Waiting
Login processing...

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

Medicine

نموذج الوذمة اللمفاوية ذيل مورين

Published: February 10, 2021 doi: 10.3791/61848
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1, 1
1Department of Surgery, Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering, Indiana University School of Medicine
* These authors contributed equally

Summary

الوذمة اللمفاوية هي تورم الأطراف الناجم عن الخلل اللمفاوي. نحن نصف نموذج ذيل مورين المزمن للوذمة اللمفاوية والاستخدام الجديد لتكنولوجيا نقل الأنسجة النانوية (TNT) لتسليم البضائع الوراثية إلى الذيل.

Abstract

الوذمة اللمفاوية هي تورم الأطراف الناجم عن الخلل اللمفاوي. يكبر الطرف المصاب بسبب تراكم السوائل والدهون والتليف. لا يوجد علاج لهذا المرض. وقد استخدم نموذج ذيل الماوس الذي يستخدم استئصال الجلد سمك كامل التنسيق بالقرب من قاعدة الذيل، مما أدى إلى تورم الذيل، لدراسة الوذمة اللمفاوية. ومع ذلك، قد يؤدي هذا النموذج في الأوعية الدموية وتشمل وما يترتب على ذلك نخر الذيل وتورم الذيل في وقت مبكر القرار، والحد من قابليتها للترجمة السريرية. نموذج الوذمة اللمفاوية ذيل مورين المزمن يحفز وذمة لمفاوية مستمرة على مدى 15 أسبوعا وتشويش موثوق بها إلى الذيل. وتشمل التحسينات التقليدية نموذج الوذمة اللمفاوية ذيل مورين 1) دقيقة الختان الكامل سمك ولقطة اللمفاوية باستخدام المجهر الجراحي، 2) تأكيد التشوه الشرياني الوريدي بعد العملية باستخدام بقع ليزر عالية الدقة، و 3) التقييم الوظيفي باستخدام الأخضر indocyanine بالقرب من الأشعة تحت الحمراء الليزر اللمفاوي. كما نستخدم تكنولوجيا نقل الأنسجة النانوية (TNT) للرواية غير الفيروسية ، والتسليم عبر الجلد ، والتنسيق للشحن الجيني إلى الأوعية الدموية ذيل الماوس.

Introduction

الوذمة اللمفاوية هي تورم الأطراف الناجم عن الخلل اللمفاوي. الطرف المصاب يتضخم بسبب تراكم السوائل ، الدهنية ، والتليف1. الوذمة اللمفاوية يصيب 250 مليون شخص في جميع أنحاء العالم2،3،4. وتشير التقديرات إلى أن 20-40٪ من المرضى الذين يخضعون لعلاج الأورام الخبيثة الصلبة، مثل سرطان الثدي، سرطان الجلد، أمراض النساء / الأورام البولية، أو الساركوماس، تطوير الوذمة اللمفاوية2،4،5. وتشمل المراضة من الوذمة اللمفاوية الالتهابات المتكررة، والألم، والتشوه6. لا يوجد علاج لهذا المرض التقدمي مدى الحياة. العلاجات الحالية هي فاريابي فعالة7 وتشمل الضغط، والعلاج الاحتقاني الكامل من قبل المعالجين الطبيعيين، والإجراءات الطاردة، والعمليات الجراحية الدقيقة، بما في ذلك نقل العقدة الليمفاوية الوعائية وتجاوزاللمفاوية 7،8،9،10،11،12،13،14. لم يتم اكتشاف العلاج المثالي للوذمة اللمفاوية بعد.

كانت دراسة آلية وعلاج الوذمة اللمفاوية محدودة. هناك متوسط تأخر بداية سنة واحدة بعد الإصابة اللمفاوية15،16 ومعظم الأفراد الذين يعانون من إهانة iatrogenic مع الإشعاع والجراحة لا تتطور الوذمة اللمفاوية4،6،17. على الرغم من أن النماذج الحيوانية الكبيرة ، بما في ذلك الأغنام والأغنام والخنازير قد وصفت18،19،20، فإن نموذج ذيل الماوس كان الأكثر تطبيقا على نطاق واسع بسبب السهولة والتكلفة والتكرار. نماذج الماوس للتحقيق في الوذمة اللمفاوية تشمل نموذج الذيل، الخناق السم التوسط الاستئصال اللمفاوي، وتشريح العقدة الليمفاوية الإبطية أو popliteal21،22،23،24،25،26. معظم نماذج الذيل استخدام التنسيق، وسمك كامل الجلد الختان مع لقطة القناة اللمفاوية التي يتم تنفيذها بالقرب من قاعدة الذيل22،مما أدى إلى تورم الذيل والميزات النسيجية مماثلة لذمة لمفاوية الإنسان24،27،28،29. ومع ذلك، فإن نموذج ذيل مورين القياسية عادة ما يحل عفوية في عدد قليل من 20 يوما ويرافقه نخر الذيل الدوري30. يمتد نموذج ذيل فأر الوذمة اللمفاوية إلى وذمة لمفاوية مستمرة إلى ما بعد 15 أسبوعا ، ويوضح ال وباتنسيان الشرياني الوريدي المؤكد ، ويسمح بتقييم الخلل اللمفاوي الوظيفي.

