文摘

几项研究已经证明了一个潜在的间充质干细胞(msc)之间的相互作用和囊状动脉瘤。在这项研究中,我们试图确定是否来源于msc的同种异体的骨头有能力防止动脉瘤形成一个已知的兔子弹性蛋白酶动脉瘤模型。msc在实验兔静脉注射手术时创建和两周postcreation并与控制兔子接收车辆注入。血管造影是用来比较动脉瘤测量四个星期postcreation,组织学特性和动脉瘤是收获。血清收集纵向评价细胞因子变化。控制动物的血清也被利用来执行在体外骨髓间充质比较的效果测试与血清学的环境动物没有动脉瘤和MSC增殖和细胞因子的生产。同时显示动脉瘤的形态学比较没有差异,重要的细胞因子变化被观察到在体外和在活的有机体内,建议抗炎和促炎的过程都是发生在msc。组织学分析显示,内膜增生抑制在msc。

1。介绍

据估计,大约3%的普通人群港口和颅内囊状动脉瘤的病理扩张脑动脉分叉点,容易断裂(1]。动脉瘤的破裂发生在10估计每年每100000人,死亡率为50%,明显的神经系统障碍率大约30%的幸存者(2]。几个关键的变化被认为导致动脉壁发生动脉瘤形成,包括内部弹性板弹性蛋白含量的损失和减少膜媒体导致削弱的墙3]。跳动的血液压力接踵而来,导致outpouching变薄墙。各种炎症级联调节这些过程,改变壁剪应力和壁面切应力梯度从高血压造成内皮功能障碍与易感病人因素如吸烟(4,5]。

虽然有几个很好的治疗脑动脉瘤的可用选项,目前没有可行的治疗选择减少或预防发病的起始和进展。许多预防战略旨在破坏涉及炎性级联。不幸的是,他们已经充满了成功或不可能的人类应用有限,大多集中在腹部主动脉梭形动脉瘤(6- - - - - -14]。有证据表明,囊状的和梭形动脉瘤表现出足够的发病的过程,保证调查的囊状动脉瘤模型,因为它不太可能预防战略将可翻译两个动脉瘤的病理15]。

研究了间充质干细胞作为一种调节炎症过程并阻断各种不同的疾病的发病机制。他们immune-evasive,人类疾病模型(一个有趣的方法16- - - - - -18]。msc的免疫调节特性可以根据他们的环境不同,因此被调查作为辅助治疗在脑囊状动脉瘤的血管内治疗(19]。我们的实验室和其他研究组的研究表明,msc治疗时引入的囊状动脉瘤动物模型有能力提高动脉瘤组织学愈合(20.- - - - - -22]。然而,没有进行调查研究msc在囊状动脉瘤发病的影响。我们假设msc介绍静脉注射(IV)一只兔子囊状动脉瘤的形成过程中弹性蛋白酶模型会抑制动脉瘤的发展通过msc的消炎作用。

描述需要积极识别细胞骨骨髓来源msc。从胫骨提取后,测试包括表面标记物的表达CD44、CD105, HLA-DR CD29,负。为成骨分化能力,chondrogenic,脂肪形成的血统也进行了分析。协议已经在我们的实验室中进行这些实验,在接下来的实验和细胞从一个建立细胞系。

2。材料和方法

本研究收到我们的道德认证机构的动物保健委员会(研究身份证号码ac16 - 0060)。所有程序都按照机构的指导方针。

2.1。研究设计

26新西兰白兔被分配1:1交替的方式一个实验组和对照组。动物看护人、组织论学家和病理学家,但不是外科医生或angiographers的分配也不清楚。对于每一个兔子,囊状动脉瘤手术中创建的右颈总动脉近端1天,5毫升的动脉血液。在手术中(1天)、控制兔子了静脉注射2毫升的PBS(生活技术,猫。没有。10010 - 023年),而实验兔静脉注射 msc悬浮在2毫升的PBS,随后2毫升PBS冲洗。msc的剂量选择剂量在先前的研究报道是一致的20.,21]。相同的注射也实施15天。在1,15天,29日5 cc动脉血液血清分析了发生在所有的兔子。兔子进行数字减影血管造影(DSA)在29天可视化和测量囊状动脉瘤和终止。动脉瘤手术收获了组织学分析。

