يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إعادة بناء دائرة الدم في نموذج زرع قلب فأر البطن

4.6K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/62007

⸱

يونيو 3, 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatric and Adolescent Medicine, University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg, 2Department of Pediatric Surgery, Chengdu Women's and Children's Central Hospital, 3The Key Laboratory of Hainan Trauma and Disaster Rescue, The first affiliated Hospital of Hainan Medical University, 4Department of Infectious Diseases, West German Centre of Infectious Diseases, Universitätsmedizin Essen, University Duisburg-Essen, 5Department of Nephrology, Hannover Medical School

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يتم عرض تقنية جديدة لإعادة بناء دائرة الدم في نموذج زرع قلب فأر البطن غير النظيري.

الملخص

التقنية الجراحية لزرع القلب البطني النظائري في الفئران هو نموذج قياسي للبحوث في علم المناعة زرع. هنا، يتم تقديم تقنية المنشأة لإعادة بناء دائرة الدم المعدلة في نموذج زرع قلب البطن غير النظائري. تستخدم هذه الطريقة الوريد الأجوف السفلي داخل الصدر (IIVC) بدلا من الشريان الرئوي للقلب المتبرع للتأق إلى الوريد الأجوف السفلي للمستلم. وهو يسهل ويحسن معدلات النجاح لزرع القلب البطني في الفئران.

المقدمة

تمثل التقنية الجراحية لزرع قلب البطن النظائري في الفئران نموذجا قياسيا للأبحاث في علم المناعة زرع1،2،3. ومع ذلك، فإنه من الصعب جدا لأداء وهذا ينطوي على تقييد لاستخدام واسع النطاق لهذا النموذج4،5.

في زرع قلب الفأر التقليدي (THTx) ، يتم أنستوموستيد الشريان الأورطي المانح والمتلقي الشريان الأورطي البطني بينما الشريان الرئوي هو anastomosed إلى المتلقي السفلي الوريد كافا6،7،8.

في هذه التقنية المعدلة زرع قلب الفأر، هو anastomosed الشريان الأورطي المانحة إلى الشريان الأورطي البطن المتلقي والمتبرع IIVC هو anastomosed إلى المتلقي السفلي الوريد كافا(3،4،6) ( الشكل2 والشكل 3).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

وأجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية الواردة في التوجيه 2010/63/EU للبرلمان الأوروبي بشأن حماية الحيوانات المستخدمة لأغراض علمية (وافقت لجنة الأخلاقيات، #G1071/09).

ملاحظة: التحضير الأولي والتخدير والرعاية بعد الجراحة وأعمال المراقبة هي نفسها التي يتم إجراؤها في الطرق الجراحية التقليدية1و2و4. عملت فئران BALB/c كمتبرعين بالقلب وC57BL/6J كمتلقيين لزراعة الأعضاء. كانت أعمار الفئران تتراوح بين 8-12 أسبوعا ، وكان وزنها ~ 30 جراما في عملية الزرع وتم إيواؤها في ظل ظروف قياسية.

