闭塞性细支气管炎在原位肺移植小鼠模型的发展
2012年7月10日
闭塞性细支气管炎，肺移植受者长期存活的主要障碍和缺乏一个强有力的临床前模型排除闭塞性细支气管炎免疫病理检查。不同于其他实体器官移植，肺移植血管鼠标只有最近开发。在这里，我们显示我们独立开发的闭塞性细支气管炎模型小鼠原位单肺移植后。
该程序的总体目标是建立反映原位肺移植的文学性毛细支气管炎模型。这是通过首先从 C 57 BL 10 小鼠中收集供体肺来实现的。第二步是为吻合的支气管、肺动脉和静脉准备袖带。
接下来，将准备好的供体肺移植到受体 C 5 7 BL 6 小鼠中。最后一步是在移植后观察移植的小鼠 21 或 28 天。最终，组织学分析用于显示移植肺中的文学性毛细支气管炎病变。
与镜像异位气道移植模型相比，该模型的主要优点是当前模型模拟了人类状况。通常，刚接触这种方法的个体会很挣扎，因为小鼠的较高结构非常脆弱并且更容易受伤，因为质量只有大鼠质量的十分之一 将供体小鼠置于密封的保温室中，并用 5% isof 氟诱导麻醉。接下来，使用 20 号静脉导管为小鼠或 Trae 插管，然后将其放在啮齿动物呼吸机上。
用 1 至 2% 的 isof 氟维持麻醉。在确保鼠标因对甩尾巴和脚趾捏无反应而完全麻醉后，将其置于仰卧位并用 70% 的酒精准备腹部。现在，用剪刀剪掉覆盖在腹部的皮肤，露出腹部肌肉组织。
接下来，进行 lapar 胸骨切开术，首先在腹壁上做一个中线切口，然后横向切开胸骨，将肠道移开并找到位于肝脏下方的下腔静脉。以每公斤 100 微升的剂量将肝素注射到 IVC 中。接下来，拉下肝脏的镰状韧带，沿着腹侧因果附着物切开横膈膜，朝向脊柱。
将胸壁的两侧切开到颈部，以露出胸腔。在保护肺部的同时双侧切开胸腔并切除胸腺。接下来，在隔膜水平切开胸腔内 IVC。
现在找到心脏并切除右心耳。然后在肺动脉干根部做一个横向切口，用切口用 2 毫升冷却的乳酸林格和 0.1 毫升肝素冲洗肺部。露出气管，然后将其与食道一起切开。
现在在潮气结束的三分之二处停止通风。切除心长块并将其储存在冰上。将纱布放在切除的肺上以保护其避光。
切开肺韧带直至肺静脉或 pv。切除食管和主动脉以定位肺门。找到肺动脉或 pa，它位于肺门和附着的主支气管的最颅侧。
小心地从支气管上解剖肺动脉。现在，将 24 号静脉导管切割成 0.5 毫米长，延长 0.7 毫米，制作 PA 袖带。袖口表面为 AB 编织。
为了提供吻合表面，使用与 PA 袖带类似的材料制作支气管袖带，仅使用 20 号导管切成 1 毫米长，延伸 0.7 毫米。PV 袖带尺寸随供体小鼠的体重而变化。适用于体重为 24 至 27 克的小鼠。
袖带尺寸为 22 号，长度为 0.7 毫米，延长长度为 0.7 毫米，适用于体重为 27 至 32 克的小鼠。长度相同，但使用 20 号导管。现在，将袖带插入肺动脉、肺静脉和支气管的远端晶状体中，分别用 9 oh silk 缝合线固定。
袖口全部正确连接后。将准备好的供体肺包裹在乳酸林格浸泡的纱布中，并将其置于冰上直至移植。为了准备受体小鼠，诱导麻醉并以与供体相同的方式进行机械通气。
剃掉左胸壁，用 70% 的酒精准备。首先在左第三肋间隙做一个开胸切口。将切口向背侧靠近脊柱延伸。
确保手术区域以无菌方式覆盖，并在靠近心脏的左肺血管和支气管上放置一个微血管夹。肺动脉可以在颅侧看到，肺门前端的肺静脉以及它们之间的支气管。接下来，对止血钳使用轻柔的牵引，以对 pa、PV 和支气管造成轻微的紧张。
夹住肺门结构并小心地切除左肺。隔离肺动脉、肺静脉和支气管，然后在每个结构周围松散地放置一根 oh 缝合线。将 PA 从其外膜鞘中完全解剖，然后在前壁中做一个大约四分之一的血管周长的小横向切口。
在保持动脉背侧部分的延续完好无损的同时，获取供体肺，将其包裹在冷乳酸林格浸泡棉纱布中，并将其放入胸腔中。接下来，将袖带插入受体 pa、PV 和支气管以形成吻合口并用纳米缝合线结扎它们。接下来，取出受体肺。
然后取下肺门交叉夹，以便进行再灌注和通气。将移植的肺放回受体胸部并关闭开胸切口 使用 five oh 缝合线，小鼠现在应该从麻醉中恢复过来。丁丙诺啡可以在小鼠恢复意识后用于缓解疼痛。
下表显示了急性排斥反应和文学性毛细支气管炎或 OB 患病率的组织学评分。急性排斥反应的移植后评分称为 A 评分。与 ISO 移植物相比，同种异体移植物组合显示出更多的急性或慢性排斥反应病理。此外，在移植后第 21 天和第 28 天，同种异体移植物组合的文学性毛细支气管炎的患病率显著高于 ISO 移植物。