主要结果是动脉瘤最大的维度,在任何方向,衡量DSA在29天。二次结果包括其他血管造影测量包括最大的圆顶长度;最大的圆顶厚度和圆顶体积;血清细胞因子和MMP 1水平天,15日和29日;和组织学分析包括弹性蛋白semiquantification分析动脉瘤圆顶墙壁,动脉瘤壁厚,内膜层厚度。

2.2。MSC文化

从池中骨骨髓来源msc被解冻的纯净的新西兰白兔msc。细胞在这个池最初孤立,msc,特征,采用无血清培养技术,PPRF-msc6,我们实验室开发的23]。在PPRF-msc6解冻细胞再培养72小时,紧随其后的是一段使用TrypLE表达(ThermoFisher科学、猫。没有。12605028)电镀密度5000 msc /厘米²另一个72小时的文化发展。msc被解除统计,同化文化来获得 为每个使用msc。细胞被清洗和悬浮在2毫升的PBS(生活技术,猫。没有。10010 - 023年)和转移到3毫升注射器,限制20 Ga针。悬浮细胞中使用30分钟。

2.3。囊状动脉瘤创造

每个20女新西兰白兔(查尔斯河实验室国际(加拿大),年龄在13周,右颈总动脉动脉瘤手术使用elastase-induced创建的囊状动脉瘤模型所描述的Hoh et al。24]。总而言之,动物麻醉使用乙酰丙嗪0.15毫克/公斤IV和气管插管。与吸入5%异氟烷麻醉维持在100%₂在3 L / min。Enrofloxacin管理SC在10毫克/公斤,其次是ketoprofen 1毫克/公斤SC和丁丙诺啡0.03毫克/公斤SC镇痛。右耳朵中部动脉被用来获得5毫升的动脉血液血清分离管,在离心机旋转1000 g×10分钟4°C。血清马上被收集并存储在-80°C。

在无菌条件下,右颈部靠近中央的垂直切口和右颈总动脉被确认了,剖析它的起源。兔子收到一封2毫升的PBS或静脉注射 msc悬浮在2毫升PBS组分配基础上,紧随其后的是一个2毫升PBS冲洗。临时动脉瘤夹放置在原点,和动脉结扎3厘米远。动脉插管在逆行时尚angiocatheter 2.5厘米远的剪辑,和大约35个单元的弹性蛋白酶(卫氏生化公司,猫。不。LS002279)被注入腔。angiocatheter入口网站获得了一条丝绸领带。二十分钟后,angiocatheter移除,入口网站真丝领带系紧。临时剪辑被重建血液流入blind-ended右颈总动脉。皮肤缝合,兔子从麻醉中醒来。兔子为4周,观察得到食物和水随意用12小时光/暗周期在我们机构的动物保健设施。术后抗生素和镇痛注射三天,36个小时,分别在同一剂量上面列出。

两周postaneurysm创建,所有兔子收到第二次静脉注射的车辆或5×10⁶msc。5毫升的动脉血液再次获得每个兔子的右耳朵中央动脉。血清分离和存储。最后一个动脉画和血清收集了四个星期postaneurysm创造。

2.4。数字减影血管造影

数字减法血管造影片获得了四个星期postaneurysm创造所有的兔子。虽然麻醉插管如上所述,右股动脉手术访问和空心的前奏®4 fr介绍人鞘(价值医疗、UT)。一个打动®4 fr引导导管(价值医疗、UT) 0.035包含一个Glidewire®导(作秀的公司(日本)传递到鞘。荧光镜的指导下的OEC 9800 c臂(通用电气,MA)、导管和导丝系统是先进的近端臂动脉的起源,就停在近端右颈总动脉动脉瘤。被置入导丝,非离子碘化low-osmolar对比迅速通过导管注入获得图像的动脉瘤右前斜视图。一枚硬币直径18毫米的测量在成像领域被引用控制兔子和探测器之间的距离。最大的圆顶宽度、最大的圆顶长度和最大尺寸测量(在任何方向)在所有的兔子。动脉瘤圆顶都是椭圆形的,所以一个椭圆的体积公式是用来计算体积,假设2短轴长度相等是由于单一平面的收购。

