Mausmodelle für Graft Arteriosklerose
14. Mai 2013
Wir beschreiben Protokolle für unseren Maus Transplantat arteriosclerois (GA)-Modelle, die unter Zwischenschaltung einer Maus Gefäßsegmentes beinhalten in einen Empfänger des gleichen Inzuchtstammes. Durch Rückkreuzen zusätzliche genetische Veränderungen in den Behälter Spender kann das Modell beurteilen die Wirkung bestimmter Gene auf GA.
Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, ein Spendergefäß in die Bauchschlagader eines Empfängers zu transplantieren. Der erste Schritt besteht darin, die thorakale Aorta von der Spendermaus zu präparieren. Als nächstes werden Anastomosenstellen in der Bauchschlagader der Empfängermaus angelegt.
Anschließend wird das Spendergefäß in die Bauchschlagader des Empfängers implantiert. Letztendlich kann eine erfolgreiche Transplantation durch die intakte Motorik der Hintergliedmaßen der Empfängermaus erreicht werden. Dieses Modell wird uns also helfen, die Pathogenese der arteriellen Sklerose von Transplantattransplantaten zu verstehen.
Und es ist eine technische Herausforderung, die viel Übung und den Patienten erfordert, um perfekt zu sein. Das Verfahren wird von Dr. Chen und der Assistentin von Louanne vorgeführt. Bestätigen Sie zunächst die richtige Anästhesietiefe in der Spendermaus.
Nach der Betäubung legen Sie die Maus in Rückenlage auf ein Tablett unter einem Operationsmikroskop. Reinigen Sie den Brustkorb mit wiederholtem Schrubben von Jod und Alkohol, nachdem Sie das Herz freigelegt und mit Kochsalzlösung durchgespült haben, entfernen Sie das Herz und die Lunge, um die gesamte Länge der thorakalen Aorta freizulegen. Beginnen Sie nach der Visualisierung damit, die thorakale Aorta vorsichtig vom umgebenden Gewebe weg zu präparieren.
Wenn die Lendenläste erreicht sind, ligieren Sie sie in der Nähe der Aorta mit Seidennaht, bevor Sie sie wegschneiden. Wenn es vom umgebenden Gewebe befreit ist, wird die gesamte thorakale Aorta herausgeschnitten. Nach der Isolierung spülen Sie die Spenderaorta mit heparinisierter Kochsalzlösung und lagern Sie sie bis zur Transplantation in dieser Lösung auf Eis.
Nachdem Sie eineausreichende Anästhesie bei der Empfängermaus sichergestellt haben, rasieren Sie das Fell aus der vorderen Bauchregion. Decken Sie die Augen mit einer Augensalbe ab und reinigen Sie den Bereich wie zuvor. Wenn Sie fertig sind, legen Sie die Maus in Rückenlage auf ein Tablett unter einem Operationsmikroskop.
Schnitten Sie die Bauchdecke an der Mittellinie vom Xiphoid bis zum Schambein ein und verwenden Sie dann einen Retraktor, um die Wand auseinander zu spreizen und die Bauchhöhle freizulegen. Sobald Sie freiliegen, wickeln Sie den Darm in mit Kochsalzlösung angefeuchtete Gaze und schieben Sie ihn nach oben und weg von der Bauchhöhle. Verwenden Sie mehr salzhaltige, angefeuchtete Gaze, um die verbleibenden Bauchbereiche zu umhüllen, und ziehen Sie damit den Enddarm auf die rechte Seite des Bauches zurück. Bewegen Sie als nächstes die Fortpflanzungsorgane nach unten.
Denken Sie daran, das freiliegende Gewebe durch Auftragen von Kochsalzlösung feucht zu halten. Identifizieren Sie regelmäßig die infrarenale Aorta, die proximal des Nierengefäßes und distal des Aortenbifurkationsstumpfes liegt. Präparieren Sie sie vorsichtig, um sie von der unteren Vena cva zu trennen.
Identifizieren, ligatisieren und schneiden Sie alle kleinen Äste frei, die aus diesem Segment der Aorta stammen. Sobald das Aortensegment isoliert ist, platzieren Sie an jedem Ende eine Gefäßklemme im Abstand von etwa fünf Millimetern. Erstellen Sie als Nächstes die Anastomosenstellen, indem Sie die Bauchaorta zwischen den Klemmen durchschneiden.
Mit einer scharfen Mikroschere wird ein kleines Segment der Aorta von einem abgeschnittenen Ende entfernt, um das Spender-Aortentransplantat aufzunehmen. Spülen Sie die Aortensegmente zwischen den Klemmen mit heparinisierter Kochsalzlösung, um das Restblut zu entfernen. Denken Sie daran, beide Aortenproben während des gesamten Eingriffs regelmäßig mit heparinisierter Kochsalzlösung zu spülen.
