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方法文章

小鼠原位肝移植中血管重建的缝合技术

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DOI：

10.3791/69234

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2025年10月14日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Graduate School of Medicine, Kyoto University

本文内容

摘要

受体中的血管重建，包括肝上腔静脉（SHIVC）、门静脉和肝下腔静脉（IHIVC），是小鼠原位肝移植成功的关键步骤。本文提供了在小鼠肝移植模型中进行SHIVC和IHIVC重建的缝合技术及操作要点。

摘要

利用动物模型开展的转化研究对于解决器官移植中的临床问题至关重要。尽管小鼠原位肝移植（LT）是研究肝再生机制、缺血-再灌注损伤以及LT术后免疫反应的有效工具，但该手术的技术难题限制了其广泛应用。成功实施小鼠原位肝移植的关键在于受体的血管重建，包括肝上段下腔静脉（SHIVC）、门静脉（PV）和肝下段下腔静脉（IHIVC）。除了上述血管重建本身的技术难度外，无肝期必须控制在20分钟以内，这进一步增加了手术挑战性。虽然可采用套管法进行门静脉重建，但在无肝期内重建肝上段下腔静脉则需要一种安全且快速的缝合技术。对于肝下段下腔静脉的重建，套管法和缝合法均可应用，但缝合法在供体手术及离体准备阶段所需时间更短，且能维持比套管法更大的血管管腔。本文旨在提供采用缝合技术进行SHIVC和IHIVC重建的操作指南，以促进小鼠原位肝移植的顺利实施。

引言

随着外科技术、免疫抑制药物和重症监护医学的进步，器官移植已成为终末期器官疾病的标准治疗方法。目前，肝移植（LT）是治疗终末期肝病和某些肝恶性肿瘤的唯一根治性手段。利用动物模型开展的转化研究对于解决肝移植中的临床问题至关重要。由于小鼠模型中存在多种基因修饰动物，小鼠原位肝移植是研究肝再生、缺血-再灌注损伤以及肝移植后免疫反应机制的重要工具1。然而，由于该手术技术难度较高，限制了其可行性，目前开展此类模型研究的科研团队仍然有限2,3,4,5,6,7,8,9,10。

小鼠原位肝移植（LT）最早由Qian等人于1991年首次报道2。该手术方法借鉴了大鼠原位肝移植技术，主要包括三个步骤：供体手术、肝脏移植物的台下准备以及受体手术6。小鼠肝移植中技术难度较高的部分在于受体的胆道和血管重建，包括肝上段下腔静脉（SHIVC）、门静脉（PV）和肝下段下腔静脉（IHIVC）。除了手术技术外，从门静脉阻断至开放血流的无肝期应控制在20分钟以内，以确保小鼠原位肝移植的成功2,6,11。此外，根据我们的经验，从门静脉阻断至肝下段下腔静脉开放的总再灌注时间应控制在30分钟以内，才能实现小鼠肝移植后的长期存活。这一时间限制与既往关于大鼠肝移植的研究报道一致，即系统性血流动力学不稳定状态的持续时间最好不超过约30分钟12。因此，技术难度高和时间限制严格使得小鼠肝移植手术更具挑战性。

尽管套管技术可用于门静脉（PV）重建，但在无肝期进行肝下下腔静脉（SHIVC）重建时必须采用缝合技术。因此，一种安全且快速的缝合技术对于SHIVC吻合至关重要。虽然套管技术和缝合技术均可用于肝上下腔静脉（IHIVC）的重建，但大多数先前的研究均采用了套管技术5,6,7,11,13。然而，在IHIVC重建中使用套管技术会导致供体手术和背桌操作时间延长。此外，由于受体下腔静脉（IVC）边缘较短，对初学者而言，插入套管可能比缝合更困难13。

本文提供了在小鼠原位肝移植中使用缝合技术成功重建肝下下腔静脉（SHIVC）和肝上下腔静脉（IHIVC）的操作指南。

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方案

所有动物实验均经京都大学动物实验委员会批准，并依照京都大学动物保护指南进行。小鼠手术在通过异氟烷吸入实施的全身麻醉下进行。麻醉诱导时，蒸发器设定为3%异氟烷，氧气流速为1 L/min。开腹后，将异氟烷浓度降低至1%以维持麻醉状态。本方案中使用的显微外科器械，包括我们先前发表的血管重建方案13中所用的器械，均列于材料表中。进行小鼠原位肝移植13需使用显微镜。使用加热垫以维持小鼠体温13。

