本文介绍一种大鼠肾移植模型，通过使用18F-氟脱氧葡萄糖的正电子发射断层扫描技术，无创评估急性同种移植排斥反应。
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方法文章
使用18F-FDG PET对大鼠肾移植后急性移植物排斥反应进行无创成像
* These authors contributed equally
本文内容
摘要
摘要
终末期肾病患者的数量以及肾移植受者数量持续增加。急性细胞性移植排斥反应（AR）是影响移植器官长期存活的负面预后因素，其及时诊断对于维持移植器官功能至关重要1。目前，AR 只能通过穿刺活检明确诊断，但该方法属于侵入性操作，存在导致移植物损伤甚至丧失的重大风险。此外，对于正在使用抗凝药物的患者，活检不可行，且该技术采样部位有限，若排斥反应呈局灶性或片状分布，则可能导致假阴性结果。因此，人们一直在寻求新的 AR 检测方法，而这些研究往往需要借助动物模型，包括采用各种移植模型来完成。
自20世纪60年代初以来，大鼠肾移植已成为研究和分析急性排斥反应（AR）2 的成熟实验方法。本文进一步介绍在同种异体单侧肾切除大鼠肾移植模型中，采用18F-氟脱氧葡萄糖（FDG）的小动物正电子发射断层扫描（PET）技术，用于评估急性排斥反应，并提出移植物FDG-PET成像可作为人类临床情况下无创、特异且早期诊断急性排斥反应的新选择3。此外，该方法还可用于移植术后随访，以改善对移植排斥反应的监测4。
方案
1. 供体器官获取
- 安装立体定位显微镜，记录8-10周龄大鼠的体重（供体与受体体重应相匹配）。
- 使用氧气/异氟烷吸入法（异氟烷4%/氧气2 L/min）对供体大鼠（Lewis Brown Norway F1，LBN F1）进行麻醉。通过将异氟烷浓度降至2–2.5%来维持麻醉状态。
- 将麻醉后的大鼠置于手术垫上，用胶带固定大鼠的四肢，并在大鼠眼部涂抹眼膏（Bepanthen，Bayer）。
- 剃除大鼠腹部毛发并消毒，从耻骨至肝脏尾侧缘沿腹中线做一纵向切口。将肠道轻柔移至右侧，暴露左肾及其血管。用一块薄纱布覆盖左肾，并以预温的等渗盐水润湿纱布，防止组织干燥。
- 使用Dumont Angled Tip Forceps（Dumont SS-45 Forceps Inox Medical，Fine Science Tools，货号：11203-25）仔细分离包绕左侧输尿管的脂肪组织。避免与输尿管直接接触，应连同足够的周围脂肪组织一并游离。
- 使用Dumont弯头镊子将左肾静脉与肾动脉分离。清除两根血管上的所有脂肪和结缔组织，并电凝肾上腺血管和睾丸血管。
- 解剖主动脉和下腔静脉（IVC），切取位置分别为左肾动脉上方和左肾静脉下方，并电凝所有分支动脉。
- 用显微外科夹钳（Micro Serrefines，Fine Science Tools，货号：18055-04）夹闭左肾动脉上方的腹主动脉近心....
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结果
组织学
在急性排斥反应（AR）过程中，i.e. 主要是T淋巴细胞被募集至移植物内，而排斥反应的严重程度则通过炎症程度来反映。在本图所示的过碘酸-希夫（PAS）染色中（Figure 1），肾移植移植物显示出明显的急性排斥反应组织学特征，包括肾小球炎、小管炎、内皮炎以及移植物浸润（Figure 1，aTX POD4）（POD = 术后天数），而对照的原生肾脏中则未见排斥反应征象（Figure 1，CTR）。移植物浸润细胞为高代谢活性细胞，可消耗大量葡萄糖。然而，若以氟代脱氧葡萄糖（FDG）替代葡萄糖，则其将在细胞内积聚，并可通过正电子发射断层扫描（PET）进行检测与定量。
PET 图像
同种异体移植大鼠尾静脉注射30 MBq FDG后的一系列动态全身PET图像（最大后验MAP投影，注射后180分钟）（图2）。FDG呈典型分布，脑、心、骨.......
