Summary
Biz daha fazla vivo içinde kısmi karaciğer gelecekte mühendislik eğitimi için bir önkoşul olarak köstebeğiyle vivo içinde tek karaciğer lob perfüzyon modeli için yeni bir cerrahi teknik kurmak.
Abstract
Organ mühendislik kullanılabilir karaciğer organ yerine ekimi oluşturmak için yeni bir stratejidir. Son zamanlarda, vivo içinde karaciğer mühendislik, repopulation tarafından takip vivo içinde organ decellularization de dahil olmak üzere, umut verici bir yaklaşım ex vivo karaciğer mühendislik üzerinde ortaya çıkmıştır. Ancak, ameliyat sonrası hayatta kalma elde değil. Bu çalışmada vivo içinde karaciğer Mühendislik için bir önkoşul olarak vivo içinde seçime bağlı karaciğer lob perfüzyon sıçanlarda bir roman cerrahi teknik geliştirmektir. Biz sadece sol yan lob aracılığıyla devre yan yol oluşturun. Sonra sol lateral lob heparinized serum periosteum. Deneme 4 grup ile gerçekleştirilir (n = 3 fareler grup başına) farklı perfüzyon 20 dk, 2 h, 3 h ve 4 h hayatta kalma, hem de renk macroscopically görünür bir değişiklik ve kan hücreleri histolojik olarak kararlı yokluğu göre Portal triad ve sinusoids başarılı modeli kurulması için bir göstergesi olarak alınır. Sonra seçici perfüzyon sol yan lob sol yan lob, gerçekten de, soluk sarı kırmızı döndü gözlemlemek. Histolojik değerlendirme, hiçbir kan hücreleri portal ven, merkezi ven ve sinusoids dalında görülebilir. Sol yan lob bloke damarları yeniden açılması sonra kırmızıya döner. 12/12 fareler yordamı bir haftadan fazla hayatta kaldı. Vivo içinde tek karaciğer lob perfüzyon bir haftadan daha uzun yaşam süresi ile cerrahi bir modeli rapor için ilk sırada. Daha önce yayımlanmış rapora aksine, burada sunulan tekniğinin en önemli avantajı bu perfüzyon karaciğer % 70 tüm prosedürü korunur. Bu teknik kurulması vivo içinde kısmi karaciğer mühendislik decellularization ve recellularization de dahil olmak üzere sıçanlarda için bir temel sağlar.
Introduction
Organ nakli için göstergeler sürekli genişletiyoruz. Buna ek olarak, organ bağışı oranları ve organları genel kalitesini, greft için artan bir talep lider kabul etmediğinizi. Karaciğer nakli bekleyen listesine aday sayısı devam artırmak (Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri, 11,340 hastaların 2016 yılında eklenen karşılaştırıldığında 10,636 ile 2015 yılında)1. Önemli çabalara rağmen mevcut organ sayısı klinik ihtiyaçlarını karşılamıyor. Karaciğer hastalığı olaylarının artması nedeniyle, birçok hasta ile son aşama karaciğer hastalıkları die önce bir donör organ nakli bekleme listesinde kullanılabilir duruma gelir. Donör karaciğer nakli için büyük talebi karşılamak için2alternatif yaklaşımlar karaciğer dokusu mühendislik prensipleri etkin olarak davranıyorsunuz kullanarak takip etti. Günümüzde karaciğer mühendislik yeni geliştirilen biyolojik tekniği bu sıkıntısı üstesinden gelebilir.
Karaciğer mühendislik iki adımdan oluşur: bir acellular iskele iskele repopulation tarafından takip, nesil. Bir biyolojik acellular karaciğer iskele elde etmek için explanted karaciğer periosteum ile damar sistemi hücresel malzeme karaciğer kaldırabilirsiniz iyonik veya Nonyonik deterjanlar ile gerçekleştirilir. Çoğu önceki çalışmalarda, bir biyolojik acellular karaciğer iskele perfüzyon karaciğer Sodyum Lauryl Sülfat ve TritonX100 bir kombinasyonu ile sağlanır. Tüm hücreleri hücre dışı matriks yapısını devam edildi, ancak sonuç olarak çıkarıldı. Organ iskele olgun hücreler, hepatosellüler, yanı sıra endotel hücre satırları ve birincil tetkikine veya endotel hücreleri veya mezenkimal kök hücre (MSC) eşzamanlı uygulama olmadan reseeded. Çoğu araştırmacılar odak ex vivo karaciğer mühendislik3,4,5,6,7,8,9,10 11,12,13,14. Ancak, çoğu önceki çalışmalarda sadece küçük parçalar halinde yeniden iskele küpleri farklı heterotopik implantasyon siteleri nakledilen. Bazı çalışmalarda, kısmi yeniden iskele yardımcı bir greft nakledilen. Ancak, maksimum bildirilen yaşam süresi sadece 72 h8,14oldu. Bildiğimiz gibi bir repopulated tam karaciğer nakli orthotopic nakli hakkı henüz gerçekleştirilen veya hakkında yayınlandı. Uzun vadeli işlevi ve mühendislik organ nakli hala onların bebeklik vardır. Bu nedenle, ex vivo karaciğer Mühendislik için alternatif bir yaklaşım gereklidir.