نموذج ذيل مورين من الوذمة اللمفاوية يسمح لتقييم العلاجات الجديدة لعلاج الوذمة اللمفاوية. وقد استخدمت الاستراتيجيات القائمة على الجينات في نموذج الماوس بوساطة ناقلات الفيروسية31،32. كما نستخدم تقنية نقل نانوية جديدة للأنسجة (TNT) لتوصيل البضائع الوراثية إلى ذيل الماوس اللمفاوي. يسهل TNT تسليم الجينات المباشرة عبر الجلد باستخدام رقاقة مع قنوات نانوية في مجال كهربائي سريع التركيز33،34،35،36. ويشمل النموذج استخدام TNT2.0 للسماح بتوصيل الجينات البؤرية للعلاجات الجينية المحتملة إلى موقع الإصابة اللمفاوية لذيل الماوس35.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ويتبع البروتوكول المبادئ التوجيهية للجنة أخلاقيات البحوث الحيوانية التابعة للمؤسسة. تمت الموافقة على جميع التجارب على الحيوانات من قبل كلية الطب في جامعة إنديانا لجنة الرعاية والاستخدام المؤسسية للحيوانات. تم إيواء الحيوانات تحت دورة ضوء الظلام لمدة 12 ساعة مع الغذاء والماء الإعلانية libitum.

1. اضطراب الجراحية من الماوس الذيل اللمفاويات

  1. استخدم فئران C57BL/6 التي يبلغ عمرها ثمانية أسابيع من التوزيع المتساوي للجنسين.
  2. ضع فأرا تحت التخدير العام في غرفة تعريفية مع 3-4٪ isoflurane في الأكسجين بنسبة 100٪ يليه تخدير الصيانة بنسبة 1-3٪ أثناء الإجراء.
  3. إدارة 0.5 ملغم/كغ الإفراج المستمر (ريال) البوبرينورفين تحت الجلد للسيطرة على الألم.
    ملاحظة: أدوية مسكنة إضافية تدار بعد العملية: كاربروفين مرة واحدة كل 24 ساعة لمدة 48 ساعة على الأقل وBupivacaine مرة واحدة إما بعد إجراء الشق أو قبل إغلاق الشق، وتطبيقها عن طريق نازف على حواف الجلد (يستمر حتى 4 - 6 ساعة).
  4. وضع الماوس الظهري والإعدادية الذيل مع الكحول isopropyl 70٪.
  5. قياس قطر الذيل قبل الإجراء في زيادات 5 ملم ابتداء من 20 ملم من قاعدة الذيل باستخدام الفرجار. سيتم استخدام هذه القياسات لحساب حجم باستخدام المعادلة المخروطية المبتورة37.
  6. وضع علامة على 3 مم الختان محيطي على الذيل 20 ملم من القاعدة.
  7. إجراء استئصال الجلد بدقة 3 مم كامل السمك مع شفرة جراحية معقمة (حجم 15)، وترك جميع الأوعية الكامنة سليمة تحت التكبير المجهري الجراحي. قطع علامة محيطية متفوقة (20 ملم من قاعدة الذيل) أولا من خلال الأدمة تليها شق سمك كامل محيطي 3 ملم distlal إلى الشق الأول.
    1. جعل عمودي كامل سمك شق عمودي لربط شقين. استخدام بيك اب غرامة مسنن لفهم حافة الرائدة واستخدام microscissors لتشريح بعناية عميقة داخل الطائرة الوعائية إلى الأدمة وسطحية إلى adventitia الوريد.
  8. حقن 0.1 مل من الأزرق اليوسلفان (1٪) تحت الجلد قريبة إلى غيض من الذيل.
  9. تحديد القناتين اللمفاويتين المجاورتين لأوردة الذيل الجانبي تحت المجهر الجراحي. سوف تظهر اللمفاويات الزرقاء بسبب حقن الايسولفان. تحويل اللمفاويات باستخدام مقص جراحة دقيقة مستقيمة. استخدم المقص لتشريح الطائرة بعناية بين الوريد الجانبي واللمفاوي. ثم تمرير غيض من شفرة مقص واحد بين الأوعية اللمفاوية والوريد الجانبي وإغلاق ريش لتحويض الأوعية اللمفاوية.
  10. فستان جرح الذيل مع العقيمة أتباع خلع الملابس واضحة. تحقق من الشقوق بعد العملية يوميا للتأكد من أنها غير مصابة أو نزيف وتوفير الرعاية الجرح لمدة 2 أسابيع.
  11. منزل الحيوانات بشكل مبتسر لمنع أي إصابة أخرى في الذيل ومنع الحيوانات من عض بعضها البعض ، مما يؤدي إلى مضاعفات جراحية.