1. الخطوات التحضيرية

  1. للتخدير، وإعطاء الفئران isoflurane استنشاق (2٪) حتى تغفو، تليها الحقن داخل الصفاق من الكيتامين (100 ملغم /كجم) + إكسيلازين (10 ملغم/كجم) + أسبرومازين (2 ملغم/كجم). للحصول على مسكن بعد الجراحة، ضعي ميتاميزول (200 ملغم/كغ) ص وكاربروفين (5 ملغم/كغ) ق.c.
    ملاحظة: تم الامتناع عن استخدام المضادات الحيوية عن قصد لأن هذه المواد قد تؤثر على الاستجابات المناعية.
  2. لإجراء الجراحة، استخدم مجموعة من الأدوات المجهرية بما في ذلك مقص صغير، ملقط صغير، حامل إبرة والمشابك الهيموستاتيكية الدقيقة. قلم الجراحة الكهربائية ضروري أيضا. إجراء الغرز باستخدام 7/0er، 10/0er و 4/0er أنواع النايلون.
  3. ضع الماوس في صندوق لاستنشاق الأيزوفلوران (2٪) لمدة 40-60 ثانية. تحديد عمق التخدير عن طريق الضغط على مخلب مع ملاقط. إذا كان هناك نقص كامل في الاستجابة لهذا التحفيز، انتقل إلى الخطوة التالية.
  4. بمجرد أن يسقط الماوس نائما، وزن الماوس.
  5. تطبيق حقن داخل الصفاق من الكيتامين (100 ملغ / كغ) + xylazine (10 ملغ / كغ) + acepromazine (2 ملغ / كغ) على الماوس تخدير.
  6. قص فرو البطن ووضع الماوس على طاولة العملية. إجراء التطهير باستخدام يوديد بوفيدوني لمدة 3 مرات، ثم الستائر بشكل صحيح الماوس باستخدام منشفة جراحية fenestrated.

2. إجراء عملية المانحين

  1. استخدم مقصا لقطع الجلد من الرقبة إلى أسفل البطن، وقشر الطبقة الكاملة من الجلد إلى خط الوسط لكلا المحورين.
  2. استخدم مقصا لقطع عضلات جدار البطن وتحريك الأحشاء برفق إلى اليسار (من وجهة نظر المشغل). التفاف بعيدا الأحشاء مع شاش محلول ملحي مبسج لفضح بأمان كافا الوريد السفلي.
  3. استخدام حقنة 1 مل لحقن 0.4 مل من محلول الهيبارين (يحتوي على 500 يو الهيبارين) ببطء في كافا فينا أقل وانتظر لمدة 1 دقيقة قبل سحب الإبرة.
  4. سحب الإبرة واستخدام مقص صغير لقطع كل من كافا الوريد السفلي والهرطي البطني لتسريع exsanguination.
  5. استخدام مقص لفتح تجويف الصدر عن طريق تنفيذ قطع على شكل حرف u; كشف تماما القلب والرئتين وجميع الأوعية الدموية الصدر.
    1. فضح الشريان الأورطي الصدري، وقطع 1/2 من التجويف، ومن ثم قطع الوريد الرئوي لتسهيل الري والصرف الصحي.
    2. أدخل أنبوب الري في افتتاح الشريان الأورطي الصدري، وحقن ما لا يقل عن 2 مل من 4 درجة مئوية الباردة الهستيدين-تريبتوفان-كيتوغلوتارات حل القلب (حل Custodiol HTK)9 حتى تدفق الوريد الرئوي واضح تماما والقلب يتوقف تماما عن النبض.
  6. سحب أنبوب الري وفصل القص.
  7. استخدام مقص صغير لإزالة الغدة الصعترية وتجريد قليلا من الدهون حول القوس الأبهري.
  8. استخدام ملقط مستقيم ومنحني لفضح وligate جذع النابض الشرياني (على الجانب الأيمن من القوس الأبهري) مع خياطة 10/0.
  9. استخدام ملقط صغير لفصل الدهون والأنسجة الضامة تعلق على IIVC، وفضح وligate الكافا فينا متفوقة (على الجانب الأيسر من القوس الأبهري) مع خياطة 7/0 واستخدام مقص صغير لقطع عليه وراء الربط.
  10. جعل خياطة 7/0 حول قاعدة القلب تحت القوس الأبهري، وIIVC، وكلاهما auricles. ثم يلفظ أغصان الشريان الرئوي وأوعية الرئة الوريدية.
  11. استخدام مقص صغير لتقطر القوس الأبهري قدر الإمكان، والأوعية الرئة تحت الرباط وIIVC بالقرب من الحجاب الحاجز. أخرج القلب من الصدر.
  12. ضع قلب المتبرع المستئصال في محلول HTK القلبي البارد 4 درجات مئوية والحفاظ عليه مؤقتا.

