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Methodenartikel

Etablierung von In Situ Closed Circuit Perfusion von unteren Bauchorganen und Hinterbeinen bei Mäusen

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DOI:

10.3791/60847

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13. August 2020

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ein Protokoll wird für die In-situ-Perfusion des Unterkörpers der Maus beschrieben, einschließlich der Blase, der Prostata, der Geschlechtsorgane, des Knochens, des Muskels und der Fußhaut.

Zusammenfassung

Ex-vivo-Perfusion ist ein wichtiges physiologisches Werkzeug, um die Funktion isolierter Organe (z. B. Leber, Nieren) zu untersuchen. Gleichzeitig ist die Ex-vivo-Perfusion von Knochen, Blase, Haut, Prostata und Fortpflanzungsorganen aufgrund der geringen Größe der Mausorgane eine Herausforderung oder nicht machbar. Hier berichten wir zum ersten Mal von einem In-situ-Unterkörper-Perfusionskreislauf bei Mäusen, der die oben genannten Gewebe umfasst, aber die wichtigsten Clearance-Organe (Niere, Leber und Milz) umgeht. Der Kreislauf wird durch Konserven der Abdominalaorta und der unteren Vena cava über der Iliasarterie und Vene und kauterisierenden peripheren Blutgefäßen hergestellt. Die Perfusion erfolgt über eine peristaltische Pumpe mit Perfusatenstrom, der bis zu 2 h gehalten wird. Die In-situ-Färbung mit fluoreszierendem Lektin und der Hoechst-Lösung bestätigte, dass die Mikrovaskulatur erfolgreich durchdrungen wurde. Dieses Mausmodell kann ein sehr nützliches Werkzeug für die Untersuchung pathologischer Prozesse sowie Mechanismen der Medikamentenabgabe, Migration/Metastasierung zirkulierender Tumorzellen in/aus dem Tumor und Wechselwirkungen des Immunsystems mit durchsetzten Organen und Geweben sein.

Einleitung

Isolierte Organperfusion wurde ursprünglich entwickelt, um Organphysiologie für Transplantation1,2,3zu studieren und ermöglichte das Verständnis der Funktionen der Organe ohne Störungen durch andere Körpersysteme. Zum Beispiel, isolierte Nieren- und Herzperfusion war immens nützlich für das Verständnis der Grundprinzipien der Hämodynamik und Der Wirkung von vasoaktiven Wirkstoffen, während Leberperfusion war wichtig, um die metabolische Funktion zu verstehen, einschließlich Desarzneimittelstoffwechsel in gesundem und krankem Gewebe4,

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Protokoll

Alle hier beschriebenen Methoden wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) der University of Colorado genehmigt.

1. Vorheizen des Perfusionssystems

  1. Bereiten Sie das Perfusionssystem vor der Operation vor, indem Sie ein 37 °C zirkulierendes Wasserbad für alle wasserummantelten Komponenten (Perfusatenreservoir, feuchte Kammer und Deckel) starten, wie in einer benutzerdefinierten Konfiguration in Abbildung 1Adargestellt. Stellen Sie sicher, dass der Schlauch sauber ist und ersetzen Sie ihn bei Bedarf. Um das Perfusatenvolumen zu begrenzen, verwenden Sie eine Blasenfalle in einer feuc....

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Ergebnisse

Wir richten ein geschlossenes Leitungsperfusionssystem durch Konkavulation der Bauchaorta und der unteren Vena cava von 8-10 Wochen alten Mäusen ein, während das Volumen des Perfusionspuffers weniger als 10 ml bleibt. Abbildung 3A zeigt konfokale Bilder nach dem Durchdringenden von Geweben mit Ringer-Lösung, die Hoechst 33342 und DyLight 649-lectin enthält. Muskel-, Knochenmark-, Hoden-, Blasen-, Prostata- und Fußhaut zeigen eine effiziente Kern- und Gefäßfärbung. Abbild.......

