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Bioengineering

Une nouvelle Technique chirurgicale comme fondement pour In Vivo partielle génie hépatique chez le Rat

Published: October 6, 2018 doi: 10.3791/57991

Summary

Nous établissons une nouvelle technique chirurgicale pour un modèle de perfusion in vivo seul lobe de foie de rat comme une condition sine qua non pour étudier plus en vivo foie partielle d’ingénierie à l’avenir.

Abstract

Génie de l’orgue est une stratégie novatrice pour générer des substituts d’orgue du foie qui peuvent potentiellement être utilisés en transplantation. Récemment, in vivo du foie ingénierie, y compris en vivo DÉCELLULARISATION orgue suivie de repeuplement, est apparue comme une approche prometteuse sur ex vivo du foie de génie. Cependant, la survie postopératoire n’a pas été atteint. Le but de cette étude est de développer une nouvelle technique chirurgicale de la perfusion lobe hépatique sélective in vivo chez le rat comme condition préalable pour l’ingénierie de in vivo du foie. Nous générons une dérivation du circuit qu’à travers le lobe latéral gauche. Ensuite, le lobe latéral gauche est perfusé avec du sérum physiologique hépariné. L’expérience est réalisée avec 4 groupes (n = 3 rats par groupe) issu des fois différentes de perfusion de 20 min, 2 h, 3 h et 4 h. survie, ainsi que le changement macroscopiquement visible de couleur et l’absence déterminée sur le plan histologique des cellules sanguines dans le espace porte et les sinusoïdes, est considérée comme un indicateur pour un établissement de modèle de réussite. Après la perfusion sélective du lobe latéral gauche, nous observons que le lobe latéral gauche, tourné en effet, du rouge au jaune pâle. Dans une évaluation histologique, aucune cellule de sang ne sont visibles dans la branche de la veine porte et la veine centrale les sinusoïdes. Le lobe latéral gauche devient rouge après avoir rouvert les navires bloqués. 12/12 rats ont survécu la procédure pendant plus d’une semaine. Nous sommes les premiers à signaler un modèle chirurgical pour in vivo de perfusion simple lobe hépatique avec une période de survie longue de plus d’une semaine. À la différence du rapport publié antérieurement, l’avantage le plus important de la technique présentée ici est que la perfusion de 70 % du foie est maintenue tout au long de la procédure dans son ensemble. La mise en place de cette technique fournit une base pour in vivo partielle génie du foie chez les rats, dont DÉCELLULARISATION et recellularization.

Introduction

Les indications pour les transplantations sont sans cesse en expansion. En revanche, taux de don d’organe et de la qualité globale des organes sont en déclin, menant à une demande croissante pour des greffes. Le nombre de candidats ajoutés à la liste d’attente de transplantation du foie a continué d’augmenter (par exemple, aux États-Unis, 11 340 patients ont été ajoutés en 2016, contre 10 636 en 2015)1. Malgré des efforts considérables, le nombre d’organes disponibles ne satisfait pas les besoins cliniques. En raison de l’augmentation de l’incidence des maladies du foie, de nombreux patients atteints meurent de maladies du foie terminale sur la liste d’attente de greffe devant un organe du donneur devient disponible. Pour répondre à l’énorme demande pour les greffes de donneur du foie, des approches alternatives à l’aide de tissu hépatique principes d’ingénierie sont actuellement activement poursuivi2. De nos jours, une technique biologique nouvellement développée d’ingénierie du foie pourrait potentiellement surmonté cette pénurie.