Vivo karaciğer mühendislik hepatik repopulation fizyolojik koşullar altında çalışmaya alternatif temsil edebilir. Vivo karaciğer mühendislik ex vivo karaciğer Dairesi'ne göre avantajları manifold. Vivo yeniden kısmi karaciğer iskele fizyolojik kan perfüzyon uygun sıcaklık, yeterli oksijen, besin ve büyüme faktörleri ex vivo perfüzyon yapay kültür orta ile aksine tabi tutulur. Ayrıca, kalan kısmi normal karaciğer başta olmak üzere uzun süreli sağkalım izin hepatik fonksiyon tutar. Bir implant ex vivo mühendislik karaciğer grefti deneysel hayvan uzun vadeli yaşama, karaciğer fonksiyon8tarafından sürdürülmesi hala yetersiz olduğu için biz sonuçta olmak o vivo içinde kısmi karaciğer engineeringwould öngörülüyor bir ex vivodaha uzun hayatta kalma gözlemleri ile mühendislik karaciğerleri evrimi daha fazla çalışmaya gelecek vaat eden model.
Son zamanlarda, bir araştırma grubu (Pan ve iş arkadaşları), ilk kez bir teknik15mühendislik vivo içinde karaciğer sundu. Onlar sağ inferior karaciğer lob anatomik ve teknik sorunlara rağmen yaşayan sıçanlarda izole perfüzyon elde etti. Vivo repopulation bir sıçan birincil hepatosit hücre satırı kullanarak ilk intraoperatif sonuçlarını rapor ettiler. Ancak, Pan ve ark. vivo içinde cerrahi perfüzyon modeli dezavantajları vardır. Onlar tek karaciğer lob perfüzyon içinde rats tamamen engelleme portal ven ve hayvan için ciddi zarar verebilir inferior vena kava pahasına elde etti. Deneysel fareler intraoperatif gözlem zaman sadece 6 saat sonra kurban edildi. Bu nedenle, in vivo karaciğer lob perfüzyon tekniği daha da ameliyat sonrası hayatta kalma ulaşmak için iyileştirilmesi gerektiğini.
Vivo karaciğer lob perfüzyon, hepatik anatomi sıçan16, hemodinamik fareler17ve karaciğer Biyomühendislik izleme için portal ven cannulation teknik önceki çalışmalarda temel için bir roman hayatta kalma model geliştirdik 18 , 19. yordamı için önemli adımlar Şekil 1A - 1Egösterilmiştir.
Bu tekniği bu deneysel vivo içinde perfüzyon modeli temel araştırma kısmi organ tedavi için uyuşturucu ile infüzyon, in vivo decellularization tarafından organ hastalıkları için kimyasal bir rezeksiyon olarak kullanmak isteyenler için uygundur (Örneğin , karaciğer kanseri), in vivo hücre kültüründe ex vivo iki boyutlu ve üç boyutlu karşılaştırma decellularized matris hücre kültür sistemleri20,21,22,23 , 24 , 25 , 26ve in vivo mühendislik decellularization ve repopulation tarafından karaciğer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Konut ve tüm yordamları yürütülen Alman hayvan refah teşri uygun olarak... Tüm gazlı bez, kaplama giysileri ve cerrahi aletler autoclaved ve operasyon öncesi hazırlanmış. Tüm yordamları Steril koşullar altında yapılmaktadır.
1. cerrahi işlem için fareyi hazırlanması
- Fareyi bir indüksiyon odasında yerleştirin ve fare tamamen anestezi kadar %4 buharlaşmış isoflurane ve % 100 oksijen 0,5 L/dk 3 dk, fareyle anestezi.
