我々は、内皮細胞を追跡するために一点親油性細胞トレーサー注射を行い、続いて動脈切除術および腹部ラット大動脈瘤の側壁動脈瘤の縫合を行った。新内膜形成は、脱細胞化動脈瘤における親動脈に依存しているように見え、重要な細胞が豊富な壁における動脈瘤壁細胞からの動員によって促進された。
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方法論記事
細胞トレーサー注入を用いてラット嚢状側壁モデルにおける新内膜形成細胞の起源を調査
* These authors contributed equally
この記事について
サマリー
要約
顕微外科的クリッピングは、頭蓋内動脈瘤への血流のその後の障壁を作り出すが、血管内治療は新内膜および血栓形成に依存する。新内膜の内腔内層を覆う内皮細胞の供給源は不明のままである。したがって、本研究の目的は、既に十分に確立されたヘルシンキラット顕微手術側壁動脈瘤モデルにおける細胞トレーサー注射後の新前頭腫形成細胞の起源を調査することであった。
側壁動脈瘤は、雄ルイスラットにおいて大動脈に脱細胞化または重要な動脈パウチをエンドツーサイドに縫合することによって作成された。動脈瘤縫合糸による動脈切除の前に、CM-Dil色素を含む細胞トレーサー注射をクランプされた大動脈に行い、隣接する血管内の内皮細胞を標識し、フォローアップ(FU)中のそれらの増殖を追跡した。処理に続いてコイリング(n=16)またはステント留置(n=15)を行う。FU(7日間または21日間)で、すべてのラットを蛍光血管造影を受け、続いて動脈瘤採取および特定の関心領域の免疫組織学的細胞数による巨視的および組織学的評価を行った。
31の動脈瘤のいずれも、追跡調査で破裂していなかった。4匹の動物が早死にしました。巨視的に残留した灌流は、75.0%コイル状および7.0%のステント留置ラットにおいて観察された。細胞トレーサー陽性細胞の量は、7日目の血栓(p = 0.01)および21日目の新内膜(p = 0.04)に関して、コイル状動脈瘤と比較して脱細胞化ステントで有意に上昇した。重要な動脈瘤における血栓または新内膜に有意差は認められなかった。
これらの知見は、ステント留置動脈瘤と比較してコイル状の治癒パターンが悪化していることを確認している。新内膜形成は、脱細胞化動脈瘤における親動脈に特に依存するようであるが、重要な細胞が豊富な壁における動脈瘤壁細胞からの動員によって支持される。翻訳の面では、ステント治療は高度に変性した動脈瘤にはより適切かもしれないが、コイリングのみでは、ほとんどが健康な血管壁を有する動脈瘤に適切であるかもしれない。
概要
頭蓋内動脈瘤(IA)の破裂によって引き起こされるくも膜下出血は、高い罹患率および死亡率に関連する壊滅的な神経外科的状態である1、2、3、4。内皮と内皮の直接接触を提供する顕微手術クリッピングに加えて、血管内デバイスは、破裂したIAおよび偶発的に発見されたIAを治療するために、過去数十年にわたって重要性を増しています。血管内治療されたIAにおける治癒応答は、主に新内膜形成および血栓組織に依存する。どちらも相乗的なプロセスであり、隣接する血管および動脈瘤壁からの細胞遊走に依存する。5今日まで、血管内処置動脈瘤の新内膜形成における内皮細胞の起源は不明のままである。新内膜形成細胞がリクルートされる源について、文献で進行中の議論がある。
ラットの腹部大動脈にCM-Dir色素を細胞トレーサー注射( 材料表参照)することにより、2つの異なるFU時点(7日目と21日目)での新内膜形成における親動脈を起源とする内皮細胞の役割を解析することを目指しました(図1)。このモデルの利点は、動脈瘤縫合前の親動脈....
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プロトコル
獣医支援は、機関のガイドラインに従って実施された。実験はスイスの地方倫理委員会(BE 60/19)によって承認された。ARRIVEガイドラインと3Rの原則は厳密に守られています6,7。生後12週、体重492±8gの31匹の雄ルイスラットが含まれていた。すべてのラットを23°Cの室温で12時間の明暗サイクルで飼育する。水とペレットへの無料アクセスを提供します。統計解析は、ノンパラメトリックなウィルコクソン-マン-ホイットニーU検定を用いて行われている。≤0.05および/または≤0.01の確率値(p)は有意であると考えられた。
1.術前期 - 一般的な準備と麻酔学的側面
- ラットをコイルまたはステント治療群のいずれかにランダム化(図2)し、ウェブベースのランダム化システムを使用します。次に、23±3°Cの室温を維持する静かで無菌の手術室の隣に手術を計画しているすべての動物の術前臨床検査を行う。 動物の行動を分析し、術前臨床検査の一環として粘膜とターガーを検査します。
- 各動物の体重を記録します。
- 手術前に、ドナーラット由来の動脈嚢を0.1%ドデシル硫酸ナトリウム中で37°Cで10時....
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結果
合計31匹の動物が実験室の設定に含まれた:27匹のラットが最終的な統計分析に含まれた。4匹のラットが早死にした(死亡率12.9%)。術中、呼気膨満は、コイル処理(13.5μm±0.6)ラットと比較して、ステント(12.9μm±0.7)において有意に減少した(p = 0.03)。蛍光血管造影は、最終FUの終了時にラットごとに実施した。再灌流は6匹のコイル処理動物すべてで示されたが、再灌流は8匹のステント処理動物のうちわずか12.5%で観察された。
7日目と21日目のプールされたベースライン動脈瘤体積は、コイルまたはステント治療群間で有意に異ならなかった(脱細胞化(p = 0.9)動脈瘤でも生命性(p = 0.1)動脈瘤でも)。脱細胞化動脈瘤のプールされたFU容積は、ステント留置動脈瘤(p = 0.28)と比較してコイル状動脈瘤において有意でない動脈瘤成長を示し、ステント留置群よりも有意に大きい(60.1mm3±31.1mm3対20.5mm3±<.......
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ディスカッション
この研究は、新内膜形成が動脈瘤複合体の親動脈を起源とする内皮細胞を介して媒介されるが、重要な動脈瘤における動脈瘤壁に由来する細胞の動員によって支持されることを実証する。それにもかかわらず、動脈瘤治癒における循環前駆細胞の役割は依然として議論の余地がある12,13。全体として、31匹の雄ルイスラットがこの調査に含まれていた。早死にしたのはわずか4人(死亡率12.9%)。
その後の内皮間接触を促進する外科的クリッピングとは対照的に、血管内治療の成功は遅延した生物学的応答に依存する。流れ転換、生理活性血管内デバイス、または管腔内細胞ベースの療法などの新しく開発された技術は、血管内治療デバイス14、15に関して注目に値する。この文脈において、成功した動脈瘤根絶における治療の成功は、動脈瘤壁自体からの生物学的応答と相加的に関連していることを示す証拠
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開示事項
著者らは、提示された研究の設計と実施について単独で責任を負い、競合する利益を宣言しません。
謝辞
著者らは、長期の動物衛生の献身的な監督に対して、Alessandra Bergadano、DVM、PhDに感謝している。この研究は、研究評議会、カントンスピタル・アーラウ、アーラウ、スイス、スイス国立科学財団SNF(310030_182450)の研究資金によって支援されました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 3-0 吸収性縫合糸 | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 4-0 非吸収性縫合 | B. Braun, ドイツ | G0762563 | |
| 6-0 非吸収性縫合糸 | B. Braun, ドイツ | C0766070 | |
| 9-0 非吸収性縫合糸 | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Atipamezol | Arovet AG, Switzerland | ||
| バンドパスフィルター青 | Thorlabs | FD1B | 他の |
| バンドパスフィルター緑 | Thorlabs | FGV9 | |
| バイポーラ鉗子 | 他の | ||
| 自転車スポットライト | 他の | ||
| ボード(20 x 10 cm) | 他の | ||
| Buprenorphine | Indivior、スイス | 1014197 | |