Als nächstes durchschneiden Sie beide Seiten der Spenderaorta, um ein Segmenttransplantat von 2,5 Millimetern Länge für die Transplantation zu erstellen. Platzieren Sie das Spender-Aortentransplantat in Position und richten Sie die proximalen und distalen Enden für kontinuierliche Nähte aus. Platzieren Sie die Haltenähte zuerst an der Drei- und Neun-Uhr-Position beider Enden.
Verbinden Sie anschließend die Schnittkanten mit drei bis vier Laufnähten und binden Sie die Laufnähte bei unterbrochenen Nähten mit einem Doppelknoten an die Bleinähte. Konstruieren Sie vier Anastomosenstellen an der Drei- und Neun-Uhr-Position beider Seiten des Transplantats. Erste. Verbinden Sie dann die Schnittkanten mit drei bis vier Stichen, die zwischen jeder dieser Stellen platziert werden.
Sobald die Nähte an Ort und Stelle sind, lösen Sie die distale Klemme, um einen retrograden Fluss in das Transplantat zu ermöglichen. Identifizieren Sie alle Blutungsstellen und ziehen Sie innerhalb von drei Minuten zusätzliche Nähte. Wenn eine zufriedenstellende Blutstillung erreicht ist, lösen Sie den proximalen Klemmverstärker.
Die Durchgängigkeit des Transplantats kann durch das Vorhandensein einer starken Pulsation bestätigt werden. Wenn die Pulsation nachlässt, injizieren Sie Heparin in das Gefäß, um eine Thrombose zu verhindern. Wenn Sie fertig sind, führen Sie den Darm wieder in die Bauchhöhle ein und nähen Sie die Muskel- und Hautschichten zu.
Legen Sie die Empfängermaus in einen warmen, sauberen Käfig und überwachen Sie sie ein bis zwei Stunden lang, bis das Bewusstsein zurückkehrt. Beurteilen Sie die motorische Funktion der Maus nach der Genesung und auch am zweiten Tag ist eine Transplantation erfolgreich, wenn keine Funktionsstörung der Hintergliedmaßen beobachtet wird. Die histologische Analyse der Arterientransplantate, die vier Wochen nach der Operation entnommen wurden, ergab eine erhöhte Dicke der Gefäßwand bei weiblichen Empfängern eines männlichen Spenders.
In der Gruppe von Mann zu Mann wurde jedoch keine Arteriosklerose des Transplantats beobachtet. In diesem Beispiel wurde die Thoraxarterie eines männlichen Spenders in eine Interferon-Gamma-Knockout-Maus transplantiert. Die Interferon-Gamma-Expression wurde dann in der Empfängermaus induziert. Bevor Proben entnommen wurden.
Einige Wochen später zeigte die histologische Analyse von Arterientransplantaten, dass in der behandelten Gruppe keine Arteriosklerose des Transplantats beobachtet wurde. Jetzt wissen Sie, wie Sie diese Operation durchführen müssen. Versuchen Sie es weiter.
Sehen Sie sich das vollständige Transkript an und erhalten Sie Zugang zu Tausenden wissenschaftlicher Videos
Übersicht
In diesem Artikel werden Protokolle für ein Maus-Modell der Transplantatarteriosklerose beschrieben, wobei der Schwerpunkt auf der Transplantation eines Spendergefäßes in eine Empfängermouse liegt. Das Modell dient dazu, den Einfluss spezifischer genetischer Veränderungen auf die arterielle Transplantatverkalkung zu bewerten.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Wissenschaft der Gefäßbiologie
- Genetik
Hintergrund
- Die arterielle Sklerose des Transplantats (GA) ist eine Erkrankung, die transplantierte Blutgefäße betrifft.
- Das Verständnis der genetischen Faktoren, die die GA beeinflussen, kann zur Entwicklung therapeutischer Strategien beitragen.
- Mausmodelle sind unerlässlich, um die Pathogenese vaskulärer Erkrankungen zu untersuchen.
- Diese Studie verwendet eine spezifische Mauslinie, um einen konsistenten genetischen Hintergrund sicherzustellen.
Zweck der Studie
- Entwicklung eines Modells zur Untersuchung der arteriellen Sklerose von Transplantaten.
- Beurteilung der Auswirkungen genetischer Modifikationen auf die Entstehung der GA.
- Verbesserung des Verständnisses der Mechanismen, die dem Versagen vaskulärer Transplantate zugrunde liegen.
Verwendete Methoden
- Präparation der thorakalen Aorta einer Spendemaus.
- Erstellung anastomotischer Stellen in der Aorta abdominalis der Empfängermaus.
- Implantation des Spendergefäßes in die Aorta abdominalis des Empfängers.
- Beurteilung der motorischen Funktion der Hintergliedmaßen zur Evaluierung des Transplantationserfolgs.
Hauptergebnisse
- Eine erfolgreiche Transplantation zeigt sich durch eine intakte motorische Funktion der Hintergliedmaßen.
- Das Modell ermöglicht die Beurteilung genetischer Einflüsse auf die arterielle Sklerose des Transplantats.
