Name: surgical angiogenesis in porcine tibial allotransplantation: a new large animal bone vascularized composite allotransplantation model
Uploaded: 2017-08-13T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model at JoVE.com

著者は、部門のメディア サポート サービス、メイヨー クリニック ロチェスター, ミネソタ ビデオ生産のためだけでなく、ビデオの編集のゲオルギオス ・ Kotsougianis をありがとうございます。優秀な作品は、ジム Postier、ロチェスター、ミネソタによって実施されました。さらに、著者ら感謝したいドイツの研究基礎 (ドイツ研究振興協会) 博士 Dimitra Kotsougiani の給与サポートを提供するため (DFG グラント: KO 4903/1-1)。この作品は、タレク E. Obaid から寛大な贈り物によって支えられました。この作品は、部の整形外科手術メイヨー クリニック ロチェスター, ミネソタ血管研究所で行われました。

研究機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) メイヨー クリニック ・ ロチェスターの承認されました。ユカタン ミニチュア豚をこの VCA の手術中にドナーとレシピエントの両方として提供していた。ドナーとレシピエントのペアリングは、DNA シーケンス豚白血球抗原 (SLA) Sla 22,23の主要な不一致を確保するため haplotyping に基づいていた。動物は加齢?...

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	<li>Ham, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limb+salvage+surgery+for+primary+bone+sarcoma+of+the+lower+extremities:+long-term+consequences+of+endoprosthetic+reconstructions.">Limb salvage surgery for primary bone sarcoma of the lower extremities: long-term consequences of endoprosthetic reconstructions.</a> Ann Surg Oncol. 5, 423-436 (1998).</li><li>Niimi, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usefulness+of+limb+salvage+surgery+for+bone+and+soft+tissue+sarcomas+of+the+distal+lower+leg.">Usefulness of limb salvage surgery for bone and soft tissue sarcomas of the distal lower leg.</a> J Cancer Res Clin Oncol. 134, 1087-1095 (2008).</li><li>Tukiainen, E., Asko-Seljavaara, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+Ilizarov+technique+after+a+free+microvascular+muscle+flap+transplantation+in+massive+trauma+of+the+lower+leg.">Use of the Ilizarov technique after a free microvascular muscle flap transplantation in massive trauma of the lower leg.</a> Clin Orthop Relat Res. , 129-134 (1993).</li><li>Schipani, E., Maes, C., Carmeliet, G., Semenza, G. 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血管柄付き骨 (骨 VCA) の移植は、大きな骨欠損のため将来の再建オプションを表します。しかし、長期的免疫 (IS) の必要性と骨 VCA サバイバルに必要な重要な副作用は、これら損害クリティカルなアプリケーション6に正当化しにくい。
実験用ラットの近交系は、長期的免疫の回避のための様々 なアプローチをテストする移植研究で広く使用されている?...

