Waiting
Login processing...

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

Medicine

מודל לימפאדמה זנב מורין

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

לימפאדמה היא נפיחות בגפיים הנגרמת על ידי תפקוד לקוי של הלימפה. אנו מתארים מודל זנב מורין כרוני של ביצנית לימפה ושימוש חדשני בטכנולוגיית ננו-טראנספקטו רקמות (TNT) להעברת מטען גנטי לזנב.

Abstract

לימפאדמה היא נפיחות בגפיים הנגרמת על ידי תפקוד לקוי של הלימפה. הגפיים המושפעות גדלות בגלל הצטברות של נוזלים, שומן ופיברוזיס. אין תרופה למחלה זו. מודל זנב עכבר המשתמש כריתת עור בעובי מלא מוקד ליד בסיס הזנב, וכתוצאה מכך נפיחות הזנב, שימש לחקר בצקת הלימפה. עם זאת, מודל זה עלול לגרום נמק זנב מורכב וכתוצאה מכך ורזולוציה נפיחות זנב מוקדם, הגבלת התרגום הקליני שלה. מודל לימפאדמה זנב מורין כרונית מתמשכת משכיל לימפאדמה במשך 15 שבועות וזלוף אמין לזנב. שיפורים של מודל לימפאדמה זנב מורין המסורתי כוללים 1) כריתה מדויקת בעובי מלא גזירת לימפה באמצעות מיקרוסקופ כירורגי, 2) אישור של זלוף עורקי ורידים לאחר הניתוח באמצעות כתמ לייזר ברזולוציה גבוהה, ו 3) הערכה תפקודית באמצעות אינדוקינין ירוק ליד לימפנגיוגרפיה לייזר אינפרא אדום. אנו משתמשים גם בטכנולוגיית ננו-טרנזיזיה של רקמות (TNT) עבור משלוח חדשני לא ויראלי, עורי, מוקדי של מטען גנטי ל vasculature זנב העכבר.

Introduction

לימפאדמה היא נפיחות בגפיים הנגרמת על ידי תפקוד לקוי של הלימפה. הגפיים המושפעות גדלות בגלל הצטברות של נוזלים, שומן, פיברוזיס1. לימפאדמה משפיעה על 250 מיליון אנשים ברחבי העולם2,3,4. ההערכה היא כי 20-40% מהחולים שעוברים טיפול ממאיר מוצק, כגון סרטן השד, מלנומה, גידולים גינקולוגיים / אורולוגיים, או סרקומות, לפתח לימפאדמה2,4,5. תחלואה מבדים לימפאדמה כוללת זיהומים חוזרים ונשנים, כאב, עיוות6. אין תרופה למחלה מתקדמת זו לכל החיים. הטיפולים הנוכחיים הם variaby יעיל7 וכוללים דחיסה, טיפול decongestive מלא על ידי פיזיותרפיסטים, הליכים excisional, ניתוחים מיקרוכירורגיים, כולל העברת בלוטות לימפה וסקולרית מעקף לימפובלוס7,8,9,10,11,12,13,14. הטיפול האידיאלי לבצה לימפתית טרם התגלה.

לימוד המנגנון והטיפול של במצקת הלימפה היה מוגבל. יש הכנסה מתעכבת ממוצעת של שנה אחת בעקבות הפגיעה הלימפתית15,16 ורוב האנשים שחווים עלבון iatrogenic עם קרינה וניתוח לא לפתח לימפאדמה4,6,17. למרות מודלים בעלי חיים גדולים, כולל כלבים, כבשים, חזיר תוארו18,19,20, מודל זנב העכבר כבר מיושם הנפוץ ביותר בגלל קלות, עלות, רבייה. מודלים עכבר לחקירת לימפאדמה כוללים מודל זנב, אבלציה לימפתית בתיווך דיפתריה-רעלן, וניתוח בלוטות לימפה צירי או פופליטי21,22,23,24,25,26. רוב דגמי הזנב משתמשים בחתך עור בעובי מלא עם גזירת ערוץ לימפה המבוצעת בסמוך לבסיס הזנב22, וכתוצאה מכך נפיחות בזנב ותכונות היסטולוגיות הדומות לבתי לימפה אנושית24,27,28,29. עם זאת, מודל זנב מורין סטנדרטי בדרך כלל פותר כמה זמן עד 20 ימים והוא מלווה נמק זנב תקופתי30. מודל זנב עכבר לימפאדמה מאריך לימפאדמה מתמשכת מעבר ל -15 שבועות, מדגים טפיחה עורקית ורידית מאושרת, ומאפשר הערכה תפקודית של תפקוד לקוי של הלימפה.