- Fareyi indüksiyon odadan alın ve vücut ağırlığını ölçmek.
- Karın üzerinde cerrahi bölgesinin kürk tıraş.
- Hayvan arka anestezi derinleştirmek için ek bir 2 dakika için isoflurane odasına koyun.
- Fare Operasyon masası sırtüstü pozisyonda yerleştirin.
- Anestezi Maskesi farenin ağız bölgesine düzeltmek ve %2 buharlaşmış isoflurane ve % 100 oksijen 0,5 L/dk akış hızında sürekli gaz akışı ile anestezi hayvan tutmak.
- Bacaklarda bant parçaları ile düzeltmek.
- Veteriner merhem kuruluğu önlemek için her iki gözde uygulanır.
- Buprenorfin yönetmek 0,05 mg/kg subkutan, operasyon süresi sırasında ağrı gidermek için.
- % 70 alkol 2 tur tarafından takip iyot tentür 3 mermi karın alan cerrahi dezenfekte.
- Yer nereye belgili tanımlık kesme yalnızca işlem alanı maruz karın bırakın yapılacak alanı çevresinde gazlı bez sterilize.
- Toe-çimdik çekilme refleks sıçan yok olduğunda işlemi gerçekleştirmek için devam edin.
2. laparotomi farenin
- Makas ve bir elektrik coagulator kullanarak bir enine karın kas ve cilt kesi yapmak.
- Tamir ve xiphoid işlemi 4-0 polipropilen dikiş kullanarak kafa doğru çekin.
Not: karaciğer xiphoid işleminin daha iyi maruz için dikey olarak yukarı kaldırın, ancak şiddetli solunum kısıtlama ve boğulma önlemek için dikkatli olun dikkat edin. - Periton boşluğuna karın duvarları başından karaciğer ortaya çıkarmak için iki subcostal Kancalı doğru her iki tarafında çekerek açın.
- Oniki parmak bağırsağı ve ince bağırsak karın boşluğunda kurutma önlemek için nemli bir gazlı bez ile kapağı.
- Sol ve sağ medyan loblar ıslatılmış gazlı bez kullanarak kaldırın ve karaciğer Hilus toraks daha iyi maruz için karşı tutunuz.
- Fareyi bir stereomicroscope (8 X büyütme) altında yerleştirin.
- Sıcak biraz saline tüm prosedürü sırasında kurutma önlemek için her birkaç dakikada karın içine ve karaciğer ve bağırsak yüzeyinin bırak.
3. sol yan lob içinde bir Bypass geçit kurulması
- Sol portal ven teşrih ve Bankası (Şekil 2A), 6-0 ipek sütür ile ligate.
- Sol hepatik arter, sol safra kanalını sol medyan portal ven, sol medyan hepatik arter ve sol medyan safra kanalı ile birlikte sol medyan lob (Şekil 2B) için perfusate akışını önlemek için mikro kelepçeler ile engelleyin.
- Sol yan lob mikro makasla keserek lob çevreleyen bağ ayırın.
- Sol yanal hepatik ven sol yan lob tabanında mikro kelepçeler (Şekil 2C) ile sıkma tarafından engelleyin.
Not: sol portal ven de yanlışlıkla kelepçe değil emin olun. - Sol portal ven bağ tutun ve daha sonra cannulation için uygun gerilim ile ven tutmak için kullanım sivrisinek kıskaç.
- Dikkatle bir kesik bir 24-G iğne-konut sonda ( Şekil 3A) ile delme tarafından sol portal ven ön duvarında olun.
Not: vasküler erişim noktaları sol portal ven ve sol hepatik ven bir yan yol oluşturmak için ihtiyaç vardır. Bu adımda, vasküler erişim yerine damarlara iğneyle delme makas kullanarak daha büyük bir kesi yaparak tarafından oluşturmak için tercih edilir. Bu kanama ve daha sonra stenoz riskini azaltır. - Kateter geri çekilin ve iğne iğne ücretsiz 24-G kateter elde etmek için kateter dışarı al.
- Kateter bir perfüzyon tüp bağlamak, diğer bitiş noktası 40 15 mL 20 mL şırınga bağlandığı U/mL serum fizyolojik bir perfüzyon pompa üzerinde heparinized.
- Pompa tüp ve iğne-Alerjik kateter havadan dışarı çıkarmak için tüp ventriküler için açın.
- Perfüzyon pompa kapatmak açmak.