2. تقييم الذيل الأوعية الدموية مع الليزر بقع التصوير على النقيض

  1. تخدير الماوس كما في الخطوة 1.2.
  2. لاستخدام التصوير على تباين بقع الليزر لتصور الأوعية الدموية الذيل، تعيين العرض إلى 0.8 سم، الارتفاع إلى 1.8 سم، كثافة نقطة إلى عالية، معدل الإطار إلى 44 صورة / ثانية، والوقت إلى 30 ثانية، والصورة الملونة إلى 1 لكل 10 ثانية.
  3. تقييم التشوه الوريدي والشرياني للباتينسي. ومن الناحية النوعية، ينبغي تصور استمرارية التدفق.

3. تقييم اللمفاوي وظيفية مع قرب الأشعة تحت الحمراء تصوير الأوعية بالليزر

  1. تخدير الحيوان كما هو الحال في الخطوة 1.2
  2. إعادة تشكيل اللون الأخضر الدوكوسياني (ICG) (25 ملغم/10 مل) وإدارة 0.1 مل تحت الجلد في ذيل الماوس البعيدة بالقرب من الطرف.
  3. تعتيم أضواء الغرفة. ضع تصوير الأوعية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء القريب في إعداد التخزين المؤقت يليه التقاط مباشر.

4. التوصيل البؤري للشحنات الحمضية النووية إلى ذيل الماوس باستخدام TNT

  1. تخدير الحيوان كما هو الحال في الخطوة 1.2.
  2. تقشير ذيل الماوس باستخدام كريم تقشير الجلد الموضعي.
  3. تزج ذيل الماوس في محلول كولاجيناز (10 ملغ / مل) في 37 درجة مئوية لمدة 5 دقائق.
  4. تحميل الحمض النووي في خزان رقاقة TNT2.0 35.
  5. ضع جهاز رقاقة السيليكون TNT2.0 على الموقع البؤري المطلوب للتسليم على الذيل مع النانونيدلز في اتصال مع الذيل.
  6. ضع مسبار كهربائي إيجابي في الخزان. إرفاق التحقيق السلبي إلى إبرة 30 G وإدراج الإبرة تحت الجلد في الذيل إلى موقع التسليم.
  7. تطبيق التحفيز الكهربائي نبض الموجة المربعة (10 × 10 نبضات مللي ثانية، 250 V، 10 mA).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

تظهر تقنية نموذج ذيل الماوس للوذمة اللمفاوية المستدامة في الشكل 1. يعرض الشكل التشريح ذي الصلة لنموذج ذيل الماوس. يوضح الشكل 2 التورم التدريجي والوذمة اللمفاوية المستمرة المستمرة في ذيل الماوس بعد تحريض الوذمة اللمفاوية. حجم ذيل الماوس، كما تحسب من قبل المعادلة مخروط مبتورة، قمم في الأسبوع 4 والهضاب إلى الأسبوع 6 تليها التحسن التدريجي الذي يستمر إلى الأسبوع 15. يمكن استخدام حجم الذيل كمتغير نتيجة لتقييم تأثير التدخلات العلاجية للوذمة اللمفاوية في النموذج. في الشكل 3، يمكن ملاحظة بقع ليزر عالية الدقة لتقييم الرضفة الوعائية الذيل. وهذا يضيف صرامة إلى النموذج لضمان أن يكون الخلل اللمفاوي ثانويا بدلا من الإصابة الوريدية. يمكن أن يترجم تأثير التدخلات بعد ذلك إلى علاج الوذمة اللمفاوية بثقة أكبر. ويبين الشكل 4 تقييما وظيفيا لللمفاوية يتم عن طريق تصوير الأوعية اللمفاوية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء القريب. هذا المتغير نتيجة إضافية يسمح لتأثير اللمفاوي وظيفية من التدخلات. ويبين الشكل 5 التسليم البؤري للشحنات الوراثية عبر الجلد في موقع الجراحة باستخدام تكنولوجيا نقل الأنسجة النانوية (TNT2.0). TNT2.0 يسهل نقطة تقديم الرعاية من العلاجات القائمة على الجينات المرشح المحتمل في هذا النموذج الوذمة اللمفاوية.