Génie du foie consiste en deux étapes : la génération d’un échafaud acellulaire, suivie d’un repeuplement de l’échafaudage. Pour obtenir un échafaudage foie acellulaire biologique, le foie explanté est perfusé par le système vasculaire avec des détergents ioniques et non ioniques, qui peut enlever le matériel cellulaire du foie. Dans la plupart des études antérieures, un échafaudage de foie acellulaire biologique a été réalisé par perfusion du foie avec une combinaison de dodécyl sulfate de sodium et TritonX100. En conséquence, toutes les cellules ont été retirés, alors que la structure de la matrice extracellulaire a été maintenue. Les échafaudages de l’orgue ont été redéfinis avec cellules matures, hépatocellulaire, ainsi que des lignées de cellules endothéliales et des hépatocytes primaires avec ou sans l’application simultanée des cellules endothéliales ou les cellules souches mésenchymateuses (CSM). La plupart traitant de chercheurs ex vivo foie génie3,4,5,6,7,8,9,10, 11,12,13,14. Toutefois, dans la plupart des études précédentes, seulement de petits morceaux de cubes d’échafaudage repeuplements ont été transplantées dans sites d’implantation hétérotopique différents. Dans quelques études, échafaudages regarnis partielles ont été transplantés comme une greffe auxiliaire. Cependant, la durée maximale de survie signalés était seulement 72 h8,14. Autant que nous le savons, orthotopic transplantation d’un greffon hépatique complet repeuplements a non encore réalisée et publié sur. La fonction à long terme et la transplantation d’organes techniques sont encore à leurs balbutiements. Par conséquent, une approche alternative à l' ex vivo foie ingénierie est nécessaire.

In vivo du foie génie peut représenter une alternative à étudier hépatique repeuplement dans des conditions physiologiques. Les avantages du génie d' in vivo du foie par rapport à l' ex vivo foie ingénierie sont multiples. L' in vivo repeuplée échafaud hépatique partielle est soumise à la perfusion sanguine physiologique avec la bonne température, suffisamment d’oxygène, des nutriments et facteurs de croissance contrairement aux ex vivo perfusion avec milieu de culture artificiel. En outre, le foie normal partiel restant maintient la fonction hépatique, ce qui permet principalement de survie à long terme. Une greffe du foie implanté ex vivo engineered étant toujours incapable de supporter la survie à long terme des animaux d’expérimentation par sa fonction hépatique8, nous envisageons que in vivo partielle du foie engineeringwould au bout du compte devenir un modèle prometteur pour une étude plus approfondie l’évolution des foies machinés avec les observations de survie plus longues que les ex vivo.

Récemment, un groupe de recherche (Pan et ses collègues) a présenté, pour la première fois, une technique in vivo foie15d’ingénierie. Ils ont atteint la perfusion isolée du lobe droit inférieur du foie chez les rats vivant en dépit des défis techniques et anatomiques. Ils ont signalé les premiers résultats peropératoires de repeuplement d’in vivo à l’aide d’une lignée de cellules de primaires d’hépatocytes de rat. Toutefois, le modèle de perfusion chirurgicale en vivo de Pan et al. présente des inconvénients. Ils ont atteint perfusion simple lobe du foie chez les rats au détriment de bloquer complètement la veine porte et la veine cave inférieure, qui peut causer de graves dommages à l’animal. Les rats expérimentaux ont été sacrifiés après seulement 6 heures de temps d’observation peropératoire. Par conséquent, la technique de perfusion in vivo lobe hépatique doit être amélioration pour atteindre la survie postopératoire.

Nous avons développé un modèle de survie roman pour perfusion in vivo lobe du foie, basé sur des études antérieures de l’anatomie hépatique de rat16, la technique de canulation de veine pour la surveillance hémodynamique dans les souris17et du foie bio-ingénierie 18 , 19. les principales étapes de la procédure sont illustrées à la Figure 1 a - 1E.

Cette technique consiste à ceux qui veulent utiliser ce modèle de perfusion expérimentale in vivo pour la recherche fondamentale sur le traitement de l’orgue partielle en infusion avec des médicaments, en vivo DÉCELLULARISATION comme une résection chimique pour les maladies de l’organe (par exemple , cancer du foie), culture in vivo de cellules dans une matrice DECELLULARISE comparant ex vivo bidimensionnelles et tridimensionnelles cell culture systèmes20,21,22,23 , 24 , 25 , 26et in vivo du foie ingénierie par DÉCELLULARISATION et repeuplement.

