Name: 一种标准化猪到猕猴异位心脏异种移植模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-11-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 52 s
Description: 了解猪到猕猴异位心脏异种移植模型的标准化建立方法。该模型利用GTKO猪和猕猴评估新型免疫抑制药物，为异种移植研究提供可靠的临床前平台。

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本工作由国家重点研发计划生物技术前沿重点项目资助 &amp;中国科学技术部重点研发计划（2023YFC3404300；项目负责人：Jiangping Song）以及由中国医学科学院阜外医院心血管疾病国家重点实验室支持的中国科学技术部专项项目（2024GZZD-03；项目负责人：Jiangping Song）。

本研究经阜外医院动物伦理委员会批准（FWAEC-JL-010-1/0-2020）。选用体重 &#62;9 kg、年龄10–15岁的雄性猕猴，以及体重5–6 kg（约60日龄）的雄性巴马小型猪，以尽量减少腹部受压。优先选择体型较大的猕猴，以防止供体心脏对其腹部造成压迫，并为移植后的生长留出空间。所用试剂和设备列于材料表中。
1. 供体与受体选择标准
<ol>
	<li>受体猕猴的选择
	<ol>
		<li>预存抗体筛查：采用流式细胞术评估受体体内预存异种抗体水平，从而筛选出免疫风险较低的受体。 
		注意：本实验中，GTKO猪主动脉来源的猪内皮细胞通过酶消化法分离获得，方法如前所述13。
		<ol>
			<li>将GTKO猪内皮细胞与受体血浆共同孵育。</li>
			<li>使用荧光标记的针对猕猴IgM和IgG的二抗，定量检测猕猴IgM和IgG与猪细胞的结合情况，选择预存抗体水平较低的受体。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>基线健康评估：进行血清生化、全血细胞计数及凝血功能检测，以确认受体具有足够的基础器官功能。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>供体猪的选择标准
	<ol>
		<li>超声心动图筛查：选择左、右心室功能正常，心脏瓣膜无结构或功能异常，射血分数大于65%，且无肺动脉高压证据的供体猪。</li>
		<li>性别匹配：选择与受体相同性别的供体猪。</li>
		<li>血型：选择血型为O型的供体猪。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 术前准备
<ol>
	<li>麻醉与镇静
	<ol>
		<li>麻醉：根据机构批准的方案，使用氯胺酮（10 mg/kg）和咪达唑仑（1 mg/kg）诱导猕猴麻醉。诱导后，以异氟烷（2%–3%）联合右美托咪定（1 µg/kg/h）及丙泊酚（1–2 mg/kg/h）维持麻醉。&#160;使用氯胺酮（10 mg/kg）和丙泊酚（4 mg/kg）诱导猪的麻醉。麻醉诱导后，通过吸入异氟烷（2%–3%）并持续输注右美托咪定（1 μg/kg/h）和丙泊酚（1–2 mg/kg/h）维持麻醉。琥珀胆碱（2 mg/kg）用作神经肌肉阻滞剂。</li>
		<li>气管插管：使用5.0 mm气管导管对供体猪进行插管；使用5.5 mm气管导管对受体猕猴进行插管。</li>
		<li>输尿管导管置入：在猕猴中插入6-F双腔导尿管；供体猪无需此操作。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术区域准备与消毒
	<ol>
		<li>皮肤准备：剃除胸部、颈部、腹部、背部及四肢的毛发。</li>
		<li>消毒：使用聚维酮碘对剃毛区域进行擦洗，包括猪的蹄部或猴的手足部位。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>受体中心静脉导管置入
	<ol>
		<li>体位：将受体猕猴置于左侧半卧位，并抬高肩部，以充分暴露右侧颈部区域。优先选择右侧颈内静脉作为中心静脉通路部位。</li>
		<li>消毒与铺巾：按照标准无菌操作程序，使用聚维酮碘对术区进行消毒并铺巾。</li>
		<li>切口与血管暴露：在胸锁乳突肌内侧约1 cm处做一长约5 cm的切口，与肌肉内缘平行。钝性分离筋膜，并将肌肉向外侧牵开。
		<ol>
			<li>辨认位于颈动脉鞘表浅外侧的颈外静脉。仔细结扎颈内静脉的小交通支。切开颈动脉鞘，暴露颈内静脉、迷走神经及颈动脉。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>导管置入：采用逆行隧道技术置入8-F三腔中心静脉导管。在无菌条件下将导管近端连接至隧道针，并通过隧道牵引至颈部切口。
		<ol>
			<li>将导管远端引出至肩胛骨中点处。修剪导管至适当长度，确保其尖端到达上腔静脉与右心房交界处。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>切口缝合：逐层关闭切口。使用3-0可吸收缝线缝合筋膜和皮下组织，使用1-0 Prolene&#160;缝线缝合皮肤。确保导管在筋膜层下方完全覆盖并牢固固定，以降低感染风险。
		<ol>