2.5。血清样本

5毫升的动脉血液、血清cc之一是孤立的从每个兔子离心后,立即preaneurysm创造,两周postaneurysm创建和四个星期postaneurysm创建如上所述。所有血清样本存储在-80°C在30分钟的收购。处理所有的样品同时发生在收购所有样本研究。血清细胞因子水平的血清样本的评估包括白介素1β(il - 1β)、白介素10 (il - 10)、肿瘤坏死因子α(肿瘤坏死因子-α1)、巨噬细胞炎性蛋白质α和2 (MIP-1α和MIP-2)、单核细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1)和血管内皮生长因子(VEGF)。细胞因子是量化使用一系列小鼠细胞因子/趋化因子数组32-Plex(夏娃技术公司、加拿大)抗体阵列工具包。基质金属蛋白酶2 (MMP-2)和proMMP-9也量化使用鼠标MMP发现数组5-Plex(夏娃技术公司、加拿大)抗体阵列工具包。没有兔子数组和初步复制测试与兔血清生产结果与合理的精度。对化验,Bio-Plex™200系统(Bio-Rad实验室合并,CA)悬浮阵列系统。细胞因子测定,Milliplex老鼠细胞因子/趋化因子工具包(微孔、钼)被夏娃技术根据他们的协议,而Milliplex鼠标MMP面板1工具包和Milliplex鼠标MMP面板2所使用的工具包(微孔、钼)前夕MMP的测定技术根据他们的协议。

2.6。终止和动脉瘤收获

完成后的29动脉的DSA和收集血清样本,兔子非常镇静吸入异氟烷和5%,然后通过心脏内的安乐死注射4毫升的福尔马林符合道德标准。大约15分钟后,颈部切口是开放和复杂动脉瘤被曝光。胸骨切开术也执行,允许方便地访问主动脉弓。头臂动脉动脉被识别和跟踪的起源动脉瘤。动脉瘤复杂,包括一段臂动脉近端和远端右锁骨下动脉,是收获完好无损。的总时间从euthanization通过切除减压动脉瘤复杂花了30至60分钟,让福尔马林穿透血管动脉瘤壁完全,假设普及率1毫米/人力资源管理后的第一个小时。

2.7。组织学分析

收获动脉瘤是立即放置在福尔马林前至少5天连续酒精脱水和包埋在蜡块。组织5块分组μm片和安装Verhoeff-van Gieson (VVG)染色确定弹性蛋白含量和边界的三维层。使用光学显微镜,病理学家(AB)作者失明组分配随机选择5个代表性地区从每个动脉瘤和测量束腰外衣媒体和内膜的厚度,注意内膜增生的存在,如果存在。中模厚度除以中模厚度父容器的规范化数据。

Midaneurysm片被数字化semiquantify动脉瘤圆顶壁弹性蛋白含量。比色分析工具在Aperio透视仪(徕卡生物系统,位于德国)是利用。膜使用分析钢笔工具,媒体选择,注意不要切向壁包括地区削减或组织折叠错误代表弹性蛋白含量。积极的像素算法应用到选定的区域检测到黑色像素VVG污点,代表弹性蛋白。分析报告包含黑色像素的选择区域的比例。