悪性腫瘍後の外傷、感染症や四肢温存手術から大きな骨欠損の結果します。遊離自家骨移植術、骨輸送、補綴の置換、および凍結壊死移植など現在の再建オプション単独で使用または組み合わせで、重大な合併症に関連付けられているし、の高いレートを持っています。合併症1,2,3。
微小血管ネットワークの存在は、形成と骨、骨を支える、軟骨、骨修復4に必要な間葉系幹細胞の恒常性に不可欠です。
生きている同種骨、血管柄付き複合組織移植 (骨 VCA)、その栄養茎部の微少吻合術でのフォームの移植は、将来再建の代替を表すかもしれない。凍結保存同種骨のような当面の安定性は骨欠損形態と密接に一致するによって提供されます。自家遊離移植のような高められた治療と生活の改造を提供します骨組織。Allotransplant プロシージャの障害長期的免疫 (IS) の必要性のまま。問題は臓器移植5よりも 2-3 倍大きい薬剤の投与量を必要とする筋骨格系組織でより激しいです。臓器毒性、悪性腫瘍、感染症や移植片対宿主病の開発を含む併用のリスクは、これらの重要なアプリケーションの損害の6で正当化することは困難。ただし、急性および慢性拒絶反応のエピソードでは、現在長期は7の主要な問題が残っています。密接に主要組織適合抗原の一致ドナー固有寛容を誘導するや薬物療法を改善するための努力はまだ日常的に成功していない臨床薬物のない組織生存8,9を許可します。
我々 は以前骨 VCA 生存率を維持し、骨移植骨内の新しい自己循環の促進による小動物モデルの再構築を強化するための手段を示しています。これは注入自家組織10、11,12から外科的血管新生の追加の使用によってされます。同種骨セグメントは培養骨セグメント椎の吻合で microsurgically に移植しました。さらに宿主由来の血管は血管柄付き骨セグメントの髄腔に注入しました。この 2 週間の過程で免疫抑制薬と同種の栄養血管の開存性は維持されます。後は撤退、栄養茎が最終的に thrombose13。宿主由来血管に基づく新しい毛細血管は、組織の実行可能性を維持するために十分な循環を提供します。骨から骨治癒と改造が強化され、血管新生、結合10、11,12。さらに免疫療法は不要で、骨性を免疫学的に有能なホストとドナー固有耐性の欠如にもかかわらず長期間維持します。
この臨床実習に骨移植法の翻訳は最高癒し、機械のプロパティおよび大動物モデルの免疫学の研究によって先行されなければなりません。ブタのモデルは、このような当社研究14,15,16に最適です。ミニチュア豚は男は、本質的に同じ外科インプラントおよびテクニックを使用して骨格の復元を許可するサイズと解剖学で対等であります。豚免疫がよく定義されている豚白血球抗原 (SLA) ハプロタイプと移植手術に必要な血液型を含みます。細胞系譜の研究は、免疫応答17,18,19,20,21の詳細な分析は、セックスの不一致移植で可能です。
ここでは、復興と分節骨の勉強に向いている、ユカタン ミニチュア豚の骨 VCA 移植モデルをについて説明します。このモデルは、手術における血管新生の相互作用を調査する使用ことができ、骨 VCA 生存の短期は、骨細胞系統を含む、関数骨血流癒しと容量、alloresponsiveness と同様にバイオメカニクスを改造その他の革新的な免疫変調の戦略をテストします。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="812">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Xylazine</td>
			<td style="width:311px;">VetTek, Bluesprings, MO</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">2mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Telazol</td>
			<td style="width:311px;">Pfizer Inc., NY, NY</td>
			<td align="right" style="width:119px;">2103</td>
			<td>5mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Buprenorphine</td>
			<td style="width:311px;">Zoo Pharm, Windsor, CO</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td>0.18mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cefazoline</td>
			<td style="width:311px;">Hospira, Lake Forest, IL</td>
			<td style="width:119px;">RL-4539</td>
			<td>1g</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ethilon sutures</td>
			<td style="width:311px;">Ethicon, Sommerville, NJ</td>
			<td style="width:119px;">BV 130-5</td>
			<td>9-0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Locking plate</td>
			<td>DePuy Synthes Vet, West Chester, PA</td>
			<td style="width:119px;">VP4041.09</td>
			<td>9-hole 3.5mm locking plate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Vicryl sutures</td>
			<td style="width:311px;">Ethicon, Sommerville, NJ</td>
			<td style="width:119px;">J808T</td>
			<td>2-0, 3-0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tegaderm</td>
			<td>3M Health Care, St. Paul, MN&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">16006</td>
			<td>15x10cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Hickman catheter</td>
			<td style="width:311px;">Bard Access System Inc., Salt Lake City, UT</td>
			<td align="right">600560</td>
			<td>9.6 French</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Carprofen</td>
			<td style="width:311px;">Zoetis Inc., Kalamazoo, MI</td>
			<td>1760R-60-06-759</td>
			<td>4mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tacrolimus</td>
			<td>Sandoz Inc., Princeton, NJ&#160;</td>
			<td align="right" style="width:119px;">973975</td>
			<td>(0.8-1.5mg/kg/day)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mycophenolate Mofetil&#160;</td>
			<td>Sandoz Inc., Princeton, NJ&#160;</td>
			<td align="right">772212</td>
			<td>(50-70mg/kg/day)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Methylprednisolone sodium succinate</td>
			<td>Pfizer Inc., NY, NY</td>
			<td style="width:119px;">2375-03-0</td>
			<td>500 mg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Gentamicin</td>
			<td style="width:311px;">Sparhawk Laboratories, Lenexa, KS</td>
			<td style="width:119px;">1405-41-0</td>
			<td>3mg/kg&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dermabond Prineo</td>
			<td style="width:311px;">Ethicon, San Lorenzo, Puerto Rico</td>
			<td style="width:119px;">6510-01-6140050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isoflurane 99.9% 250 ml</td>
			<td style="width:311px;">Abbott Animal&#160; Health&#160;</td>
			<td style="width:119px;">05260-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Lactated Ringer&#39;s 1L</td>
			<td style="width:311px;">Baxter Corporation</td>
			<td style="width:119px;">JB1064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Saline 0.9%, 1 L</td>
			<td>Baxter Corporation</td>
			<td align="right">60208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ceftiofur</td>
			<td style="width:311px;">Pfizer Canada Inc.</td>
			<td align="right" style="width:119px;">11103</td>
			<td>5mg/kg</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Microfil</td>
			<td>Flow Tech Inc, Carver, MA</td>
			<td>MV-122</td>
			<td>125 ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Decalcifying Solution</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific, Chesire, WA, UK</td>
			<td style="width:119px;">8340-1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

surgical angiogenesis in porcine tibial allotransplantation: a new large animal bone vascularized composite allotransplantation model

