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Medicine

幹細胞治療のための心筋梗塞後心不全の豚モデルの確立

Published: May 25th, 2020

DOI:

10.3791/60392

1Cardiology Division, Department of Medicine, Queen Mary Hospital, University of Hong Kong, 2Shenzhen Institutes of Research and Innovation, University of Hong Kong
* These authors contributed equally

左屈折性動脈閉塞と急速なペーシングによって引き起こされる心不全の豚モデルを確立し、細胞ベースの治療法に対する幹細胞の筋膜内投与の効果と安全性をテストすることを目的とした。

心筋梗塞(MI)に続く心不全(HF)の治療において進歩が達成されているが、MIに続くHFは、世界中の死亡率および罹患率の主要な原因の1つである。心臓修復のための細胞ベースの治療法とMI後の左心室機能の改善はかなりの注目を集めています。したがって、これらの細胞移植の安全性および有効性は、臨床使用前にHFの前臨床大動物モデルで試験されるべきである。豚は、心臓の大きさと冠状動脈解剖学の面で人間との類似性のために心血管疾患の研究に広く使用されています。そこで、左回折動脈の閉じた胸部冠状バルーン閉塞(LCX)を用いたブタ慢性HFモデルの確立に有効なプロトコルを提示し、続いてペースメーカーの移植によって誘発される急速な心室ペーシングを求めた。8週間後、幹細胞は梗塞周辺領域で心筋内注射によって投与された。次に梗塞サイズ、細胞生存、および左心室機能(心エコー検査、血行力学パラメータ、および電気生理学を含む)を評価した。本研究は、幹細胞治療のための安定した前臨床前の大型動物HFモデルを確立するのに役立つ。

心血管疾患、特に冠動脈疾患(CAD)は、香港および世界で罹患率および死亡率の主な原因であり続ける1.香港では、病院当局の下で治療を受けたCAD患者数の2012年から2017年までの26%の増加が予測されたすべてのCADの中で、急性心筋梗塞(MI)は心不全(HF)などの死亡およびそれに続く合併症の主要な原因である。これらは、重大な医療、社会的、財政的負担に貢献します。MI患者では、血栓溶解療法または一次経皮的冠動脈介入(PCI)は生命を維持するのに有効な治療法であるが、これらの治療法はMI中の心筋細胞(CM)の損失を減らすだけである。利用可能な治療は、心臓線維症、心筋リモデリング、心臓不整脈、および最終的に心不全につながるCMの永久的な損失を補充することができません。1年後MIの死亡率は約7%で、20%以上の患者がHF3を発症している。末期のHF患者では、心臓移植は有効な唯一の治療であるが、利用可能な臓器の不足によって制限される。新しい治療法は、ポストMI HFの開発を逆転させるために必要です。その結果、細胞系療法は、障害のあるCMを修復し、MIに続くHFにおける左心室(LV)機能を改善するための魅力的なアプローチと考えられている。我々の以前の研究では、幹細胞移植は、MI44,55....

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すべての動物実験は、米国国立衛生研究所が香港大学の国立衛生および規制で発表した実験動物のケアと使用ガイドに従って行われ、この議定書は香港大学の教育研究における生きた動物の使用に関する委員会(CULTAR)によって承認されました。

注:この研究には、体重35〜40kg(9-12ヶ月)の雌養豚が使用されました。この実験のフローチャートを 図 1に?.......

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死亡 率
この研究では合計24匹の豚が使用された。そのうちの3つは、持続的なVTのためにMI誘導中に死亡した。1匹の動物が創傷出血のために細胞注射のための開胸手術で死亡した。重症感染のため2匹の動物が死亡した。EFの減少(LVEFの減少>ベースラインの40%)のために2匹の動物が除外された。その結果、16匹の動物が全研究プロトコルを完成させた。

<.......

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標準的な動物モデルは、疾患の病態生理学とメカニズムを理解し、新しい治療法をテストすることが最も重要です。我々のプロトコルは左の屈曲の動脈閉塞および急速なペーシングによって誘発されるHFのブタモデルを確立する。MIの誘導の8週間後、動物はLVEF、LVEDD、LVESD、+dP/dt、およびESPVRの有意な障害を発症した。このプロトコルはまた、心筋内注射による心臓再生のための幹細胞療法の?.......

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著者らは、動物実験中の優れた技術サポートについて、アルフレダとカン・タク・チュンを認めている。

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NameCompanyCatalog NumberComments
AmiodaroneMylan--
Anaesthetic machines and respiratorDragerFabius plus XL-
AngiocathBecton Dickinson381147-
Anti-human nuclear antigenabcamab19118-
Axio Plus image capturing systemZeissAxioskop 2 PLUSAxioskop 2 plus
AxioVision Rel. 4.5 softwareZeiss--
BaytrilBayer-enrofloxacin
BetadineMundipharma--
CardioLab Electrophysiology Recording SystemsGE HealthcareG220f-
Culture mediaMesenCult05420-
CyclosporineNovartis--
DefibrillatorGE HealthcareCardioServ-
DorminalTEVA--
Echocardiographic systemGE VingmedVivid i-
EchoPac softwareGE Vingmed--
Electrophysiological catheterCordis Corp--
Embozene MicrosphereBoston Scientific17020-S1700 μm
Endotracheal tubeVet CareVCPET70PCWSize 7
EthanolVWR chemicals20821.33-
FormalinSigmaHT50132010%
IVC balloon Dilatation CatheterBoston Scientific3917112041Mustang
JR4 guiding catheterCordis Corp672082006F
LidocaineQuala--
MersilkEthiconW5842-0
Metoprolol succinateWockhardt--
MicrotomeLeicaRM2125RT-
Mobile C arm fluoroscopy equipmentGE HealthcareOEC 9900 Elite-
PacemakerSt Jude MedicalPM1272Assurity MRI pacemaker
Pacemaker generatorSt Jude MedicalMerlln model 3330-
Pressure-volume catheterCD LeycomCA-71103-PL7F
Pressure–volume signal processorCD LeycomSIGMA-M-
Programmable StimulatorMedtronic Inc5328-
PTCA Dilatation balloon CatheterBoston ScientificH7493919120250MAVERICK over the wire
RamiprilTEVA--
Sheath introducerCordis Corp504608X8F, 9F, 12F
SteroidVersus Arthritis--
TemgesicNindivior-buprenorphine
Venous indwelling needleTERUMOSR+OX2225C22G
VicrylEthiconVCP320H2-0
XylazineAlfasan International B.V.--
ZoletilVirbac New Zealand Limited-tiletamine+zolezepam

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