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Protocol

Le boîtier et toutes les procédures effectuées ont été conformément à la législation allemande de bien-être animal. Tous les instruments chirurgicaux, gaze et vêtements couvrant sont stérilisés à l’autoclave et préparé avant l’opération. Toutes les procédures sont effectuées dans des conditions stériles.

1. préparation du Rat pour l’intervention chirurgicale

  1. Placez le rat dans une chambre à induction et anesthésier le rat avec l’isoflurane 4 % vaporisé et 100 % d’oxygène de 0,5 L/min pendant environ 3 min, jusqu'à ce que le rat est complètement anesthésié.
  2. Prenez le rat dans la chambre de l’induction et mesurer sa masse corporelle.
  3. Raser la fourrure de la région chirurgicale sur l’abdomen.
  4. Remettre les animaux dans la chambre de l’isoflurane pour un 2 min supplémentaire approfondir anesthésie.
  5. Placez le rat sur la table d’opération en décubitus dorsal.
  6. Fixer le masque d’anesthésie à la région de la bouche du rat et de garder l’animal anesthésié avec un débit de gaz en continu de 2 % vaporisé isoflurane et 100 % d’oxygène à un débit de 0,5 L/min.
  7. Fixer les branches avec des morceaux de ruban adhésif.
  8. Pommade de vétérinaire sur les deux yeux pour prévenir le dessèchement.
  9. Administrer la buprénorphine 0,05 mg/kg par voie sous-cutanée, à soulager la douleur au cours de la période d’exploitation.
  10. Désinfecter le champ opératoire de l’abdomen avec 3 tours de teinture d’iode suivie de 2 tours d’alcool à 70 %.
  11. Place stérilisés gaze autour de la zone où l’incision se fera seulement quitter le champ de l’opération de l’abdomen exposé.
  12. Procéder pour effectuer l’opération lorsque le réflexe de retrait d’orteil-pincement du rat est absent.

2. laparotomie du Rat

  1. Faire une incision peau et le muscle abdominale transverse à l’aide de ciseaux et un coagulateur électrique.
  2. Difficulté et tirez le processus xiphoïde vers la tête à l’aide d’une suture en polypropylène de 4-0.
    Remarque : Faites attention à soulever le processus xiphoïde verticalement pour mieux exposer le foie, mais procéder avec prudence pour éviter l’étouffement et restriction respiratoire sévère.
  3. Ouvrir la cavité péritonéale en tirant sur les deux côtés des parois abdominales vers la tête avec deux crochets sous-costal pour exposer le foie.
  4. Couvrir le duodénum et l’intestin grêle dans la cavité abdominale avec une gaze humide afin d’éviter le séchage.
  5. Soulevez le lobe gauche et droite médian à l’aide d’une gaze humide et de les tenir contre le thorax pour mieux exposer le hile du foie.
  6. Placez le rat sous un stéréomicroscope (grossissement X 8).
  7. Déposer quelques saline tiède dans l’abdomen et sur la surface du foie et des intestins tous plusieurs minutes, pour éviter le dessèchement pendant toute la procédure.