			<li>将中心静脉导管作为猕猴术后给药和容量复苏的关键通路。每日进行聚维酮碘消毒并更换无菌纱布敷料，以维护导管完整性并预防感染。</li>
			<li>在终末处死操作前始终保持中心静脉导管在位，以确保可靠的血管通路。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 受体手术（移植前阶段）
<ol>
	<li>腹部正中切口
	<ol>
		<li>切口选择：作一长约12-15 cm的腹部正中切口（图1A）。</li>
		<li>切口细节：依次切开皮肤、浅筋膜、白线、横筋膜和腹膜下筋膜（包括腹膜外脂肪），然后切开壁层腹膜以进入腹腔。皮肤切口使用#23手术刀，深层组织分离采用电凝切割，以实现同步切割与止血。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>腹腔探查与肠管处理
	<ol>
		<li>粘连松解：探查腹腔，评估是否存在粘连，重点关注肠管与腹壁之间的粘连。如存在粘连，应使用电凝仔细分离，以尽量减少组织损伤，并降低术后机械性肠梗阻的风险。</li>
		<li>肠管保护：轻柔地将小肠移出腹腔，置于无菌湿纱布上加以保护，以充分暴露腹主动脉和下腔静脉。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>暴露腹主动脉和下腔静脉
	<ol>
		<li>游离腹主动脉和下腔静脉：仔细分离腹主动脉和下腔静脉周围的组织，尽量减少血管损伤和出血风险。尽可能充分暴露起始于肾动脉至髂动脉分叉之间的腹主动脉和下腔静脉段。</li>
		<li>处理血管分支：分离过程中应保留肠系膜下动脉及其伴行静脉，仔细保护所有腰动脉分支。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 供体心脏获取
<ol>
	<li>胸骨正中切开与血管游离
	<ol>
		<li>胸骨正中切开：行胸骨正中切开术以进入胸腔（图1B）。使用Lebsche胸骨刀小心地切开供体胸骨。</li>
		<li>血管游离：暴露胸腔后，切开心包膜，并精细解剖以分离升主动脉和主肺动脉。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>血管阻断与心脏冷却
	<ol>
		<li>血管阻断：在主动脉根部放置4-0荷包缝线，随后插入一次性顺行灌注停跳液导管以进行心肌停跳（图1C）。依次阻断上腔静脉和下腔静脉，然后对升主动脉进行横行阻断。
		<ol>
			<li>主动脉横行阻断后立即切开肺静脉和下腔静脉以实现减压，确保切口足够大以保障充分引流。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>心脏冷却：吸除心包腔内残余血液，随后立即将心脏浸入无菌冰盐水中，以建立低温环境（0–4 °C）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>心肌停跳与灌注监测
	<ol>
		<li>心肌停跳：使用加压袋将灌注压力维持在150 mmHg。以每公斤体重30 mL的组氨酸-色氨酸-酮戊二酸盐（HTK）溶液对供体心脏进行灌注（例如，5 kg猪使用150 mL）。</li>
		<li>灌注监测：同时触诊主动脉根部和左心室，以确认停跳液输送压力适当，并防止心室过度扩张。完成停跳液灌注后，通过触诊和肉眼观察确认心脏停搏。确保无任何心肌颤动后，继续进行供体心脏切除。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>心脏切除与保存
	<ol>
		<li>心脏切除：完成心肌停跳后，在心包腔内追加冰屑（图1D）。轻柔抬起心脏，使用手术剪依次切断下腔静脉和肺静脉。在分离右上肺静脉时需特别注意，避免损伤上腔静脉和右心房。
		<ol>
			<li>分离左心房后壁时注意保护气管。当解剖达到左心房顶部及肺动脉水平时，暂时将心脏放回心包腔内。</li>
			<li>游离并切断近端主动脉弓和上腔静脉，以暴露肺动脉干。继续沿组织平面解剖至左心房顶部，以便完整移除心脏及其大血管。 
			注：心脏切除后应牢固结扎奇静脉残端，以防出血。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>心脏保存：立即将离体心脏浸入冰盐水中保存。此外，再以每公斤体重30 mL的威斯康星大学（UW）溶液对供体心脏进行灌注，因UW溶液可提供更优的心肌保护效果（图1E）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>与人类供体心脏获取的关键差异
	<ol>
		<li>灌注压力设置：将加压袋中的灌注压力设定为150 mmHg，此压力被认为最有利于心肌灌注。</li>
		<li>主动脉阻断钳位置：由于猪的主动脉弓仅发出两个主要分支——左、右头臂干，应将阻断钳置于这两个分支之间。在横行阻断前，先用丝线结扎右头臂干，以保留更长的供体主动脉长度。</li>
		<li>心室减压策略：为尽量减少心室过度扩张并缩短缺血时间，常规仅对左心室进行减压。若右心室开始膨胀，则在奇静脉上方切开上腔静脉；若左心室膨胀，则切开右肺静脉并向右肺门方向延长切口。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. 供体心脏移植