- Yeniden, iğne-Alerjik kateter sol portal ven yoluyla ven (Şekil 3B) üzerinde delinmiş kesi içine ekleyin.
Not: sayesinde hiçbir şey kateter sabitleme için çok sınırlı alanlarda, bu noktada sabit değil. Bu nedenle, cerrah dikkatli olmalısınız cannulated kateter çıkarılması önlemek için. - Dikkatli bir şekilde sol yanal hepatik ven kenar boşluğuna maruz bölgesinin başka bir kesi 22 ya da 24 G iğne-konut sonda (Şekil 3 c) ile delme tarafından olun.
Not: Kateter gemi biraz daha küçük olması önerilir. - Kateter geri çekilin ve iğne iğne-Alerjik 22-G kateter elde etmek için kateter dışarı al.
- Heparinized serum sol lateral lob ile sıvı perfüzyon pompa 24-G cannulated iğne-Alerjik kateter sol portal ven 0.5 mL/dk akış hızında, açın.
- Sol yanal hepatik ven kesi çevresinde dışarı akan atık sıvı emmek için kuru gazlı bez kullanın.
- Sol lateral hepatik ven ile delinmiş kesi ile intra abdominal kirlenme (şekil 3D) en aza indirmek için sıvı bir çıkış üretmek için 22-G iğne-Alerjik kateter, damarın cannulate.
Not: Teknik olarak karaciğer lob için cannulated kateter düzeltmek zordur. Bu nedenle, cerrah deplasman kateterin önlemek için dikkat etmelidir. Alternatif olarak, bir kateter ile sol yanal hepatik ven cannulation, atık sıvı da, kesi bölgesinde damarın sadece kuru bir gazlı bez ile absorbe edilebilir. - Yaklaşık 20 dk (Grup 1) için heparinized serum fizyolojik ile sol yan lob ventriküler tutmak ve o zaman sadece serum fizyolojik ile 2 h 3 h ya da 4 h (Grup 2, Grup 3 ve Grup 4, sırasıyla).
- Perfüzyon durdurmak için pompa çevirmek.
4. fizyolojik reperfüzyon sol yan lob
- Her iki kateter sol portal ven ve sol yanal hepatik ven çıkar.
- 11-0 poliamid dikiş ile sol portal ven kesi kapatın.
- Bir 11-0 poliamid dikiş ile sol yanal hepatik ven kesi kapatın.
- Sol yanal hepatik ven unclamp.
- Sol medyan portal ven, sol safra kanalını ve sol hepatik arter unclamp.
- Damar yeniden açmak için sol portal ven üzerinde bağ kesti.
5. karın duvarı kapatılması
- Karın duvarı kas tabakası tarafından kesintiye uğramış ile 4-0 absorbe polyglactin 910 dikiş dikiş kapatın.
- Karın duvarının deri tabakası tarafından kesintiye uğramış ile 4-0 absorbe polydioxanone dikiş dikiş kapatın.
- Karın kapattıktan sonra cilt kesi % 70 alkol ile dezenfekte edin.
6. ameliyat sonrası tedavi farenin
- Canlandırma için yaklaşık 10 dakika için ısınma bir yastık üzerinde hayvan yerleştirin ve daha sonra yeni bir kafesin içine koydu.
- Buprenorfin yönetmek 0,05 mg/kg subkutan 2 x bir gün bir ardışık 3 d postoperatively ağrı serbest bırakmak için.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
On iki erkek (Yaş 12 - 13 hafta) Lewis fareler seçici karaciğer lob perfüzyon etkisini değerlendirmek için kullanıldı. Deneme dört gruplar halinde gerçekleştirildi (n = 3 fareler grup başına). 20 dakika dönemlerinde farklı perfüzyon kullanılarak, 2 saat, 3 saat ve 4 saat yukarıda açıklanan adımları izleyerek, biz başarıyla vivo içinde tek lob perfüzyon elde.
Vivo Sol yan lob perfüzyon:
Doğru anatomik kimliği sol portal ven ve sol yanal hepatik ven ve başarılı sol portal ven ve sol yanal hepatik ven cannulation sonra perfüzyon heparinized serum fizyolojik ile onaylanabilir. Başarılı kimlik ve cannulation ilk göstergesi perfusate ile karışık kan sıvı priz (4A rakam) sol lob lateral yolu ile dışarı akıyordu gözlem idi. Başarılı cerrahi perfüzyon modeli daha da heparinized serum fizyolojik ile perfüzyon sonra sol yan lob'ın renk değişikliği gözlemci tarafından doğrulandı. Soluk sarı sol yan lob kandan kaldırılması gösteren, parlak kırmızı sol yan lob rengini değiştirmiş. Kalan lob fizyolojik perfüzyon bakım onaylamak için kalan karaciğer lobları rengini sürekli sol yan lob perfüzyon sırasında gözlendi. Sol yan lob doğru perfüzyon kalan karaciğer lobları onların parlak kırmızı renk (Şekil 4B) tüm süreç boyunca muhafaza ederken soluk sarı dönüm lob sonuçlandı.