3. création d’un Passage de Bypass dans le Lobe latéral gauche

  1. Disséquer la veine gauche et il ligaturer avec une suture de soie de 6-0 à la base (Figure 2 a).
  2. Bloquer l’artère hépatique gauche, du canal biliaire gauche avec la veine médiane gauche et l’artère hépatique gauche médian médian gauche biliaires avec micro pinces afin d’éviter un écoulement du perfusat le lobe médian gauche (Figure 2 b).
  3. Séparer le lobe latéral gauche en coupant les ligaments environnants du lobe avec micro ciseaux.
  4. Bloquer la veine hépatique latérale gauche par serrage à la base du lobe latéral gauche avec micro pinces (Figure 2).
    Remarque : Veillez à ne pas serrer la veine gauche ainsi par erreur.
  5. Utiliser des serre-joints moustique à la ligature de la veine gauche et conserver la veine avec une tension correcte pour canulation plus tard.
  6. Avec précaution, faites une incision dans la paroi avant de la veine gauche il perforera avec un cathéter d’aiguille-logement 24-G ( Figure 3 a).
    Remarque : Pour créer une voie de contournement, points d’accès vasculaire sur la gauche de la veine porte et la veine hépatique gauche sont nécessaires. Pour cette étape, il est préférable de créer l’accès vasculaire en perforant les vaisseaux avec une aiguille, plutôt que de faire une incision plus large à l’aide de ciseaux. Cela réduit le risque de saignement et plus tard de la sténose.
  7. Retirer le cathéter et prendre l’aiguille sur le cathéter pour obtenir un cathéter sans aiguille 24-G.
  8. Raccorder le cathéter sur un tube de perfusion, de qui l’autre extrémité se connecte à une seringue de 20 mL à 15 mL de 40 U/mL une solution sur une pompe à perfusion héparinée.
  9. Tourner sur la pompe pour perfusant le tube pour expulser l’air du tube et le cathéter sans aiguille.
  10. Éteindre la pompe à perfusion.
  11. Encore une fois, insérer le cathéter sans aiguille dans la veine gauche via l’incision percée sur la veine (Figure 3 b).
    Remarque : En raison du fait, il y a très peu d’espace pour la fixation du cathéter, il n’est pas fixée à ce stade. Par conséquent, le chirurgien doit faire attention d’éviter le déplacement de la sonde canulée.
  12. Faites une autre incision à la bordure de la région exposée de la veine hépatique latérale gauche il perforera avec un cathéter d’aiguille-logement 22 - ou 24-G (Figure 3).
    Remarque : Il est recommandé que le cathéter à être légèrement plus petite que le navire.
  13. Retirer le cathéter et prendre l’aiguille sur le cathéter pour obtenir un cathéter sans aiguille 22-G.
  14. Tourner sur la pompe à perfusion perfuse sérum physiologique hépariné dans le lobe latéral gauche via le cathéter 24-G canulé sans aiguille de la veine gauche à un débit de 0,5 mL/min.
  15. Gaze sèche permet d’absorber les out-écoulement fluide des déchets autour de la zone d’incision de la veine hépatique latérale gauche.
  16. Cathétériser la veine hépatique latéral gauche par l’incision de perforation de la veine avec le cathéter sans aiguille 22 G, pour générer une sortie fluide pour minimiser la contamination intra-abdominale (Figure 3D).
    Remarque : Il est techniquement difficile de fixer la sonde canulée au lobe du foie. Par conséquent, le chirurgien doit faire attention afin d’éviter le déplacement du cathéter. Sinon, sans cathétérisme de la veine hépatique latérale gauche avec un cathéter, déchets liquides aussi peut être absorbé à la région de l’incision de la veine qu’avec une gaze sèche.
  17. Garder perfusant le lobe latéral gauche avec du sérum physiologique hépariné pendant environ 20 min (groupe 1) et ensuite seulement avec du sérum physiologique pour 2 h, 3 h ou 4 h (groupe 2, groupe 3 et groupe 4, respectivement).
  18. Arrêter la pompe pour arrêter la perfusion.

4. physiologique Reperfusion du Lobe latéral gauche

  1. Enlever les deux cathéters de la gauche de la veine porte et la veine hépatique latérale gauche.
  2. Refermer l’incision de la veine gauche avec une suture de polyamide 11-0.
  3. Refermer l’incision de la veine hépatique latérale gauche avec une suture de polyamide 11-0 aussi bien.
  4. Déconnectez toujours la veine hépatique latérale gauche.
  5. Déconnectez toujours la veine médiane gauche et gauche voie biliaire principale artère hépatique gauche.
  6. Couper la ligature sur la veine gauche de rouvrir la veine.

5. fermeture de la paroi abdominale

  1. Fermer la couche musculaire de la paroi abdominale en suturant interrompu par une suture résorbable polyglactin 910 de 4-0.
  2. Fermer la couche de la peau de la paroi abdominale en suturant interrompu par une suture résorbable polydioxanone de 4-0.
  3. Après la fermeture de l’abdomen, désinfecter l’incision de la peau avec de l’alcool 70 %.

6. postopératoire traitement du Rat

  1. Placez l’animal sur un coussin chauffant pour réanimation pendant environ 10 min et puis le mettre dans une nouvelle cage.
  2. Administrer la buprénorphine 0,05 mg/kg par voie sous-cutanée de 2 x par jour pour un d 3 consécutive après l’opération libérer la douleur.

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Representative Results

Douze hommes (âgés de 12 - 13 semaines) rats Lewis ont été utilisées pour évaluer l’effet de la perfusion de lobe hépatique sélective. L’expérience a été réalisée en quatre groupes (n = 3 rats par groupe). En perfusion différents périodes de 20 minutes, 2 heures, 3 heures et 4 heures, suivant les étapes décrites ci-dessus, nous avons atteint in vivo la perfusion simple lobe.

In Vivo Perfusion du Lobe latéral gauche :

L’identification précise et anatomique de la veine gauche et la veine hépatique latérale gauche et la veine gauche réussie et gauche canulation des veines sus-hépatiques latéral peut être confirmée après la perfusion de sérum physiologique hépariné. Le premier indicateur d’une identification réussie et la canulation est la constatation que sang mélangé avec le perfusat coulait sur le lobe latéral gauche via la sortie du fluide (Figure 4 a). Le modèle de perfusion chirurgicale réussie a été confirmé en observant le changement de couleur de la lobe latéral gauche après la perfusion de sérum physiologique hépariné. La couleur du lobe latéral gauche a changé de couleur rouge vif à jaune pâle, indiquant l’enlèvement du sang du lobe latéral gauche. Pour confirmer le maintien de la perfusion physiologique des lobes restants, la couleur des lobes du foie restants a été constamment observée au cours de la perfusion du lobe latéral gauche. La perfusion correcte du lobe latéral gauche a entraîné dans le lobe tournant jaune pâle, tandis que les lobes du foie restants maintient leur couleur rouge vif durant tout le processus (Figure 4 b).

Reperfusion physiologique du Lobe latéral gauche :

Afin d’évaluer la perméabilité des vaisseaux canulées après la fermeture des incisions des vaisseaux et la réouverture des vaisseaux, le changement de couleur du lobe latéral gauche a été observé. Quelques taches rouges est apparu sur la surface de la lobe latéral gauche jaune perfusé en faible après la réouverture de la veine hépatique latérale gauche, indiquant la première perfusion rétrograde dans le lobe latéral gauche (Figure 5 a). La surface du lobe ciblée plus tard a montré encore plus de taches rouges après avoir relâché les pinces micro de l’artère hépatique gauche, a quitté le canal cholédoque et gauche veine médiane, ce qui implique davantage physiologique perfusion du lobe latéral gauche via la réouverture navires (Figure 5 b). La surface du lobe du foie ciblée tourné rouge foncé après la réouverture de la gauche de la veine porte, confirmant que le lobe de foie ciblé a retrouvé sa pleine physiologique perfusion via la veine gauche (Figure 5).

Histologie du Lobe latéral gauche perfusé :

Après la finition perfusion saline ou de sérum physiologique héparinée, le lobe latéral gauche sélectivement perfusé (titre expérimental) et le lobe caudé inférieur normal (sous contrôle) ont été réséqués et fixe avec le formaldéhyde et ensuite soumis à un examen histologique (H & Estaining). Dans le lobe latéral gauche, il n’y a aucune évidence globules visibles dans la branche de la veine porte, sinusoïdes et veine centrale. Comme prévu, les globules rouges étaient visibles dans la branche de l’artère hépatique (Figure 6 a et 6C). Dans le lobe caudé inférieur normal (sous contrôle), cellules sanguines ont été significativement observés dans la branche de la veine porte, les sinusoïdes et la veine centrale (Figure 6 b et 6 D).