肺移植后 28 天的宏观表现和组织病理学见此处。这些图像代表宏观发现和 H 和 E 染色的 ISO 移植物肺和右幼稚肺。这些图像代表 h 和 e 以及 masen 三列桨座裟染色的 BL 10 肺同种异体移植物移植到 BL 6 小鼠受者体内，分别发展为 OB 和非 OB。
一个 B 中的白色箭头标识 OB 病变。该面板显示 BL 6 肺同种异体移植物移植到 BL 10 小鼠受体中。如果执行得当，这种技术可以在近半小时内完成。
该技术的用途在于，它可用于回答有关肺移植后原发性移植物功能障碍、急性排斥反应和消融性毛细支气管炎的机制问题。
概述
本研究提出了一种小鼠同种异体单肺移植后闭塞性细支气管炎的模型。该模型旨在模拟人类疾病状况，以应对肺移植免疫病理发生过程中所面临的挑战。
关键研究组成部分
科学领域
- 移植免疫学
- 细支气管炎病理学
- 生物医学研究中的小鼠模型
背景
- 闭塞性细支气管炎是肺移植成功的主要障碍。
- 现有模型无法充分模拟人类肺移植的条件。
- 近期的技术进步已实现小鼠血管化肺移植。
- 本研究提出了一种新的模型用于研究闭塞性细支气管炎。
研究目的
- 建立一个可靠的研究闭塞性细支气管炎的模型。
- 促进对肺移植中免疫病理发生机制的探讨。
- 增进对移植后并发症的理解。
使用的方法
- 从 C57BL/10 小鼠中获取供体肺脏。
- 制备用于支气管、肺动脉和静脉吻合的套管。
- 将供体肺移植到受体 C57BL/6 小鼠体内。
- 移植后进行组织学分析，以评估细支气管炎性病变。
主要结果
- 该模型成功模拟了人类闭塞性细支气管炎。
- 组织学分析显示移植肺组织中存在显著病变。
- 与同系移植相比，同种异体移植组合中观察到更严重的排斥病理改变。
- 该模型为未来肺移植免疫学研究提供了平台。
结论
- 这一新模型是研究肺移植并发症的有力工具。
- 它有助于深入理解闭塞性细支气管炎的发病机制。
- 未来的研究可利用该模型推动治疗手段的进步。
常见问题
行业高管相关性
建立闭塞性细支气管炎的小鼠模型，通过模拟人类病理生理过程，解决了肺移植研究中一个重要的未满足需求。该模型可用于深入探究驱动慢性移植物功能障碍的免疫病理机制，并支持针对纤维增生性气道病变的治疗策略进行临床前风险评估。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 科学价值：可探究纤维增生性细支气管病变中潜在的同种免疫机制。
- 操作价值：提供一种带血管化的原位系统，用于移植免疫学中功能靶点的验证。
- 科学价值：支持对上皮-间质转化及纤维化相关通路的假设验证。
筛选与检测方法开发
- 科学价值：生成可量化的组织病理学终点，用于评估病变负荷及进展。
- 操作价值：标准化的手术流程可在不同实验室中实现可重复的模型构建。
- 科学价值：通过同种异体移植物组织的纵向分析，促进生物标志物的发现。
转化与临床前研究
- 科学价值：模拟人类闭塞性细支气管炎的病理特征，提高临床前研究发现的转化相关性。
- 操作价值：可在具有临床相关性的微环境中评估候选治疗药物。
- 科学价值：通过分离同种免疫反应与缺血-再灌注损伤中的变量，实现机制层面的风险排除。
流程与工作流整合
该模型通过在先导化合物优化之前提供与疾病相关的靶点验证系统，从而整合到发现工作流程中。
- 发现生物学：支持免疫调节靶点的通路解析与功能验证。
- 筛选：提供定量组织学读数，用于评估化合物效应。
- 分析：实现实验组间病变发生率的统计学比较。
- 转化研究：在临床前环境中将免疫学机制与组织病理学结果相联系。
- 企业级复用：建立可重复使用的平台，用于跨治疗模式的慢性排斥反应研究。
运营与企业影响
- 科学价值：通过模拟类似人类的纤维闭塞性病变，提高靶点选择的预测可信度。
- 操作价值：通过标准化的套管吻合术及术后监测，增强实验的可重复性。
- 战略价值：减少慢性排斥反应通路中的生物学不确定性，从而优化“推进/终止”决策。
- 项目组合影响：基于组织病理学疗效，实现对干预措施的风险校正优先排序。
实施注意事项
- 需要具备显微外科技术和小鼠麻醉管理方面的专业知识。
- 依赖于用于血管和气道袖套制备的专用仪器设备。
- 需要采用标准化的组织学评分方案以确保跨功能团队的一致性。
- 需考虑不同小鼠遗传背景下的适应性调整。
- 受限于小型哺乳动物原位肺移植的技术复杂性。
