استخدام حقن تتبع الخلايا للتحقيق في أصل الخلايا المكونة للنيوينتيما في نموذج الجدار الجانبي العجزي للفئران
Özet
أجرينا حقنة تتبع الخلايا المحبة للدهون من نقطة واحدة لتتبع الخلايا البطانية ، تليها بضع الشرايين وخياطة تمدد الأوعية الدموية في الجدار الجانبي على الشريان الأورطي للفئران البطنية. بدا أن تكوين Neointima يعتمد على الشريان الأم في تمدد الأوعية الدموية المنزوع الخلايا وتم تعزيزه من خلال التوظيف من خلايا جدار تمدد الأوعية الدموية في الجدران الحيوية الغنية بالخلايا.
Abstract
يخلق القطع الجراحي المجهري حاجزا لاحقا لتدفق الدم إلى تمدد الأوعية الدموية داخل الجمجمة ، في حين يعتمد العلاج داخل الأوعية الدموية على تكوين النيوينتيما والجلطة. لا يزال مصدر الخلايا البطانية التي تغطي الطبقة الداخلية من neointima غير واضح. لذلك ، كان الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في أصل الخلايا المكونة للنيوينتيما بعد حقن تتبع الخلايا في نموذج تمدد الأوعية الدموية الجانبي المجهري للفئران في هلسنكي الراسخ بالفعل.
تم إنشاء تمدد الأوعية الدموية على الجدار الجانبي عن طريق خياطة أكياس شريانية ثنائية أو حيوية من طرف إلى آخر في ذكور الفئران لويس. قبل استئصال الشرايين مع خياطة تمدد الأوعية الدموية ، تم إجراء حقن تتبع الخلايا التي تحتوي على صبغة CM-Dil في الشريان الأورطي المثبت لتسمية الخلايا البطانية في الوعاء المجاور وتتبع انتشارها أثناء المتابعة (FU). العلاج يليه اللف (n = 16) أو الدعامات (n = 15). في FU (7 أيام أو 21 يوما) ، خضعت جميع الفئران لتصوير الأوعية الدموية الفلوري ، تليها حصاد تمدد الأوعية الدموية والتقييم العياني والنسيجي مع تعداد الخلايا المناعية النسيجية لمناطق محددة من الاهتمام.
لم يتمزق أي من تمدد الأوعية الدموية ال 31 عند المتابعة. ماتت أربعة قبل الأوان. لوحظ التروية المتبقية عيانية في 75.0٪ ملفوفة و 7.0٪ من الفئران الدعامات. كانت كمية الخلايا الإيجابية لتتبع الخلايا مرتفعة بشكل كبير في الدعامات غير الخلوية مقارنة بتمدد الأوعية الدموية الملفوف فيما يتعلق بالجلطة في اليوم 7 (p = 0.01) و neointima في اليوم 21 (p = 0.04). لم يتم العثور على اختلافات كبيرة في الجلطة أو neointima في تمدد الأوعية الدموية الحيوية.
تؤكد هذه النتائج أنماط شفاء أسوأ في الملفات مقارنة بتمدد الأوعية الدموية الدعامات. يبدو أن تكوين Neointima يعتمد بشكل خاص على الشريان الأم في تمدد الأوعية الدموية المنزوع الخلايا ، في حين أنه مدعوم بالتجنيد من خلايا جدار تمدد الأوعية الدموية في الجدران الحيوية الغنية بالخلايا. من حيث الترجمة، قد يكون العلاج بالدعامات أكثر ملاءمة لتمدد الأوعية الدموية شديد التدهور، في حين أن اللف وحده قد يكون كافيا لتمدد الأوعية الدموية مع جدران الأوعية الدموية الصحية في الغالب.
Introduction
نزيف تحت العنكبوتية الناجم عن تمزق تمدد الأوعية الدموية داخل الجمجمة (IA) هو حالة جراحية عصبية مدمرة مرتبطة بارتفاع معدلات المراضة والوفيات1،2،3،4. بالإضافة إلى قصاصات الجراحة المجهرية ، التي توفر اتصالا مباشرا من البطانة إلى البطانة ، اكتسبت الأجهزة داخل الأوعية الدموية أهمية متزايدة على مدى العقود الماضية لعلاج IAs الممزقة والمكتشفة بالصدفة. تعتمد استجابة الشفاء في IAs المعالجة داخل الأوعية الدموية بشكل أساسي على تكوين neointima وتنظيم الجلطة. كلاهما عمليتان تآزريتان ، اعتمادا على هجرة الخلايا من الوعاء المجاور وجدار تمدد الأوعية الدموية. 5 حتى الآن ، لا يزال أصل الخلايا البطانية في تكوين neointima من تمدد الأوعية الدموية المعالجة داخل الأوعية الدموية غير واضح. هناك نقاش مستمر في الأدبيات حول المصدر الذي يتم من خلاله تجنيد الخلايا المكونة للنيوينتيما.