מודל זנב מורין של לימפאדמה מאפשר הערכה של טיפוליים חדשניים לטיפול בבמצת לימפה. אסטרטגיות מבוססות גנים שימשו במודל העכבר בתיווך וקטורים ויראליים31,32. אנו משתמשים גם בטכנולוגיית ננו-טרנזיזיה חדשנית של רקמות (TNT) להעברת מטען גנטי לזנב העכבר הלימפדימטי. TNT מאפשרת אספקת גנים ישירה, עורית באמצעות שבב עם nanochannels בשדה חשמלי ממוקד מהיר33,34,35,36. המודל כולל שימוש ב- TNT2.0 כדי לאפשר אספקת גנים מוקדיים של טיפולים פוטנציאליים מבוססי גנים לאתר הפגיעה הלימפתית של זנב העכבר35.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הפרוטוקול פועל על פי הנחיות ועדת האתיקה לחקר בעלי החיים של המוסד. כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי בית הספר לרפואה של אוניברסיטת אינדיאנה מוסדי טיפול ושימוש בוועדה. בעלי חיים שוכנו תחת מחזור של 12 שעות של אור-חושך עם מזון ומים עד ליביטום.

1. הפרעה כירורגית של לימפטיקה זנב העכבר

  1. השתמש בשמונה עכברי C57BL/6 בני שבוע של חלוקה מגדרית שווה.
  2. מניחים עכבר תחת הרדמה כללית בתא אינדוקציה עם 3-4% איזופלוראן ב -100% חמצן ואחריו סם תחזוקה ב 1-3% במהלך ההליך.
  3. יש לתת 0.5 מ"ג/ק"ג בופרנורפין בתת עורית לשליטה בכאב.
    הערה: תרופות נוספות למרצך פעולה מנוהלות לאחר הניתוח: Carprofen אחת ל 24 שעות לפחות 48 שעות ו Bupivacaine פעם אחת או לאחר החתיכה נעשה או לפני סגירת החתיכה, מוחל על ידי טפטוף על קצות העור (נמשך עד 4 - 6 שעות).
  4. מקם את העכבר באופן אחורי והכן את הזנב עם 70% אלכוהול איזופרופיל.
  5. מדוד את קוטר הזנב לפני ההליך במרווחים של 5 מ"מ החל מ-20 מ"מ מבסיס הזנב באמצעות קליפר. מדידות אלה ישמשו לחישוב אמצעי האחסון באמצעות משוואת החרוט החתוך37.
  6. סמן כריתה היקפית של 3 מ"מ על הזנב 20 מ"מ מהבסיס.
  7. בצע כריתת עור קפדנית בעובי 3 מ"מ עם להב כירורגי סטרילי (מידה 15), והותיר את כל כלי ההשמדה הבסיסיים ללא פגע תחת הגדלה מיקרוסקופית כירורגית. יש להסית את סימן ההיקף המעולה (20 מ"מ מבסיס הזנב) תחילה דרך הדרמיס ואחריו פירוק 3 מ"מ בעובי מלא היקפי לפירוק הראשון.
    1. הפוך תפירה אנכית בעובי מלא בניצב כדי לחבר את שני החתכים. השתמש בטנדר עדין עם שיניים כדי לתפוס קצה מוביל ולהשתמש במיקרו-סיסורים כדי לנתח בזהירות עמוק בתוך מישור כלי הדם לדרמיס ושטחי לאפוונטיטיה של הווריד.
  8. הזריקו 0.1 מ"ל של כחול איזוסולפן (1%) פרוקסימלי תת עורי לקצה הזנב.
  9. זהה את שני ערוצי הלימפה הסמוכים לוורידים לרוחב הזנב מתחת למיקרוסקופ הכירורגי. הלימפה תיראה כחולה בגלל הזרקת איזוסולפן. תעביר את הלימפה בעזרת מספריים מיקרו-כירורגיים ישרים. השתמש במספריים כדי לנתח בזהירות מישור בין הווריד לרוחב ללימפה. לאחר מכן להעביר את קצה של להב מספריים אחד בין כלי הלימפה לבין הווריד לרוחב ולסגור את הלהבים כדי להעביר את כלי הלימפה.
  10. הלבישו את פצע הזנב ברוטב סטרילי ברור. בדוק חותרים לאחר הניתוח מדי יום כדי לוודא שהם לא נגועים או מדממים ולספק טיפול פצע במשך שבועיים.
  11. לשכן את בעלי החיים בסינגל כדי למנוע כל פגיעה נוספת בזנב ולמנוע מבעלי החיים לנשוך אחד את השני, מה שיוביל לסיבוכים כירורגיים.

