Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

ורידי ארנב מודל האינטרפוזיציה מחקה ניתוח מחדש באמצעות שתלי וריד כדי להעריך את היפרפלזיה באמצעות לחץ דם עורקי

Published: May 15, 2020 doi: 10.3791/60931

Summary

הפרוטוקול הנוכחי שואפת ניסויים ליצור היפרפלזיה של הוורידים ורידים על ידי הקרבת ורידים ללחץ דם עורקי לפיתוח אסטרטגיות להחליש את היפרפלזיה בתוך ורידים בעקבות ניתוח revascularization באמצעות שתלי וריד.

Abstract

למרות שתלי הווריד שימשו בדרך כלל שתלי אוטוולוגיים בניתוחים revascularization עבור מחלות איסכמי, הפנסיה ארוכת טווח נשאר עני בגלל ההאצה של היפרפלזיה של אינטימיות בשל החשיפה ללחץ דם עורקי. הפרוטוקול הנוכחי מיועד להקמת היפרפלזיה הורידים הניסיונית של הוורידים על ידי ורידים בעורק הצוואר של הארנב לעורקים העורק הצלעות. הפרוטוקול אינו דורש הליכים כירורגיים עמוק בתא המטען ואת היקף החתך מוגבל, אשר פחות פולשנית עבור בעלי חיים, המאפשר התבוננות ארוכת טווח לאחר השרשה. הליך פשוט זה מאפשר לחוקרים לחקור אסטרטגיות כדי להחליש את ההתקדמות של היפרפלזיה של אינטימיות של שתלי הווריד מושתל. באמצעות פרוטוקול זה, אנו דיווחו על השפעות התמרה של מיקרו-ארנה-145 (מיר-145), אשר ידוע לשלוט על הפנוטיפ של תאים שריר החלקה של כלי הדם (VSMCs) מן ההתרבות למצב הקונקטילה, לתוך שתלי וריד שנקטפו. אנו אישר את הנחתה של היפרפלזיה השכול של שתלי וריד על ידי התמרה מיר-145 לפני ניתוח השרשה באמצעות שינוי פנוטיפ של VSMCs. כאן אנו מדווחים על פלטפורמת ניסיוני פחות פולשנית כדי לחקור את האסטרטגיות שניתן להשתמש בהם כדי להחליש את היפרפלזיה של שתלי וריד בניתוחים revascularization.

Introduction

מספר החולים החווים מחלות איסכמי עקב טרשת עורקים הוא הולך וגובר ברחבי העולם1. למרות ההתקדמות הנוכחית בטיפולים רפואיים וכירורגיים למחלות לב וכלי דם, מחלות לב איסכמי, כגון אוטם שריר הלב, נשארות גורם מרכזי לתחלואה ותמותה2. יתר על כן, מחלות עורקים היקפיים המאופיינת זרימת הדם מופחתת לגפיים גורמת איסכמיה הגפיים קריטי, שבו כ 40% מהחולים לאבד את רגליהם בתוך 6 חודשים של אבחון, ואת שיעור התמותה הוא עד 20%3.

ניתוחים מרקתיים, כגון השתלת עורק כלילי (CABG) וניתוח מעקפים לעורקים היקפיים, הם אפשרויות טיפוליות מרכזיות למחלות איסכמי. המטרה של ניתוחים אלה היא לספק מסלול דם חדש כדי לספק זרימת דם מספקת לכיוון האתר המרוחק של stenotic או הנגעים הסגר של העורקים הטרשת עורקים. למרות בתוך שתלי העורקים האתרו, כגון עורקים פנימיים של החזה עבור CABG, הם מעדיפים כמו שתלי מעקף בגלל החזה הצפוי ארוך יותר, שתלי וריד, כגון ורידים באוטוולוגיים saphenous, משמשים בדרך כלל בשל נגישות גבוהה יותר וזמינות4. הנקודה החלשה של שתלי הווריד הוא שיעור הפטנטיות העניים בהשוואה לזה של שתלי עורק5 בשל היפרפלזיה השפני של מואצת הדלקת כאשר נתון לחץ עורקי, אשר מוביל למחלת השתל ורידים6.

מחלת השתל ורידים מתפתחת בשלושת השלבים הבאים: 1) פקקת; 2) היפרפלזיה שלמה של אינטימיות; ו 3) טרשת עורקים7. על מנת לטפל במחלת השתל ורידים, הרבה מחקרים בסיסיים בוצעו8. עד כה, אין אסטרטגיה פרמקולוגית מלבד תרופות נוגדות טסיות והפחתת שומנים באופן מומלץ עבור מניעה משנית לאחר ניתוח כלילית או היקפי ניתוחים בהנחיות האחרונות9,10,11,12. לפיכך, כדי להתגבר על מחלת השתל ורידים, במיוחד היפרפלזיה של אינטימיות, הקמת פלטפורמה ניסיונית רלוונטית ללימודים נוספים נדרש.