1. 动物

  1. 使用体重为25-30 g的小鼠。
    注意：尽管可使用体重为20-35 g的小鼠，但约25 g的小鼠适合作为供体和受体。由于年龄和肝脂肪变性会影响肝移植（LT）的结果，应根据实验目的选择合适的小鼠。

2. 供体肝脏中肝内肝静脉的解剖

  1. 从周围组织中分离下腔静脉（IHIVC）。如有需要，使用电凝闭合腰静脉。
  2. 清除 IHIVC 上的脂肪，暴露血管壁。
  3. 在右肾动脉和右肾静脉上方解剖 IHIVC（图 1）。
    注意：若采用缝合技术进行 IHIVC 重建，则无需在供体部位解剖右肾静脉。当使用缝合技术进行 IHIVC 重建时，供体手术通常耗时少于 30 分钟。

3. 供体肝脏中SHIVC的解剖

  1. 从门静脉灌注保存液后，切开肝窦腔静脉吻合口（SHIVC）的前壁和后壁（图1）。
    注意：将SHIVC后壁与膈肌脚充分游离，对于获得足够的重建边缘至关重要。

4. 肝移植物的背板修整

  1. 按照先前所述方法，将套管连接至门静脉（PV）13。
  2. 在下腔静脉肝后段（IHIVC）上安装止血夹。
  3. 将肝脏翻转至背侧朝上，暴露短小的下腔静脉肝上段（SHIVC）残端。
  4. 使用10-0尼龙线在SHIVC两侧边缘各缝一针固定线，并用血管夹夹住固定。
    注意：若不在IHIVC上安装套管，则修肝台操作时间约为10分钟。

5. 受体中 SHIVC 的重建

  1. 用4-0丝线环绕下腔静脉（SHIVC），以将肝脏向下牵拉。
  2. 在无肝期前，将异氟烷浓度降低至0.3-0.5%。
  3. 使用微血管夹（microserrefine）在右肾静脉上方夹闭下腔静脉（IHIVC）。
  4. 使用Pean止血钳夹闭门静脉（PV）13。
  5. 使用血管夹（bulldog clamp）连同膈肌一起夹闭SHIVC，同时将肝脏向下牵拉。
  6. 切开SHIVC的前壁，然后切开后壁（图1）。
    注意：在受体和供体中，将SHIVC后壁从膈肌脚部分离出来，对于获得足够的重建边缘至关重要。
  7. 在紧贴受体肝脏处解剖门静脉（PV）和下腔静脉（IHIVC）后，将肝脏从受体中移除（图1）。
  8. 将准备好的肝脏移植物置入受体腹腔，并适当放置肝脏。
  9. 在SHIVC右端放置并结扎一根固定缝线，并用血管夹（bulldog clamp）夹住该缝线，将其向受体腹侧牵拉（图2A）。
    注意：SHIVC右侧位于腹腔深部。应将SHIVC右侧牵出，使后壁位于前方。
  10. 在SHIVC左端放置并结扎另一根固定缝线。
  11. 从左侧开始，采用腔内连续缝合法对SHIVC后壁进行缝合（图2A）。
  12. 当缝合至SHIVC后壁右端时，将手术台逆时针旋转90°。
    注意：左利手术者可将手术台顺时针旋转90°。或者，术者也可不旋转手术台，从前方向后方直接缝合前壁。
  13. 从右侧开始，继续采用连续重叠缝合法缝合SHIVC前壁（图2A）。
    注意：后壁约需6至8针，前壁约需8至10针。前壁左端的缝合对于防止出血至关重要。
  14. 在冲洗SHIVC内空气后，将连续缝线与SHIVC左侧的固定缝线结扎固定。
  15. 将手术台顺时针旋转90°，使受体恢复至原始体位。
  16. 在完成门静脉（PV）重建并恢复灌注后，松开SHIVC的血管夹。
    注意：SHIVC重建通常耗时10-15分钟。由于门静脉阻断时间可能影响肝移植（LT）预后，因此无肝期（从门静脉夹闭至松开）应根据术者技术控制在最多20分钟内。门静脉再灌注后，将异氟烷浓度重置为1%以维持麻醉。