Taux de survie :

Douze sur douze rats expérimentaux a entraîné un taux de survie de 1 semaine de 100 %. Cependant, 3 rats expérimentaux qui ont subi les 4 heures suivant la perfusion temporairement souffrent de diarrhée et sanglante décharge des yeux sur la deuxième ou troisième jour postopératoire.

Figure 1
Figure 1 : Schéma de l’intervention chirurgicale en vivo modèle de perfusion simple lobe hépatique. (A) il s’agit d’un schéma de l’anatomie de foie de rat. ()B) ce panneau montre l’obstruction de la veine porte gauche, l’artère hépatique gauche, du canal biliaire gauche, la veine médiane gauche et la veine hépatique latérale gauche. (C), ce panneau affiche la canulation de la gauche de la veine porte et la veine hépatique latérale gauche avec les cathéters pour fluide d’entrée et de sortie. (D), ce panneau affiche la perfusion du lobe latéral gauche avec du sérum physiologique hépariné par une pompe à perfusion. (E), ce panneau affiche la reperfusion physiologique du lobe latéral gauche après avoir rouvert les vaisseaux bloqués au lobe. S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 : Peropératoires images montrant l’obstruction des vaisseaux fournissant et drainant le lobe latéral gauche. (A), ce panneau affiche la ligature de la veine gauche. (B), ce panneau indique le blocage de l’artère hépatique gauche, du canal biliaire gauche et la veine porte hépatique médiane gauche artère/voie biliaire avec pinces micro. (C), ce panneau indique l’obstruction de la veine hépatique latérale gauche avec micro pinces (flèche blanche). Les barres d’échelle sont mm 1. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 : Peropératoires images montrant la circulation de contournement par le lobe latéral gauche. (A), ce panneau indique l’incision dans la veine gauche (flèche blanche) il perforera avec un cathéter d’aiguille-logement 24-G. (B), ce panneau indique le cathétérisme de la veine gauche pour une d’entrée du fluide avec un 24-G sans aiguille cathéter (flèche blanche). (C), ce panneau indique l’incision dans la veine hépatique latérale gauche (flèche blanche) il perforera avec un cathéter d’aiguille-logement 22-G. (D), ce panneau indique le cathétérisme de la veine hépatique gauche et latérale pour une sortie fluide avec une sonde sans aiguille de 22 G (flèche blanche). Les barres d’échelle sont mm 1. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure. 

Figure 4
Figure 4 : Peropératoires images montrant la perfusion du lobe latéral gauche. (A), ce panneau affiche perfusat qui se jettent dans le lobe latéral gauche via l’entrée (cathéter jaune) et en sortant le lobe latéral gauche via la prise (cathéter bleu). Le lobe latéral gauche est, en effet, sélectivement perfusé, comme en témoigne le changement de couleur du lobe (flèche blanche). (B) Note le changement de couleur du lobe gauche lobe latéral jaune pâle après la perfusion de sérum physiologique hépariné, tandis que les autres du foie reste rouge vif (flèches blanches). Les barres d’échelle sont mm 1. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 5
Figure 5 : Reperfusion physiologique du lobe latéral gauche. (A), ce panneau affiche la perfusion rétrograde du lobe latéral gauche après la réouverture de la veine hépatique latérale gauche (flèche blanche). (B), ce panneau affiche la reperfusion physiologique de la gauche lobe latéral (flèche blanche) après avoir relâché le micro pinces sur la veine médiane gauche et l’artère hépatique gauche. (C), ce panneau affiche la reperfusion complete du lobe latéral gauche (flèche rouge) après la réouverture de la gauche de la veine porte et l’ischémie du lobe médian gauche (flèche bleue). Les barres d’échelle sont mm 1. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 6
Figure 6 : Les évaluations histologiques (coloration H & E). (A et C) ces panneaux montrent une évaluation histologique du lobe latéral gauche sous perfusion saline-héparine (lobe expérimental) démontrant l’absence de cellules sanguines chez (A) la veine porte et sinusoïdes et (C) la veine centrale. (A) Cependant, les globules rouges sont visibles dans l’artère hépatique (flèche noire) comme prévu. (B et D) ces panneaux montrent une évaluation histologique de la lobe caudé inférieure (contrôle) normal révélant la présence de cellules sanguines dans les structures vasculaires tout : veine porte, artère hépatique et sinusoïdes (flèches noires), (B) et (D) veine centrale (flèche noire). Les barres d’échelle sont 250 µm.