3. إجراء عملية المستلم

ملاحظة: خطوات العملية الأولية مشابهة لتلك التي تم عرضها مسبقا للفأرة المانحة، بما في ذلك التخدير والتطهير.

  1. إجراء قطع الجلد البطن بطريقة عرضية، وتغطية أعضاء البطن بالشاش الرطب باستخدام محلول ملحي.
  2. استخدام ملقط صغير لفضح كافا الوريد السفلي والبطن الشريان الأورطي وتحريرها من الأنسجة الدهنية المحيطة بها.
  3. استخدام ملقط صغير لligate أو electrocauterize الأوعية فرع الجانب (الجانبية أو تحت الوريد / الشريان الأورطي) تحت الأوعية الكلوية.
  4. استخدام ملقط قضيب مقطع لوضع اثنين من المشابك الهيموستاتيكية الدقيقة في الجزء البطني من الوريد / الشريان الأورطي القادمة من اليمين ترك مسافة أكثر من 1 سم لكل من الشريان الأورطي / الوريد لضمان مساحة لبناء الأقموس بينهما.
  5. استخدام مقص صغير لجعل شق في الشريان الأورطي أقرب قليلا إلى المشبك أقل من المشبك العلوي. بدلا من ذلك، استخدم إبرة 30 G لجعل حفرة صغيرة وفتحه مع مقص صغير.
  6. ضع الماوس المستلم بحيث تواجه الشريان الأورطي عامل التشغيل مع كافا vena على الجانب الآخر. ثم ضع القلب في تجويف البطن وتغطيته بوسادة شاش مبللة صغيرة.
  7. استخدام خياطة 10/0 لتكييف وغرزة الشريان الأورطي المانحة إلى الشريان الأورطي المتلقي بدءا caudally، وجعل عقدة والمضي قدما مع خياطة تشغيل إلى الجزء العلوي من شق (حوالي 4-5 غرز). بعد ذلك ، قلب القلب إلى اليمين (من وجهة نظر الموضوع) ، وتغطيته مرة أخرى ومواصلة خياطة على الجانب الأيسر حتى الوصول إلى نهاية caudal وعقدة عليه.
  8. استخدام أنبوب الري لحقن ما لا يقل عن 0.5 مل من 4 °C HTK حل أمراض القلب لطرد IIVC المانحة.
  9. استخدام مقص صغير لقطع حفرة مستديرة على البطن السفلي الوريد كافا من المتلقي، والتي ينبغي أن يكون لها نفس حجم التجويف IIVC المتبرعين. يجب أن يكون الشق فوق فتحة الصمام الأبهري. جعل شق الوريد أكبر من شق الأبهر.
  10. استخدام خياطة 10/0 لخياطة IIVC المانحة إلى المتلقي فينا كافا بدءا caudally. ربط عقدة وإجراء خياطة تشغيل حتى يتم التوصل إلى الجزء العلوي من الشق. استخدام خمس غرز ومواصلة خياطة على اليسار. وأخيرا، ربط عقدة في الزاوية الذيل، وتشديد بعناية (يجب الحرص على عدم سحب ضيق جدا).
  11. ضع الأجزاء الصغيرة من الإسفنج الهيموستاتيكي حول الوريد و الإنسان الأبهري.
  12. استخدام ملقط قضيب مقطع لإزالة أولا المشابك السفلي ثم العلوي الهيموستاتيكية الصغيرة وشطف تجويف البطن مع 38.0 درجة مئوية خفف 0.9٪ كلوريد الصوديوم.
  13. استخدام ملقط صغيرة لاتخاذ بعيدا اسفنجة الهيموستاتيكي.
  14. مراقبة ضربات القلب المزروعة.
  15. استخدم ملقط لوضع الأمعاء مرة أخرى في تجويف البطن وغرز طبقتين (عضلات البطن تليها الجلد) لإغلاق جرح البطن مع خياطة 4/0.
  16. ضع الفئران في غرفة محطة عمل للتحكم في الأكسجين ودرجة الحرارة (على سبيل المثال، INVIVO2-400) لتوفير بيئة دافئة وغنية بالأوكسجين للفئران المزروعة للتعافي، انتظر حتى تستيقظ الفئران.
  17. للحصول على مسكن بعد الجراحة، أعطي Metamizol مباشرة 200 ملغم/كغ لكل نظام تشغيل بعد العملية. بعد أربع ساعات و 16 ساعة من العملية إعطاء ميتاميزول 200 ملغم / كغ لكل نظام التشغيل + كاربروفين (5mg /kg) ق.c. في المتابعة الأخرى، امنح كاربروفين (5 ملغم/كغ) ق.c للفئران المزروعة كل 24 ساعة لمدة ثلاثة أيام متتالية بعد العملية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

