小鼠心脏移植模型是研究移植免疫学的重要研究工具。本方案详细介绍了小鼠异位颈部心脏移植技术，该技术涉及在受体的颈总动脉和供体的肺动脉干上放置套管，以实现层流血流。
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摘要
摘要
小鼠心脏移植模型常用于研究缺血-再灌注损伤、移植后的固有免疫与适应性免疫反应，以及免疫调节治疗对移植物排斥反应的影响。小鼠异位颈部心脏移植技术最早于1991年通过缝合吻合方法建立，随后被改进为包括套管技术。该改进显著提高了手术成功率，此后已有多种进一步优化技术的报道。然而，由于移植物吻合操作技术难度较高，限制了该技术的广泛应用；操作中需精确控制套管的长度与口径，以避免血管吻合处发生扭转或过度张力，否则可能导致移植物损伤。本方案介绍了一种改良的小鼠异位颈部心脏移植技术，其特点是在受体的颈总动脉和供体的肺动脉上放置套管，并使其方向与血流方向一致。
引言
Abbott 等人于 1964 年首次发表了关于大鼠异位腹腔心脏移植的描述1。Ono 等人在 1969 年对该手术技术进行了改进和简化2。Corry 等人于 1973 年首次报道了小鼠异位腹腔心脏移植的方法；该方法与此前报道的大鼠模型类似，即将供体心脏移植至受体腹腔内，通过将供体肺动脉与受体下腔静脉进行端侧吻合、供体升主动脉与受体腹主动脉进行端侧吻合，实现再血管化3。Heron 于 1971 年描述了大鼠异位颈部心脏移植技术，使用由 16 G（外径 1.6 mm）静脉导管制成的聚四氟乙烯（Teflon）套管进行血管吻合4。Chen5 和 Matsuura 等人6 于 1991 年进一步报道了小鼠异位颈部心脏移植，其技术主要区别在于再吻合方法的不同。Chen 的方法采用缝合方式，将供体升主动脉与受体颈总动脉吻合，供体肺动脉与受体颈外静脉吻合5。由于这些显微外科缝合吻合技术对操作技能要求较高，需花费大量时间和经验积累才能达到较高的手术成功率。Matsuura 等人则描述了一种无需缝合的套管技术，类似于 Heron 所用方法，采用套管进行端对端吻合，套管置于血管外腔。他们使用 22 G（外径 0.8 mm）....
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方案
所有动物操作程序均遵循美国国立卫生研究院（NIH）《实验动物的护理和使用指南》的规定，并经华盛顿大学医学院动物研究委员会批准。将来自C57BL/6（B6）和BALB/c小鼠（体重20–25 g）的心脏移植至同性别、6–8周龄的B6受体小鼠体内。实验所用小鼠购自商业来源（见材料表）。通过同基因型移植评估与缺血-再灌注损伤相关的细胞反应，通过异基因型移植研究移植物耐受与排斥相关的免疫机制。在部分实验中，使用B6溶菌酶M-绿色荧光蛋白（LysM-GFP）报告小鼠17作为受体，以观察中性粒细胞向心脏移植物的浸润情况；该品系小鼠最初由加利福尼亚州拉霍亚过敏与免疫学研究所Klaus Ley提供，随后在本实验室内繁育。手术操作均在无菌条件下进行。
1. 供体操作步骤
- 通过腹腔注射向供体小鼠注射氯胺酮（80−100 mg/kg）和赛拉嗪（8−10 mg/kg）（参见材料表）以麻醉小鼠。通过脚趾和尾部夹捏反应确认手术麻醉深度。
- 使用电动剃须刀剃除胸部和腹部的毛发，准备手术区域。
- 通过阴茎静脉（雄性）或颈外静脉（雄性或雌性）静脉注射100单位肝素（参见材料表）。
- 将小鼠仰卧位放置，前肢上举过头，用手术胶带固定四肢，并使用....
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结果
本研究中采用的小鼠颈部异位心脏移植模型已在我们的实验室中完成了超过1,000例移植手术，存活率约为97%。该成功率略高于以往使用其他小鼠颈部异位心脏移植技术的报道10,11,20。这一优势可能归因于在供体肺动脉上使用了较大的20 G套管，以确保充足的血液回流至受体（图1B、C）。此外，当前技术中血流方向与套管放置位置的对齐设计，最大限度地降低了血栓形成和吻合口湍流的风险（图1、2）。尽管磁共振成像（MRI）或超声可用于评估移植物灌注的湍流情况22,23，但我们在实验中尚未应用这些技术。对于经验丰富的显微外科医生而言，采用该技术的术中死亡极为罕见。术后死.......