Fizyolojik reperfüzyon sol yan lob:
Gemilerin insizyon kapatma ve damarları yeniden açılması sonra cannulated damarları a_ılabilinirse değerlendirmek için sol yan lob renk değişikliği gözlendi. Birkaç kırmızı lekeler perfused soluk sarı sol yan lob yüzeyinde ilk retrograd perfüzyon sol yan lob (Şekil 5A) gösteren sol yanal hepatik ven, yeniden açma sonra ortaya çıktı. Daha sonra sol hepatik arter mikro kıskaçları bırakılıyor sonra daha fazla kırmızı lekeler gösterdi, safra kanalını yaptı ve medyan portal ven, daha fazla sol lob lateral üzerinden , fizyolojik perfüzyon ima yeniden yaptı hedeflenen lob yüzeyi gemiler (Şekil 5B). Hedeflenen karaciğer lob yüzeyi koyu kırmızı sol portal ven, hedeflenen karaciğer lob onun tam fizyolojik perfüzyon ile sol portal ven (Şekil 5C) ele geçirdi teyit yeniden açılması sonra döndü.
Perfused sol yan lob Histoloji:
Bitirme heparinized serum fizyolojik ya da tuzlu perfüzyon sonra (deneysel) olarak seçerek perfused sol yan lob normal alt kaudat lob (kontrol) olarak rezeke ve formaldehit ile sabit ve sonra bir histolojik inceleme (H tabi & Estaining). Sol yan lobunda, portal ven, sinusoids ve orta damar dalında görünür hiçbir belirgin kan hücreleri vardır. Beklendiği gibi alyuvar hepatik arter (Şekil 6A ve 6 C) dalında görünür. Normal alt kaudat lob içinde (kontrol) olarak, kan hücrelerinin önemli ölçüde portal ven, sinusoids ve orta damar (Şekil 6B ve 6 D) dalında gözlenmiştir.
Sağkalım oranı:
Dışarı-in on iki on iki deneysel fareler %100 1 haftalık hayatta kalma oranı bir sonuçlandı. Ancak, perfüzyon 4 saatlik uygulandı 3 deneysel fareler ishal--dan geçici olarak acı ve kanlı gözlerinden ikinci veya üçüncü gününde postoperatively deşarj.
Resim 1 : Cerrahi düzeninin vivo tek karaciğer lob perfüzyon modeli. (A)Bu sıçan karaciğer anatomisi çizim bir şematik. ()B) Bu panel sol portal ven, sol hepatik arter, sol safra kanalını, sol medyan portal ven ve sol yanal hepatik damar tıkanması gösterir. (C) bu panelin sol portal ven ve sıvı giriş ve çıkış için kateter ile sol yanal hepatik ven cannulation gösterir. (D) bu panelin sol yan lob heparinized serum fizyolojik ile perfüzyon perfüzyon pompası tarafından gösterir. (E) Bu panel lob için bloke damarları yeniden açılması sonra fizyolojik reperfüzyon sol yan lob gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2 : İntraoperatif görüntüleri sağlayarak ve sol yan lob boşaltma damarlarının tıkanması gösterilen. (A) bu panelin sol portal ven ligasyonu gösterir. (B) bu panelin sol hepatik arter, sol safra kanalını ve sol medyan portal ven/hepatik arter/safra kanalı tıkanması ile mikro kıskaçlar gösterir. (C) bu panelin sol yanal hepatik damar tıkanması mikro kelepçeler (beyaz ok) ile gösterir. Ölçek çubukları 1 mm. olan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3 : Ameliyat sırasındaki görüntüleri yan yol sirkülasyon sol yan lob aracılığıyla gösterilen. (A) Bu panel bir 24-G iğne-konut sonda ile delme tarafından sol portal ven (beyaz ok) belgili tanımlık kesme gösterir. (B) bu panelin sol portal ven bir 24-G iğne-Alerjik kateter (beyaz ok) ile sıvı bir giriş için cannulation gösterir. (C) Bu panel 22-G