<ol>
	<li>供体心脏准备
	<ol>
		<li>供体心脏准备：使用 4-0 Prolene 缝线牢固闭合供体上腔静脉、下腔静脉以及左心房的肺静脉开口。</li>
		<li>窦房结的保留：保留靠近右心耳的供体上腔静脉及其附近的窦房结。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>肺动脉与下腔静脉端侧吻合
	<ol>
		<li>肝素化：在供体心脏吻合前，向受体猕猴静脉内注射 5,000 单位肝素钠，以防止血栓形成。</li>
		<li>肺动脉吻合：在受体下腔静脉上放置 DeBakey 无创斜夹。做一纵行切口，其大小略大于供体肺动脉，以减少术后狭窄的发生。
		<ol>
			<li>使用双头 5-0 Prolene 缝线，从 12 点位置开始吻合，将一根针从受体血管内侧（管腔侧）穿出至外侧；另一根针从供体肺动脉侧进入，在对应的 12 点位置由管腔内穿出至外侧。</li>
			<li>在血管外壁打第一个结。反转针的方向，从外侧穿回供体肺动脉管腔内，使用神经钩维持缝线张力，顺时针连续缝合至 6 点位置。</li>
			<li>旋转心脏以暴露对侧，切换至另一根针，采用受体血管外进内出、供体血管内进出外的穿针方式，从 12 点到 6 点连续缝合对侧壁，完成端侧吻合。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>排气：在打紧最后一个结之前，向吻合口注入生理盐水以确保完全排气。使用无创血管夹夹闭供体肺动脉，随后依次松开受体下腔静脉的血管夹（图 1F）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>供体主动脉与受体腹主动脉端侧吻合
	<ol>
		<li>主动脉吻合：使用 DeBakey 无创斜夹部分夹闭受体腹主动脉。做一纵行切口，其大小略大于供体主动脉直径，以防止术后狭窄。
		<ol>
			<li>使用双头 5-0 Prolene 缝线，在 12 点位置开始吻合，将针从受体主动脉内侧（管腔侧）穿出至外侧；同时将另一根针从供体主动脉 12 点位置由内向外穿出，并在血管外壁打第一个结。</li>
			<li>反转针的方向，从供体血管外侧穿入内侧，使用神经钩维持张力，顺时针连续缝合至 6 点位置。翻转心脏以暴露对侧，相应调整针的方向（供体血管外进内出，受体血管内进出外），从 12 点到 6 点连续缝合，完成端侧吻合。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>排气：在打最后一个结之前，向吻合口注入生理盐水以排除空气。随后依次松开腹主动脉血管夹以恢复血流（图 1G）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>再灌注与除颤
	<ol>
		<li>预防心室颤动：再灌注前静脉注射 3 mg/kg 利多卡因，以预防心室颤动。观察供体心脏是否在 2 分钟内出现自发性收缩。</li>
		<li>除颤：若发生心室颤动，将除颤板直接接触左右心室表面进行直接除颤，并给予双相波 5 焦耳电击。供体心脏的总缺血时间约为 57.5 分钟 ± 6.1 分钟（表 1）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>引流管放置
	<ol>
		<li>负压引流：在腹腔内放置负压引流管，以防止术后液体积聚并监测活动性出血。</li>
		<li>拔管指征：监测术后引流量，当 24 小时引流量低于 25 mL 时，拔除腹腔引流管。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>腹部关闭
	<ol>
		<li>腹部关闭与超声检查：逐层关闭腹壁，使用 3-0 可吸收缝线缝合筋膜和皮下组织，使用 1-0 丝线缝合皮肤。术后行腹部超声检查以评估心脏活动（图 1H）。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. 术后管理与移植物监测
<ol>
	<li>监测与一般护理指南
	<ol>
		<li>术后镇痛：以 0.2 mg/kg 剂量肌肉注射丁丙诺啡，每 12 小时一次。</li>
		<li>行为与症状监测：术后前两周内通过视频监控持续观察受体状态。每日评估其行为、食欲、腹部膨胀、呼吸困难、水肿以及排便和排尿是否正常。
		<ol>
			<li>监测体重、总体身体状况、手术切口愈合情况、中心静脉导管潜在感染、黏膜外观以及腹腔内液体积聚情况。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>超声评估：使用超声评估异位移植心脏的功能，并在出现异常时检测周围是否存在积液。图2展示了术后第1天（POD 1）异种移植物在舒张期和收缩期的超声心动图图像，以及实验M3中观察到的移植物衰竭情况。红线指示衰竭移植物左心室壁明显肥厚。</li>
		<li>人道终点与安乐死：&#160;人道终点包括但不限于预定的实验终点。符合这些标准的动物包括已完成实验方案的动物、被发现死亡的动物、因研究需要被移除的动物，以及经兽医评估认为需要实施安乐死的动物。安乐死应在深度麻醉下通过静脉注射氯化钾执行。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

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</ol>

作者声明无利益冲突。

尽管异位腹部心脏移植在技术上比原位胸腔心脏移植要求更低，但仍需解决若干关键挑战，才能确保手术成功，尤其是在猕猴等体重较轻的受体中。
首先，供体与受体之间的免疫学配型至关重要，因为受体内预存抗体的水平在很大程度上决定了急性抗体介导排斥反应的严重程度14。目前的策略是将GTKO猪的内皮细胞与潜在受体猕猴的血浆共同孵育，随后使用抗猴二抗通过基于荧光的方法检测结合的IgG和IgM。选择预存抗猪IgG和IgM水平较低的猕猴，以尽量降低发生急性抗体介导排斥反应的风险。此外，严格控制供体心脏的大小也很重要，以防止因占位效应导致腹腔内压力过高或肠梗阻。
必须注意猪体内左无名静脉的存在，该静脉将肋间静脉血引流至冠状窦15。在供体准备过程中，若未能识别并结扎此静脉，则在打开主动脉时可能导致明显出血，因此应在器官获取前妥善处理。
血管吻合的顺序至关重要。手术应首先在供体肺动脉与受体下腔静脉之间进行端...

异种心脏移植为需要心脏移植但因供体短缺而无法获得合适供体器官的终末期心力衰竭患者带来了新的希望。在临床前评估研究中，维持生命功能的异种心脏移植已实现最长九个月的存活期，达到了启动人体临床试验所需的疗效标准1。基于这些研究结果，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准在两例使用基因编辑供体心脏的临床异种心脏移植病例中进行扩大使用。尽管这些临床案例已证明了异种心脏移植的可行性，但仍出现了一些尚未解决的挑战，包括异常的心肌肥厚和抗体介导的排斥反应2,3,4,5。因此，有必要在符合良好实验室规范条件下，开展针对大型动物模型的进一步临床前研究，以获取更多数据，并开发新型免疫抑制方案，从而确保未来人体临床试验的安全性。
异位心脏异种移植的长期存活不仅受限于排斥反应，还受到原发性移植物功能障碍的限制。不同研究团队报道的原发性功能障碍总体发生率约为40%至60%4,6,7。由于猪供体心脏对缺血性损伤更为敏感，一些研究团队已开发出低温灌注装置以降低原发性移植物功能障碍的发生率。然而，术后心脏肥厚仍难以控制。即使使用生长激素受体（GHR）基因敲除的供体猪，GHR的缺失也可能损害心脏功能，从而限制移植物的长期存活2,3。在此背景下，异位心脏异种移植具有多项优势：可避免过高的前负荷和后负荷，简化手术操作，并缩短总缺血时间8,9。该模型更能反映由异种排斥反应驱动的移植物损伤，且与原位移植不同，异位心脏异种移植可实现移植物的长期存活、多次开腹进行in vivo活检，以及对免疫激活和免疫细胞动态功能的长期观察。因此，该模型是研究异种免疫排斥机制以及评估新型免疫抑制策略有效性和安全性的宝贵工具10,11。
然而，大多数腹部异位心脏异种移植模型均采用狒狒作为受体，但在许多国家，实验用狒狒的获取仍然存在困难。相比之下，猕猴是最广泛使用的非人灵长类动物，且与人类具有较高的系统发育同源性12，因此是异种移植研究中一种切实可行的替代选择。然而，猕猴的体型显著小于狒狒，因此必须对标准手术方案进行特定调整，以适应其不同的解剖结构尺寸。
本研究提供了一套完整的GTKO猪至猕猴异位心脏异种移植操作步骤。使用α-半乳糖苷转移酶基因敲除猪（GTKO猪）的主要目的是预防超急性排斥反应，否则心脏异种移植后数分钟内即可导致移植物功能丧失。本方案主要包括以下三部分：（1）供体猪与受体猕猴的配型原则；（2）异位心脏异种移植手术流程的优化；（3）围手术期管理。本研究旨在推广这些移植技术，以促进不同研究团队之间的可比性，并提高心脏异种移植研究的可重复性与转化应用价值。