היפרפלזיה של אינטיאל היא תופעה מסתגלת המתרחשת בתגובה לשינוי בסביבה, שם כלי דם חלקה שריר (VSMCs) מתרבים, לצבור, וליצור מטריצה מליבית ב intima. כתוצאה מכך, הוא מציג בסיס לשתל atheroma7. ב-hyperplastic intima, VSMCs לשאת התפשטות, וייצור במקום התכווצות, נקרא "שינוי פנוטימית"8. זהו יעד מחקר מרכזי לשלוט בפנוטיפ של VSMCs של שתלי הווריד כדי למנוע מחלות השתל ורידים, ומחקרים בסיסיים רבים נערכו בנושא זה8. עם זאת, מחקר קליני מבוקר אקראי שמטרתו להשיג שליטה פרמקולוגית של VSMC פנוטיפ הראו תוצאות מוגבלות13. יתר על כן, אין טיפולים סטנדרטיים כדי למנוע היפרפלזיה של אינטימיות. מחקר בסיסי יותר, כולל לימודי מודל בעלי חיים, הינו הכרחי.

כדי לקדם את המחקר בתחום זה, חשוב להקים מודל בעל חיים, המכיל את שתלי הווריד בלחץ דם עורקי, ומאפשר התבוננות ארוכת טווח. קררל ואח ' הקים דגם כלבי של השרשה של וריד העורק החיצוני לעורק הראשי14. Therafter אחר, מגוון של שתלי וריד המועסקים כדי לחקור את ההשפעות הפיזיולוגיות והפתולוגיים של שינויים בלחץ דם עורקי, כולל את העורק הנחותים של העורק מנופה לתוך בית החזה או האבי הבטן, או את הווריד saphenous חרט הירך לתוך מבנה של העורק15,16,17. מודלים אלה נבנו בבעלי חיים גדולים יותר, כגון חזירים או כלבים, המתאימים לחקות מחלה של שתל ורידים בנרתיק קליני. עם זאת, הקמת מודל בעלי חיים שניתן להכין ללא טכניקות ניתוח מיוחד, בעלות נמוכה יותר יהיה אידיאלי עבור החוקרים מנסים לפתח אסטרטגיה טיפולית חדשה להחליש את היפרפלזיה העובר באמצעות VSMC פנוטיפ שליטה ב vivo. בתחילה, המיקום הפנימי של וריד הצוואר לתוך העורק הראשי בתוך ארנב הוצג בתחום של נוירוכירורגיה18,19. לאחר מכן, הוא הוחל על מחקר על היפרפלזיה שלמה של "שמאל",20,21. המודל הראשוני כולל מיקום בין ורידים בלבד, ובכך חוסך זמן. יתר על כן, מחקר שלאחר מכן הראה כי הכנת השתל וריד השפיעו גם על היפרפלזיה של ההרמה22. דייויס et al. העריכו את ההשפעה של פציעה קטטר בלון על היפרפלזיה של אינטימיות בתוך ורידי ארנב במודל הבינפוזיציה23,24. למרות הבלון בלון פציעה בנוסף מיקום הווריד היה רלוונטי יותר להגדרה קלינית, מודל להתרבות יותר היה רצוי גם. לפיכך, ג'יאנג ואח ' בדק את ההשפעה של סביבות זרימה דיפרנציאליות על היפרפלזיה האלמינאל והקים הליך הארכה של הענף המרוחק כמודל שאינו מהווה25. עם זאת, הם המועסקים טכניקת חפתים בזמן של השתל וריד התנוחה הבין כי נראה שונה ההשקה ביד תפור בסביבה הקלינית. בפרוטוקול הנוכחי, אנו מדווחים על שכפול, רלוונטי קלינית, והליך זמין באופן כללי להכנת מודל התנוחה הבין ורידי ארנב להעריך היפרפלזיה האינטימיות בלחץ דם עורקי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: כל ההליכים המנתחים שבוצעו על בעלי חיים צריכים להתבצע בהתאם למדריך לטיפול ולשימוש בבעלי חיים מעבדתיים (www.nap.edu/catalog/5140.html) או בהנחיות אתיות מתאימות אחרות. על הפרוטוקולים להיות מאושרים על ידי ועדת הרווחה במוסד המתאים לפני שתמשיך.