iğne-konut sonda ile delme tarafından sol yanal hepatik ven (beyaz ok) içinde belgili tanımlık kesme gösterir. (D) Bu panel 22-G iğne-Alerjik kateter (beyaz ok) ile sıvı bir çıkış için sol yanal hepatik ven cannulation gösterir. Ölçek çubukları 1 mm. olan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4 : Sol yan lob perfüzyon gösterilen intraoperatif görüntüler. (A) Bu panel gösterir perfusate sol lateral lob ile giriş (sarı kateter) akan ve sol lob lateral yolu ile dışarı çıkış (mavi kateter) akan. Sol yan lob gerçekten de, seçmeli olarak, renk (beyaz ok) lob değiştirerek gösterildiği gibi periosteum. (B) Not rengini sol yan lob karaciğer kalarak perfüzyon heparinized serum fizyolojik ile sonra soluk sarı lob parlak kırmızı (beyaz ok) kalır. Ölçek çubukları 1 mm. olan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5 : Sol yan lob fizyolojik reperfüzyon. (A) bu panelin sol yanal hepatik ven (beyaz ok) yeniden açılması sonra retrograd perfüzyon sol yan lob gösterir. (B) Bu panel yan lob (beyaz ok) mikro bırakmadan sonra sol medyan portal ven ve sol hepatik arter kelepçeler sol fizyolojik reperfüzyon gösterir. (C) bu panelin sol portal ven ve sol medyan lob (mavi ok) iskemi yeniden açılması sonra sol yan lob (kırmızı ok) tam reperfüzyon gösterir. Ölçek çubukları 1 mm. olan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6 : Histolojik değerlendirmeler (H & E boyama). (A ve C) ()Akan hücreleri yokluğu gösteren histolojik değerlendirmesine heparin salin periosteum sol yan lob (deneysel lob) bu paneller göster) portal ven ve sinusoids ve (C) Orta damar. (A)ancak, alyuvar beklendiği gibi hepatik arter (siyah ok) görülebilir. (B ve D) bu paneller tüm vasküler yapılarda kan hücrelerinin varlığı açığa normal alt kaudat lob (kontrol) bir histolojik değerlendirmesine göster: (B) portal ven, hepatik arter ve sinusoids (siyah ok), ve (D) Merkezi ven (siyah ok). Ölçek barlar 250 µm vardır.
| Parametreleri | Sonuçları | |
| Araştırma grubu | Pan ve ark 2016 [15] | Kendi grup |
| In-vivo | Evet | Evet |
| Hedef karaciğer lob | Sağ inferior lob
|
Sol yan lob
|
| Ana portal ven ve vena cava tıkanması | Evet
|
Hayır
|
| İskemi kalan lob | Evet | Sadece sol lob medyan |
| Vena cava cannulation | Evet | Hayır |
| Ana portal ven cannulation | Evet | Hayır |
| Portal hipertansiyon | Evet | Hayır |
| 1 hafta sağkalım oranı | Ameliyathanede feda | % 100 |
Tablo 1. Farklı modeller arasında karşılaştırma vivo karaciğer mühendislik. Bu tablo, iki modeli işyerlerinde Pan ve ark. arasında önemli farklılıklar göstermektedir 15 ve bizim araştırma grubu.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Engelleme ve sıvı bir giriş olarak bir kateter ile sol portal ven ve sıvı bir çıkış olarak başka bir kateter ile sol yanal hepatik ven cannulating, biz başarılı bir şekilde sol yan lob içinde bir vivo içinde sıvı yan yol gösteren oluşturulan Teknik cannulation kapları küçük boyutu ve kanama neden yüksek bir risk nedeniyle son derece zor olsa da, mümkün olabilir. 4 saatlik bir uzun perfüzyon süre geçiren fareler bile en az 1 hafta fareler bu cerrahi işlem tahammül olabilir gösterilen, hayatta kaldı.
