一种用于研究异种移植中急性细胞和抗体介导排斥反应的标准化小鼠模型及三人工作流程

我们的研究聚焦于标准化的小型动物异种移植模型，以研究急性细胞性和抗体介导排斥反应的机制。现有模型常受限于操作者依赖性及肺部操作等问题。本方案提供了一种快速、标准化且可重复的操作流程。

该图展示了小鼠异种移植的标准化三人工作流程，其中操作人员同时进行受体准备、供体心脏获取和供体心脏吻合。首先，获取10至12日龄的新生喷雾多利大鼠以及7至8周龄的C57 Black six或BALB/c小鼠。将所有供体大鼠和受体小鼠饲养于特定病原体排除环境中。

用聚维酮碘浸湿的棉球对麻醉大鼠的胸腹部区域进行消毒。用剪刀切开腹部，然后用棉签轻轻将肠道移至一侧，以暴露下腔静脉。

使用胰岛素注射器向下腔静脉注入 0.2 至 0.5 毫升肝素化生理盐水。用棉球轻轻按压注射部位以防止出血。切开膈肌。

双侧剪开胸壁并牵开，以充分暴露心脏。随后去除胸腺，并切断上腔静脉以解除压力。向主动脉灌注1 mL威斯康星大学溶液，以诱导心脏停搏。

持续灌注直至心脏颜色由红色变为苍白。用浸有冰冷生理盐水的纱布覆盖心脏，以降低其温度并防止脱水。使用8.0丝线结扎上腔静脉和下腔静脉。

横断两根血管，随后在主动脉弓处切断主动脉，在肺动脉分叉处切断肺动脉。

用8-0丝线结扎所有肺静脉，然后切除供体心脏。将取下的心脏置于冰冻生理盐水中暂时保存。

使用脱毛膏去除麻醉受体小鼠颈部区域的毛发。用聚维酮碘和酒精交替消毒皮肤，每种试剂各三次。用手术刀在颈部距正中线约一厘米右侧处做一条两厘米长的纵向切口。

钝性分离以去除皮下脂肪和肌肉层。切除下颌下腺。暴露颈外静脉后，使用设定为低凝模式的电凝笔逐一凝固其分支。

在静脉远端附近放置两根8.0丝线用于结扎。然后使用显微外科剪刀在两个结扎线之间横断颈外静脉。将颈外静脉穿过静脉套管，并将套管推向静脉根部。

然后用血管夹固定。使用显微外科剪刀移除结扎线。接着用肝素化生理盐水冲洗静脉中的残余血液。

使用显微外科镊将颈外静脉翻转至套管上，并用8.0丝线固定。在胸锁乳突肌后方进行钝性分离，以找到颈动脉鞘。切开颈动脉鞘。

仔细分离颈总动脉与颈内静脉及迷走神经。接着，结扎并横断颈总动脉。然后将横断后的动脉远端插入动脉套管中。

将动脉翻转套在套管上并固定。将供体主动脉滑入受体颈动脉的动脉套管上，用8.0丝线结扎固定。

在供体肺动脉周围打一个松结环。将肺动脉滑过受体颈外静脉上的静脉套管，然后用丝线结扎固定。

松开受体颈动脉和颈外静脉上的血管夹，以恢复血流。观察供体心脏在10秒内恢复有力的收缩并迅速变红。待供体心脏恢复稳定节律后，调整其位置。

使用4.0缝线缝合颈部皮肤切口。用聚维酮碘对术区进行消毒。将小鼠置于保持在37至38摄氏度的温暖柔软垫上，以维持其体温。

持续监测小鼠直至其恢复意识。待小鼠完全清醒后，将其单独饲养于笼中，并确保其能充分获取食物和饮水。BALB/c 小鼠受体的移植物中位存活时间为四天。

而在C57 Black 6受体中，该时间显著延长至6.5天。在SD至BALB/c组中，苏木精和伊红染色显示心肌严重破坏，并伴有广泛的红细胞外渗。在SD至C57 Black 6组中，苏木精和伊红染色显示心肌损伤主要表现为炎性细胞浸润。

在SD至BALB/c组中，免疫荧光染色显示CD3阳性T细胞浸润极少，CD68阳性巨噬细胞浸润极少，且存在广泛而强烈的C4D沉积。在SD至C57 Black 6组中，免疫荧光染色显示明显的CD3阳性T细胞浸润，中等程度的CD68阳性巨噬细胞存在，以及中等程度的C4D沉积。三人组的平均成功率为93.3%，而单人组为86.7%。

团队相关性、习得性实践、环化以及确保稳定且具有现代形态的体系建立是主要挑战。未来的研究可利用这一标准化模型来探究异种移植的免疫机制，并评估正常的免疫抑制或耐受诱导效应。