2.8。体外分析

确定血管内血清环境设置的积极发展动脉瘤对msc的活动,有影响在体外分析使用的冷冻血清控制兔子没有MSC治疗经历了动脉瘤的创建。这个实验的目的是测量MSC增殖和细胞因子水平的差异,介绍了动物的血清收集没有动脉瘤和窝藏动脉瘤。

msc从以前利用池上面被解冻,用无血清培养PPRF-msc6媒体,并分为两个主要组。细胞开始解冻,在通过两个培养。血清样本取自兔子都保持在-80°C以上直到需要,此时他们在水浴解冻37°C。第一组的细胞培养在媒体补充0.30毫升的血清MSC-naive兔子,收集29天后动脉瘤创造,从而模拟一个动脉瘤的环境。第二组是培养PPRF-msc6媒体补充0.30毫升的血清MSC-naive兔子获得动脉瘤之前创建以模拟aneurysm-free环境。细胞被播种密度40000细胞/在牛gelatin-coated 6-well盘子和孵化为72小时。在通道4、细胞与血细胞计数器计数,和媒体样本被送往由相同的细胞因子分析板从上面的实验。细胞因子的基础上选择最常见的炎症相关的细胞因子在体内发现;一组42总细胞因子使用。面板的结果相比,这两个组的血清细胞因子面板获得MSC-naive兔子手术动脉瘤之前创建。

2.9。统计测试

血管造影的结果都是测试正常使用Shapiro-Wilk试验和方差的同质性与列文的测试。对于那些与均匀的正态分布的数据比较差异,使用一个独立的样本组比较测试。其他数据比较Mann-Whitney测试。

在活的有机体内血清细胞因子和MMP的水平不是正态分布;因此,非参数分析。试分析比较血清样本进行随时间在每个组单独使用弗里德曼的测试。任何测试,拒绝零假设进一步测试与事后Wilcoxon Bonferroni调整应用符号秩检验。接下来,主客体之间的分析进行了直接比较两组使用Mann-Whitney在每一个特定的时间点测试。在体外血清细胞因子和MMP与学生的水平进行了分析 - - - - - -测试和列文的测试。

组织学结果第一次测试正常,然后使用一个相比测试或Mann-Whitney适当的测试。血管造影和组织学测量用于相关性分析是正态分布;因此,皮尔森相关感兴趣的数据上执行。

所有统计测试进行了使用SPSS版本21 (IBM,阿蒙克,纽约)。

3所示。结果

26兔子被要求完成20成功的实验。五兔子死了参考。两人由于麻醉并发症。一个开发了气胸严重低血压和安乐死。手术并发症发生在其余两只兔子和一个有医源性颈动脉穿孔和其他发展中自发的颈动脉出血认为是次要的过度弹性蛋白酶泄漏到外部表面动脉在潜伏期。额外的兔子被排除在分析大量气泡被发现后的近端颈总动脉弹性蛋白酶介绍,防止完成腔的弹性蛋白酶曝光。没有术后并发症发生在20包括兔子。

3.1。血管造影结果

二十个兔子动脉瘤形成和地区体育会发生没有问题。没有动脉瘤破裂。动脉瘤都是椭圆形的,用一个控制动脉瘤有小圆顶的远端方面小叶。除了一个动脉瘤,最大尺寸相当于最大的长度测量。控制动脉瘤的意思是最大的尺寸是4.76毫米 ,95%置信区间:3.38 mm - 6.14 mm),而实验组平均最大的尺寸是4.29毫米( ,95%置信区间:3.37 mm - 4.84 mm)。有差异的异质性;因此,Mann-Whitney测试是用来得出最大的维度没有显著差异( , )。最大的圆顶长度和宽度在统计学上等效的实验组和对照组之间的3.97毫米,2.37毫米和3.59毫米,2.44毫米,分别为( , ; , ,分别;图1)。

3.2。组织学结果

组织块所有动脉瘤均获得除了一个控制兔子动脉瘤,已面目全非形态解剖,从而排除测量准确的动脉瘤被获得,因此无法被纳入分析。不同程度的血凝块的圆顶在三个动脉瘤(图2)。这些动脉瘤的血管造影没有展示任何flow-limiting血栓;因此,得出的结论是,这些发生的事后。组织学测量并没有将这些血栓。

意思是弹性蛋白semiquantification比率为对照组和实验组都是正态分布,分别为0.2116和0.1818,(图3)。没有发现显著差异( , )。意味着穹顶中模厚度为实验组不是正态分布。对照组的0.14毫米没有明显不同的实验组平均的0.157毫米( , ;图3)。内膜的增生4 9控制动脉瘤和6中发现了10个实验动脉瘤。当礼物,内膜厚度测量。在这些组中,对照组均值显示增生明显多于实验组(分别为0.149毫米和0.056毫米; , ;图3)。

