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.2022年4月18日；17（4）：e0267274。
doi:10.1371/journal.pone.0267274。 eCollection 2022年。

无细胞原位组织工程血管监测的评估方法：犬下腔静脉癌模型生长发育的证据

松村五树 1 2, Noriko Isayama先生 2 三, 佐藤秀树 4
附属公司

无细胞原位组织工程血管监测的评估方法：犬下腔静脉癌模型生长发育的证据

松本刚贵（Goki Matsumura）等。 公共科学图书馆一号. .

摘要

我们之前开发了一种非细胞依赖的可生物降解支架来创建原位组织工程血管系统（iTEV），并在犬下腔静脉（IVC）模型中进行了测试。由于iTEV特征在组织生成过程中发生巨大变化，因此需要实用、简单和准确的方法来评估iTEV。本研究根据使用血管造影的简单公式检验了一种新方法评估iTEV生长和重塑的有效性：肝静脉（HV）指数=（IVC-HV连接角）÷（π×[最小iTEV内径÷2]2）。HV指数与iTEV的压力梯度密切相关，在植入后12个月的组织生成期间，压力梯度趋于改善。HV指数的时程变化反映了iTEV的组织发育和体内特征，如血液动力学充血。总之，HV指数有助于评估iTEV移植物功能，因为它仅用诊断成像数据代表iTEV的形态计量学和血流动力学。

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数字

图1
图1。植入后1年的生物降解支架和iTEV。
（A） 本研究中使用的可生物降解支架的宏观图像（棒：1 cm）。（B） 脚手架横截面放大倍数更高（钢筋：500μm）。图中显示了螺旋纤维、纵向经纱、用于脚手架加固的网状纤维的横截面以及蜂窝状海绵。（C） 显示了多层生物降解支架的示意图。从内侧看，是由L-丙交酯和ε-己内酯（PLCL）共聚物组成的海绵、螺旋状2-0 PLCL纤维、两条长轴方向的2-0 PLCL纤维经，用于加固、一条7-0网状PLCL光纤和海绵。
图2
图2。同一样本中iTEV血管造影时间变化的代表性数据。
左行：黄色箭头表示每个研究中iTEV直径最小的地点。IVC：下腔静脉，HV：肝静脉。右行：该角度由IVC–HV交界处的两条倾斜虚线组成，测量该角度以计算HV指数。iTEV功能以及本地IVC、HV和iTEV测量值随时间变化。
图3
图3
（A） 肝静脉（HV）指数与压力梯度的相关性。显示了HV指数的Spearman秩相关Rho值。Rho=0.718（95%置信区间：0.564，0.826；P（P）< 0.001). （B） HV指数与月压力梯度的相关性。在自然IVC中，Rho=0.370，在iTEV中，0.5个月时，Rho=0.709；1个月时，Rho=0.540；3个月时，Rho=0.794；6个月时，Rho=0.600；12个月时，Rho=0.786。月份之间的相关性没有差异(P（P）=0.784，NS：不显著）。（C和D）压力梯度（C）和HV指数（D）按月变化，用方框图和晶须图表示。线表示下四分位、中位数和上四分位值。晶须代表剩余数据的范围。圆圈表示平均值。压力梯度，P（P）=0.007；HV指数，P（P）<0.001使用Kruskal–Wallis检验。钢-德沃斯试验用于事后分析。（C） 本地vs.1个月（*，P（P）= 0.024). （D） 本地与0.5个月（**，P（P）= 0.003); 本地vs.1个月（***，P（P）= 0.0002); 本地vs.3个月（***，P（P）=0.0002); 本地vs.6个月（***，P（P）= 0.0002); 与12个月龄相比（***，P（P）= 0.0007). （E和F）每个点线图显示压力梯度（E）和HV指数（F）随时间变化的样本。
图4
图4。植入后1个月和1年iTEV的代表性组织切片。
（A和B）1个月iTEV（A）和1年iTEV（B）的宏观视图。下面板显示了切除的iTEV的视图（杆：1 cm，RA：右心房）。（C和D）马森三色染色和（E和F）维多利亚蓝染色。（G和H）通过对已知巨噬细胞标志物CD68的免疫表达，在iTEV（1个月）和成熟iTEV的（1年）（bars:100μm）中鉴定iTEV标本中的炎症细胞。组织学研究表明，CD68阳性细胞主要在LCL纤维和海绵附近表达，一些在可生物降解支架（）（1M；G）表面发育的新生组织中观察到。在1年的iTEV中，在iTEV的外侧观察到CD68阳性细胞，其由剩余的支架或粘附组织组成（1Y；H）。（I和J）α-平滑肌肌动蛋白（SMA）、（K和L）肌球蛋白重链11（MYH11）、（M和N）结蛋白和（O和P。α-SMA在1个月和1年时表达清晰，但1个月iTEV中未观察到MYH11、结蛋白和波形蛋白的表达。成熟的VSMC和中间丝在1年iTEV中更为明显。
图5
图5。iTEV生化蛋白分析。
（A） 用密度法测定肌球蛋白重链11（MYH11）、波形蛋白、结蛋白和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）的Western blot免疫反应蛋白带。在1个月的iTEV样本中可以看到MYH11的免疫反应蛋白带。（B） 按月将天然IVC和iTEV样品中MYH11、波形蛋白和结蛋白归一化为α-SMA的盒状和晶须图。线表示下四分位、中位数和上四分位值。晶须表示剩余数据的范围。圆圈表示平均值。德斯敏，P（P）= 0.121; 2011马来西亚令吉，P（P）= 0.026; 和波形蛋白，P（P）=0.228，使用Kruskal–Wallis检验。钢-德沃斯试验用于事后分析。*，P（P）与自然IVC相比<0.05。12个月iTEV和天然IVC样品中4-羟脯氨酸（C）和弹性蛋白（D）的盒状和晶须图。线表示下四分位、中位数和上四分位值。晶须代表剩余数据的范围。圆圈表示平均值。4-羟基脯氨酸，P（P）< 0.001; 弹性蛋白，P（P）=0.161，采用Wilcoxon秩和检验。
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这项工作得到了日本教育、文化、体育、科学和技术部（MEXT）日本科学促进会（JSPS）（C:编号17K10739，C:编号23591878）的KAKENHI（科学研究补助金）的部分支持，部分资金来自日本心血管疾病研究促进会（2018年和2019年）的开放研究拨款。资助者在研究设计、数据收集、分析、决定出版或准备手稿方面没有任何作用。