1. הכנת בעלי חיים

  1. רכישה של זכר ארנבים לבנים יפניים (או ארנבים עם גודל גוף שווה ערך) במשקל 2.7 ק ג.
  2. Acclimate הארנבים לשבוע 1 באור 12 שעות – מחזור כהה ולהאכיל הארנב רגיל האוכל הצ לפני ההליך.

2. הרדמה ובעלי חיים

הערה: כל ההליכים הבאים יש לבצע בתנאים אספטי. השדה כירורגי והתקנים צריך להיות מחוטא עם 10% povidone-פתרון יוד, 70% אלכוהול, או מתחם אמוניום מצוי לפני השימוש.

  1. הפנטוברביטל ארנב בעירוי של נתרן (25 מ"ג/ק"ג) באמצעות הווריד האורירירי.
  2. לאחר שהבטחת כי הארנב איבד את כוחה, להעביר אותו לשולחן הפעלה, ולהגדיר אותו במצב פרקדן. כסו את האף והפה. עם מסיכת הרדמה התחל את הניהול של הרדמה כללית עם האינהלציה של 0.7 – 1.0% isofלוריאן-מיקס חמצן.
    הערה: אם הארנב מתחיל לנוע, התפרצות הזמן הזמנית של האדם עד 2% תהיה יעילה.
  3. חתוך את הפרווה על הצוואר ועל הכתף באמצעות קוצץ שיער חשמלי. לאחר חיטוי המשטח על ידי ריסוס 70% אתנול או פתרון אנטיספטי אחר, לגלח את שאר השיער באזור צוואר הרחם עם תער. לחטא את השדה כירורגי עם 10% povidone-יוד וניהול לידוקאין הידרוכלוריד (3 מ"ג/ק"ג) תת-עורי כמו הרדמה מקומית.
    הערה: בדוק את התנועה החוזרת של קנה הנשימה. שימו לב לכיוון הווריד. ועורק הצוואר כאשר שיעורי הנשימה והאריחים יורדים, יש לשקול ירידה זמנית בניהול ההרדמה. ניטור הרוויה חמצן מעורית ושיעור הדופק הוא גם מועיל.
    הערה: ניתן להשהות את הפרוטוקול כאן.

3. קציר של וריד הצוואר

הערה: יש להשתמש בהרדמה מקומית (כגון לידוקאין) לפני ביצוע חתך העור.

  1. לפני חתך העור, ניהול enrofloxacin מניעתי (5 מ"ג/ק"ג) תת-עורי. עבור כאבים, ניהול 0.05 מ"ג/ק"ג של בופרנורפין תת-עורי פעמיים ביום במשך 3 ימים.
    הערה: כדי למנוע ירידה בטמפרטורת הגוף, ניקוי כירורגי של אתר החתך יכול לשמש במקום ריסוס הגוף של בעל החיים עם 70% אתנול.
  2. אינסה 50 – 60 מ מ של אזור צוואר הרחם עם אזמל כירורגי longitudinally. במיומנות לנתח את רקמות תת עורית וfascia לחשוף קטע 20-30 מ"מ של וריד העורק. ליגייט את כל הענפים של הווריד החשוף עם התפרים משי 4-0.
  3. מניחים תפר משי 2-0 סביב ורידי העורק הפנימי והחיצוני כדי לבצע הארכה מיד לאחר לצמצם את הווריד העורק בשלב הבא.
  4. הגדר את קיר הורידים (כ 1 מ"מ) של הצד המרוחק של הווריד. הכנס צנתר 2-בלון צרפתי מתוך לחתוך לכיוון הצד הטוב ביותר של הווריד. לישער את תפר המשי 2-0. באתרים האלה של ורידי העורק
  5. מנפח את הבלון עם 0.2 mL של אוויר. באמצעות שלושה מעברים. של הצנתר לקילוף אנדותל
    הערה: הליך זה נחשב שווה ערך ל-distension של שתל וריד ספנובי בניתוחים האנושיים, הגורמים לקילוף אנדותל.
  6. . ליגייט הקצה הטוב ביותר של הווריד . חותכים את הווריד לקציר
    הערה: הבחנה בזהירות את הקצה המרוחק והטוב ביותר של הווריד הנקצרו, משום שהחיבור לעורק צריך להתבצע בצורה הפוכה (כלומר, הקצה המרוחק של הווריד צריך להיות מרוח לקצה העורקי של העורק). למשל, החדרת קטטר ורידי מהצד מסוים יעבוד כסמן.
  7. עבור מניפולציות טיפוליות עבור הווריד וריד שנקטפו, לטפל הווריד שנקטפו עם שיטות שנועדו לכל שאלה מחקר (למשל, החשמל26 או טבילה ישירה עם פתרונות27 עבור התמרה מיקרורונאס לתוך הוורידים).
    הערה: לפרוטוקול זה, שתלי הווריד ספוגים בתמיסת מלח מוזרמת פוספט, בקרת מיקרואורנה ומיקרוארנה-145. הפרוטוקול יכול להיות מושהה כאן.