自msc似乎减少内膜增生的数量在动脉瘤的发展过程中,皮尔森的相关性进行膜媒体和内膜层厚度对那些发达的内膜的增生。对照组测量相关( , , ),但实验组测量没有( , , )。

3.3。血清的结果

血清样本所有兔子除了有一天成功获得15个样本控制兔子。所有样品都存储在一个-80°C冰箱内30分钟的集合。

试分析进行显示,对照组没有展示任何血清细胞因子的变化(图29天4)。然而,四9测量细胞因子和基质金属蛋白酶的展出时间实验组的变化。弗里德曼il - 10的测试,MIP-2、MMP-2 proMMP-9显示显著差异( , ; , ; , ;和 , ;分别)。事后测试这两种细胞因子和两个基质金属蛋白酶进行使用Wilcoxon符号秩Bonferroni调整测试。il - 10在29天显著高于第一天和15天( , ; , ;分别)。同样,MIP-2也显著升高29天比较第1和15天( , ; , ;分别)。MMP-2水平显著降低从每天15 - 29日( , )而proMMP-9水平显著增加从每天15 - 29日( , )。

关于主客体之间的影响,没有差异基准细胞因子和MMP的实验组和对照组之间的水平。15天,il - 1β和il - 10在实验组(高出约1.6倍 , ; , ;分别;图4)。所有的细胞因子在29天实验组显著升高(il - 1β: , ;il - 10: , ;肿瘤坏死因子-α: , ;MIP-1α: , ;MIP-2: , ;MCP-1: , ;和VEGF: , )。MMP-2显著低于29天实验组,同时proMMP-9明显高于( , ; , ;分别;图4)。

3.4。体外结果

对MSC增殖,有三组组成的两个实验和一个控制。实验组由msc生长在媒体补充MSC-naive血清从动物要么有或没有动脉瘤。控制含有msc生长在无血清。MSC增长显著提高当介绍与动脉瘤血清从动物,而控制( )。同样也指出MSC增长从动物血清中没有动脉瘤相比控制( )。两个实验之间的团体,也有显著增加MSC增殖与动脉瘤血清从动物的存在而MSC生长在媒体补充血清从动物没有动脉瘤( )(图5(一个))。

细胞因子的实验,实验组一样扩散试验;msc生长在无血清媒体补充血清从aneurysm-harboring MSC-naive动物或aneurysm-free MSC-naive动物。这个实验的控制是收集的血清样本在活的有机体内实验中,每个实验组与相应的血清型,他们补充。

组1的水平明显高于实验MSC与aneurysm-containing补充组血清相比,血清样本。组1由IL-9, il - 12 (p40),咆哮,和VEGF,这个总体趋势是描绘在图5结果VEGF ( ,分别为0.001、0.0001和0.003,图5 (b))。这些细胞因子的水平也明显高于实验显示MSC与aneurysm-free补充组血清血清样本相比单独( ,分别为0.001、0.0003和0.0001)。这两个实验之间组、IL-9白介素(p40),咆哮,VEGF水平明显高于还显示在aneurysm-containing血清的存在比aneurysm-free血清的存在( ,0.005、0.005和0.0001,分别补充图1)。

组2明显下降实验从aneurysm-containing MSC组血清补充相比serum-only样本。这组由Eotaxin, il - 1β、il - 6、生活、米格MIP-1α、MIP-2 proMMP-9;这个总体趋势是描绘在图5结果从Eotaxin ( ,0.04,0.0001,0.0001,0.0008,0.0001,0.0001,0.02,和0.01,图5 (c))。这些细胞因子也明显下降,实验组血清含有aneurysm-free补充相比serum-only样本( ,0.004,0.01,0.03,0.0003,0.0001,0.0001,和0.003,补充图2)。实验两组之间无显著差异。