| カメラ | Sony NEX-5R, Sony Tokyo, Japan | ||
| Cannula (27-1/2 G) | any other | ||
| Cell count software | Image-J version 1.52n, U.S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/ | ||
| CellTracker CM-Dil dye | ThermoFisher SCIENTIFIC, USA | C7000 | |
| Coil-Device | Styker,カラマズー、ミシガン州、米国 | 2 cm の Target 360 TM Ultra、直径 2 mm | |
| その他の | |||
| Eye-lubricant | 他の | ||
| Fentanyl | Sintetica、S.A.、スイス | 98683 | ジェネリック |
| Flumazenil | Labatec-Pharma、Switerzland | ||
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | 汎用 |
| 蛍光顕微鏡 | リンパスBX51、ハンブルク、ドイツ;Cell Sens Dimension Imagingソフトウェアv1.8 | ||
| ルマスク | 他の | ||
| グルコース(5%) | 他の | ||
| 加熱パッド | 恒温制御ユニット、ハーバード大学、エデンブリッジ、イギリス | ||
| 等張性塩化ナトリウム溶液(0.9%) | ゼニウスKABI | 336769 | 任意のジェネリック |
| イソフルラン | 任意の一般的な | ||
| Longuettes | 、他の | ||
| メロキシカム | 、ベーリンガーインゲルハイム | 、P7626406 | 、任意の一般的な |
| メデトミジン | 、ビルバック、スイス | QN05CM91 | |
| マイクロニードルホルダー | 、その他の | ||
| ミダゾラム | ロシュ、スイス | ||
| のモニタリングシステム | Starr Life Sciences Corp., 333 Allegheny Ave, Oakmont, PA 15139, United States | ||
| ニードルホルダー | その他 | ||
| O2-Face マスク | |||
| 手術用顕微鏡 | OPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany | その他 | |
| その他の | 直 | ||
| 腸温プローブ | その他の | ||
| スキャルペル | 、スワン・モートン | 、210 | その他の |
| 小動物、シェーバー | その他の | ||
| スマートフォン | 、その他の | ||
| ドデシル硫酸ナトリウム(0.1%) | 、シグマ・アルドリッチ | 11667289001 | |
| 、ソフトフィード | エメレイド、雑食動物 | 、任意の汎用 | |
| ソフトティッシュ鉗子 | 他の | ||
| 任意の軟部組織スプレッダー | 、他の | ||
| 任意のステンレス鋼スポンジボウル、 | 任意の他の | ||
| ステントデバイス | Biotroni、Bülach、スイス | のマグマリス装置、ポリマーコーティングを施したAMS、長さ6mm、直径2mm | |
| の滅菌マイクロスワブ | 他の | ||
| ストレートおよび湾曲したマイクロ鉗子 | |||
| ストレートおよび湾曲したマイクロハサミ | 他の | ||
| ストレートおよび湾曲した鉗子 | 他の | ||
| 手術用ドレープ | その他の | ||
| 外科用ハサミ | その他の | ||
| シリンジ 1 mL、2 mL、5 mL | その他の | ||
| テープ | その他の | ||
| 血管クリップ アプリケーター | B. ブラウン、ドイツ | FT495T | |
| Yasargil titan 標準クリップ (2x) | B. Braun Medical AG、Aesculap、スイス | FT242T | 一時 |
参考文献
- Vergouwen, M. D., et al. Definition of delayed cerebral ischemia after aneurysmal subarachnoid hemorrhage as an outcome event in clinical trials and observational studies: proposal of a multidisciplinary research group. Stroke. 41 (10), 2391-2395 (2010).
- Macdonald, R. L., et al.
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再版と許可