Figure 1
الشكل 1: نموذج ذيل الماوس للوذمة اللمفاوية المستمرة. (A) يتم إجراء استئصال الجلد كامل السمك بعرض 3 مم على ذيل مورين 20 مم من القاعدة تحت منظار الميكرسكوب الجراحي. يتم الحرص على الحفاظ على الأوعية الدموية. (B) تخطيطي للمقطع العرضي لذيل الماوس. DV = الوريد الظهري ، LV = الأوردة الجانبية ، A = الشريان المسدي البطني ، CV = الفقرات الصوتية ، T = الوتر والعضلات ، تظهر الأسهم الصفراء اللمفاويات. (ج) بعد إدارة الأزرق isosulfan في طرف الذيل لترجمة اللمفاويات، واللمفاوية (السهم الأصفر) يحمل اللون الأزرق. تتعطل اللمفاويات مع الحفاظ على الأوردة الجانبية المجاورة (السهم الأبيض). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: تورم التدريجي للنموذج الماوس الذيل اللمفاوي. (أ) بعد استئصال الجلد كامل السمك والتحواث اللمفاوي, ذيل الماوس معارض تورم التدريجي الذي يستمر على مدى 15 أسابيع. القوس يدل على 20 ملم من قاعدة الذيل إلى بداية استئصال الجلد كامل سمك الجراحية. (B-C) القياس الكمي للتغير في حجم الذيل على مدى 15 أسبوعا ممثلة ك (B) رسوم بيانية شريطية ، كل نقطة تمثل حيوانا ، n = 15 ، أو ك (C) الرسم البياني الخطي. البيانات الممثلة ± SEM. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: عالية الدقة الليزر بقعة التصوير على النقيض من تأكيد تغلغل ذيل الماوس في نموذج ذيل الماوس الوذمة اللمفاوية. يستخدم بقع الليزر لتقييم الأوعية الدموية ذيل الماوس بعد الجراحة للتحقق من صحة تورم المسببات اللمفاوية وتقليل نخر الذيل. (أ) ذيل فأر مع الأوردة الجانبية المصابة (السهم الأسود) التي تم الكشف عنها بواسطة بقع الليزر. (ب) سليمة الوريد الذيل الجانبي (السهم الأسود) بعد جراحة الوذمة اللمفاوية الكشف عن طريق بقع الليزر. (ن = 5) القرار 0.02 ملم؛ شريط مرمزة اللون يشير إلى التغلغل (الأزرق: منخفض، أحمر: مرتفع) كما تقاس في وحدات النسبية التعسفي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4:تقييم وظيفة اللمفاوية باستخدام بالقرب من الأشعة تحت الحمراء ليزر lymphangioraphy في نموذج ذيل الماوس. إندوسيانين الأخضر (ICG) حقن في غيض من ذيل الماوس يؤهل إلى اللمفاويات. قبل الجراحة ، واللمفاوية سليمة على طول ذيل الماوس. بعد الجراحة ، لا يوجد عبور ICG خارج الموقع الجراحي ، مما يؤكد أن التورم ناجم عن خلل في اللمفاوية. السهم الأصفر يشير إلى قاعدة الذيل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5:التوصيل البؤري للشحنات الوراثية باستخدام تكنولوجيا نقل الأنسجة النانوية (TNT). (أ)توضيح تسليم مادة تي إن تي. (ب)يتم تحميل البلازميدات في خزان TNT2.0. يتم توصيل المسابير الكهربائية الإيجابية والسلبية ويتم تسليم تحفيز كهربائي قصير لنبض الموجة المربعة (نبضات 10 × 10 مللي ثانية ، 250 V ، 10 mA) ، مما يسهل الاتصال ، غير الفيروسي ، العدوى عبر الجلد. (ج)كفاءة تسليم البضائع الوراثية باستخدام TNT2.0 كما لوحظ من خلال الفلورسين أميديت (FAM) المسمى تسليم الحمض النووي إلى ذيل مورين. تم تقسيم ذيول الماوس بعد يومين من علاج TNT وتقييمها من خلال المجهر الفلوري. خطوط منقط أبيض تشير إلى ظهارة الجلد من ذيل مورين. تشير الأسهم البيضاء إلى الحمض النووي المسمى FAM. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يتم تصنيف الوذمة اللمفاوية كإصابة أولية (خلقية) أو ثانوية (اللمفاوية الياتروجينية)38،39. الوذمة اللمفاوية الثانوية تضم 99٪ من الحالات39. الوذمة اللمفاوية الثانوية هي الأكثر شيوعا بسبب العدوى (داء الفيلاريات) أو علاج ما بعد الأورام مع استئصال اللمفاويات أو الإشعاع4،39. نموذج حيواني تحويلي يشكل تحديا للوذمة اللمفاوية الثانوية ، حيث أن 70٪ من الحيوانات المعالجة بالجغر اللمفاوي والإشعاع لا تكتسب الوذمة اللمفاوية2،16. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر الوذمة اللمفاوية الظاهرية إصابة متأخرة (سنة واحدة) بعد اللمفاوية. نموذج ذيل الماوس من الوذمة اللمفاوية يتغلب على هذه العقبات، كما جميع الفئران التي تمر الختان اللمفاوي الذيل البؤري يحمل وذمة لمفاوية في غضون أيام بعد الإجراء21،23. يتم تنفيذ استئصال كامل السماكة تحت الجلد تحت التصور مع المجهر الجراحي مما يسمح بتحديد نهائي لطائرة الأنسجة بين عروق الذيل والأنسجة تحت الجلد وتسهيل الحفاظ على الأوعية. لقد ربطنا القناة اللمفاوية سابقا بخياطة النايلون ، ولكن بما أنه يمكن تحريض الوذمة اللمفاوية المستمرة مع نقل القناة اللمفاوية فقط ، يجب اعتبار الربط غير ضروري. القناتان اللمفاويتان الجانبيتان في ذيل الماوس على مقربة من عروق الذيل الجانبي. من الناحية النسيجية ، يعرض الذيل المتورم الالتهاب ، احتباس السوائل الخلالي ، الترسب الدهني ، والتليف ، على غرار الوذمة اللمفاوية السريرية24،27،28،40.