2. הערכת כלי דם בזנב עם הדמיית ניגודיות כתמי לייזר

  1. עשיית העכבר כמו בשלב 1.2.
  2. כדי להשתמש בהדמיית ניגודיות כתמי לייזר כדי לדמיין את כלי הדם של הזנב, הגדר את הרוחב ל-0.8 ס"מ, גובה ל-1.8 ס"מ, צפיפות הנקודות לגבוהה, קצב הפריימים ל-44 תמונות לשנייה, זמן ל-30 שניות ותמונה צבעונית ל-1 ל-10 שניות.
  3. להעריך את זלוף ורידים ועורקים עבור patency. מבחינה איכותית, יש לדמיין את המשכיות הזרימה.

3. הערכה לימפתית תפקודית עם אנגיוגרפיה לייזר אינפרא אדום קרוב

  1. להפנט את החיה כמו בשלב 1.2
  2. תזרים את ירוק האינדוציאנין (ICG) (25 מ"ג/10 מ"ל) ותנהל 0.1 מ"ל בתת עורית בזנב העכבר הדיסטלי ליד הקצה.
  3. עמעמו את אורות החדר. מקם אנגיוגרפיה של לייזר כמעט אינפרא-אדום בהגדרת אגירה ואחריה לכידה חיה.

4. משלוח מוקד של מטען חומצה גרעין לזנב העכבר באמצעות TNT

  1. להעייש את החיה כמו בשלב 1.2.
  2. פילינג זנב העכבר באמצעות קרם פילינג עור אקטואלי.
  3. לטבול את זנב העכבר בתמיסת collagenase (10 מ"ג / מ"ל) ב 37 °C במשך 5 דקות.
  4. לטעון DNA לתוך מאגר השבב TNT2.0 35.
  5. מקם את התקן שבב הסיליקון TNT2.0 מעל אתר המסירה הרצוי על הזנב עם ננו-נוי במגע עם הזנב.
  6. הנח בדיקה חשמלית חיובית במאגר. חבר את הבדיקה השלילית למחט 30 G ולהכניס את המחט תת עורית לזנב לאתר המסירה.
  7. החל גירוי חשמלי פולס גל מרובע (10 x 10 ms פולסים, 250 V, 10 mA).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