Aşağıdaki bölümde, üç teknik olarak en zor ve kritik adım ve başarılı bir şekilde onları ana anlatan. İlk olarak, ayrılık ve çevresindeki karaciğer parankimi ile hedeflenen portal ven yakın uzamsal ilişki nedeniyle sol portal ven ligasyonu sürecinde yalıtım geminin kanama neden yüksek bir risk vardır. Makas yerine mikro forseps sol portal ven, dikkatli bir şekilde sol portal ven çevreleyen bağlı avasküler doku parçalayarak ayırmak için kullanmanızı öneririz. İkincisi, ön duvardaki sol portal ven kesi açısından, sol portal ven ön duvardaki büyük boy bir kesik kesik onarım zorluk ve stenoz sonra vasküler anastomoz neden şans artabilir. Uygun ebatlarda bir kesi yapmak için makas yerine bir iğne-konut kateter kullanmanızı öneririz. Üçüncü olarak, sol lateral hepatik damar tıkanması ile ilgili olarak, sol lateral hepatik ven maruz kalan bölge uygun olmayan şekilde bloke olacak Eğer yeterince boş alan daha sonra cannulation için sol yanal hepatik ven maruz. Biz sıkma sol medyan lob yakın yerine sol yanal hepatik ven maruz kalan bölgenin ortasında yapılmalıdır öneririz.
Biz seçici vivo içinde karaciğer perfüzyon Pan ve ark. arasında iki modellerini karşılaştırın 15 ve bizim (Tablo 1). İlk olarak, hedeflenen karaciğer lob seçim modeli kuruluş için en önemli bir adım olarak kabul edilir. Vivo cerrahi perfüzyon modeli kuruluş için hedeflenen lob olarak oldukça izole bir lob sol yan lob seçildi. Buna ek olarak, araştırma grubu Pan sağ inferior lob modeli14için seçili. Sağ inferior lob seçme eksiklikleri vardır aşağıdaki gibi: ilk olarak, onlar tamamen engelleme ve hayvan kan dolaşımını olumsuz yönde etkileyebilecek bir sıvı çıkış, vena cava cannulating tarafından uzlaşmaya vardı. İkinci olarak, blok ve iskemi, kalan karaciğer lobları ve portal hipertansiyon neden bir giriş için ana portal ven cannulate zorunda kaldılar. Burada, hedeflenen lob sol yan lob karşılaştırıldığında gibi kütük parçası ve sıvı bir çıkış için vena kava yerine sol yanal hepatik ven cannulated. Biz bir sıvı giriş oldukça büyük çapındadır, sol portal ven seçerek diseksiyon, tıkanıklık ve cannulation kolaylaştıran oluşturulan. Bu nedenle, doğrudan ana portal ven ve vena cava kan akışını engelleme fare hayatta kalması için önemlidir burada anlatılan modelindeki önlenmiş olur.
Vivo karaciğer lob perfüzyon için büyük bir potansiyele rağmen bu teknik bazı sınırlamalar vardır. İlk olarak, sol orta lob iskemi, sol medyan portal ven işlemi sırasında tıkanması nedeniyle kaçınılmazdır. İkinci olarak, geçici blokaj mikro kıskaçlar kullanılarak sol yan lob temelini bağlı olarak, bu lober Bankası çevreleyen karaciğer parankimi zarar ve kaçınılmaz olarak heparinized serum fizyolojik ile perfüzyon sırasında hafif bir akıntıya neden neden olabilir. 4 saatlik bir perfüzyon süre tabi tutuldu üç deneysel fareler geçici olarak ishal ve 4 saat daha fazla komplikasyonlar acı olmadan bir sıçan maksimum perfüzyon süre olabileceğini düşündüren kanlı oküler deşarj uğradılar. Bilgimizi, bir bütün sıçan karaciğer ex vivo18decellularization için en az 3 saat gereklidir. Bu nedenle, biz elde etmek amacıyla perfüzyon süresi 4 saat hangi hücre repopulation karaciğer bir iskele, karaciğer Mühendislik için bir önkoşuldur karaciğer lob decellularization için daha fazla, yeterli olacaktır.
Gelecekte, bu roman tekniği bir vivo içinde perfüzyon modeli için potansiyel olarak deneysel araştırma için kısmi organ tedavi tarafından infüzyon olarak bir " olarak kimyasal rezeksiyonu VIVO içinde kısmi organ decellularization uyuşturucu ile kullanılabilir içinde vivo hücre kültür sistemi ", ve belki en önemlisi, in vivo için kısmi organ mühendislik.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Yazarlar Jens Geiling Anatomi Enstitüsü üzerinden teşekkür etmek istiyorum ben, Jena Üniversitesi Hastanesi sıçan karaciğer anatomi şematik çizimler üretmek için.
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 |
References
- Kim, W. R., et al. OPTN / SRTR 2016 Annula Data Report: Liver. American Journal of Transplantation. Suppl. 1, 172-253 (2018).