- Die Ergebnisse tragen zum Verständnis der Pathogenese der GA bei.
- Mögliche Implikationen für die Verbesserung von Transplantatüberleben und -funktion.
Schlussfolgerungen
- Das Maus-Transplantat-Arteriosklerose-Modell ist ein wertvolles Werkzeug für genetische Studien.
- Die gewonnenen Erkenntnisse könnten zu einer besseren Behandlung von vaskulären Transplantaten führen.
- Weitere Forschungsarbeiten können die genetischen Faktoren, die die GA beeinflussen, vertiefen.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Transplantatarteriosklerose bleibt eine wesentliche Ursache für langfristige Transplantatversagen, verursacht durch die Proliferation glatter Muskelzellen in der Intima des Transplantats. Bestehende präklinische Modelle versagen häufig aufgrund eines schnellen, immunvermittelten Transplantatverlusts, was mechanistische Untersuchungen einschränkt. Die beschriebenen Mausmodelle umgehen dieses Problem, indem sie ein anhaltendes Überleben von Spenderzellen und eine IFN-γ-abhängige Pathologie ermöglichen und somit die Validierung von Zielstrukturen sowie die mechanistische Risikominderung in der Gefäßtransplantatforschung unterstützen.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Untersuchung genetischer und zytokinvermittelter Faktoren der Proliferation glattmuskelähnlicher Zellen bei der humanen Transplantatvaskulopathie.
- Operativer Wert: Erhält spenderspezifische vaskuläre Zellen über Wochen hinweg und ermöglicht so die longitudinale Beurteilung der Modulation von Zielstrukturen.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Bietet ein reproduzierbares chirurgisches Modell, um die Intimaverdickung als funktionellen Endpunkt für die Aktivität von Signalwegen zu quantifizieren.
- Operativer Wert: Ermöglicht die standardisierte Transplantation von Gefäßen mit messbarer Hintergliedmaßenfunktion als Parameter für die Vitalität.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Imitiert die Pathogenese der humanen Transplantatarteriosklerose durch IFN-γ-abhängige glatte Muskelzellproliferation, ohne durch akute Abstoßung verursachte Störungen.
- Operativer Wert: Vereinbar mit genetischer Rückkreuzung, um gen-spezifische Effekte auf das GA-Fortschreiten zu untersuchen.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das Modell fügt sich in den Entdeckungsprozess von der Target-Validierung bis zur präklinischen Bewertung ein und ermöglicht mechanistische Untersuchungen des Versagens vaskulärer Transplantate vor der Optimierung der Leitsubstanz.
- Entdeckungsbiologie: Unterstützt die Hypothesenprüfung genetischer und immunmodulatorischer Faktoren in der Transplantatpathologie.
- Screening: Liefert quantitative histologische Ergebnisse (Gefäßwanddicke) zum Vergleich experimenteller Bedingungen.
- Analytik: Ermöglicht die Korrelation von IFN-γ-Exposition oder genetischen Modifikationen mit phänotypischen Veränderungen in der Transplantatgefässarchitektur.
- Translationale Forschung: Nutzt krankheitsrelevante Gefäßremodeling-Prozesse, um Befunde mit der humanen Allograft-Vaskulopathie zu verknüpfen.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Schafft eine wiederverwendbare Plattform für vaskuläre Transplantationen zur iterativen Zielstruktur-Evaluation.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Vorhersagbare Sicherheit bezüglich der Zielinteraktion durch messbare intimalen pathologische Veränderungen in einem kontrollierten genetischen Hintergrund.
- Operativer Wert: Standardisiertes mikrochirurgisches Vorgehen mit definierten Erfolgskriterien (Funktion der Hintergliedmaßen) und histologischer Validierung.
- Strategischer Wert: Verringert die Latenzzeit der biologischen Ent风险bewertung, indem Modellierung einer chronischen Abstoßung ohne akuten Transplantatverlust ermöglicht wird.
- Portfolio-Wirkung: Unterstützt Entscheidungen über Fortführung oder Einstellung von Projekten, indem genetische Modifikatoren der Transplantatdauer bereits früh in der Entdeckungsphase aufgedeckt werden.
Durchführungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in vaskulärer Mikrochirurgie und der postoperativen Versorgung von Mäusen.
- Abhängig von steriler Technik, Heparin-haltiger Salinenspülung und Nahtpräzision für die Graft-Patenz.
- Setzt eine genetische Stammübereinstimmung (z. B. C57BL/6J) und die Verabreichung von Zytokinen mittels adenoviraler Expression für IFN-γ-Modelle voraus.
- Auf die transplantation der Bauchaorta ohne Ischämie beschränkt; nicht geeignet für Koronar- oder arterielle Interpositionsmodelle, die eine höhere Drucktoleranz erfordern.
- Zur Beurteilung der intimalen Verdickung ist eine histologische Analyse vier Wochen nach der Transplantation erforderlich, was den zeitlichen Rahmen des Studiendesigns verlängert.
