血管リモデリングプロセスを変更するための細胞外マトリックスの光化学修正

血管疾患の治療的介入は、血管リモデリングを制御することにより、長期的な開通性を達成することを目的としています。血管壁の細胞外マトリックス（ECM）は、このプロセスを調節する上で重要な役割を果たします。この研究では、1,8-ナフチミド（10-8-10ダイマー）と450 nmの光を使用して、天然血管足場として知られる新しい光化学治療を導入します。この治療は、結果から証明されるように、血管細胞の生存を傷つけることなく、ECM繊維のアミノ酸間の共有結合を形成することにより、ECMの構造変化を誘発します。この治療のメカニズムをさらに調査するために、ブタ頸動脈セグメントは10-8-10ダイマーと光の活性化にさらされました。その後の実験は、これらのセグメントをエラスターゼまたはコラゲナーゼ治療を介した酵素分解にかけ、組織プロセシング後にデジタル画像分析ソフトウェア（MIPAR）を使用して分析しました。結果は、コントロールと比較して、光化学的に処理された血管壁のコラーゲンとエラスチン構造の有意な保存を示した。これは、光化学治療がECM足場の耐性を劣化に促進することにより、血管リモデリングを効果的に調節できることを示唆しています。このアプローチは、血管壁の完全性を強化し、ルーメンの開通性を保存するため、血管セグメントが重大な血行動態の変動を経験するシナリオで有望を示しています。これは、f孔の生成前に静脈を処理し、動脈動脈瘤の拡大を移植または管理するのに役立ちます。

Therapeutic interventions for vascular diseases aim at achieving long-term patency by controlling vascular remodeling. The extracellular matrix (ECM) of the vessel wall plays a crucial role in regulating this process. This study introduces a novel photochemical treatment known as Natural Vascular Scaffolding, utilizing a 4-amino substituted 1,8-naphthimide (10-8-10 Dimer) and 450 nm light. This treatment induces structural changes in the ECM by forming covalent bonds between amino acids in ECM fibers without harming vascular cell survival, as evidenced by our results. To further investigate the mechanism of this treatment, porcine carotid artery segments were exposed to 10-8-10 Dimer and light activation. Subsequent experiments subjected these segments to enzymatic degradation through elastase or collagenase treatment and were analyzed using digital image analysis software (MIPAR) after histological processing. The results demonstrated significant preservation of collagen and elastin structures in the photochemically treated vascular wall, compared to controls. This suggests that photochemical treatment can effectively modulate vascular remodeling by enhancing the resistance of the ECM scaffold to degradation. This approach shows promise in scenarios where vascular segments experience significant hemodynamic fluctuations as it reinforces vascular wall integrity and preserves lumen patency. This can be valuable in treating veins prior to fistula creation and grafting or managing arterial aneurysm expansion.