- Palakkan, A. A., Hay, D. C., Anil Kumar, P. R., Kumary, T. V., Ross, J. A. Liver tissue engineering and cell sources: issues and challenges. Liver International. 33, 666-676 (2013).
- Hynes, R. O. The extracellular matrix: not just pretty fibrils. Science. 326, 1216-1219 (2009).
- Flaim, C. J., Chien, S., Bhatia, S. N. An extracellular matrix microarray for probing cellular differentiation. Nature Methods. 2, 119-125 (2005).
- Wells, R. G. The role of matrix stiffness in regulating cell behavior. Hepatology. 47, 1394-1400 (2008).
- Ren, H., et al. Evaluation of two decellularization methods in the development of a whole-organ decellularized rat liver scaffold. Liver International. 33, 448-458 (2013).
- Yagi, H., et al. Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach. Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).
- Jiang, W. C., et al. Cryo-chemical decellularization of the whole liver for mesenchymal stem cells-based functional hepatic tissue engineering. Biomaterials. 35, 3607-3617 (2014).
- Uygun, B. E., et al. Organ reengineering through development of a transplantable recellularized liver graft using decellularized liver matrix. Nature Medicine. 16, 814-820 (2010).
- Baptista, P. M., et al. The use of whole organ decellularization for the generation of a vascularized liver organoid. Hepatology. 53, 604-617 (2011).
- Bruinsma, B. G., Kim, Y., Berendsen, T. A., Yarmush, M. L., Uygun, B. E. Layer-by-layer heparinization of decellularized liver matrices to reduce thrombogenicity of tissue engineered grafts. Journal of Clinical and Translational Research. 1 (1), (2015).
- Park, K. M., et al. Decellularized Liver Extracellular Matrix as Promising Tools for Transplantable Bioengineered Liver Promotes Hepatic Lineage Commitments of Induced Pluripotent Stem Cells. Tissue Engineering Part A. 22, 449-460 (2014).
- Ko, I. K., et al. Bioengineered transplantable porcine livers with re-endothelialized vasculature. Biomaterials. 40, 72-79 (2015).
- Bao, J., et al. Construction of a portal implantable functional tissue-engineered liver using perfusion-decellularized matrix and hepatocytes in rats. Cell Transplantation. 20, 753-766 (2011).
- Pan, J., et al. In-vivo organ engineering: Perfusion of hepatocytes in a single liver lobe scaffold of living rats. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 80, 124-131 (2016).
- Madrahimov, N., et al. Marginal hepatectomy in the rat: from anatomy to surgery. Annals of Surgery. 244, 89-98 (2006).
- Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. Bioengineered Livers: A New Tool for Drug Testing and a Promising Solution to Meet the Growing Demand for Donor Organs. European Surgical Research. 57, 224-239 (2016).
- Mussbach, F., Settmacher, U., Dirsch, O., Dahmen, U. Liver engineering as a new source of donor organs: A systematic review. Der Chirurg. 87, 504-513 (2016).
- Xie, C., et al. Monitoring of systemic and hepatic hemodynamic parameters in mice. Journal of Visualized Experiments. (92), e51955 (2014).
- Zhou, P., et al. Decellularization and Recellularization of Rat Livers With Hepatocytes and Endothelial Progenitor Cells. Artificial Organs. 40, E25-E38 (2016).
- Yagi, H., et al. Human-scale whole-organ bioengineering for liver transplantation: a regenerative medicine approach. Cell Transplantation. 22, 231-242 (2013).
- Otsuka, H., Sasaki, K., Okimura, S., Nagamura, M., Nakasone, Y. Micropatterned co-culture of hepatocyte spheroids layered on non-parenchymal cells to understand heterotypic cellular interactions. Science and Technology of Advanced Materials. 14, 065003 (2013).
- Bale, S. S., et al. Long-term coculture strategies for primary hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells. Tissue Engineering Part C: Methods. 21, 413-422 (2015).
- Wu, Q., et al. Optimizing perfusion-decellularization methods of porcine livers for clinical-scale whole-organ bioengineering. BioMed Research International. , 785474 (2015).
- Barakat, O., et al. Use of decellularized porcine liver for engineering humanized liver organ. Journal of Surgical Research. 173 (1), e11-e25 (2012).
- Navarro-Tableros, V., et al. Recellularization of rat liver scaffolds by human liver stem cells. Tissue Engineering Part A. 21 (11-12), 1929-1939 (2015).