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讨论
FDG-PET 成像是一种用于诊断急性排斥反应的新方法。由于其具有无创性和特异性，与传统的穿刺活检诊断相比，FDG-PET 具有明显优势。与活检取样量有限不同，FDG-PET 可对整个移植物进行全面分析。此外，该方法可用于正在接受抗凝治疗的患者，并可重复进行 PET 检测，例如用于监测治疗效果4。另外，我们此前已证实，两种主要的急性排斥反应鉴别诊断——即由缺血再灌注损伤引起的急性肾小管坏死和急性钙调磷酸酶抑制剂毒性——均可通过 FDG-PET 与急性排斥反应相区分3。由于 FDG-PET 成像所需的放射性活度相对较低，且对移植患者和/或肾功能受损患者进行成像并不增加严重并发症的风险，因此该方法可轻松应用于日常临床实践。
然而，必须注意的是，FDG 是一种特异性较低的示踪剂，用于评估局部代谢活性。因此，移植物感染或肿瘤也可能导致假阳性结果。在评估肾实质 FDG 摄取时，FDG 排入肾盂可能构成干扰。为此，我们选择在注射后三小时进行晚期显像，以减少因 FDG 经肾脏排泄所致的肾脏内示踪剂蓄积。此外，在定量肾组织 FDG 摄取.......
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致谢
本工作由德国研究基金会（德意志研究联合会，SFB 656，德国明斯特，项目C7和C6）以及明斯特IZKF（核心单元SmAP）提供资助。作者衷心感谢Truc Van Le、Anne Kanzog、Ute Neugebauer、Wiebke Gottschlich和Roman Priebe提供的出色技术协助，以及Daniel Burkert和Sven Fatum在放射性示踪剂制备方面的贡献。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 仪器 | |||
| Mathieu持针器 - 14 cm | Fine Science Tools | 12010-14 | |
| Castroviejo显微持针器 - 9 cm | Fine Science Tools | 12061-01 | |
| 手术剪 - 尖钝型 | Fine Science Tools | 14001-12 | |
| 虹膜剪 - ToughCut直型 11.5 cm | Fine Science Tools | 14058-11 | |
| 学生用Vannas弹簧剪 | Fine Science Tools | 91500-09 | |
| Vannas弹簧剪 - 3 mm刀头 | Fine Science Tools | 15000-00 | |
| 学生用组织镊 - 1×2齿 12 cm | Fine Science Tools | 91121-12 | |
| Dumont SS-45镊子 - Inox Medical | Fine Science Tools | 11203-25 | |
| 带锁扣的微型止血夹施夹器 | Fine Science Tools | 18056-14 | |
| 微型止血夹 6 mm × 1 mm | Fine Science Tools | 18055-03 | |
| 微型止血夹 4 mm × 0.75 mm | Fine Science Tools | 18055-04 | |
| 试剂 | |||
| 异氟烷（例如 Forene 100% v/v） | Abott | ||
| 皮肤消毒剂（例如 Octeniderm） | Schülke | ||
| 聚维酮碘（例如 Betaisodona） | Mundipharma | ||
| 眼用软膏（例如 Bepanthen） | Bayer | ||
| 丁丙诺啡（例如 Temgesic） | RB Pharmaceuticals | ||
| HTK灌注液（例如 CUSTODIOL HTK） | Dr. Franz Köhler Chemie | ||
| 外科缝线 Mersilene 0号 | Ethicon | EH6665E | |
| 外科缝线 Mersilene 4-0号 | Ethicon | EH6732H | |
| 外科缝线 Prolene 6-0号 | Ethicon | 8697H | |
| 外科缝线 Ethilon 9-0号 | Ethicon | 2809G | |
| 外科丝线 5-0号 | Vömel | 14739 | |
| 套管针（例如 Microlance 3, 27G ¾） | BD | 302200 |
参考文献
- Wu, O., Levy, A. R., Briggs, A., Lewis, G., Jardine, A. Acute rejection and chronic nephropathy: a systematic review of the literature. Transplantation. 87, 1330-1339 (2009).
- Miller, B. F., Gonzales, E., Wilchins, L. J., Nathan, P. Kidney transplantation in the rat. Nature. 194
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