هنا، يتم تقديم تقنية معدلة لزرع قلب البطن النظائري في الفئران التي تم تطويرها سابقا في مختبرنا وثبت أنها مفيدة على مدى السنوات ال 16 الماضية. سابقا, أفيد أنه في إجمالي 40 حالات الوريد كافا إلى الوريدا كافا (V-V المجموعة) مقارنة مع 40 حالات الشريان الرئوي التقليدي إلى الوريدا كافا (P-V المجموعة) إجراء التناضح4 (الجدول 1) استغرق تناضح الأوعية 20.8±1.3 دقيقة في مجموعة V-V, الذي كان أقصر بكثير مما كان عليه في مجموعة ف-ف (27.5±1.3 دقيقة، ص<0.01). كما تم تقصير وقت الإقفارية ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

التقنية الجراحية لزرع القلب البطني النظائري في الفئران صعبة للغاية وهذا ينطوي على تقييد للاستخدام الواسع النطاق لهذا النموذج.

أحد عيوب التقنية التقليدية هو الحد من طول الشريان الرئوي للمتبرع (PA). وعادة ما يكون طوله حوالي 2 مم، في حين أن طول IIVC للقلب المتبرع المستخدم في نموذجنا هو عموما حوالي 1 سم(الشكل 2). وهذا يعني أنه في النموذج المعدل ، يوفر التناضح IIVC رؤية أوضح لاعتصام العملية مما يتيح تحسين جراحة الانسطومات ومنع التطور غير المرغوب فيه للغرز الصارمة للغاي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