הטכניקה של דגם זנב העכבר לבוצת לימפה מתמשכת מוצגת באיור 1. הדמות מציגה את האנטומיה הרלוונטית של דגם זנב העכבר. איור 2 מדגים את הנפיחות המתקדמת ואת קיום לימפאדמה עמידה בזנב העכבר לאחר אינדוקציה של לימפאדמה. נפח זנב העכבר, כפי שחושב על ידי משוואת החרוט החתוך, מגיע לשיאו בשבוע 4 ומישורים לשבוע 6 ואחריו שיפור הדרגתי המתמשך לשבוע 15. נפח הזנב יכול לשמש כמשתנה תוצאה כדי להעריך את ההשפעה של התערבויות טיפוליות עבור במצקת הלימפה במודל. באיור 3, ניתן לראות כתמ לייזר ברזולוציה גבוהה להערכת טפיחה של כלי הזנב. זה מוסיף הקפדה על המודל כדי להבטיח טובת הוא משני תפקוד לקוי הלימפה ולא פגיעה ורידים. ההשפעה של התערבויות יכולה אז פוטנציאל לתרגם לטיפול לימפאדמה עם ביטחון רב יותר. איור 4 מראה הערכה לימפתית תפקודית המבוצעת באמצעות לימפנגיוגרפיה של לייזר אינפרא אדום. משתנה תוצאה נוסף זה מאפשר השפעה לימפתית תפקודית של התערבויות. איור 5 מדגים את העברת המטען הגנטי באופן עורי באתר הניתוח באמצעות טכנולוגיית ננו-זיהום רקמות (TNT2.0). TNT2.0 מאפשר נקודת טיפול באספקה של טיפולים מבוססי גנים מועמד פוטנציאלי במודל לימפאדמה זה.

Figure 1
איור 1: דגם זנב עכבר לבצלת לימפה מתמשכת. (A)כריתת עור בעובי מלא ברוחב 3 מ"מ מתבצעת על זנב מורין 20 מ"מ מהבסיס מתחת למיקרסקופ הניתוחי. יש להקפיד לשמר את כלי היתווה. (B)שרטוט של חתך רוחב של זנב העכבר. DV = וריד גדוש, LV = ורידים לרוחב, עורק caudal גחוני, קורות חישה cv = חוליה caudal, T = גיד ושריר, חצים צהובים מראה את הלימפה. (C)לאחר מתן כחול איזוסולפן לתוך קצה הזנב כדי למקם את הלימפה, הלימפה (חץ צהוב) להפגין צבע כחול. הלימפה משובשת תוך שמירה על הוורידים לרוחב הסמוכים (חץ לבן). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: נפיחות הדרגתית של מודל לימפאדמה בזנב העכבר. (A) בעקבות כריתת עור בעובי מלא ומשתנה לימפתי, זנב העכבר מציג נפיחות מתקדמת הנמשכת במשך 15 שבועות. הסוגר מציין 20 מ"מ מבסיס הזנב לתחילת כריתת העור בעובי מלא כירורגית. (B-C) כימות השינוי בנפח הזנב במשך 15 שבועות מיוצגים כופרפי עמודות (B),כל נקודה המייצגת חיה, n = 15 או כגרף קו (C). נתונים המיוצגים כ- SEM ±. נא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: הדמיית ניגודיות כתמי לייזר ברזולוציה גבוהה כדי לאשר זלוף בזנב העכבר במודל זנב העכבר של לימפאדמה. כתמי לייזר משמש להערכת vasculature זנב העכבר לאחר הניתוח כדי לאמת נפיחות של אטיולוגיה לימפתית ולמזער נמק הזנב. (A)זנב עכבר עם ורידים לרוחב פצועים (חץ שחור) שזוהה על ידי כתמי לייזר. (B)ניתוח וריד זנב לרוחב (חץ שחור) ללא פגע ( B ) לאחר לימפאדמה שזוהה על ידי כתמי לייזר. (n=5) רזולוציה 0.02 מ"מ; פס מקודד בצבע מציין זלוף (כחול: נמוך, אדום: גבוה) כפי שנמדד ביחידות יחסיות שרירותיות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: הערכת תפקוד הלימפה באמצעות לימפנגיורפרפיה של לייזר אינפרא אדום במודל זנב העכבר. ירוק Indocyanine (ICG) מוזרק לתוך קצה זנב העכבר לוקליזציה ללימפטיקה. לפני הניתוח, הלימפה שלמה לאורך זנב העכבר. לאחר הניתוח, אין מעבר ICG מעבר לאתר הניתוח, המאשר כי נפיחות נגרמת על ידי תפקוד לקוי של הלימפה. החץ הצהוב מציין את בסיס הזנב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: משלוח מוקדי של מטען גנטי באמצעות טכנולוגיית ננו-טרנספקטו רקמות (TNT). (א)איור של משלוח TNT. (B)פלסמידים טעונים למאגר TNT2.0. הבדיקות החשמליות החיוביות והשליליות מחוברות ומועבר גירוי חשמלי קצר של פעימת גל מרובעת (פולסים של 10 x 10 ms, 250 V, 10 mA), מה שמקל על תעתיק מוקדי, לא ויראלי, טרנס-עורי. (C)יעילות של אספקת מטען גנטי באמצעות TNT2.0 כפי שנצפה באמצעות פלואורסצין ביןידיט (FAM) שכותרתו משלוח DNA לזנב מורין. זנבות עכבר נותחו יומיים לאחר טיפול TNT והוערכה באמצעות מיקרוסקופיית פלואורסצנטיות. קווים מנוקדים לבנים מצביעים על האפיתל של עור זנב מורין. חצים לבנים מציינים את ה- DNA המסומן על ידי FAM. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