集团组成的3 g - csf, il - 10、LIX MMP-2, MMP-3, MMP-8,和MMP-12有显著提高实验从aneurysm-containing MSC组血清补充相比serum-only样本;这一趋势是描绘在图5结果从g - csf ( ,0.0006,0.02,0.04,0.005,0.0001,和0.0001,图5 (d))。这些细胞因子也有显著提高包含aneurysm-free的实验组血清补充相比serum-only样本( ,0.0004,0.0001,0.011,0.0001,0.0001,和0.0001,补充图3)。之间没有意义发现这两类实验。

4所示。讨论

本研究的主要结果是最大的动脉瘤维度postcreation 29天,没有表现出任何MSC-exposed和控制动脉瘤之间统计上的显著差异。然而,动脉瘤的发病机制是一个复杂的过程,涉及许多炎症级联可能是影响msc的静脉注射。颞血清细胞因子和MMP的概要文件获得的动脉循环三个时间点(1天、15和29)进行调查。细胞因子和MMP面板选择基于他们已知参与囊状动脉瘤形成,MSC生理、和获得的能力与反应性抗体,兔子。合成面板,而不是很详尽,非常具有代表性。

体外结果支持,msc具有促炎和抗炎作用。有趣的是,之前的研究已经指出两种亚型的msc可以负责这个效果。MSC1、促炎MSC表型被释放MCP-1,激活巨噬细胞和交换机到他们典型的M1促炎的表型(10,25]。M1巨噬细胞释放MIP-1αM1和MIP-2继续激活更多的巨噬细胞(26]。这些细胞分泌许多细胞因子,包括il - 1β肿瘤坏死因子-α,VEGF,除了激活炎症级联,也有助于进一步MSC1激活(27,28]。他们还源MMP-2和MMP-9已涉及内部弹性板的破坏(29日,30.]。相反,MSC2抗炎产生的PGE2 msc,随后导致巨噬细胞表型转换到抗炎M2细胞(31日,32]。这些细胞释放细胞因子il - 10等,对炎症级联(有抑制作用32]。体外结果支持这两个亚种群存在当引入一个动脉瘤的环境。然而,我们的实验不是为了阐明一个人口的优势,这可能是未来实验的重点。

控制和实验之间的基线资料是一样的兔子。15天,il - 1明显增长β和il - 10。这种趋势继续29天。此外,29天,一些测量细胞因子在实验组显著升高(图2)。这表明MSC1、MSC2表型可以激活因为赞成和抗炎细胞因子被发现是重要的。这种平衡的敌对的表型在其他地方见过。具体来说,稳定的颅内脑动脉瘤含有浓度大致相等的M1和M2巨噬细胞表型(33]。然而,破裂动脉瘤M1炎性巨噬细胞比例显著增加居住在墙上。因此,也并非不可想象的平衡M1和M2巨噬细胞,激活MSC1、MSC2细胞,分别规定发展中动脉瘤的命运。此外,MMP-2 proMMP-9减少和增加,分别由29天。随着这些基质金属蛋白酶通过弹性蛋白降解与动脉瘤形成,他们反对趋势为敌对的表现型激活提供进一步的证据。

msc被操作以旁分泌和内分泌两种方式(17,34]。如果在这种情况下,注入msc本地化发展中动脉瘤和发挥旁分泌影响炎症组织,它是合理的假设,细胞因子和血清MMP的水平将不会改变。当这个没有被观察到,它可能是,msc是施加其影响内分泌的方式通过释放进入血液的因素。而msc都不知道分泌细胞因子和基质金属蛋白酶测量在这个实验中,这种情况是最与观测一致。即便如此,这并不排除MSC本地化发展中动脉瘤组织。

一个有趣的发现是大幅增加在实验组血清细胞因子和MMP的方差在29天。方差小,稳定在29天在对照组,实验组以及从第一天到15天。虽然这个发现的病因尚不清楚,这也许表明微分激活msc。可能的原因包括不一致的炎症信号来自发展中动脉瘤,变量MSC可行性静脉注射后,炎症信号太弱导致MSC反应一致,或不一致的细胞因子免疫测定。高方差在所有细胞因子和基质金属蛋白酶,这表明它可能不是因为特定的不一致的免疫测定。实验的一个小方差动脉瘤大小不会预期如果有大型MSC批次生存能力。动脉瘤模型的可靠性产生动脉瘤表明炎症信号不一致可能不是罪魁祸首。也许那时,发出少量的组织炎性信号太弱穿过MSC激活阈值时远离动脉瘤的管理网站。删除一些更极端的潜在的离群值不改变统计结果;因此,有信心的发现。