شكر وتقدير

نشكر الدكتور يون شو على مساعدتها كممثل صوت، والدكتور ميد جيانهوا بنغ لمساعدتها في تحرير الفيديو، والدكتورة أنيكا كوكهان على تعليقاتها ودعمها. وقد تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل مؤسسة البحوث الألمانية (DFG) لتعزيز التعاون الدولي (HO2581/4-1 إلى AH)، والمؤسسة الوطنية للعلوم في الصين (NSFC؛ #81760291 إلى FJ).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
30 جرام إبربراون456300
أسيبرومازينCP فارماترانكيسول بي بالب
/ ج الفئرانتشارلز ريفر. ألمانيالا يوجد رقم
مرهم العين BepanthenHaus-ApothekePZN 01578675
Bonn Micro CorppsFST11083-07
Box لجهاز العزل وإمداد الأكسجينRUSKINNINVIV
C57BL / 6J   الفئرانتشارلز ريفر. ألمانيالا يوجد رقم
كاربروفينZoetisRimadyl 50 مجم / مل
قسطرة-FEP 26GTERUMOSurflo-W
مشبك قضيب الملقط نمطFST18057-14
ملقط منحنيWPI14114-G
custodiol / HTKDr. Franz K & ouml ؛ hler Chemieno catalog numer
Cutasept لتطهير الجلدVWRBODL980365
قلم الجراحة الكهربائيةBovieCHANGE-A-TIP
وسادات شاش ، مسحات قطنيةLohmann-Rauscher13353
حصيرة تسخينTHERMO MAT PRO 30WHTP-30
إسفنجة مرقئCuraSponJ1276A
محلول الهيبارينHaus-ApothekePZN 03029820
صندوق ثلجPETZلا يوجد رقم كتالوج متاح
جهاز التخدير الاستنشاقيGROPPLERBKGM 0616
جهاز العزل وإمداد الأكسجينRUSKINNINVIV
isofluraneCP PharmaIsofluran CP 1 مل / مل
كيتامينZoetisno catalog numer
metamizoleWDTno catalog numer
Scissors FST15000-00،15000-10
Micro Serrefine (Clamp) بزاوية / 16 ممFST18055-06
مجهرLeicaLEICAMZ6
مجهر ضوءSCHOTTKL2500LED
Saline الحل (كلوريد الصوديوم 0.9٪)Haus-ApothekePZN مقص 06178437
Peha Instruments991083/4
طبق بتري صغيرSarstedt833900
ملقط مستقيمWPI14113-G
شريط جراحيBSN4120
ملقط ربط خياطة - 10 سمFST18025-10
خيوط (10-0)ميدترونيكN2540
(4-0)خيوط ETHILONV4940H
(7-0)ETHILON1647H
(0.3 مل)حقنة324826
(1 مل)BD320801
زيليازينبايررومبون
كتالوجكتالوج Micro خيوط حقنة BD

المراجع

  1. Corry, R., Winn, H., Russell, P. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
  2. Habertheuer, A., et al. Donor tissue-specific exosome profiling enables noninvasive monitoring of acute rejection in mouse allogeneic heart transplantation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (6), 2479-2489 (2018).
  3. Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26, 223-228 (2013).
  4. Wu, K., et al. Novel technique for blood circuit reconstruction in mouse heart transplantation model. Microsurgery. 26, 594-598 (2006).
  5. Alamran, F. G., Shahkolahi, M. M. Total arterial anastomosis heterotopic heart transplantation model. Transplantation Proceedings. 45, 625-629 (2013).
  6. Melanie, L., et al. Potential of Heterotopic Cardiac Transplantation in Mice as a Model for Elucidating Mechanisms of Graft Rejection. Cardiac Transplantation. Moffatt-Bruce, S. D., et al. , IntechOpen (2012).
  7. Westhofen, S., et al. The heterotopic heart transplantation in mice as a small animal model to study mechanical unloading - Establishment of the procedure, perioperative management and postoperative scoring. PLoS One. 14 (4), 0214513(2019).
  8. Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion. Journal of Visualized Experiments. (88), e51423(2014).
  9. Mokbel, M., et al. Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate Solution for Donor Heart Preservation Is Safe for Transplantation. Annals of Thoracic Surgery. 109 (3), 763-770 (2020).
  10. Song, S., et al. Modified Suture Technique in a Mouse Heart Transplant Model. Asian Journal of Surgery. 34 (2), 86-91 (2011).
  11. Martins, P. N. Assessment of graft function in rodent models of heart transplantation. Microsurgery. 28 (7), 565-570 (2008).
  12. Wu, K., et al. cold storage using a new histidine-tryptophan-ketoglutarate-based preservation solution in isogeneic cardiac mouse grafts. European Heart Journal. 32 (4), 509-516 (2011).
  13. Türk, T. R., et al. Reduction of chronic graft injury with a new HTK-based preservation solution in a murine heart transplantation model. Cryobiology. 64 (3), 273-278 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

زراعة القلب البطنيةالزراعة غير المتجانسةالوريد الأجوف السفليالمفاغرة الوعائيةمناعة الزراعةالأبهر المانحنقص التروية الدافئإعادة نبض الطعم
إعادة بناء دائرة الدم في نموذج زرع قلب فأر البطن
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.