לימפאדמה מסווגת כפגיעה ראשונית (מולדת) או משנית (לימפתית iatrogenic)38,39. לימפאדמה משנית מהווה 99% מהמקרים39. לימפאדמה משנית נגרמת בדרך כלל על ידי זיהום (פילריאזיס) או טיפול פוסט-אונקולוגי עם כריתת לימפאדן או קרינה4,39. מודל בעלי חיים תרגום מאתגר עבור לימפאדמה משנית, כמו 70% של בעלי חיים שטופלו עם כריתת לימפאדמה וקרינה אינם רוכשים לימפאדמה2,16. בנוסף, בצקת לימפה פנוטיפית מציגה פציעה מאוחרת (שנה) לאחר לימפה. מודל זנב העכבר של לימפאדמה מתגבר על מכשולים אלה, כמו כל העכברים העוברים כריתת לימפה זנב מוקד התערוכה לימפאדמה בתוך ימים לאחר ההליך21,23. כריתה תת עורית מוקדית בעובי מלא מתבצעת תחת הדמיה עם המיקרוסקופ הכירורגי המאפשר זיהוי מוחלט של מישור הרקמה בין ורידי הזנב לבין הרקמות התת עוריות ומקל על שימור כלי השיט. יש לנו בעבר קשירת ערוץ הלימפה עם תפר ניילון, אבל כמו בצקת לימפה מתמשכת יכול להיות מושרה עם טרנספר של ערוץ הלימפה בלבד, קשירה חייבת להיחשב מיותר. שני ערוצי הלימפה לרוחב בזנב העכבר נמצאים בסמיכות לוורידים לרוחב הזנב. מבחינה היסתולוגית, הזנב הנפוח מציג דלקת, שימור נוזלים בין-מערכתיים, תצהיר שומן ופיברוזיס, בדומה לביצית קלינית24,27,28,40.

מלכודות אחת של מודל זה היא הסיכון לפגיעה בוורידים לרוחב ולערם כלי הים. ביצוע ההליך על כריתת עור בעובי מלא באמצעות הגדלת זכוכית מגדלת יכול להוביל לדימום ורידי בשוגג במהלך הניתוח. כריתה זהירה תחת הגדלה סטריאוסקופית גבוהה מאפשרת דיוק רב יותר להישאר בתוך מישור כלי הדם בין אדוונטיציה כלי השיט לשכבה תת עורית. קושי נוסף הוא כי נמק הזנב מתרחשת עם תדירות גבוהה ככל 30%30, כמו פגיעה בכלי מגבירה מאוד את הסיכון נמק הזנב. המודל מדחק לשוליים נמק זנב עם (1) השימוש במיקרוסקופ כירורגי לניתוח קפדני ו -(2) אישור של טפיחה כלי באמצעות הדמיית כתמי לייזר41. אם מזוהה פגיעה בכלי הדם, יש להסיר את החיה מהמחקר. חוקרים אחרים השתמשו בהזרקת מיקרוספירה תוך-לבבית כדי להעריך זלוף עורקי22. הדמיית כתמי לייזר מאפשרת כימות של קינטיקה זרימת הדם של ורידים בנוסף לעורקים41. טכניקה זעיר פולשנית זו יכולה לספק נתוני מיקרופרפוזיה מדויקים. 41