باستخدام حقن تتبع الخلايا من صبغة CM-Dil (انظر جدول المواد) في الشريان الأورطي البطني للفئران ، كنا نهدف إلى تحليل دور الخلايا البطانية ، التي تنشأ في الشريان الأم ، في تكوين neointima في نقطتين زمنيتين مختلفتين FU (اليوم 7 واليوم 21) (الشكل 1). ميزة النموذج هي حضانة تتبع الخلايا المحلية المباشرة في الجسم الحي في الشريان الأم قبل خياطة تمدد الأوعية الدموية ، مما يسمح ب FU في نقاط زمنية لاحقة. لم يتم وصف تقنيات الحقن في الجسم الحي ، مثل حضانة تتبع الخلايا ، في الأدبيات. ميزة هذه التقنية هي الحقن المباشر ، من نقطة واحدة ، أثناء العملية الجراحية ، في الجسم الحي ، مما يجعل النموذج قويا وقابلا للتكرار.
Protocol
Representative Results
Discussion
توضح هذه الدراسة أن تكوين neointima يتم بوساطة الخلايا البطانية التي تنشأ في الشريان الأم لمجمع تمدد الأوعية الدموية ولكن يتم دعمها من خلال توظيف الخلايا المشتقة من جدار تمدد الأوعية الدموية في تمدد الأوعية الدموية الحيوي. ومع ذلك ، فإن دور الخلايا السلفية المتداولة في شفاء تمدد الأوعية الدم?…
Açıklamalar
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
يشكر المؤلفون أليساندرا بيرجادانو ، DVM ، دكتوراه ، على الإشراف المتفاني على صحة الحيوان على المدى الطويل. تم دعم هذا العمل من قبل صناديق البحوث التابعة لمجلس البحوث ، Kantonsspital Aarau ، Aarau ، سويسرا ، والمؤسسة الوطنية السويسرية للعلوم SNF (310030_182450).
Materials
| 3-0 resorbable suture | Ethicon Inc., USA | VCP428G | |
| 4-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G0762563 | |
| 6-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | C0766070 | |
| 9-0 non-absorbable suture | B. Braun, Germany | G1111140 | |
| Atipamezol | Arovet AG, Switzerland | ||
| Bandpass filter blue | Thorlabs | FD1B | any other |
| Bandpass filter green | Thorlabs | FGV9 | any other |
| Bipolar forceps | any other | ||
| Bicycle spotlight | any other | ||
| Board (20 x 10 cm) | any other | ||
| Buprenorphine | Indivior, Switzerland | 1014197 | |
| Camera | 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, Kalamazoo, MI, USA | 2 cm of Target 360 TM Ultra, 2-mm diameter | |
| Desinfection | any other | ||
| Eye-lubricant | any other | ||
| Fentanyl | Sintetica, S.A., Switzerland | 98683 | any generic |
| Flumazenil | Labatec-Pharma, Switerzland | ||
| Fluoresceine | Curatis AG | 5030376 | any generic |
| Fluorescence microscope | Olympus BX51, Hamburg, Germany; Cell Sens Dimension Imaging software v1.8 | ||
| Foil mask | any other | ||
| Glucose (5%) | any other | ||
| Heating pad | Homeothermic Control Unit, Harvard, Edenbridge, England | any other | |
| Isotonic sodium chloride solution (0.9%) | Fresenius KABI | 336769 | any generic |
| Isoflurane | any generic | ||
| Longuettes | any other | ||
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim | P7626406 | any generic |
| Medetomidine | Virbac, Switzerland | QN05CM91 | |
| Micro needle holder | any other | ||
| Midazolam | Roche, Switzerland | ||
| Monitoring-system | Starr Life Sciences Corp., 333 Allegheny Ave, Oakmont, PA 15139, United States | ||
| Needle holder | any other | ||
| O2-Face mask | any other | ||
| Operation microscope | OPMI, Carl Zeiss AG, Oberkochen, Germany | any other | |
| Oxygen | any other | ||
| Rectal temperature probe | any other | ||
| Scalpell | Swann-Morton | 210 | any other |
| Small animal shaver | any other | ||
| Smartphone | any other | ||
| Sodium dodecyl sulfate (0.1%) | Sigma-Aldrich | 11667289001 | |
| Soft feed | Emeraid Omnivore | any generic | |
| Soft tissue forceps | any other | ||
| Soft tissue spreader | any other | ||
| Stainless steel sponge bowls | any other | ||
| Stent-Device | Biotroni, Bülach, Switzerland | modified magmaris device, AMS with polymer coating, 6-mm length, 2-mm diameter | |
| Sterile micro swabs | any other | ||
| Straight and curved microforceps | any other | ||
| Straight and curved microscissors | any other | ||
| Straight and curved forceps | any other | ||
| Surgery drape | any other | ||
| Surgical scissors | any other | ||
| Syringes 1 mL, 2 mL, and 5 mL | any other | ||
| Tape | any other | ||
| Vascular clip applicator | B. Braun, Germany | FT495T | |
| Yasargil titan standard clip (2x) | B. Braun Medical AG, Aesculap, Switzerland | FT242T | temporary |
Referanslar
- 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. Preventing vasospasm improves outcome after aneurysmal subarachnoid hemorrhage: rationale and design of CONSCIOUS-2 and CONSCIOUS-3 trials. Neurocritical Care. 13 (3), 416-424 (2010).
- Wanderer, S., et al. Levosimendan as a therapeutic strategy to prevent neuroinflammation after aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Journal of Neurointerventional Surgery. , (2021).
- Wanderer, S., et al. Aspirin treatment prevents inflammation in experimental bifurcation aneurysms in New Zealand White rabbits. Journal of Neurointerventional Surgery. 14 (2), 189-195 (2021).
- Gruter, B. E., et al. Patterns of neointima formation after coil or stent treatment in a rat saccular sidewall aneurysm model. Stroke. 52 (3), 1043-1052 (2021).
- Kilkenny, C., et al. Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines. British Journal of Pharmacology. 160 (7), 1577-1579 (2010).
- Tornqvist, E., et al. Strategic focus on 3R principles reveals major reductions in the use of animals in pharmaceutical toxicity testing. PLoS One. 9 (7), 101638 (2014).
- Nevzati, E., et al. Aneurysm wall cellularity affects healing after coil embolization: assessment in a rat saccular aneurysm model. Journal of Neurointerventional Surgery. 12 (6), 621-625 (2020).
- Marbacher, S., et al. The Helsinki rat microsurgical sidewall aneurysm model. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (92), e51071 (2014).
- Nevzati, E., et al. Biodegradable magnesium stent treatment of saccular aneurysms in a rt model – introduction of the surgical technique. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (128), e56359 (2017).
- Gruter, B. E., et al. Testing bioresorbable stent feasibility in a rat aneurysm model. Journal of Neurointerventional Surgery. 11 (10), 1050-1054 (2019).
- Kadirvel, R., et al. Cellular mechanisms of aneurysm occlusion after treatment with a flow diverter. Radiology. 270 (2), 394-399 (2014).
- Li, Z. F., et al. Endothelial progenitor cells contribute to neointima formation in rabbit elastase-induced aneurysm after flow diverter treatment. CNS Neuroscience & Therapeutics. 19 (5), 352-357 (2013).
- Marbacher, S., et al. Intraluminal cell transplantation prevents growth and rupture in a model of rupture-prone saccular aneurysms. Stroke. 45 (12), 3684-3690 (2014).
- Frosen, J., et al. Contribution of mural and bone marrow-derived neointimal cells to thrombus organization and wall remodeling in a microsurgical murine saccular aneurysm model. Neurosurgery. 58 (5), 936-944 (2006).
- Marbacher, S., Niemela, M., Hernesniemi, J., Frosen, J. Recurrence of endovascularly and microsurgically treated intracranial aneurysms-review of the putative role of aneurysm wall biology. Neurosurgical Review. 42 (1), 49-58 (2019).
- Frosen, J. Smooth muscle cells and the formation, degeneration, and rupture of saccular intracranial aneurysm wall–a review of current pathophysiological knowledge. Translational Stroke Research. 5 (3), 347-356 (2014).
- Fang, X., et al. Bone marrow-derived endothelial progenitor cells are involved in aneurysm repair in rabbits. Journal of Clinical Neuroscience. 19 (9), 1283-1286 (2012).
- Morel, S., et al. Sex-related differences in wall remodeling and intraluminal thrombus resolution in a rat saccular aneurysm model. Journal of Neurosurgery. , 1-14 (2019).
- Gruter, B. E., et al. Fluorescence video angiography for evaluation of dynamic perfusion status in an aneurysm preclinical experimental setting. Operative Neurosurgery. 17 (4), 432-438 (2019).
- Marbacher, S., Strange, F., Frosen, J., Fandino, J. Preclinical extracranial aneurysm models for the study and treatment of brain aneurysms: A systematic review. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 40 (5), 922-938 (2020).
- Ravindran, K., et al. Mechanism of action and biology of flow diverters in the treatment of intracranial aneurysms. Neurosurgery. 86, 13-19 (2020).
- Marbacher, S., et al. Loss of mural cells leads to wall degeneration, aneurysm growth, and eventual rupture in a rat aneurysm model. Stroke. 45 (1), 248-254 (2014).
- Morosanu, C. O., et al. Neurosurgical cadaveric and in vivo large animal training models for cranial and spinal approaches and techniques – systematic review of current literature. Neurologia i Neurochirurgia Polska. 53 (1), 8-17 (2019).
- Wanderer, S., et al. Arterial pouch microsurgical bifurcation aneurysm model in the rabbit. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e61157 (2020).