أحد عثرات هذا النموذج هو خطر الإصابة بالأوردة الجانبية والشرايين. يمكن أن يؤدي إجراء العملية على استئصال الجلد بسمك كامل باستخدام تكبير اللوب إلى نزيف وريدي غير مقصود أثناء التشريح. ختان دقيق تحت تكبير مجسمة عالية يسهل دقة أكبر للبقاء داخل الطائرة الأوعية الدموية بين السفينة adventitia وطبقة تحت الجلد. صعوبة أخرى هي أن نخر الذيل يحدث مع تردد يصل إلى 30٪30، حيث تزيد إصابة السفينة بشكل كبير من خطر نخر الذيل. النموذج يهمش نخر الذيل مع (1) استخدام المجهر الجراحي لتشريح دقيق و (2) تأكيد باتنسي السفينة عن طريق التصوير بقع الليزر41. إذا تم تحديد إصابة الأوعية الدموية ، يجب إزالة الحيوان من الدراسة. وقد استخدم محققون آخرون حقن المجهرية داخل القلب لتقييم التشوه الشرياني22. يسمح التصوير بالليزر بالتصوير الكمي حركية تدفق الدم في الأوردة بالإضافة إلى الشرايين41. هذه التقنية طفيفة التوغل يمكن أن توفر بيانات دقيقة عن التخبط الدقيق. 41

ويستخدم حجم الذيل كمتغير النتيجة الظاهري للنموذج. كما يستخدم تقييم الوظيفة اللمفاوية للذيل في النموذج لتقييم التأثير التجريبي. نحن نستخدم بالقرب من الأشعة تحت الحمراء الليزر اللمفاوي لتقييم وظيفة اللمفاوية في ذيل الماوس. هذا يتصور مباشرة تدفق اللمفاوية في الوقت الحقيقي في الحيوان الحي. ICG الليزر اللمفاوية يستخدم أيضا سريريا خلال العمليات اللمفاوية المجهرية threapeutic مثل الذبح اللمفي لذلك يترجم جيدا10. سريريا ، وهذا يسهل رسم الخرائط اللمفاوية الاستبطان وتحديد الأوعية اللمفاوية المستهدفة لربطها في الأوردة في التشريح اللمفاوي لعلاج الوذمة اللمفاوية7،10. أحد عثرات استخدام تصوير الأوعية اللمفاوية بالليزر ICG هو السهولة التي يمكن أن يصبح بها ذيل الماوس والمواد الأخرى مغلفة ب ICG ، مما يؤدي إلى فلور غير مطيفي ويعوق التصور السليم لللمفاويات. لذلك، نقوم بتغيير القفازات مباشرة بعد التعامل مع ICG وإدارتها لتقليل هذا الخطر.