נפח הזנב משמש כמשתנה תוצאה פנוטיפי של המודל. הערכת תפקוד הלימפה של הזנב במודל משמשת גם להערכת ההשפעה הניסיונית. אנו משתמשים ליד לימפנגיוגרפיה לייזר אינפרא אדום כדי להעריך את תפקוד הלימפה בזנב העכבר. זה מדמיין ישירות את זרימת הלימפה בזמן אמת בחיה החיה. לימפנגיוגרפיה לייזר ICG משמש גם קלינית במהלך הליכים תראפואטיים מיקרוכירורגיים לימפתיים כגון אנסטומוזיס לימפובנית כך שהוא מתרגם היטב10. מבחינה קלינית, זה מקל על מיפוי לימפה introperative וזיהוי של כלי לימפה היעד כדי לחבר אותם לוורידים באנטומיוזה לימפובנית לטיפול בצקת הלימפה7,10. מלכודות אחת של שימוש לימפנגיוגרפיה לייזר ICG היא הקלות שבה זנב העכבר וחומרים אחרים יכולים להיות מצופים עם ICG, וכתוצאה מכך פלואורסנס לא speciic ועיכוב הדמיה נכונה של הלימפה. לכן, אנו מחליפים כפפות מיד לאחר טיפול ICG וניהול כדי למזער את הסיכון הזה.

TNT פותחה בתחילה עבור רקמת ויו תכנות מחדש33. הוא משמש פלטפורמת העברת גנים, באופן רחב יותר כולל הצלת נוירופתיה היקפית סוכרתית ותיקון של עצבים כתוש34,36 ומשתמש בשלושה מרכיבים חיוניים: (1) ננו-שבב סיליקון להעברת גנים מבוססי ננו- ננודל; (2) מטען חומצת גרעין (פלסמידים עם ORF או siRNAs); ו-(3) ספק כוח סטנדרטי. TNT מאפשרת אספקת גנים ישירה, עורית ולא ויראלית עם שדה חשמלי ממוקד במהירות. זה שימש כדי להקטין איסכמיה הגפיים על ידי הגדלת neovascularization במודל עכבר33. לאחרונה, TNT2.0 שימש לסימון exosomes אתר הפצע35. שימוש TNT במודל לימפאדמה זנב העכבר מציע עתיד מרגש לאספקת טיפולים מבוססי גנים.

מגבלה תרגומית של מודל לימפאדמה זנב העכבר כבר ברזולוציה ספונטנית של לימפאדמה21,22, כמו נפיחות הזנב נפתר לאחר 20-30 ימים בכמה מודלים ניסיוניים21. במודל, נפח נפיחות הזנב, כפי שנמדד על ידי משוואת חרוט קטוע נפוץ37, נשמר במשך 15 שבועות מבלי להציג רזולוציה. אולי שיפורי הטכניקה יש למקסם את ההתמדה של לימפאדמה. שינויי הטכניקה כוללים ניתוח מלא תחת הגדלה מיקרוסקופית, הערכת כתמי לייזר של כלי כלי הזנב כדי להבטיח הקפדה על מקור לימפתי של לימפאדמה, הערכה תפקודית עם לימפנגיוגרפיה לייזר ICG, ו- TNT2.0 לאספקת גנים טיפולית. מודל זנב העכבר שונה של לימפאדמה הוא מודל בעלי חיים לשחזור ותרגום קליני של לימפאדמה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין ניגודי עניינים מתחרים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מימון מענקים שסופקו על ידי האגודה האמריקאית של מנתחים פלסטיים מלגה אקדמית ומשרד ההגנה W81XWH2110135   ל AHH. מענק קרן חינוך ומחקר לכירורגיה אסתטית ל- MS. NIH U01DK119099, R01NS042617 ו- R01DK125835 ל- 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

רפואה גיליון 168 לימפאדמה מודל לימפנגיוגרפיה כתמי לייזר TNT ננו-טרנזיזיה של רקמות
מודל לימפאדמה זנב מורין
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