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Diskussion

Der beschriebene Kreislauf kann verwendet werden, um verschiedene Forschungsfragen zu untersuchen, zum Beispiel die Rolle verschiedener Serumkomponenten und Gewebebarrieren bei der Medikamentenabgabe oder Immun- und Stammzellhandel. Verschiedene Arzneimittelabgabesysteme (z.B. Liposomen und Nanopartikel) können dem Perfusate hinzugefügt werden, um die Rolle physiologischer und biochemischer Faktoren bei der Abgabe zu verstehen. Die Dauer der Perfusion kann variieren, abhängig von dem untersuchten Gewebe, wissenschaftlich.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Die Studie wurde durch das NIH-Stipendium CA194058 an DS, Skaggs School of Pharmacy ADR Seed Grant Program (DS) unterstützt; National Natural Science Foundation of China (Grant No. 31771093), das Project of International Collaboration of Jilin Province (No.201180414085GH), die Fundamental Research Funds for the Central Universities, das Program for JLU Science and Technology Innovative Research Team (2017TD-27, 2019TD-36).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Equipment
3,5x-90x Stereo-Zoom-Mikroskop auf Galgenstativ mit LED-LichtAmscopeSKU: SM-3BZ-80S
Kohlendioxid, USPAirgas Gesundheitswesen19087-5283
KonfokalmikroskopNIKONECLIPSE Ti2
Steriler Einweg-Kauterstift mitHochtemperatur-FIABF7244
Feuchtkammer-Blasenfalle (Teil 6 in Abbildung 1)Harvard Apparatus733692Kundenspezifisch als Perfisatbehälter; ermöglichte auch die Perfusion mit konstantem Druck
Feuchte Kammerabdeckung mit Quarzfenster (Teil 3 in Abbildung 1)Harvard-Gerät733524Halten der Temperatur der Kammer
Feuchte Kammer mit Metallrohr-WärmetauscherHarvard Apparatus732901Wasserummantelte Feuchtkammer mit Deckel zur Aufrechterhaltung der Perfusat- und Maustemperatur
Olsen-Hegar-Nadelhalter mit NahtschneidernFine Science Tools (FST)125014
Sauerstoffkomprimiert, USPAirgas HealthcareC2649150AE06
Rollenpumpe (Teil 4 in Abbildung 1)Harvard-Gerät730113Abgabe von Perfusat an die Kanüle in der Feuchtkammer
SCP plugsys Servosteuerung F/Perfusion (Teil 1 in Abbildung 1)Harvard Apparat732806Steuerung der Purfusionsgeschwindigkeit
SilikonpadHarvard Apparatus
Silikonschlauchsatz (Pfeile in Abbildung 1)Harvard Apparat (TYGON)733456
Student Standard Pattern PinzetteFine Science Tools (FST)91100-12
ChirurgischeSchereFine Science Tools (FST)14001-14
Tisch für FeuchtkammerHarvard Apparat734198
Thermozirkulator (Teil 2 in Abbildung 1)Harvard Apparat724927zirkulierendes Wasserbad für alle wasserummantelten Komponenten
Dreiwegehahn (Teil 5 in Abbildung 1)Cole-Palmer30600-02
Anästhesiegerät für VeterinärmedizinHighlandHME109<
strong>Materials
19-G BD PrecisionGlide NadelBD305186Zum Immobilisieren der Insyte Autoguard Winged Nadel und zum Kratzen des kortikalen Knochens
4-0 SeidennähteKeebomed-Hopemedical427411
6-0 SeidennähteKeebomed-Hopemedical427401
Filter ( 0,2 &Mikro; m)ThermoFisher42225-CAFilter für 5% BSA-RINGER" S
PermanentmarkerStaedtler342-9
Spritze (10 mL)Fisher Scientific14-823-2E
Spritze (60 mL)BD309653Filter für 5% BSA-RINGER" S
Reagenzien
1% Evansblau ( w/v ) in phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS, pH 7,5)Sigma314-13-6
10% gepuffertes Formalinvelleyvet36692
BALB/c Mäuse ( 8-10 Wochen alt )Charles River
Baxter Viaflex Laktat Ringer's LösungEMRN Medical Supplies Inc.JB2324
RinderserumalbuminThermo Fisher11021-037
CyanacrylatkleberKrazy Kleber
DyLight-649-lektinVector Laboratories, Inc.ZB1214
Ethanol (70% (vol/vol))Pharmco111000190
Hoechst33342Life TechnologiesH3570
IsofluranPiramal Enterprises Limited66794-017-25
Phosphatgepufferte KochsalzlösungGibco10010023

Referenzen

  1. Ghaidan, H., et al. Ten year follow-up of lung transplantations using initially rejected donor lungs after reconditioning using ex vivo lung perfusion. Journal of Cardiothoracic Surgery. 14 (1), 125(2019).
  2. Kabagambe, S. K., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

In-situ-PerfusionMausmodellKanülierung der Aorta abdominalisKanülierung der Vena cava inferiorPeristaltikpumpen-PerfusionFluoreszenz-Lektin-FärbungHoechst-LösungsfärbungWirkstofffreisetzungstudieAnalyse immunologischer InteraktionenTracking zirkulierender Tumorzellen