Paramètres Résultats
Groupe de recherche Pan et al 2016 [15]. Propre groupe
In vivo Oui Oui
Lobe de foie de cible Lobe inférieur droit
Image 1
Lobe latéral gauche
Image 2
Obstruction de la veine cave supérieure et la veine porte principale Oui
Image 3

Image 4
Ischémie des lobes restants Oui Seulement un lobe médian gauche
Cathétérisme de la veine cave supérieure Oui
Cathétérisme de la veine porte principale Oui
Hypertension portale Oui
taux de survie de 1 semaine Sacrifié de manière 100 %

Table 1. Comparaison entre les différents modèles de en vivo génie foie. Ce tableau montre des différences cruciales dans les établissements de deux modèles entre Pan et al. 15 et notre groupe de recherche.

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Discussion

En bloquant et canulant la veine gauche avec un cathéter comme une admission de fluide et la veine hépatique latérale gauche avec un autre cathéter comme une sortie du fluide, nous avons généré avec succès un pontage fluide in vivo dans le lobe latéral gauche, indiquant que Bien que la technique est très difficile en raison de la petite taille des navires pour la canulation et un haut risque de provoquer des saignements, c’est faisable. Même les rats traverse une période de longue perfusion de 4 heures a survécu au moins 1 semaine, montrant que les rats pouvaient tolérer cette intervention chirurgicale.

Dans la section suivante, nous décrivons les trois étapes techniquement plus difficiles et critiques et comment maîtriser avec succès. Tout d’abord, dans le processus de séparation et de la ligature de la veine porte gauche, en raison de l’étroite relation spatiale de la veine porte ciblée avec le parenchyme hépatique environnant, isolement du navire a un haut risque de provoquer des saignements. Nous recommandons l’utilisation de forceps micro plutôt que des ciseaux pour séparer la veine gauche, par soigneusement déchirer le tissu avasculaire connecté autour de la veine porte gauche. Deuxièmement, en ce qui concerne l’incision sur la paroi avant de la veine gauche, une incision oversize sur la paroi avant de la veine gauche peut augmenter la difficulté de réparation de l’incision et le risque de provoquer une sténose après anastomose vasculaire. Nous recommandons d’utiliser un cathéter aiguille vivant au lieu de ciseaux pour faire une incision de taille appropriée. Troisièmement, en ce qui concerne le blocage de la veine hépatique gauche latérale, si la région exposée de la veine hépatique latérale gauche est mal bloquée, il ne sera pas exposé suffisamment d’espace sur la veine hépatique latérale gauche pour canulation plus tard. Nous vous suggérons que le serrage doit être effectué à proximité du lobe médian gauche plutôt qu’au milieu de la région exposée de la veine hépatique latérale gauche.

Nous comparons les deux modèles de sélective en vivo foie perfusion entre Pan et al. 15 et le nôtre (tableau 1). Tout d’abord, la sélection du lobe du foie ciblée est considéré comme une étape la plus critique pour la création du modèle. Nous avons sélectionné un lobe plutôt isolé, le lobe latéral gauche, comme le lobe ciblé en vivo chirurgicale perfusion modèle mise en place. En revanche, le groupe de recherche de Pan sélectionné le lobe inférieur droit pour le modèle14. Lacunes de la sélection du lobe inférieur droit sont comme suite : tout d’abord, ils avaient à faire des compromis en complètement bloquant et canulant la veine cave pour une sortie du fluide, qui peut nuire à la circulation du sang de l’animal. Deuxièmement, ils devaient bloquer et Cathétériser la veine principale pour une entrée, qui a causé une ischémie des lobes du foie restants et l’hypertension portale. Par rapport au lobe ciblé ici, le lobe latéral gauche, nous avons bloqué et canulé veine hépatique latéral gauche au lieu de la veine cave pour une sortie du fluide. Nous avons généré une d’entrée du fluide en sélectionnant la veine gauche, qui a un diamètre assez grand, facilitant la dissection, blocage et canulation. Par conséquent, directement bloquer le débit sanguin dans la veine cave supérieure et la veine principale est évitée dans le modèle présenté ici, qui est essentiels à la survie du rat.