组织学测量进行努力理解msc的组织层面的影响是通过他们的支持和抗炎调制引起。发现弹性蛋白含量在实验组和对照组相似,这表明msc不抑制弹性蛋白酶活动在这个模型。中模厚度不受msc。增生的内膜指出大约50%的控制和实验兔子。而又没有差别在流行,现在,MSC-treated兔子导致显著减少增生的程度。在动脉瘤的发展过程中,平滑肌细胞(smc)从膜介质迁移到内膜层针对内皮损伤(35]。他们还接受细胞凋亡,两者的结合导致膜变薄的媒体(36- - - - - -38]。也许那时,msc抑制SMC迁移中模,优先穿梭到凋亡通路。il - 1β发现,在实验浓度增加兔子,被证明能增加SMC细胞凋亡(6]。这种方式,中模将继续瘦,比在控制动脉瘤,但是内膜增生的可能性也会被减到最小。这是支持的缺乏中模之间的相关性和内膜层厚度在实验兔子,而不是控制动脉瘤。看来那也许,msc在抗炎作用方式,抑制一个原位血管保护的过程。在这方面,msc可能会加剧结构完整性的丧失的墙形成动脉瘤。然而,预期结果的增加意味着动脉瘤大小不存在,表明一个总值影响动脉瘤的大小尺寸不足或存在一个更复杂的过程决定动脉瘤的大小和形态。无论哪种方式,这是一个有趣的发现需要更多的调查说明底层机制及其意义。

的在体外分析允许一个更深层次的了解msc的行为在一个模拟的动脉瘤环境。MSC增殖明显高于当补充动物血清。这是放大进一步从aneurysm-harboring动物血清时;这表明MSC增长影响积极的动脉瘤。

IL-9、il - 12和咆哮都是重要的因素在增长,产生和吸引T细胞(39- - - - - -41]。这些因素的水平明显高于在msc的存在不仅仅是仅在血清,表明msc发挥作用在影响这些细胞因子的水平。增加可能表明,msc是导致这些细胞因子的生产。水平也显著增加,当引入aneurysm-containing血清表明msc将产生更多的T细胞增殖的因素在动脉瘤的存在。VEGF在刺激血管的形成和基本也被发现刺激分化的祖细胞(42]。表明VEGF水平增加,msc与aneurysm-free补充血清血清水平相比。这个结果进一步放大时msc与aneurysm-containing血清补充。VEGF结果证实的结果在活的有机体内实验进一步表明,msc在直接参与生产的VEGF在动脉瘤的环境中。

虽然没有显著差异的存在和缺乏一个动脉瘤,许多化学引诱物和趋化因子被耗尽的msc。Eotaxin, il - 1β、il - 1、米格MIP-1α,MIP-2被发现显著降低实验性MSC组相比serum-only样本。这表明,msc展示他们的抗炎作用,阻止免疫系统的参与,减少环境中促炎因子的数量。proMMP-9也有明显降低,起着关键作用的细胞外基质的降解。减少il - 1β、proMMP-9 MIP-1α结果发现是矛盾的在活的有机体内。

MMP-2、MMP-3 MMP-8, MMP-12都发现在msc的存在显著增加,表明增加ECM故障可能会导致重构的组织细胞(43]。g - csf,糖蛋白移植干细胞从骨髓的内源释放,在msc的存在显著增加(44]。这是发现不管动脉瘤存在,表示政府的msc可能导致从内部增加msc不管动脉瘤的存在。抗炎细胞因子il - 10,也略有增加,无论动脉瘤的存在,导致了公认的msc(抗炎作用45]。这些结果被描述的结果有争议在活的有机体内实验,表明有一个潜在的机制,需要进一步调查。LIX化学引诱物,也与中性粒细胞迁移的增加和被证明能增加寿命的msc (46]。这个因素是显著增加MSC组无论动脉瘤的存在,相比,血清样本的控制。这表明,msc的外生政府可能移植体内的LIX生产。