4. הצבת העורק הראשי על ידי וריד הצוואר שנקטפו

  1. לחשוף קטע 20-30 מ"מ של עורק הראש המסיללי צלעות. הפרידו את העורק בזהירות. מהווריד והעצב הסמוך ליגייט את כל הענפים של הווריד החשוף עם תפר משי 4-0.
  2. מנהל הפארין נתרן באופן פנימי (200 IU/ק"ג). המתן 3 – 4 דקות.
  3. הדק את הקצה הראשי והחלק המרוחק. של העורק עם מלחציים כירורגיים חותכים את העורק באמצע, בין התפסים. הכנס מתמיסת מלח רגילה לתוך העורק הראשי של העורק באופן מבוקר ו קרוב כדי קרוב את העורק.
    הערה: עורק הראש של הארנב נוטה להתכווץ. בחרו אתר מנופח היטב כאתר ההשקה.
  4. אנסטוז הווריד הנקצרו אל העורק בצורה הפוכה לקצה.
    1. הכנס את הצנתר 20 G ורידי לתוך הווריד שנקטפו מן המרוחק אל הכיוון הטוב ביותר כדי לשמור את לומן הורידים פתוח במהלך ההשקה המרוחק.
    2. Anastomose הקצה הראשי של הווריד עד לקצה המרוחק של העורק באמצעות 8-0 פוליפרופילן הפריעו לתפרים. מניחים שני הסטיצ'ים עוגן באתר ובאתר הנגדי. הוסף את הסטיצ'ים בצד העליון של קו ההשקה בין העוגן.
    3. הפוך את העורק ואת הווריד שתל הפוך. הוסף סטיצ'ים על החלק הנותר של קו ההשקה.
    4. . הסירו את הקטטר מהווריד הצמד את שתל הווריד והדקתו. לעורק הראש העורק לוודא ששתל הווריד. מתרחב בהדרגה
    5. אנסטוז הקצה המרוחק של הווריד לקצה העורקי הראשי באמצעות 8-0 פוליפרופילן הפריעו לתפרים. מנורת העורק כדי לבדוק את. הדימום מאתרי ההשקה הוסף תפרים עבור הומוקיפאון, במידת הצורך.
      הערה: דחיסה עדינה של האתר המדמם עם גזה והמתנה עשויה להיות מספיקה עבור הומוקיפאון. בדקו את ההתרחבות המיידית ואת ההתפשטות החזקה של שתל הווריד לאחר הנטייה הקרובה. אם זה לא נצפתה, שקול שלבים חוזרים 4.4.2 – 4.4.3
  5. ליגייט עורק הראש הפנימי עם תפר משי 4-0 לדמות במצב נגר עני וכלה להקל על היפרפלזיה הקשר של אינטימיות.
  6. . נקה את הפצע בתמיסת מלח סגור את הפצע באמצעות 3-0 polyglactin 910, שכבה על ידי שכבה.

5. הליכים שלאחר הניתוח

  1. לסיים את ההרדמה ולהסיר את מסיכת ההרדמה לאחר בדיקת הנשימה הספונטנית של החיה. בדוק את התנאים של בעלי החיים לעתים קרובות עד שהוא מתאושש מהרדמה.
  2. השאר את החיה מופרדת מחיות אחרות עד שיחזור לתפקוד הנשימתי. התמיכה בנשימות ידנית, במידת הצורך. אל תחזיר את בעל החיים לקבוצה גדולה יותר עד להחלמה מלאה.
  3. בדקו את צריכת המזון והמים לאחר ההתאוששות מההרדמה וספקו תמיכה תזונתית מתאימה. ניהול משככי כאבים (למשל, בופרינורין 0.05 – 0.2 מ"ג/ק"ג תת-עורי 2x ביום במשך 3 ימים) ולבדוק סימנים של אי נוחות או כאב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