تم تطوير TNT في البداية في إعادة برمجة الأنسجة الحية33. ويستخدم كمنصة لنقل الجينات، على نطاق أوسع بما في ذلك إنقاذ اعتلال الأعصاب المحيطية السكري وإصلاح الأعصاب المسحوقة34،36 ويستخدم ثلاثة مكونات أساسية: (1) رقاقة نانوية من السيليكون لنقل الجينات القائمة على النانو. (2) شحنة حمض النيوكليك (البلازميدات مع ORF أو siRNAs)؛ و (3) إمدادات الطاقة القياسية. يسهل TNT تسليم الجينات المباشرة عبر الجلد وغير الفيروسية مع مجال كهربائي سريع التركيز. وقد تم استخدامه لتقليل نقص التروية في الأطراف عن طريق زيادة الأوعية الدموية الجديدة في نموذج الماوس33. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام TNT2.0 لتسمية exosomes موقع الجرح35. استخدام TNT في نموذج الوذمة اللمفاوية ذيل الماوس يوفر مستقبلا مثيرا لتقديم العلاجات القائمة على الجينات.

وقد تم تقييد ترجمة لنموذج الوذمة اللمفاوية ذيل الماوس القرار العفوي للوذمة اللمفاوية21،22، كما يحل تورم الذيل بعد 20-30 يوما في بعض النماذج التجريبية21. في النموذج، حجم تورم الذيل، كما تقاس المعادلة المخروطية المبتورة37شائعة الاستخدام، وقد تم الحفاظ على 15 أسبوعا دون عرض القرار. ربما تحسينات تقنية قد تعظيم استمرار الوذمة اللمفاوية. وتشمل تعديلات التقنية التشريح الكامل تحت التكبير المجهري ، وتقييم بقع الليزر من الأوعية الدموية الذيل لضمان صرامة للأصل اللمفاوي للوذمة اللمفاوية ، والتقييم الوظيفي مع تصوير الأوعية الليمفاوية بالليزر ICG ، وTNT2.0 لتسليم الجينات العلاجية. نموذج ذيل الماوس المعدلة من الوذمة اللمفاوية هو نموذج حيواني قابل للاستنساخ وقابل للترجمة سريريا من الوذمة اللمفاوية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ولا يوجد بين أصحاب البلاغ تضارب في المصالح.

Acknowledgments

تم دعم هذا العمل من خلال تمويل المنح المقدم من الجمعية الأمريكية لجراحي التجميل الأكاديمية ووزارة الدفاع W81XWH2110135   إلى AHH. منحة مؤسسة تعليم وبحوث الجراحة التجميلية ل MS. NIH U01DK119099 وR01NS042617 وR01DK125835 إلى CKS.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tegaderm Film 1626W
Surgical Microscope Leica, Wetzlar, Germany MSV266
Adherent Dressing (Tegaderm) 3M, St. Paul, Minn. 1626W
Laser speckle (Pericam PSI System ) Perimed AB, Stockholm, Sweden) PSIZ
Near-infrared laser (LUNA) Stryker (Formerly Novadaq Technologies, Toronto, Canada) LU3000
C57BL/6 mice Jackson Laboratories 000664
Micro-Adson Forceps - 1x2 Teeth Fine Science Tools (USA) Inc. 11019-12
V-Hook Fine Science Tools (USA) Inc. 18052-12
Scalpel SS NO15 Fischer Scientific 29556
Disposable Needle 30GX1 Fischer Scientific 305128
Operating Scissors Fischer Scientific 12-460-796
Surgi-Or Jeweler's Forceps, Sklar 4-1/2 in Fischer Scientific 50-118-4255
Spring Scissors - Straight/Sharp-Sharp/8mm Cutting Edge Fine Science Tools (USA) Inc. 15024-10
Cardiogreen Sigma I2633-25MG
IsosulfanBlue (Lymphazurin)  50 mg/5ml Mylan 67457-220-05