Malgré son grand potentiel pour in vivo la perfusion du foie lobe, cette technique a quelques limitations. Tout d’abord, l’ischémie du lobe gauche médial est inévitable, en raison de l’obstruction de la veine médiane gauche au cours du processus. Deuxièmement, basé sur le blocage temporaire à la base du lobe latéral gauche à l’aide de pinces micro, cela peut conduire à endommager du parenchyme hépatique entourant la base lobaire et inévitablement provoquer une légère fuite durant la perfusion de sérum physiologique hépariné. Trois rats expérimentaux qui ont été soumis à une période de perfusion de 4 heures subi temporairement de diarrhée et écoulement sanglant oculaire, ce qui suggère que les 4 heures pourrait être la période de perfusion maximale pour un rat sans subir plus de complications. À notre connaissance, il faut au moins 3 heures pour la DÉCELLULARISATION d’un ensemble de foie de rat ex vivo18. Par conséquent, les 4 heures de temps de perfusion que nous avions l’intention d’atteindre seraient suffisants pour plus amples DÉCELLULARISATION de lobe du foie, qui est une condition préalable pour l’ingénierie du foie de repeuplement de la cellule d’un échafaudage de foie.

À l’avenir, cette technique novatrice pour un modèle de perfusion in vivo peut potentiellement utilisable chez recherche expérimentale pour le traitement de l’orgue partielle par perfusion avec des médicaments, dans in vivo DÉCELLULARISATION orgue partielle comme résection chimique, comme un « in vivo système de culture de cellules », et, peut-être plus important encore, pour in vivo partielle organe génie.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Les auteurs tiennent à remercier Jens Geiling de l’Institut d’anatomie I, hôpital universitaire de Jena, pour produire des schémas d’anatomie de foie de rat.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Perfusion Pump
Perfusor VI B. Braun, Melsungen
Catheter
Versatus-W  Catheter Terumo SR+DU2419PX 24G, 0.74×19mm
Versatus-W  Catheter Terumo SR+DU2225PX 22G, 0.9×25mm
micro surgical instrument
micro scissors F·S·L No. 14058-09
micro serrefine F·S·L No.18055-05
Micro clamps applicator F·S·L No. 18057-14
Straight micro forceps F·S·L No. 00632-11
Curved micro forceps F·S·L No. 00649-11
micro needle-holder F·S·L No. 12061-01
general surgical instruments
standard sissors F·S·L
mosquito clamp F·S·L
serrated forcep F·S·L
teethed forcep F·S·L
needle-holder F·S·L
suture
4-0 prolene ethicon
4-0 ETHICON*II ethicon
6-0 silk ethicon
11-0 polyamide ethicon

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Bio-ingénierie numéro 140 in vivo perfusion hépatique gauche lobe latéral système de culture cellulaire DÉCELLULARISATION recellularization génie du foie
Une nouvelle Technique chirurgicale comme fondement pour <em>In Vivo</em> partielle génie hépatique chez le Rat
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Wang, A., Jank, I., Wei, W.,More

Wang, A., Jank, I., Wei, W., Schindler, C., Dahmen, U. A Novel Surgical Technique As a Foundation for In Vivo Partial Liver Engineering in Rat. J. Vis. Exp. (140), e57991, doi:10.3791/57991 (2018).

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