外傷・感染症悪性腫瘍・先天異常による分節骨損失のまま主要な再建の課題です。現在の治療選択肢失敗と実質的な罹患率の重大なリスクがあります。
骨の使用は複合血管柄付き移植 (VCA) 切除された骨のサイズ、形状と癒しおよび生きている骨の可能性を改造の両方接戦を提供すること。現時点では、生涯薬免疫抑制 (IS) が必要です。臓器毒性、日和見感染症や腫瘍リスクが懸念されるそのような非致死性の徴候を扱うことです。
我々 は以前、VCA 内受信者の派生血管注入によるラットおよびウサギ長期的免疫抑制療法の必要性なしで骨・関節の VCA 生存の維持をことを実証しました。自家、neoangiogenic 循環測定可能な流れと改造、IS の 2 週間のみを必要とするアクティブな骨を生成します。小動物解剖学、骨の生理学、免疫学で大幅に人間とは異なる、我々 は臨床応用を実施する前に、この手法を評価する豚骨 VCA モデルを開発しました。ミニチュア豚は、人に彼らの免疫学的、解剖学的、生理学的およびサイズの類似性を与えられた移植研究のため現在広く使用されます。ここでは、新しいブタ同所性同種の脛骨骨 VCA の生存を維持するために自家手術における血管新生の役割をテストする VCA モデルについて述べる。
主要な間で移植、同種の脛骨骨セグメントのサイズと形状に一致するモデル再構築分節脛骨骨欠損ユカタン ミニチュア豚の豚白血球抗原 (SLA) が一致しません。栄養血管の修復と派生自家血管の脛骨骨セグメントの髄腔への注入は、同時の短期的なとの組み合わせで実行されます。これは短時間のため同種の栄養血管を流れを維持注入の組織から開発する neoangiogenic 自家循環を許可します。いったん確立すれば、新しい自己循環は薬物療法とその後の栄養血管血栓症の停止に続く骨の生存率を維持します。

記載した技術は、4 つの主要な不一致ユカタン ミニチュア豚の SLA と脛骨欠損サイズ一致脛骨 VCA を使用して再構築に成功しました。骨 allotransplant の同時の栄養血管修復および allotransplant 髄腔内受信者の動物から AV バンドルの注入も許可する即時骨循環と上の新しい自家血液供給の開発時間 (図 1)。16 週 neoangiogenic 循環はすべて脛骨 Vca、放射線...

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Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

現在血管柄付き複合移植の任意の種類は、長期-的-免疫抑制、生活の重要な徴候のサポートが困難に依存します。モデルを提案、新しい豚脛骨 VCA 骨 VCA を研究し、長期的な免疫変調を必要とせず骨生存率を維持するために外科的血管新生の使用方法を示すために使用できます。

豚脛骨移植外科的血管新生: 新しい大型動物の骨血管複合移植モデル

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Research

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

トランスレーショナル血管柄コンポジット同種移植（VCA）研究用に修正異豚後肢移植モデル

Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) such as hand and face transplants represent a viable treatment option for complex musculoskeletal trauma ...

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

マウスリブを切除するための外科的手順：大規模ロング骨修復のためのモデル

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

マウスにおける異所のための新しい顕微モデル、エン圏胸壁、胸腺、および心臓移植

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マウスで同所後肢移植

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

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Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Assessment of Plasma Coagulation on Liver Tissue in a Large Animal Model In Vivo

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プラズマ凝固体内大動物モデルの肝臓組織の評価

Plasma coagulation as a form of electrocautery is used in liver surgery for decades to seal the large liver cut surface after major hepatectomy to prevent ...

Modified Heterotopic Hindlimb Osteomyocutaneous Flap Model in the Rat for Translational Vascularized Composite Allotransplantation Research

トランスレーショナル血管化複合体他家移植研究のためのラットにおける修正 Heterotopic 後肢 Osteomyocutaneous フラップモデル

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

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冠動脈血管新生のインビトロモデル

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Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

変形性関節症モデルにおけるマウス脾臓、骨髄、リンパ節および滑膜組織における免疫細胞サブセットのフローサイトメトリー解析

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Development of a Novel Task-oriented Rehabilitation Program using a Bimanual Exoskeleton Robotic Hand

バイマニュアル外骨格ロボットハンドを用いた新規タスク指向リハビリテーションプログラムの開発

A robot-assisted hand is used for the rehabilitation of patients with impaired upper limb function, particularly for stroke patients with a loss of motor ...