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kataru, R. P., et al. Fibrosis and secondary lymphedema: chicken or egg. Translation Research. 209, 68-76 (2019).
  2. Brayton, K. M., et al. Lymphedema prevalence and treatment benefits in cancer: impact of a therapeutic intervention on health outcomes and costs. PLoS One. 9 (12), 114597 (2014).
  3. Mendoza, N., Li, A., Gill, A., Tyring, S. Filariasis: diagnosis and treatment. Dermatology and Therapy. 22 (6), 475-490 (2009).
  4. Rockson, S. G., Rivera, K. K. Estimating the population burden of lymphedema. Annals of the New York Academy of Sciences. 1131, 147-154 (2008).
  5. Soran, A., et al. Breast cancer-related lymphedema--what are the significant predictors and how they affect the severity of lymphedema. Breast Journal. 12 (6), 536-543 (2006).
  6. Hayes, S. C., et al. Upper-body morbidity after breast cancer: incidence and evidence for evaluation, prevention, and management within a prospective surveillance model of care. Cancer. 118, 8 Suppl 2237-2249 (2012).
  7. Carl, H. M., et al. Systematic Review of the Surgical Treatment of Extremity Lymphedema. Journal of Reconstructive Microsurgery. 33 (6), 412-425 (2017).
  8. Garza, R., Skoracki, R., Hock, K., Povoski, S. P. A comprehensive overview on the surgical management of secondary lymphedema of the upper and lower extremities related to prior oncologic therapies. BMC Cancer. 17 (1), 468 (2017).
  9. Hassanein, A. H., et al. Deep Inferior Epigastric Artery Vascularized Lymph Node Transfer: A Simple and Safe Option for Lymphedema. Journal of Plastic, Reconstructive, Aesthetic Surgery. 73 (10), 1897-1916 (2020).
  10. Hassanein, A. H., Sacks, J. M., Cooney, D. S. Optimizing perioperative lymphatic-venous anastomosis localization using transcutaneous vein illumination, isosulfan blue, and indocyanine green lymphangiography. Microsurgery. 37 (8), 956-957 (2017).
  11. Chang, D. W., Masia, J., Garza, R., Skoracki, R., Neligan, P. C. Lymphedema: Surgical and Medical Therapy. Plastic and Reconstructive Surgery. 138, 3 Suppl 209-218 (2016).
  12. Gould, D. J., Mehrara, B. J., Neligan, P., Cheng, M. H., Patel, K. M. Lymph node transplantation for the treatment of lymphedema. Journal of Surgical Oncology. 118 (5), 736-742 (2018).
  13. Cook, J. A., et al. Immediate Lymphatic Reconstruction after Axillary Lymphadenectomy: A Single-Institution Early Experience. Annals of Surgical Oncology. , (2020).
  14. Cook, J. A., Hassanein, A. H. ASO Author Reflections: Immediate Lymphatic Reconstruction: A Proactive Approach to Breast Cancer-Related Lymphedema. Annals of Surgical Oncology. , (2020).
  15. Johansson, K., Branje, E. Arm lymphoedema in a cohort of breast cancer survivors 10 years after diagnosis. Acta Oncologica. 49 (2), 166-173 (2010).
  16. Johnson, A. R., et al. Lymphedema Incidence After Axillary Lymph Node Dissection: Quantifying the Impact of Radiation and the Lymphatic Microsurgical Preventive Healing Approach. Annals of Plastic Surgery. 82, 4S Suppl 3 234-241 (2019).
  17. Gartner, R., Mejdahl, M. K., Andersen, K. G., Ewertz, M., Kroman, N. Development in self-reported arm-lymphedema in Danish women treated for early-stage breast cancer in 2005 and 2006--a nationwide follow-up study. Breast. 23 (4), 445-452 (2014).
  18. Shin, W. S., Rockson, S. G. Animal models for the molecular and mechanistic study of lymphatic biology and disease. Annals of the New York Academy of Sciences. 1131, 50-74 (2008).
  19. Tobbia, D., et al. Lymphedema development and lymphatic function following lymph node excision in sheep. Journal of Vascular Research. 46 (5), 426-434 (2009).
  20. Olszewski, W., Machowski, Z., Sokolowski, J., Nielubowicz, J. Experimental lymphedema in dogs. Journal of Cardiovascular Surgery. 9 (2), 178-183 (1968).
  21. Rutkowski, J. M., Moya, M., Johannes, J., Goldman, J., Swartz, M. A. Secondary lymphedema in the mouse tail: Lymphatic hyperplasia, VEGF-C upregulation, and the protective role of MMP-9. Microvascular Research. 72 (3), 161-171 (2006).