איור 1A מראה תמונה מייצגת של היפרפלזיה מוצלחת של אינטימיות ב 2 שבועות לאחר ניתוח אינטרפוזיציה הורידים (הפאנל העליון). הפאנל התחתון מציג את ההשפעות הטיפוליות של מיקרוארנה-145-שנטען פולי (חומצה לקטית-שיתוף-משותף) חלקיקי חלקיקים שהנחתה את היפרפלזיה השפעה (הפאנל התחתון). איור 1B מראה את השוואת היפרפלזיה של הקשר בין קבוצת הביקורת באמצעות שליטה מלוחים באגירה פוספט (PBS), שליטה מיקרוארנה (המשך מיר), ומיקרוארנה-145 (מיר-145) קבוצות. MicroRNAs היו טעונים פולי (לקטית-שיתוף חומצה גליקולית) חלקיקים. הטיפול עם מיקרוארנה-145 החליש את היפרפלזיה משמעותית. איור 2 מראה ההכתמים עבור קי-67, סמן תא מתרבים. פחות קי-67-תאים חיוביים נצפו בקבוצה מיר-145, המציינת שינוי פנוטיפ ב-VSMCs מהמצב ההתרבות הילדותית למדינת הקונקטילה הבוגרת.

Figure 1
איור 1: היפרפלזיה מוצלחת של אינטימיות של הורידים. (א) נציג Elastica ואן גיסון מכתים עבור דגימות שטופלו ב-PBS (הפאנלהעליון) ועם מיקרוארנה-145-שנטען פולי (חומצה לקטית-שיתוף) חלקיקי חלקיקים (פאנל תחתון). קנה מידה ברים = 500 μm. (ב) מתחם בתחום השליטה בקבוצת ה-PBS, שלוט בקבוצת מיקרואורנה (המשך-מיר) ובקבוצות מיקרוארנה-145 (מיר-145). MicroRNAs הם טעונים עם פולי (לקטית-שיתוף חומצה גליקולית) חלקיקים. ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות ניתוח חד כיוון של סטיה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: הפצת תאים. קי-67 מכתים (חום). קנה מידה ברים = 100 μm. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: סכימה פרוצדורלית. דנ א = חומצה דיאוקסיקלונימית; PLGA = פולי (חומצת חלב-co-החומצה הגליקולית); רנ א = חומצה ריבונוקלאית. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הפרוטוקול הנוכחי נועד לספק פלטפורמה ניסיונית כדי לבחון התערבויות מולקולריות או גנטיות שונות עבור VSMCs כדי לשלוט על הפנוטיפים מן ההתרבות למצב הקונקטילה, ולאחר מכן החליש את ההתקדמות של היפרפלזיה הvivo של הורידים ורידים. באמצעות מודל זה, הכנו בהצלחה היפרפלזיה לאחר שבועות שבועיים לאחר הניתוח (איור 1a) והצביע על הפוטנציאל התרפויטי של מיקרוארנה-145 לשלוט vsmc פנוטיפ26,27, אימות הפרוטוקול הנוכחי כמודל כדי לחקור עוד יותר את ההנחתה של היפרפלזיה הורידים של אינטימיות.

הארנב שלנו במודל היפרפלזיה שלנו מורכב משלושת השלבים העיקריים הבאים: 1) פציעה קטטר; 2) מיקום וריד לעורק הצוואר; ו-3) בסדר הסתעפות (איור 3). שתלי ורידים נפצעו עם מעבר קטטר בלון הוכחו להיות דאנדותל, ואת אינטימה הוכח להיות hyperplastic23,28. בפרוטוקול זה, אנו מחשיבים את שתלי הווריד שנפגעו קטטר כמו שתלי וריד saphenous כי הם לעתים קרובות בלחץ ומורחבים באופן ידני בהגדרות קליניות כגון כלילית או מעקף עורק היקפי. יתר על כן, הענף המרוחק לקדם היפרפלזיה של אינטימיות בשל קצב הזרימה מופחתת25. במודל הזרימה הנמוכה שדווחה, כאשר עורק הראש הפנימי וכל עורקי הראש החיצוניים, למעט הענף הנחות ביותר, הייתה משופרת יותר בהשוואה לזה שבמודל הזרימה הגבוהה, ללא הארכה של הסתעפות. לעומת זאת, הסניף המרוחק בפרוטוקול זה לא כולל הארכה של עורק הראש החיצוני כדי לפשט ולמזער את ההליכים, והתוספת הנוספת של עורק הראש החיצוני בפרוטוקול הנוכחי עלולה לגרום להתקדמות בלתי מעשית יותר.

הארנב הקיים מודלים היפרפלזיה של השפן פותחו כדי לרדוף אחר או לאחר או תוקף קליני. הדגם הראשוני מורכב רק. מיקום וריד בעורק21 לאחר מכן מספר שינויים נעשו, כולל פציעה קטטר או הסתעפות בתוך הענף, כדי להגדיל את היקף היפרפלזיה של אינטימיות23,25. לעומת זאת, כיוונו להקים מודל שאינו מהווה מרכיב קליני, שבו חולים עם סוכרת או מחלת עורק היקפי מציגים לעתים קרובות את המצב הירוד של העורק התחתון או הגפיים התחתונות. יתר על כן, שתלי וריד שתלים הם בדרך כלל מנופח באופן ידני באמצעות לחץ הידרוסטטי הגורם קילוף שורש של29. בהתחשב בגורמים אלה מרובים גרימת היפרפלזיה שלמה של אינטימיות, אימצנו את המודל מעורב הורידים מעורבת בשילוב עם שני הליכים נוספים, מחקה ניתוח מחדש.

הליך זה דורש ניתוח כירורגי על שכבות שטחיות יחסית של הגוף, והחתך הכירורגי מוגבל לאזור צוואר הרחם, מה שהופך אותו פחות פולשני לבעלי חיים, וכתוצאה מכך שיעור הישרדות גבוה יותר והקלה על התבוננות ארוכת טווח. האנסטוסים כירורגיים מבוצעים במפלס פני השטח של הגוף. זה מאפשר חוקרים שונים, לא רק מנתחים, כדי לבצע את ההליך. הצעד הקריטי היחיד יהיה הליך ההשקה המוזכר בשלב 4.4. סטיצ'ים לא מדויקים עלול לגרום ליצרות או חסימה באתר ההשקה. כאשר 8-0 תפרים פוליפרופילן נוצרים, שימוש בטלסקופים כירורגיים עם הגדלה של 2.5 x לפחות מומלץ. כפי שמתואר בדו ח אחר, כי התייחס ההיפרפלזיה של הארנב של מודל26, 10-0 תפרים עם הסיוע של מיקרוסקופים כוח 10x גם יהיה מועיל. לאחר השלמת המודל שלנו, שיעור הפנסיה שלנו של שתל הווריד הושתל ב 2 שבועות הפוסט היתה 90.9%. יתרון נוסף של המודל שלנו הוא עלות ההליך נמוך יחסית לעומת זה של ניסויים בבעלי חיים גדולים. זה מאפשר לחוקרים להגדיל את נפח ניסיוני לבצע מספר גדול יותר של התערבויות.

מודל מיקום הורידים הזה הוא רלוונטי יותר, קל לטיפול ובעלות נמוכה. זה יכול להיות מיושם על דגמי בעלי חיים גדולים יותר משמש למחקרים קליניים. למרות חזירי ומודלים cabg כלבים פותחו30,31,32, הם תובעניים מבחינה טכנית. מודל שמורכב מעמדת וריד הצוואר לבדו הוקמה33. לפיכך, ייתכן כי שני ההליכים של פציעה קטטר ולאחר הסתעפות הסניף הינו בנוסף מבוצע כחוקי יותר.

אפשרות נוספת היא ליישם את המודל שלנו למודל ורידי העכבר הפנימי. מודל דיווח מיקום ורידי העכבר שדווח אימצה טכניקת החפתים בדרישה מבחינה טכנית כדי לעקוף השקה ישיר34. בשדה של מחלת ורידים שתל, מודלים ניסוי העכבר, כמו גם מודלים בעלי חיים גדולים יותר בשימוש נפוץ35. אלה כוללים מודלים של היפרפלזיה מיני של מודלים ורידים השתל atheroma36. טכניקות המעורבות הכנה של מודלים של היפרפלזיה שלמה בעכברים כוללים לקשר עורק הראש37, פגיעה בחוט38, מיקום הווריד, ואת פגיעת צווארון39. בשתל וריד מודלים atheroma, עכברים ששונו גנטית משמשים בדרך כלל מודלים ניסוי העכבר, בניגוד מודלים בעלי חיים גדולים יותר. מודל מעורב בין מיקום ורידים עם הקשר העורק הראשי בעכברים ששונו גנטית יהיה רלוונטי יותר קלינית.

הגבלה של ההליך הנוכחי היא כי דפוס הזרימה באתר של הווריד הפנימי אינו זהה לאלה של שתלי הווריד בניתוחים אנושיים. בפרט, זרימת הדם של שתלי הווריד על CABG מסופק בשלב דיאסטולי, שבו דפוס הזרימה שונה מזה בשלב סיסטולי. מגבלה נוספת היא כי הקמתה של מודלים בעלי חיים לכידה של האטיולוגיה של איסכמיה בתיווך על ידי טרשת עורקים בבני אדם הוא מאתגר. השימוש בבעלי חיים מהונדסים גנטית עם חילוף חומרים לקוי של השומנים או על דיאטה עתירת שומן עשוי לסייע להתגבר על הגבלה זו בעתיד.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

עבודה זו נתמכת על ידי מענקי מחקר ממשרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה, יפן (25462136).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Causes of death, 2000-2016, Global Health Estimates (GHE). World Health Organization (WHO). , Available from: https://www.who.int/healthinfo/global_burden_disease/estimates/en/ (2019).
  2. Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2019 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 139 (10), 56 (2019).
  3. Norgren, L., et al. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). Journal of Vascular Surgery. 45, Suppl S 5-67 (2007).
  4. Caliskan, E., et al. Saphenous vein grafts in contemporary coronary artery bypass graft surgery. Nature Reviews: Cardiology. , (2020).
  5. Goldman, S., et al. Long-term patency of saphenous vein and left internal mammary artery grafts after coronary artery bypass surgery: results from a Department of Veterans Affairs Cooperative Study. Journal of the American College of Cardiology. 44 (11), 2149-2156 (2004).
  6. Muto, A., Model, L., Ziegler, K., Eghbalieh, S. D., Dardik, A. Mechanisms of vein graft adaptation to the arterial circulation: insights into the neointimal algorithm and management strategies. Circulation Journal. 74 (8), 1501-1512 (2010).
  7. Motwani, J. G., Topol, E. J. Aortocoronary saphenous vein graft disease: pathogenesis, predisposition, and prevention. Circulation. 97 (9), 916-931 (1998).
  8. Schachner, T. Pharmacologic inhibition of vein graft neointimal hyperplasia. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 131 (5), 1065-1072 (2006).
  9. Kulik, A., et al. Secondary prevention after coronary artery graft surgery: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 131 (10), 927-964 (2015).
  10. Gerhard-Herman, M. D., et al. 2016 AHA/ACC Guideline on the Management of Patients With Lower Extremity Peripheral Artery Disease: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 135 (12), 686-725 (2017).
  11. Aboyans, V., et al. 2017 ESC Guidelines on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases, in collaboration with the European Society for Vascular Surgery (ESVS): Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteries Endorsed by: the European Stroke Organization (ESO) The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Peripheral Arterial Diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and of the European Society for Vascular Surgery (ESVS). European Heart Journal. 39 (9), 763-816 (2018).
  12. Neumann, F. J., et al. 2018 ESC/EACTS Guidelines on myocardial revascularization. European Heart Journal. 40 (2), 87-165 (2019).
  13. Alexander, J. H., et al. Efficacy and safety of edifoligide, an E2F transcription factor decoy, for prevention of vein graft failure following coronary artery bypass graft surgery: PREVENT IV: a randomized controlled trial. Journal of the American Medical Association. 294 (19), 2446-2454 (2005).
  14. Carrel, A., Guthrie, C. C. Uniterminal and biterminal venous transplantations. Surgery, Gynecology and Obstetrics. 2 (3), 266-286 (1906).
  15. Nabatoff, R. A., Touroff, A. S. The maximal-size vein graft feasible in the replacement of experimental aortic defects, long term observations concerning the function and ultimate fate of the graft. Bulletin of the New York Academy of Medicine. 28 (9), 616 (1952).
  16. Kanar, E. A., et al. Experimental vascular grafts. I. The effects of dicetyl phosphate on venous autografts implanted in the thoracic aorta of growing pigs: a preliminary report. Annals of Surgery. 138 (1), 73-81 (1953).
  17. Jones, T. I., Dale, W. A. Study of peripheral autogenous vein grafts. AMA Archives of Surgery. 76 (2), 294-306 (1958).
  18. Stehbens, W. E. Experimental production of aneurysms by microvascular surgery in rabbits. Vascular Surgery. 7 (3), 165-175 (1973).
  19. Bannister, C. M., Mundy, L. A., Mundy, J. E. Fate of small diameter cervical veins grafted into the common carotid arteries of growing rabbits. Journal of Neurosurgery. 46 (1), 72-77 (1977).
