静脈移植を用いた血管形成術を模したウサギ静脈間位置モデルによる動脈血圧下の内膜過形成の評価
Summary
本プロトコルは、静脈移植片を用いた血管形成手術後の静脈内膜過形成を減衰させる戦略を開発するための動脈血圧に静脈を与えることによって、静脈内膜過形成を実験的に作り出すことを目的とする。
Abstract
静脈移植片は虚血性疾患の再血管形成手術で一般的に自己移植片として使用されてきたが、動脈血圧への暴露による腸内過形成の加速のために、長期の開腸は依然として貧弱である。本プロトコルは、ウサギ頸静脈を周頸動脈に介在させることにより実験的静脈内膜過形成を確立するために設計されている。このプロトコルは、体幹の深部に外科的処置を必要とせず、切開の程度は限られており、これは動物にとって侵襲性が低く、移植後の長期観察を可能にする。この簡単な手順は、研究者が移植された静脈移植片の内膜過形成の進行を減衰するための戦略を調査することを可能にする。このプロトコルを用いて、増殖から収縮状態への血管平滑筋細胞(VSMC)の表現型を制御し、採取した静脈移植片に及ぼすマイクロRNA-145(miR-145)の効果を報告した。VSMCsの表現型変化を通じて移植手術前にmiR-145をトランスデューシングすることにより、静脈移植片の内膜過形成の減衰を確認した。ここでは、血管新生手術における静脈移植片の内膜過形成を減衰させるために使用できる戦略を調査するための、より侵襲性の低い実験プラットフォームを報告する。
Introduction
アテローム性動脈硬化症による虚血性疾患を経験する患者の数は、世界的に増加しています1.心血管疾患に対する医学的および外科的療法における現在の進歩にもかかわらず、心筋梗塞などの虚血性心疾患は、罹患率および死亡率の主な原因である2。さらに、四肢への血流の減少を特徴とする末梢動脈疾患は、重篤な四肢虚血を誘発し、患者の約40%が診断後6ヶ月以内に足を失い、死亡率は20%3まで3である。
冠動脈バイパス移植(CABG)や末梢動脈バイパス手術などの再血管形成手術は、虚血性疾患の主要な治療選択肢です。これらの手術の目的は、アテローム硬化性動脈のステノスティックまたは閉塞性病変の遠位部位に向かう十分な血流を提供する新しい血液経路を提供することにある。CABGの内部胸部動脈のような静脈動脈移植片では、より長い開存性が予想されるためバイパス移植片として好ましいが、自家伏状静脈のような静脈移植片は、より高いアクセシビリティおよび入手可能性のために一般的に使用される4。静脈移植片の弱点は、動脈圧を受けると動脈移植片5の加速による動脈移植片5に比べて貧しい開腸率であり、これは静脈移植片疾患6に至る。
静脈移植性疾患は、次の3つのステップを経て発症する:1)血栓症;2)内皮過形成;そして3)アテローム性動脈硬化症7.静脈移植性疾患に対処するために、多くの基礎研究が行われている。これまでのところ、最近の,ガイドライン,99、10、11、12では、冠動脈または末梢血管新生手術後の二次予防のために、抗血小板および脂質低下療法以外の薬理学的戦略は推奨されていない。,1112したがって、静脈移植症、特にインティマル過形成を克服するためには、さらなる研究のための関連実験プラットフォームの確立が必要である。
インティタル過形成は、血管平滑筋細胞(VSMC)が増殖し、蓄積し、インティマで細胞外マトリックスを生成する周囲の変化に応じて起こる適応現象である。その結果、移植片アテローム7の基礎を提示する。超塑性インティマでは、VSMCは増殖を有し、収縮ではなく生産を「形ノチの変化」8と呼んだ。静脈移植片病を予防するために静脈移植片のVSMCの表現型を制御する主要な研究目標であり、このトピック8に関して数多くの基礎研究が行われている。しかし、VSMC表現型の薬理学的制御を達成することを目的とした無作為化制御臨床研究は、限定的な結果を示した13.さらに、内膜過形成を予防するための標準化された治療法はありません。動物モデル研究を含む、より多くの基礎研究が必要である。
この分野の研究を進めるためには、動脈血圧下で静脈移植片を再現し、長期の術後観察を可能にする動物モデルを確立することが重要です。Carrelら. 頸動脈14に外部頸静脈を移植するイヌモデルを確立した。この後、胸部または腹部大動脈に生着した下胸部カバ、または大腿動脈15、16、17に生まれた下胸静脈を含む動脈血圧の変化の生理学的および病理学的影響を調べるため、16,17種々の静脈移植片が採用されている。これらのモデルは、臨床症例における静脈移植性疾患を模倣するのに適した豚や犬などのより大きな動物で構築された。しかし、特別な外科技術なしで、より低コストで調製できる動物モデルの確立は、生体内のVSMC表現型制御を通じて内膜過形成を減衰するための新しい治療戦略を開発しようとする研究者にとって理想的であろう。当初、ウサギの頸動脈への頸静脈の介入が脳神経外科18,19,19の分野で導入された。その後、内皮過形成20,21,21に関する研究に応用した。初期モデルは静脈間の差付けだけで構成されているため、時間を節約できます。さらに、その後の研究は、静脈移植片の調製が内膜過形成22にも影響を及ら示したことを実証した。Davies et al. ウサギ静脈間位モデル23,24,24における気球カテーテル損傷が内皮過形成に及ぼす影響を評価した。静脈間付きに加えてバルーンカテーテル損傷は臨床現場に対してより関連性が高かったが、より再現性のあるモデルも望まれていた。このように、江ららは、微分流動環境が内膜過形成に及ぼす影響を調べ、再現可能なモデル25として遠位枝結紮手順を確立した。しかし、彼らは臨床現場で手縫い吻合とは異なるように見える静脈移植片の介在時にカフ技術を採用した。本プロトコルでは、動脈血圧下での内膜過形成を評価するためのウサギ静脈間質モデルの調製に関する再現性、臨床的に関連する、広く利用可能な手順を報告する。
Protocol
Representative Results
Discussion
本プロトコルは、VSMCが増殖から収縮状態に至る表現型を制御し、その後生体内における静脈内外皮過形成の進行を減衰させる様々な分子または遺伝的介入を試験する実験プラットフォームを提供するように設計されている。このモデルを用いて、手術後2週間(図1A)での内膜過形成の調製に成功し、VSMC表現型26,27を制御するマイクロRNA-145の治療可能性を…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、文部科学省(25462136)の研究助成金によって支援されました。
Materials
| 10% Povidone-iodine solution | Nakakita | 872612 | Surgical expendables |
| 2-0 VICRYL Plus | Johnson and Johnson | VCP316H | Surgical expendables |
| 4-0 Silk suture | Alfresa pharma | GA04SB | Surgical expendables |
| 8-0 polypropylene suture | Ethicon | 8741H | Surgical expendables |
| Cefazorin sodium | Nichi-Iko Pharmaceutical | 6132401D3196 | Antibiotics |
| Fogarty Catheter (2Fr) | Edwards Lifesciences LLC | E-060-2F | Surgical expendables |
| Heparin | Nipro | 873334 | Anticoagulant |
| Intravenous catheter (20G) | Terumo | SR-OT2051C | Surgical expendables |
| Isoflurane | Fujifilm | 095-06573 | Anesthesia |
| Lidocaine hydrochloride | MP Biomedicals | 193917 | Anesthesia |
| Pentobarbital sodium | Tokyo Chemical Industry | P0776 | Anesthesia |
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