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讨论
利用该技术，经验丰富的显微外科医生可在不到40分钟内完成小鼠异位颈部心脏移植，初级显微外科医生约需60分钟。尽管颈部心脏移植已在多种动物模型中开展研究，但由于小鼠具有多种明确的遗传品系、可进行基因改造，以及存在大量试剂（包括单克隆抗体）等优势，小鼠模型仍是金标准24。本文所述技术为移植后的监测提供了独特机会，例如心电图检测或活体成像，包括双光子显微镜（图3）或系列非侵入性PET成像13,14,15,25。该方法将心脏移植物置于浅表位置，更易于在活体成像过程中保持稳定，从而避免了腹腔移植方法因移植物位置较深及周围腹腔器官干扰所带来的复杂性。此外，该技术在再移植研究中尤为有用。再移植模型是识别移植心脏移植物中介导同种免疫反应的定居细胞的有力工具。我们此前已在小鼠心脏再移植模型中应用.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
DK 受美国国立卫生研究院资助，项目编号为 1P01AI116501、R01HL094601、R01HL151078，美国退伍军人事务部杰出研究资助项目编号 1I01BX002730，以及巴恩斯-犹太医院基金会资助。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 6-0 编织丝线结扎线 | Henry Schein Inc | 7718729 | |
| 0.75% 聚维酮碘擦洗液 | Priority Care Inc | NDC 57319-327-0 | |
| 10-0 尼龙缝合线 | Surgical Specialties Corporation | AK-0106 | |
| 655 nm 非靶向量子点 | Invitrogen | Q21021MP | |
| 70% 乙醇 | Pharmco Products Inc | 111000140 | |
| 8-0 编织丝线结扎线 | Henry Schein Inc | 1005597 | |
| Adson 镊子 | Fine Science Tools Inc | 91127-12 | |
| BALB/c 和 C57BL/6 小鼠（6–8 周龄） | Jackson Laboratories | ||
| 双极电凝器 | Valleylab Inc | SurgII-20, E6008/E6008B | |
| 卡洛芬（Rimadyl）注射液 | Transpharm | 35844 | |
| 卡洛芬（Rimadyl）口服咀嚼片 | Transpharm | 38995/37919 | |
| 定制双光子显微镜，运行 ImageWarp 采集软件 | A&B Software | ||
| Dumont no. 5 镊子 | Fine Science Tools Inc | 11251-20 | |
| 精细 Vannas 弹簧剪 | Fine Science Tools Inc | 15000-03 | |
| GraphPad Prism 5.0 | Sun Microsystems Inc. | ||
| Halsey 缝合针持 | Fine Science Tools Inc | 91201-13 | |
| Halsted-Mosquito 弯头止血钳 | Fine Science Tools Inc | 91309-12 | |
| Harvard Apparatus 小鼠呼吸机型号 687 | Harvard Apparatus | MA1 55-0001 | |
| 肝素溶液（100 U/mL） | Abraxis Pharmaceutical Products | 504031 | |
| Imaris | Bitplane | ||
| 氯胺酮（50 mg/kg） | Wyeth | 206205-01 | |
| 显微镜—Leica Wild M651 × 6–40 放大倍数 | Leica Microsystems | ||
| Moria 超细弹簧剪 | Fine Science Tools Inc | 15396-00 | |
| Ohio 异氟烷蒸发器 | Parkland Scientific | V3000i | |
| 量子点（Qdots） | ThermoFisher | 1604036 | |
| S&T SuperGrip 镊子，弯头尖端 | Fine Science Tools Inc | 00649-11 | |
| S&T SuperGrip 镊子，直头尖端 | Fine Science Tools Inc | 00632-11 | |
| 无菌生理盐水（0.9% (wt/vol) 氯化钠） | Hospira Inc | NDC 0409-4888-20 | |
| 无菌棉签（锥形迷你棉头 3 英寸涂抹棒） | Puritan Medical Company LLC | 823-WC | |
| Surflow 20 号 1/4 英寸特氟龙血管导管 | Terumo Medical Corporation | SR-OX2032CA | |
| Surflow 24 号 3/4 英寸特氟龙血管导管 | Terumo Medical Corporation | R-OX2419CA | |
| ThermoCare 小动物 ICU 系统（恢复设置：3 L/min O2，80 °C，40% 湿度） | Thermocare Inc | ||
| VetBond | Santa Cruz Biotechnology SC361931 | NC0846393 | |
| 赛拉嗪（10 mg/kg） | Lloyd Laboratories | 139-236 |
参考文献
- Abbott, C. P., Lindsey, E. S., Creech, O., Dewitt, C. W. A technique for heart transplantation in the rat. The Archives of Surgery. 89, 645-652 (1964).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. The Journal of Thoracic and Card....
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