  22. Tabibiazar, R., et al. Inflammatory manifestations of experimental lymphatic insufficiency. PLoS Medicine. 3 (7), 254 (2006).
  23. Slavin, S. A., Van den Abbeele, A. D., Losken, A., Swartz, M. A., Jain, R. K. Return of lymphatic function after flap transfer for acute lymphedema. Annals of Surgery. 229 (3), 421-427 (1999).
  24. Zampell, J. C., et al. Toll-like receptor deficiency worsens inflammation and lymphedema after lymphatic injury. American Journal of Physiology-Cell Physiology. 302 (4), 709-719 (2012).
  25. Gardenier, J. C., et al. Diphtheria toxin-mediated ablation of lymphatic endothelial cells results in progressive lymphedema. JCI Insight. 1 (15), 84095 (2016).
  26. Weiler, M. J., Cribb, M. T., Nepiyushchikh, Z., Nelson, T. S., Dixon, J. B. A novel mouse tail lymphedema model for observing lymphatic pump failure during lymphedema development. Scientific Reports. 9 (1), 10405 (2019).
  27. Avraham, T., et al. Th2 differentiation is necessary for soft tissue fibrosis and lymphatic dysfunction resulting from lymphedema. FASEB J. 27 (3), 1114-1126 (2013).
  28. Zampell, J. C., et al. CD4(+) cells regulate fibrosis and lymphangiogenesis in response to lymphatic fluid stasis. PLoS One. 7 (11), 49940 (2012).
  29. Arruda, G., Ariga, S., de Lima, T. M., Souza, H. P., Andrade, M. A modified mouse-tail lymphedema model. Lymphology. 53 (1), 29-37 (2020).
  30. Jun, H., et al. Modified Mouse Models of Chronic Secondary Lymphedema: Tail and Hind Limb Models. Annals of Vascular Surgery. 43, 288-295 (2017).
  31. Karkkainen, M. J., et al. A model for gene therapy of human hereditary lymphedema. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (22), 12677-12682 (2001).
  32. Yoon, Y. S., et al. VEGF-C gene therapy augments postnatal lymphangiogenesis and ameliorates secondary lymphedema. Journal of Clinical Investigation. 111 (5), 717-725 (2003).
  33. Gallego-Perez, D., et al. Topical tissue nano-transfection mediates non-viral stroma reprogramming and rescue. Nature Nanotechnology. 12 (10), 974-979 (2017).
  34. Moore, J. T., et al. Nanochannel-Based Poration Drives Benign and Effective Nonviral Gene Delivery to Peripheral Nerve Tissue. Advanced Biosystems. , 2000157 (2020).
  35. Zhou, X., et al. Exosome-Mediated Crosstalk between Keratinocytes and Macrophages in Cutaneous Wound Healing. ACS Nano. 14 (10), 12732-12748 (2020).
  36. Roy, S., et al. Neurogenic tissue nanotransfection in the management of cutaneous diabetic polyneuropathy. Nanomedicine. 28, 102220 (2020).
  37. Sitzia, J. Volume measurement in lymphoedema treatment: examination of formulae. European Journal of Cancer Care. 4 (1), 11-16 (1995).
  38. Smeltzer, D. M., Stickler, G. B., Schirger, A. Primary lymphedema in children and adolescents: a follow-up study and review. Pediatrics. 76 (2), 206-218 (1985).
  39. Maclellan, R. A., Greene, A. K. Lymphedema. Seminars in Pediatric Surgery. 23 (4), 191-197 (2014).
  40. Clavin, N. W., et al. TGF-beta1 is a negative regulator of lymphatic regeneration during wound repair. American Journal of Physiology: Heart and Circulatory Physiology. 295 (5), 2113-2127 (2008).
  41. Gnyawali, S. C., et al. Retooling Laser Speckle Contrast Analysis Algorithm to Enhance Non-Invasive High Resolution Laser Speckle Functional Imaging of Cutaneous Microcirculation. Scientific Reports. 7, 41048 (2017).

Tags

الطب، العدد 168، الوذمة اللمفاوية، النموذج، تصوير الأوعية اللمفاوية، بقع الليزر، TNT، إصابة الأنسجة النانوية
نموذج الوذمة اللمفاوية ذيل مورين
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hassanein, A. H., Sinha, M.,… More

Hassanein, A. H., Sinha, M., Neumann, C. R., Mohan, G., Khan, I., Sen, C. K. A Murine Tail Lymphedema Model. J. Vis. Exp. (168), e61848, doi:10.3791/61848 (2021).

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