  20. Bergmann, M., Walther, N. Ultrastructural changes of venous autologous bypass grafts in rabbits: correlation of patency and development. Basic Research in Cardiology. 77 (6), 682-694 (1982).
  21. Murday, A. J., et al. Intimal hyperplasia in arterial autogenous vein grafts: a new animal model. Cardiovascular Research. 17 (8), 446-451 (1983).
  22. Quist, W. C., LoGerfo, F. W. Prevention of smooth muscle cell phenotypic modulation in vein grafts: a histomorphometric. Journal of Vascular Surgery. 16 (2), 225-231 (1992).
  23. Davies, M. G., Dalen, H., Svendsen, E., Hagan, P. O. Influence of perioperative catheter injury on the long-term vein graft function and morphology. Journal of Surgical Research. 66 (2), 109-114 (1996).
  24. Davies, M. G., Dalen, H., Svendsen, E., Hagan, P. O. Balloon catheter injury and vein graft morphology and function. Annals of Vascular Surgery. 10 (5), 429-442 (1996).
  25. Jiang, Z., et al. A novel vein grat model: adaptation to differential flow environments. American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. 286 (1), 240-245 (2004).
  26. Ohnaka, M., et al. Effect of microRNA-145 to prevent vein graft disease in rabbits by regulation of smooth muscle cell phenotype. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (2), 676-682 (2014).
  27. Nishio, H., et al. MicroRNA-145-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) nanoparticles attenuate venous intimal hyperplasia in a rabbit model. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 157 (6), 2242-2251 (2019).
  28. Ohno, N., et al. Accelerated reendothelialization with suppressed thrombogenic property and neointimal hyperplasia of rabbit jugular vein grafts by adenovirus-mediated gene transfer of C-type natriuretic peptide. Circulation. 105 (14), 1623-1626 (2002).
  29. Osgood, M. J., et al. Surgical vein graft preparation promotes cellular dysfunction, oxydative stress, and intimal hyperplasia in human saphenous vein. Journal of Vascular Surgery. 60 (1), 202-211 (2014).
  30. Shintani, T., et al. Intraoperative transfection of vein grafts with the NFkappaB decoy in a canine aortocoronary bypass model: a strategy to attenuate intimal hyperplasia. Annals of Thoracic Surgery. 74 (4), 1132-1137 (2002).
  31. Petrofski, J. A., et al. Gene delivery to aortocoronary saphenous vein grafts in a large animal model of intimal hyperplasia. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 127 (1), 27-33 (2004).
  32. Steger, C. M., et al. Neointimal hyperplasia in a porcine model of vein graft disease: comparison between organ culture and coronary artery bypass grafting. European Surgery. 43 (3), 174-180 (2011).
  33. Thim, T., et al. Oversized vein grafts develop advanced atherosclerosis in hypercholesterolemic minipigs. BMC Cardiovascular Disorders. 12 (24), (2012).
  34. Zou, Y., et al. Mouse model of venous bypass graft arteriosclerosis. American Journal of Pathology. 153 (4), 1301-1310 (1998).
  35. de Vries, M. R., Simons, K. H., Jukema, J. W., Braun, J., Quax, P. H. Vein graft failure: from pathophysiology to clinical outcomes. Nature Reviews Cardiology. 13 (8), 451-470 (2016).
  36. Dietrich, H., et al. Rapid development of vein graft atheroma in ApoE-deficient mice. American Journal of Pathology. 157 (2), 659-669 (2000).
  37. Kumar, A., Lindner, V. Remodeling with neointima formation in the mouse carotid artery after cessation of blood flow. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 17 (10), 2238-2244 (1997).
  38. Lindner, V., Fingerie, J., Reidy, M. A. Mouse model of arterial injury. Circulation Research. 73 (5), 792-796 (1993).
  39. Moroi, M., et al. Interaction of genetic deficiency of endothelial nitric oxide, gender, and pregnancy in vascular response to injury in mice. Journal of Clinical Investigation. 101 (6), 1225-1232 (1998).

Tags

רפואה סוגיה 159 מודל בעלי חיים ניסיוני ארנב היפרפלזיה של הורידים ורידי ניתוח מחדש שתלי וריד תא שריר חלק
ורידי ארנב מודל האינטרפוזיציה מחקה ניתוח מחדש באמצעות שתלי וריד כדי להעריך את היפרפלזיה באמצעות לחץ דם עורקי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nishio, H., Minatoya, K., Masumoto,More

Nishio, H., Minatoya, K., Masumoto, H. A Rabbit Venous Interposition Model Mimicking Revascularization Surgery using Vein Grafts to Assess Intimal Hyperplasia under Arterial Blood Pressure. J. Vis. Exp. (159), e60931, doi:10.3791/60931 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter