A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
تقدم هذه الدراسة نموذجا جراحيا للخنزير لنقص تروية عضلة القلب المزمن بسبب تضيق الشريان التاجي التدريجي ، مما يؤدي إلى ضعف وظائف القلب دون احتشاء. بعد نقص التروية ، تخضع لتطعيم مجازة الشريان التاجي خارج المضخة مع وضع النخاب لرقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسومات المشتقة من الخلايا الجذعية. هذا العلاج المساعد يحسن وظيفة عضلة القلب والانتعاش.
يؤدي نقص تروية عضلة القلب المزمن الناتج عن تضيق الشريان التاجي التدريجي إلى سبات عضلة القلب (HIB) ، والذي يعرف بأنه عضلة القلب التي تتكيف مع انخفاض توافر الأكسجين عن طريق تقليل النشاط الأيضي ، وبالتالي منع إصابة عضلة القلب التي لا رجعة فيها واحتشاء. هذا يختلف عن احتشاء عضلة القلب ، حيث أن HIB لديه القدرة على الشفاء مع إعادة التوعي. يعاني المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي الكبير (CAD) من نقص التروية المزمن ، مما يعرضهم لخطر الإصابة بفشل القلب والموت المفاجئ. التدخل الجراحي القياسي ل CAD الحاد هو جراحة مجازة الشريان التاجي (CABG) ، ولكن ثبت أنه علاج غير مثالي ، ومع ذلك لا توجد علاجات مساعدة لاستعادة الخلايا العضلية المتكيفة مع نقص التروية المزمن. لمعالجة هذه الفجوة ، تم استخدام نموذج جراحي ل HIB باستخدام الخنازير القابلة ل CABG ويحاكي السيناريو السريري. يتضمن النموذج عمليتين جراحيتين. تتضمن العملية الأولى زرع مضيق صلب 1.5 مم على الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD). مع نمو ، يتسبب المضيق تدريجيا في حدوث تضيق كبير مما يؤدي إلى انخفاض الوظيفة الانقباضية الإقليمية. بمجرد أن يصل التضيق إلى 80٪ ، يضعف تدفق عضلة القلب ووظيفتها ، مما يؤدي إلى حدوث HIB. ثم يتم إجراء تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة مع الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) لإعادة توعية المنطقة الإقفارية. يتعافى لمدة شهر واحد للسماح بتحسن عضلة القلب الأمثل قبل التضحية. هذا يسمح للدراسات الفسيولوجية والأنسجة لمجموعات العلاج المختلفة. يوضح هذا النموذج الحيواني أن وظيفة القلب لا تزال ضعيفة على الرغم من تحويل مسار الشريان التاجي ، مما يشير إلى الحاجة إلى تدخلات مساعدة جديدة. في هذه الدراسة ، تم تطوير رقعة كولاجين مدمجة مع إكسوسومات مشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) ، والتي يمكن تطبيقها جراحيا على سطح النخاب البعيد إلى مفاغرة ليما. تتوافق المادة مع النخاب ، وهي قابلة للامتصاص ، وتوفر سقالة للإطلاق المستمر لعوامل الإشارة. يمكن أن يحفز هذا العلاج التجديدي تعافي عضلة القلب الذي لا يستجيب لإعادة التوعي وحده. يترجم هذا النموذج إلى الساحة السريرية من خلال توفير وسائل الاستكشافات الفسيولوجية والميكانيكية فيما يتعلق بالتعافي في HIB.
على الصعيد العالمي ، يؤثر CAD الحاد على أكثر من مائة مليون مريض ، وعلى الرغم من انخفاض معدل الوفيات ، إلا أنه لا يزال أحد الأسباب الرئيسية للوفاة 1,2. يحتوي CAD على طيف سريري واسع من احتشاء عضلة القلب (MI) إلى نقص التروية مع الحفاظ على البقاء. تركز معظم الأبحاث قبل السريرية على MI ، التي تتميز بوجود أنسجة محترقة حيث يمكن دراستها في النماذج الحيوانية الصغيرة والكبيرة. ومع ذلك ، فإن هذا النموذج لا يعالج المرضى الذين لديهم قابلية بقاء محفوظة وقابلة لإعادة التوعي. معظم المرضى الذين يخضعون ل CABG لديهم انخفاض في إمدادات الدم ووظيفة محدودة مع الحفاظ على التباين في احتياطي انقباض والبقاء3. بدو....
وافقت اللجان المؤسسية لرعاية واستخدام (IACUC) التابعة لمركز مينيابوليس فيرجينيا الطبي وجامعة مينيسوتا على جميع الدراسات على. تم اتباع المبادئ التوجيهية الحالية للمعاهد الوطنية للصحة (NIH) لاستخدام ورعاية المختبر.
1. عزل الخلايا الجذعية الوسيطة وإعداد وتوصيف الإكسوسومات
بعد إعادة التوعي ، يتم إجراء تصوير الأوعية التاجية لتقييم تضيق LAD (أكبر من 80٪) وسالكية طعم LIMA-LAD (الشكل 1). بعد أربعة أسابيع من جراحة إعادة التوعي ووضع رقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسوم ، يتم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب لتقييم الوظيفة الانقباضية والانبساطية للقلب.......