有趣的是这两个之间的相似点和不同点在活的有机体内和在体外实验。VEGF在msc的存在普遍增加,导致这样的结论:这是一个基本的细胞因子由msc。实验之间的差异是非常鲜明的,这可能是由于缺少变量内在体外学习和更复杂的性质在活的有机体内模型。虽然有几个之间冲突的结果在活的有机体内和在体外依然清晰的实验,得出一个结论:msc对动脉瘤环境与抗炎和促炎反应。促炎和抗炎效果之间的相互作用通过msc已经在其他研究指出47]。msc通常被认为是免疫抑制;然而,这些结果并不总是实现,可以诱导促炎反应(48,49]。

这项研究有几个重要的局限性。首先,单一剂量的 使用msc。MSC反应可能存在剂量依赖的相关性,在这种情况下,观察到的效应可能被最小化。一个剂量反应的实验是一个重要的下一步。最大安全剂量的msc存在,如上剂量这可能导致肺栓塞症状(50]。这个数字可能是特异性的兔模型中需要确定。接下来,两个MSC在动脉瘤形成过程中静脉注射管理最大化MSC暴露在炎症的信号。警告与这个设计是呈现结果难以解释的识别哪些注入负责观察到的变化。血清细胞因子和MMP的变化主要是说29天,建议一天15注入可能比第一天更有效的注入,但这还有待证明。从概念上讲,这是有道理的,因为炎症过程可能需要数天来构建峰值强度。反过来设计需要更多的动物,但能够区分两个注射。另一个限制是血清细胞因子和MMP的免疫测定。兔抗体非常有限的可用性,并与抗体试验最初表现为其他动物兔子不确定的功效。鼠标设备似乎是最精确和可靠的,但准确性是未知的。 Despite this, meaningful data was still obtained through relative comparisons between groups. Finally, some data was unable to be collected once the tissues were paraffin-embedded. Doing so denatured the proteins but was a necessary step in obtaining more important information such as histological measurements. Future studies investigating aneurysm tissue lysate protein levels as markers for various cellular processes would be useful.

5。结论

这个临床试验表明,msc似乎采取支持和抗炎表型在静脉注入兔子elastase-induced囊状动脉瘤模型,这是支持的在体外研究。虽然没有统计上显著的动脉瘤的大小发生变化,msc似乎明显抑制内膜增生的程度还通过一个待定的机制。本研究有助于我们理解msc在囊状动脉瘤的炎性环境和为未来的研究铺平了道路,以确定如何最好地利用这些细胞囊状动脉瘤的预防或治疗。

数据可用性

的数据支持本研究的发现可以从相应的作者,APM,合理的请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作的部分支持由克里斯托弗·c·Getch研究通过脑动脉瘤基金会主席乔Niekro基金会,由副总统办公室(研究)卡尔加里大学的自然科学与工程研究委员会加拿大(NSERC) (A.S. rgpin - 288129 - 2013)。作者MBA是由加拿大研究生奖学金通过加拿大卫生研究院的研究,一个Denyse Lajoie-Lake奖学金在大脑研究,以及临床医生通过卡尔加里大学的调查员计划拨款。我们想感谢谢丽尔大厅她帮助所有动物程序。

补充材料

补充图1:组1的所有图表的体外结果。意义被发现MSC血清组和组之间以及MSC组之间。这表明动脉瘤的存在会影响这些细胞因子的生产由msc。补充图2:所有图组2体外结果。MSC血清组和组之间意义被发现。这表明,动脉瘤的存在并不影响MSC函数在血清学的环境中,但血清的存在会影响功能。补充图3:所有图组2体外结果。MSC血清组和组之间意义被发现。这表明,动脉瘤的存在并不影响MSC函数在血清学的环境中,但血清的存在会增加功能。(补充材料)