6. 在受体中重建下腔静脉

  1. 在下腔静脉断端的两侧分别放置并结扎10-0尼龙线作为固定缝线。
  2. 用动脉夹夹住固定缝线并向两侧牵拉，使下腔静脉残端充分张开并保持平直。
  3. 从受体下腔静脉后壁左侧开始，采用腔内连续缝合法进行缝合（图2B）。
  4. 到达右侧后，从受体右侧开始在前壁连续往返缝合（图2B）。
    注意：下腔静脉重建过程中无需旋转手术台。后壁和前壁各缝合6至8针即可。
  5. 冲洗下腔静脉内的气体。
  6. 先松开移植物侧的下腔静脉血管夹，再松开受体侧的血管夹。
    注意：无需将下腔静脉左侧的固定缝线与连续缝合线打结固定。下腔静脉重建耗时约8–10分钟。从门静脉阻断至下腔静脉开放的总再灌注时间应控制在30分钟以内。

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结果

当使用无延长冷缺血时间的正常肝脏移植物成功完成血管重建时，小鼠受体通常在30分钟内从麻醉中恢复。该手术的操作成功率若超过>90%，可视为技术娴熟。我们分析了一名外科医生在肝移植术后恢复率（从麻醉中恢复）、无肝期（从门静脉夹闭至开放血流）以及总再灌注时间（从门静脉夹闭至肝后下腔静脉血流开放）方面的学习曲线。结果显示，需完成60余例手术方可获得满意的术后恢复率，而需80余例手术才能将无肝期稳定控制在20分钟以内，并将总再灌注时间维持在约30分钟（图3A−C）。

随后，我们评估了两位技术娴熟的外科医生采用缝合技术和套管技术进行下腔静脉（IHIVC）重建的手术效果。采用缝合技术的IHIVC直径显著大于采用套管技术的直径（图4A）。此外，在IHIVC重建过程中，缝合技术与套管技术的总再灌注时间相当（图4B）。相比之下，在供体手术操作时间和离体...

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讨论

本文记录了在小鼠原位肝移植中使用缝合技术重建下腔静脉（SHIVC）和肝上下腔静脉（IHIVC）的详细操作方法。血管重建，尤其是SHIVC吻合，需要在无肝期进行缝合操作，是成功实施小鼠肝移植的关键技术。除了安全可靠的缝合技术外，快速缝合也十分必要，以确保无肝期控制在20分钟以内，从而在小鼠原位肝移植中获得可重复的实验结果2,7,11。

将手术台逆时针旋转90°（左利手术者可顺时针旋转）有助于为前壁缝合提供充足的操作空间。或者，术者也可选择不旋转手术台，从前方向后方直接缝合前壁。由于两种方法的缝合时间无差异，术者可根据自身技术熟练程度和个人习惯选择任一方法。

袖套法和缝合法均可用于重建下腔静脉（IHIVC）5,11,

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

本工作由日本促进科学协会（资助编号：24K19356）提供支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
10-0 微型缝合线AROSurgical Instruments CorporationT4A10N07
16 G 静脉导管TERUMOSR-FF2032IHIVC 套管
20 G 静脉导管TERUMOSR-FF1651PV 套管
8-0 编织丝线Natsume SeisakushoCR9-80B28-0 丝线
Belzer UW 冷保存液 Astellas器官保存液
小动脉夹B BRAUNFB329R小动脉夹
小动脉夹Natsume SeisakushoC-42-S-2用于 SHIVC 阻断
C57BL/6 小鼠  Oriental Bio Service
镊子Fine Science Tools11231-30
异氟烷吸入溶液Viatris麻醉剂
微钝头尖端 0.1 mm × 0.06 mm Fine Science Tools11253-20直型显微镊
显微剪刀Muranaka Medical Instruments451-609-13
显微止血夹Fine Science Tools18055-03用于 IHIVC 阻断
显微止血夹Fine Science Tools18055-04用于 PV 阻断
带锁显微止血夹施加器Fine Science Tools18056-14血管夹施加器
显微止血夹 Fine Science Tools18055-4血管夹
显微缝合镊AesculapFD281R
显微止血夹施加器Fine Science Tools18056-14
持针器AesculapFD231R
11 号备用刀片FEATHER Safety Razor11刀片
眼科剪，圆柄B BRAUNFD103R显微剪刀
塑料矩形容器  Daiso长 10 cm，宽 15 cm，高 6 cm
SuperGrip 尖端Fine Science Tools00649-11 弯型显微镊
SZX7OlympusSZX7显微镜
Vannas 剪刀World Precision Instruments501232
血管夹BEAR Medic CorporationTKF-1-30用于肝移植物的 IHIVC 阻断

参考文献

  1. Yokota, S., Yoshida, O., Ono, Y., Geller, D. A., Thomson, A. W. Liver transplantation in the mouse: Insights into liver immunobiology, tissue injury, and allograft tolerance. Liver Transpl. 22 (4), 536-546 (2016).
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