<table><tbody><tr><td>1-0 丝线缝合线</td><td>Suzhou Jiasheng</td><td>A8886</td><td></td></tr><tr><td>10度主动脉阻断钳</td><td>Sinoview-med</td><td>CP40431-19</td><td></td></tr><tr><td>3-0 抗菌缝合线（聚乳酸-羟基乙酸共聚物910）</td><td>Ethicon</td><td>VCP442</td><td></td></tr><tr><td>45度主动脉阻断钳</td><td>Sinoview-med</td><td>CP40044-18</td><td></td></tr><tr><td>成人胸骨牵开器（大号）</td><td>Sinoview-med</td><td>GR04136-00</td><td></td></tr><tr><td>成人胸骨牵开器（中号）</td><td>Sinoview-med</td><td>GR04130-00</td><td></td></tr><tr><td>无创镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GF04021-25</td><td></td></tr><tr><td>无创镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GF04016-25</td><td></td></tr><tr><td>平衡手柄笔式微细镊</td><td>Sinoview-med</td><td>FC12010-21</td><td></td></tr><tr><td>Belzer UW&amp;nbsp;冷保存液</td><td>Bridge to Life Ltd.</td><td>1000 ml/袋</td><td></td></tr><tr><td>黑色手柄超锐剪刀</td><td>Sinoview-med</td><td>SC35101-23UC</td><td></td></tr><tr><td>Bretschneider&amp;nbsp;HTK保存液</td><td>KOEHLER PHARMACEUTICALS (Beijing) Ltd.</td><td>1000 ml/袋</td><td></td></tr><tr><td>弯头镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01002-12</td><td></td></tr><tr><td>弯头镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01002-16</td><td></td></tr><tr><td>一次性主动脉灌注导管</td><td>天津塑料研究所</td><td>DG 成人 155</td><td></td></tr><tr><td>电动胸骨锯</td><td>Sinoview-med</td><td>HF-X01</td><td></td></tr><tr><td>精细解剖镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01090-20</td><td></td></tr><tr><td>金色手柄超锐剪刀</td><td>Sinoview-med</td><td>SC35001-23SC</td><td></td></tr><tr><td>GTKO 巴马小型猪</td><td>克隆生物技术有限公司</td><td>/</td><td></td></tr><tr><td>重型笔式持针器</td><td>Sinoview-med</td><td>NH10400-23</td><td></td></tr><tr><td>冰桶</td><td>Sinoview-med</td><td>GQ13018-00D</td><td></td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>鲁南制药</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>异丙肾上腺素</td><td>禾丰制药</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Kay Lambert 主动脉钳</td><td>Sinoview-med</td><td>CP40411-20</td><td></td></tr><tr><td>乳酸林格液</td><td>科伦药业</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>大号盆</td><td>Sinoview-med</td><td>GQ13033-00D</td><td></td></tr><tr><td>猕猴</td><td>北京普瑞玛生物技术股份有限公司</td><td>/</td><td></td></tr><tr><td>医用气管插管</td><td>Covidien</td><td>9345E-4.5</td><td></td></tr><tr><td>中号盆</td><td>Sinoview-med</td><td>GQ13032-00D</td><td></td></tr><tr><td>神经与肌腱牵开器</td><td>Sinoview-med</td><td>GR04061-24</td><td></td></tr><tr><td>神经牵开器</td><td>Sinoview-med</td><td>GR02403-18B</td><td></td></tr><tr><td>小儿胸骨牵开器</td><td>Sinoview-med</td><td>GR04114-00</td><td></td></tr><tr><td>笔式微细持针器</td><td>Sinoview-med</td><td>NH11300-21</td><td></td></tr><tr><td>直角钳</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01110-14</td><td></td></tr><tr><td>直角钳</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01089-18</td><td></td></tr><tr><td>硅胶导管</td><td>Create Medic</td><td>10 Fr/3 mL</td><td></td></tr><tr><td>小号盆</td><td>Sinoview-med</td><td>GQ13037-00D</td><td></td></tr><tr><td>直头镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01001-12</td><td></td></tr><tr><td>直头镊</td><td>Sinoview-med</td><td>GC01001-16</td><td></td></tr><tr><td>5.0 Prolene BB 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>9702H</td><td></td></tr><tr><td>5-0 Prolene BB 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Prolene Blum 4-0 SH 36 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>9706H</td><td></td></tr><tr><td>Prolene Blum 4-0 SH 36 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>2.0 Prolene Blu M SH 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>8522H</td><td></td></tr><tr><td>2-0 Prolene Blu M SH 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>BB 4.0 Prolene 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>82204H</td><td></td></tr><tr><td>BB 4-0 Prolene 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>碳化钨环柄持针器</td><td>Sinoview-med</td><td>GN01013-22K</td><td></td></tr><tr><td>碳化钨环柄持针器</td><td>Sinoview-med</td><td>GN01010-22K</td><td></td></tr></tbody></table>

一种标准化的猪到猕猴异位心脏异种移植模型

A Standardized Pig to Macaque Heterotopic Heart Xenotransplantation Model

尽管异种心脏移植已取得显著进展，但供受体匹配、抗体介导的排斥反应、原发性移植物功能障碍以及术后血栓形成等挑战仍未解决。与原位移植相比，异位腹腔心脏移植技术操作更简便，且受体可不依赖移植物功能而独立存活，因此特别适用于研究异种免疫排斥反应。在禁止使用狒狒作为实验动物的国家，猕猴是研究心脏异种移植免疫排斥反应最合适的替代动物。然而，猕猴体型较小，给供体选择和手术技术带来了更大挑战。本研究建立了利用α-半乳糖基转移酶基因敲除（GTKO）猪与猕猴进行异位腹腔心脏异种移植的模型，并系统优化了受体选择、血管吻合技术、术中操作及围术期管理。该模型可实现对移植物的重复活检，为评估新型免疫抑制策略及探究异种排斥反应机制提供了重要平台。

根据图1所示的操作步骤，成功建立了一种可重复的猪到猕猴异位心脏异种移植模型。手术过程包括对受体猕猴行腹正中切口以进入腹腔，以及对供体猪行胸骨正中切开以获取心脏。在心包切开后，使用HTK溶液使供体心脏停搏，并在局部低温条件下用UW溶液进一步保存。血管吻合采用端-侧方式，分别将供体肺动脉与受体下腔静脉、供体主动脉与受体腹主动脉进行连接。术后超声心动图评估证实，供体心脏恢复了收缩活动，且收缩功能和舒张功能均得以保留，表明移植物成功再灌注并具有活力。这些结果表明该模型在技术上是可行的，具有在非人灵长类动物中对异种移植物进行长期功能监测的潜力。
<img alt="暴露心脏的手术流程、器械和超声检查；医疗操作步骤。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68757/68757fig1.jpg" data-altupdatedat="1783396841000" data-alt="图1"> 
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本研究介绍了一种使用α-半乳糖苷转移酶基因敲除（GTKO）猪和猕猴的临床前异位腹部心脏异种移植模型。该模型结合了优化的受体筛选、血管吻合技术以及围手术期管理策略。该模型适用于评估新型免疫抑制剂，为推进心脏异种移植研究提供了一个便捷的平台。

尽管在心脏异种移植领域已取得显著进展，但仍面临供体与受体匹配、抗体介导的排斥反应等挑战……

该研究旨在建立一种标准的异位异种移植模型，以研究排斥反应，或与原位模型保持一致，同时操作更为简便。小型和大型动物模型、脑死亡受体移植以及灵长类动物受体仍是关键的研究模型。首先，使用聚维酮碘对麻醉供体的剃毛区域进行彻底擦洗。使用23号手术刀做腹正中切口，长度约为12至15厘米。利用电凝依次切开浅筋膜、白线、横筋膜、腹膜下筋膜，包括腹膜外脂肪。最后切开壁层腹膜，进入腹腔。探查腹腔，评估肠道与腹壁之间是否存在粘连。若存在粘连，应使用电凝仔细分离，以尽量减少组织损伤，并降低术后机械性肠梗阻的风险。随后仔细分离腹主动脉和下腔静脉周围的组织，以减少血管损伤和出血。尽可能充分暴露肾动脉起始处与髂动脉分叉之间的腹主动脉和下腔静脉。解剖过程中保留肠系膜下动脉及其伴行静脉。仔细保护所有腰动脉分支。获取供体心脏时，行胸骨正中切开术以进入胸腔。使用Lebsche胸骨刀仔细分离供体的胸骨。暴露胸腔后，切开心包膜，并精细解剖以分离升主动脉和主肺动脉。在主动脉根部放置4-0荷包缝线，并插入一次性顺行心脏停搏液灌注导管。依次阻断上腔静脉和下腔静脉，随后阻断升主动脉。在阻断升主动脉后立即切开肺静脉和下腔静脉以减压心脏，确保切口足够大以利于引流。立即将心脏浸入无菌的冰冻生理盐水中，使其温度迅速降至0至4摄氏度以诱导低温状态。吸除心包腔内的残余血液。最初用HTK溶液以每公斤体重30毫升的剂量对供体心脏进行灌注。轻轻抬起心脏，使用手术剪依次横断下腔静脉和肺静脉。依次切开左心房、肺动脉、主动脉和上腔静脉，确保切缘清晰且组织完整。立即将取出的心脏浸入冰冻生理盐水中以保存。用威斯康星大学溶液以每公斤30毫升的剂量灌注供体心脏，以获得更佳的心肌保护效果。为植入供体心脏，使用4-0 Prolene缝线牢固闭合供体上腔静脉、下腔静脉以及左心房肺静脉开口。在受体下腔静脉处放置一把DeBakey无创侧夹钳。然后使用双针5-0 Prolene缝线，在12点位置开始吻合，将一根针从受体血管内侧穿向外侧。将另一根针从供体动脉外壁穿入管腔，再从受体下腔静脉外壁穿入管腔。继续连续缝合，吻合完成后打结。使用DeBakey无创斜夹部分夹闭受体腹主动脉。作一个略大于供体主动脉的纵行切口。采用相同技术将供体主动脉与受体腹主动脉进行吻合。松开DeBakey无创斜向钳，使动脉排尽空气。最后打结。在腹腔内放置负压引流管，以防止液体积聚并监测出血情况。使用3-O可吸收缝线缝合筋膜和皮下组织，关闭腹壁及各层组织。通过一系列手术步骤，成功建立了一种可重复的猪到猕猴异位心脏异种移植模型，最终将供体心脏植入受体的腹腔内。术后超声心动图评估证实，供体心脏恢复了收缩活动，并保留了正常的收缩和舒张功能。该方案针对猴子进行了优化，与基于竹子的移植技术相比，为患者提供了更具针对性的通路。

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一种标准化猪到猕猴异位心脏异种移植模型

小鼠异位心脏移植模型已被众多研究者证实为研究排斥反应和免疫应答机制的重要方法。然而，相关技术操作仍具挑战性。通过改进标准技术，我们已成功完成超过1000例移植手术。...

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小鼠颈部心脏移植模型非常适合用于免疫学以及缺血再灌注损伤的研究。我们采用了一种无缝线套管技术对该手术方法进行了改良，并利用该技术成功完成了1000多例移植手术。<br...

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使用双心房技术的巴马香猪原位心脏移植临床前模型

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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

了解猪到猕猴异位心脏异种移植模型的标准化建立方法。该模型利用GTKO猪和猕猴评估新型免疫抑制药物，为异种移植研究提供可靠的临床前平台。

一种标准化的猪到猕猴异位心脏异种移植模型

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