January 23rd, 2016
为了研究实体器官和血管化复合同种异体移植,我们描述了一种使用宫颈非缝合袖带技术在小鼠中的新型异位块状胸壁、胸腺和心脏移植模型。
该方案的总体目标是引入一种实体器官和血管化复合同种异体移植的新型小鼠模型,以研究供体来源的血管化造血和原代淋巴组织对免疫耐受和延长同种异体移植物存活率的影响。这种方法可以帮助回答重建移植领域的关键问题,例如血管化骨骼和胸腺对耐受性诱导的作用。这项技术的主要优点是,血管化骨髓和胸腺的结合首次被移植到实体器官、心脏和免疫学多功能的mass model system中。
该技术的意义从基础免疫学研究延伸到治疗转化为临床领域,以治疗复杂的组织缺损,同时提高实体器官移植的长期生存率。演示此程序的是约翰霍普金斯大学整形与重建外科系的博士后研究员 BC Oh 博士和 Georg Furtmuller 博士。首先,根据文本方案麻醉雄性供体小鼠后,戴着无菌手套,使用机械剪刀去除颈部、胸部和腹部区域的毛发。
在无菌手术表面上,将动物置于仰卧位。连接鼻锥并将异氟醚保持在 1% 至 2% 在皮肤切口之前,使用无菌棉签涂抹聚维酮碘消毒剂,然后涂抹异丙醇,广泛准备切口部位。使用剪刀在颈椎和腹部皮肤上进行皮肤切口的浅表转移。
沿腋中线双侧连接两个切口。使用显微镊子解剖双侧颈椎区域,以识别颈外静脉。并用 6-0 丝缝合线,在用剪刀分开血管之前结扎血管。
然后用电烙术,将胸锁乳突肌分开,双侧暴露颈内静脉和颈总动脉。以散装方式分别在左右颈总动脉和颈内静脉下通过 6 0 丝缝。使用双极电烙术和锐器解剖,将胸大肌和锁骨分开,露出锁骨下血管。
使用 6-0 丝缝合线结扎和分割近端血管。接下来,轻轻抓住并抽出动物的阴茎。沿着阴茎背侧,找到背静脉并使用异丙醇对该区域进行消毒。
然后,使用 30 号针头,通过背静脉静脉注射 30, 000 单位肝素,让阴茎回缩回原来的位置。利用先前在颈总动脉和颈内静脉周围放置的大量结扎,在双侧结扎和分割结构。现在用剪刀做一个横向切口以进入腹腔。
切开肠道内脏,露出肝内下腔静脉,并将 2 毫升冷的 EuroCollins 心脏停搏液注入肝内下腔静脉。通过观察肝脏变色和心跳停止来确保正确注射。使用剪刀,通过双侧膈肌切口从暴露的腹部进入胸腔内腔,通过肋间肌和肋骨延伸头侧切口。
使用 EuroCollin 溶液对肺干和心脏进行牙线清洁对于防止微血栓栓塞可能残留在冠状动脉循环内至关重要。根据文本方案将冷 EuroCollins 溶液注入超肝下腔静脉后,确定主动脉根部并向远端追踪降主动脉。锐切降主动脉,保持最大长度。
现在确定肺干并在其分支点附近分开,保持最大长度。然后使用两毫升冷的 EuroCollins 心脏停搏液,将软塑料带导管放入肺干腔中,冲洗肺干和心脏。使用 6-0 丝缝,结扎并分裂下腔静脉、肺静脉和双侧上腔静脉副分支的汇合处。
然后小心评估和解剖头侧心脏与主干支气管和气管的附件,以免进入气道。用尖锐的双极电烙术,解剖胸壁、胸腺和心脏,将其从供体小鼠中完全解放出来。最后,使用剪刀沿胸骨和外侧肋将同种异体移植物胸壁离体修剪成更小的尺寸,注意不要破坏胸内血管。
为了尽量减少血运重建后的出血,沿骨肌皮肤胸骨边界进行双极电灼术。根据文本协议准备好受体小鼠后,将鼠标置于仰卧位,将右上肢略微向下倾斜,在头部和右上肢之间形成 110 度角。沿下颌骨右下缘从中线切开,将切口向下侧延伸至右胸区域。
使用微血管钳进行钝性解剖,通过圆周将血管从软组织和外膜中释放出来,动员颈外静脉。使用电烙术分割所有分支,并通过锐利的解剖和电烙术去除下颌下腺的右叶,为同种异体移植物腾出空间。确保颈静脉有足够的长度以越过袖口,并使用 6-0 丝缝合线结扎颈外静脉。
然后将静脉穿过预先切割的聚酰胺袖带的管腔,并使用 Bulldog 微血管夹将血管袖带复合体固定到位。Evert 套在袖口上,并使用 10-0 尼龙缝合线固定到位。在进行双极电烙术时,分开右侧胸锁乳突肌以暴露颈总动脉。
使用镊子和钝性解剖,通过切除软组织和周围的外膜,将头侧动脉圆周动员到颈部区域内最远端。使用 6-0 丝缝合线,结扎并分裂颈总动脉。将动脉穿过预先切割的聚酰胺袖带的管腔,并使用 Bulldog 微血管夹将其固定在尽可能靠近胸廓入口的位置。
然后将血管远端分开。使用显微外科扩张器轻轻扩张血管,外翻套囊,并使用 10-0 尼龙缝合线固定到位。在保持无菌条件的同时,将供体降主动脉腔放在受者身上的动脉袖带结构上,并使用 10-0 尼龙缝合线将其固定到位。
在供体肺动脉和受体小鼠外翻的颈外静脉袖口结构之间形成类似的吻合口。然后取下 Venus 微血管夹,然后取下动脉夹。接下来,检查整个同种异体移植物是否有出血,如果存在,则根据文本方案减轻出血。
检查移植物并确保止血,然后再松开并完全移除动脉微血管夹。观察心脏以识别再灌注的迹象,随着心腔容量的快速扩张,再灌注的迹象会立即显现出来,并等待在 30 到 60 秒内开始串珠。使用温盐水润湿心脏,然后将胸壁置于解剖位置,以免在吻合口上引起任何扭结或紧张。
最后,使用 6-0 尼龙缝合线缝合手术伤口皮肤,并根据文本方案进行术后护理。进行端到端非缝合袖带吻合术,在再灌注期间用电烙术保持细致的止血,并确保复合组织图的所有组成部分灌注是该程序最关键的步骤。VCA 和实体器官同种异体移植物的组合安装在受体颈部先前放置的聚酰胺袖带上,说明最佳移植物位置和将供体血管精心安装到袖带的结构上。
此处展示的同种异体移植物的设计被批准可用于维持对胸壁的灌注,同时对受体动物的影响最小。这里展示的是同基因移植小鼠的生存数据。平均生存时间大于 109 天,这表明移植的同种异体移植物的技术方面旨在灌注整个胸壁、胸腺和心脏。
此外,这种小鼠模型不仅可行,而且可以复制。一旦掌握,如果以两队的方式进行,这项技术可以在 90 分钟内完成。在尝试此程序时,重要的是要记住,整个手术过程中的止血至关重要,并且最大限度地减少同种异体移植物插入过程中的扭结也非常重要。
这项技术为重建运输和实体器官运输领域的研究人员铺平了道路,以探索血管化骨髓和胸腺作为实体器官运输的潜在辅助手段以提高同种异体移植物存活率的作用。看完这个视频,你应该对如何通过异位疏通胸壁、胸腺和心脏移植建立实体器官和血管化复合同种异体转运的小鼠模型有一个很好的了解。
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
本文介绍了一种用于研究固体器官和血管化复合体异种移植的新型小鼠模型。该模型旨在研究供体来源的血管化组织对免疫耐受和移植物存活的影响。