويل الفقراء المتانة نظرا لسماكة التدريجي للneotissue صمام مما أدى إلى تضييق صمام القلب. العمل من Sodian يستخدم آخرون منهجية Shinoka، ولكن في نهاية المطاف استبدال PGA مصفوفة مع المطاط الصناعي القابلة للتحلل، والذي أعطى خصائص النشاط الحيوي للصمام هندسة الأنسجة يرسموا صورة أكثر الفسيولوجية 9،11،12. في الدراسة في الجسم الحي، على الرغم من نجاح الزرع، لم تشكل بطانة الخلايا البطانية متكدسة التي يمكن أن تحد من نجاح على المدى الطويل من هذه السقالة 12.
من أجل تصميم بعقلانية محسنة من الجيل الثاني صمام قلب اصطناعي، تم إنشاء نموذج الفئران من زرع صمام القلب للتحقيق في الآليات الخلوية والجزيئية underlyinتشكيل ز neotissue، صمام سماكة، والتنمية تضيق. نماذج الفئران تقدم مجموعة واسعة من الكواشف الجزيئية، بما في ذلك البذور المعدلة وراثيا، والتي لا تتوفر بسهولة في الأنواع الأخرى 7. في هذا القلب نموذج زرع صمام، تم تنفيذ بحكم فيفو مسانج استبدال صمام القلب الرئوي الأولى؛ ثم تم زرع قلب مع صمام القلب مزروع heterotopically في مجموعة مسانج باستخدام تقنية المجهرية. هذا النموذج يمكن استبدال صمام القلب من دون الحاجة لتغيير شرايين القلب.
في هذه الورقة، شرحا مفصلا للحصاد صمام القلب، الاستعدادات القلب المانحة، زرع صمام القلب، وزرع القلب منتبذ يوصف. أظهرت النتائج ضربات القلب المستمر من القلب المانحة، التي كانت مستقلة عن نبضات القلب المتلقي. وقد تم قياس تدفق الدم عبر الصمام الرئوي مزروع باستخدام نظام الموجات فوق الصوتية عالية التردد مع موجة نابض هلppler.
Protocol
Representative Results
Discussion
معدل وفيات من هذا الإجراء هو ما يقرب من 20٪، والذي يعود في الغالب من قبل نزف في موقع زرع PV مفاغرة وعلى الشريان الأورطي المانحة إلى الشريان الأورطي البطني المتلقي. في معظم الحالات، يقلل من معدل وفيات بشكل ملحوظ بعد الجراحة 48 ساعة. وأظهرت الفئران بقاء دقات القلب قوية وتد?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل في جزء منها عن طريق منحة من المعاهد الوطنية للصحة (RO1 HL098228) لCKB.
Materials
| DPBS | gibco | 14190-144 | |
| 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 | |
| VEVO2100 HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND | VisualSonics | http://www.visualsonics.com/vevo2100 | The catalog number and pricing can be acquired from the sales representatives. |
| Ultrasound transmission gel | PARKER LABORATORIES, INC. |
01-02 | |
| Table Top Laboratory Animal Anesthesia System | VetEquip, INC. | 901806 | |
| Isoflurane | Baxter | 1001936060 |
References
- Polito, A., et al. Increased morbidity and mortality in very preterm VLBW infants with congenital heart disease. Intens Care Med. 39, 1104-1112 (2013).
- Wren, C., Reinhardt, Z., Khawaja, K. Twenty year trends in diagnosis of life threatening neonatal cardiovascular malformations. Arch Dis Child Fetal. 93, F33-F35 (2008).
- Vacanti, J. P. Beyond transplantation Third annual Samuel Jason Mixter lecture. Archives of surgery. 123, 545-549 (1960).
- Tudorache, I., et al. Orthotopic replacement of aortic heart valves with tissue-engineered grafts. Tissue engineering Part A. 19, 1686-1694 (2013).
- van Geldorp, M. W., et al. Patient outcome after aortic valve replacement with a mechanical or biological prosthesis weighing lifetime anticoagulant related event risk against reoperation risk. The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 137, 881-886 (2009).
- El Oakley, R., Kleine, P., Bach, D. S. Choice of prosthetic heart valve in today’s practice. Circulation. 117, 253-256 (2008).
- Quinn, R. W. Animal Models for Bench to Bedside Translation of Regenerative Cardiac Constructs. Progress in Pediatric cardiology. 35, (2013).
- Shinoka, T., et al. Tissue engineering heart valves valve leaflet replacement study in a lamb model. The Annals of thoracic surgery. 60, S513-S516 (1995).
- Sodian, R., et al. Tissue engineering of heart valves in vitro experiences. The Annals of thoracic surgery. 70, 140-144 (2000).
- Shinoka, T., et al. Tissue engineered heart valves. Autologous valve leaflet replacement study in a lamb model. Circulation. 94, II164-II168 (1996).
- Sodian, R., et al. Evaluation of biodegradable three dimensional matrices for tissue engineering of heart valves. ASAIO journal (American Society for Artificial Internal Organs. 46, 107-110 (1992).
- Sodian, R., et al. Early in vivo experience with tissue-engineered trileaflet heart valves). Circulation. 102, III22-III29 (2000).
