2022年2月7日
在本实验方案中,采用小鼠心脏移植模型来研究心脏同种异体移植物排斥反应的机制。在此异位心脏移植模型中,通过改良的套管技术进行颈部端对端吻合式心脏移植,可提高手术效率,并确保心脏移植物的存活。
小鼠心脏移植模型有助于研究心脏同种移植物的免疫反应及旁矢状面排斥机制。这些研究将有助于开发独特的方法,以提高患者的长期生存率。该颈部移植手术采用套管法,无需缝合即可完成。
因此,该方法降低了血管吻合的复杂性,并避免了对下肢血液供应和静脉回流的干扰。本次操作将由本实验室的外科医生Dr.Xin Mao进行演示。首先,将受体小鼠置于手术台上的加热垫上,并剃除手术区域的毛发。
消毒手术区域后,从右侧下颌角至尾端沿颈部正中线做一条1.5至2厘米的切口。使用电凝器和显微镊子游离约1厘米长的右侧颈外静脉。用无创微血管夹夹闭静脉近端,并在远端结扎。
将静脉远端穿过带有斜面端和浅表沟槽的22号聚氨酯带刺套管。使用套管手柄并通过微血管夹固定静脉。拆除远端的8-0结扎缝线,将管腔翻转至套管外,利用套管内侧的浅表倒刺钩住并外翻,然后用10-0外科缝线在套管表面的沟槽内固定。
切除右侧舌下腺,形成用于植入心脏移植物的凹窝,并保留下颌下腺的右叶及右侧胸锁乳突肌。使用显微镊子游离右侧颈总动脉约一厘米,并在近端用无创性微血管夹夹闭该动脉。结扎并切断该动脉。
将动脉远端穿过带有斜面端和表面沟槽的26号聚氨酯带刺套管。使用微血管夹通过套管的手柄固定动脉。移除远端的结扎缝线,将管腔翻转覆盖在套管上,并用10-0外科缝线固定于浅层刺状突起和沟槽处。
制备受体血管后,在血管上滴加含有100国际单位/毫升肝素的生理盐水,以防止血栓形成。用湿的生理盐水纱布覆盖颈部切口,以备后续移植手术使用。使用电动剃须刀剃除腹部毛发。
消毒手术区域后,从耻骨联合至剑突下沿正中线切开腹腔,并使用牵开器扩大切口区域。使用电凝器和显微镊子游离腹主动脉和下腔静脉各约1厘米,然后通过下腔静脉注射1毫升生理盐水(含250国际单位/毫升肝素)进行肝素化处理。切除腹主动脉和下腔静脉。
使用手术剪沿双侧前腋线切开胸廓,分离胸壁,然后用8-0手术缝线结扎上腔静脉。将头皮针插入肝上段下腔静脉,随后经头皮针从肝上段下腔静脉注入含100单位/毫升肝素的冰生理盐水,灌注供体心脏,直至流出液颜色变浅。
从主动脉弓灌注2至3毫升冰冻的组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐溶液,以保护供体心肌。使用5-0外科缝线结扎上腔静脉、下腔静脉和肺静脉。在分支前游离并切断供体主动脉和肺动脉。
然后切断上、下腔静脉和肺静脉,以摘除供体心脏。将供体心脏以倒置位置植入受体小鼠的颈部皮下囊袋中。将翻转的受体颈静脉套管拉入供体肺动脉管腔内,完成端对端吻合。
利用表面的凹槽,通过10-0外科缝线将套管结扎,以固定吻合口。采用类似方法将供体主动脉与受体颈动脉进行端对端吻合。随后依次松开颈静脉的无创微血管夹,再松开颈动脉的夹子,以恢复供体心脏的血液灌注。
固定心脏移植物并妥善缝合,以防止移植物扭曲。使用5-0单丝聚酰胺缝线连续缝合关闭颈部切口。采用小鼠颈部异位心脏移植模型,受体小鼠的存活率约为95.2%。所有心脏同种异体移植物在移植后8天内均发生排斥丢失。
相比之下,所有同基因型心脏移植均存活超过四周。采用带凹槽和套管的设计可更好地固定外翻的血管,避免对血管进行重复操作。本手术中改良的套管法血管吻合技术也可应用于其他器官移植动物模型中的不同吻合术。
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本方案采用小鼠心脏移植模型来研究心脏同种异体移植物排斥反应的机制。通过改良套管技术进行颈部端对端吻合,可提高手术效率和移植物存活率。
小鼠颈部异位心脏移植的改良套管技术为解析心脏同种异体移植物排斥的免疫学和病理学机制提供了一个可靠的临床前模型。该模型能够高保真地研究急性和慢性排斥过程,有助于提高转化研究的可预测性。其操作简便且可重复性强,因而在移植免疫学研究的早期发现和机制性风险评估中具有重要价值。
该模型融入了移植免疫学从发现到临床前研究的连续过程,架起了机制性研究与转化验证之间的桥梁。