تقدم هذه الدراسة أول نموذج خنزيري لعضلة القلب الإقفارية المزمنة ، حيث تبين أن العلاج برقعة كولاجين محملة بالإكسوسوم مشتقة من MSC أثناء إعادة التوعي الجراحي يستعيد الوظيفة الانبساطية والانقباضية عند تحفيز التقلص العضلي المحتمل من خلال استهداف استعادة الميتوكوندريا. في السابق ، ثبت أنه في .......
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا العمل من قبل #I01 BX000760 مراجعة VA Merit (RFK) من الولايات المتحدة (الولايات المتحدة) وزارة شؤون المحاربين القدامى BLR &D ووزارة شؤون المحاربين القدامى الأمريكية منحة #I01 BX004146 (TAB). كما نعترف بامتنان بدعم معهد القلب بجامعة مينيسوتا ليليهي. لا تمثل محتويات هذا العمل وجهات نظر وزارة شؤون المحاربين القدامى الأمريكية التابعة لحكومة الولايات المتحدة.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
# 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
18 ga needles | BD | 305185 | Administration of injectable agents |
20 ga needles | BD | 305175 | Administration of injectable agents |
20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
6” pressure tubing line | Smith’s Medical | MX560 | Collect bone marrow |
60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
Advanced DMEM (1X) | ThermoFisher Scientific | 12491023 | |
Alcohol Prep pads | MedSource | MS-17402 | Skin disinfectant |
Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit | Millipore Sigma | UFC910024 | |
Anesthesia Machine | Drager | Fabious Trio | maintains general anesthesia |
Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Multiparameter for patient safety |
Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
Blood Collection Tubes- green top | Fisher Scientific | 02-689-7 | Collect microsphere blood samples |
Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
BODIPY TR Ceramide | ThermoFisher Scientific | D7540 | |
Bone marrow needle- 25mm 15 ga IO needle | Vidacare | 9001-VC-005 | Collect bone marrow |
Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
Cell Scrapers | Corning | 353085 | |
Cephazolin 1 gr | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
Corning bottle-top vacuum Filter System (500mL) | Millipore Sigma | 430758 | |
CPT tube | BD | 362753 | MSC isolation from bone marrow |
Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
DMEM (1X) Dulbecco's Modified Eagle Medium, HEPES | ThermoFisher Scientific | 12430062 | |
Dobutamine 12.5 mg/mL | Pfizer | 00409-2344-01 | Increases blood pressure and heart rate during the second microsphere blood collection |
ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
Exosome-Depleted FBS | ThermoFisher Scientific | A2720801 | |
Falcon Disposable Polystyrene Serological Pipets, Sterile, 10mL | Fisher Scientific | 13-675-20 | |
Femoral and carotid introducer | Cordis- J&J | 504606P | femoral and carotis cannulas |
Fetal Bovine Serum, Heat Inactivated, Gibco FBS | ThermoFisher Scientific | 16140089 | |
Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | FT-12125 |
Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | FT-12150 |
Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | FT-12200 |
GlutaMAX Supplement | ThermoFisher Scientific | 35050061 | |
Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
Helistat collagen sponge | McKesson | 570973 1690ZZ | Sponge for embedding exosomes |
Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
Histology Jars | Fisher Scientific | 316-154 | Formalin for tissue samples |
HyClone Characterized Fetal Bovine Serum (FBS) | Cytiva | SH30071.03 | |
Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
Long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
Meloxicam 5 mg/mL | Boehringer Ingelheim | 141-219 | Post operative Analgesic |
Microsphere pump | Collect blood samples from femoral introducer | ||
Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab™ FT10 | Hemostasis |
Nanosight NS 300 | Malvern Panalytical | MAN0541-03-EN | |
NTA 3.1.54 software | Malvern Panalytical | MAN0520-01-EN-00 | |
OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
PBS, pH 7.2 | ThermoFisher Scientific | 20012050 | |
Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) Antibiotic Mixture | ThermoFisher Scientific | 15640055 | |
Pigtail 145 catheter 6 French | Boston Scientific | 08641-41 | Measure LV pressures |
Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
Stop Cocks | Smith Medical | MX5311L | 2 to connect to pig tail |
Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
Surgery pack with chest retractor | various | See pack list | Femoral cut down and median sternotomy |
Surgical Instruments | various | See pack list | Femoral and carotid cutdowns and sternotomy |
Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
Syringe pump | Harvard | Delivers IV Dobutamine infusion | |
SYTO RNASelect Green Fluorescent cell Stain - 5 mM Solution in DMSO | Millipore Sigma | S32703 | |
Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
Timer | Time collection of blood samples | ||
Total Exosome Isolation Reagent (from cell culture media) | ThermoFisher Scientific | 4478359 | |
TPP Tissue Culture Flask, T75, Filter Cap w/ 0.22uM PTFE | ThermoFisher Scientific | TP90076 | |
Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
Vicryl mesh | Ethicon | VKML | Patch for epicardial cell application |
Vortex | Mix microspheres | ||
Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved