Name: Maus-Modell der linken pulmonalen hilaren Klemme der Lungenischämie-Reperfusionsverletzung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-04-12T13:10:00.000+00:00
Duration: 6 min 45 s
Description: Lernen Sie die linke pulmonale hilare Klemme zur Untersuchung von Lungenischämie-Reperfusionsverletzungen an Mäusen. Diese Methode ermöglicht die Analyse zellulärer und molekularer Mechanismen.

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Mausmodell zur Untersuchung von Lungenischämie-Reperfusionsschäden

<ol><li>Bharat, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immunological+link+between+primary+graft+dysfunction+and+chronic+lung+allograft+rejection%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Thorac+Surg%22%5BJournal%5D)">Immunological link between primary graft dysfunction and chronic lung allograft rejection.</a> Ann Thorac Surg. 86 (1), 189-195 (2008).</li>
<li>Daud, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+immediate+primary+lung+allograft+dysfunction+on+bronchiolitis+obliterans+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Impact of immediate primary lung allograft dysfunction on bronchiolitis obliterans syndrome.</a> Am J Respir Crit Care Med. 175 (5), 507-513 (2007).</li>
<li>Halazun, K. J., Al-Mukhtar, A., Aldouri, A., Willis, S., Ahmad, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Warm+ischemia+in+transplantation%3A+search+for+a+consensus+definition%5BTitle%5D)+AND+%22Transplant+Proc%22%5BJournal%5D)">Warm ischemia in transplantation: search for a consensus definition.</a> Transplant Proc. 39 (5), 1329-1331 (2007).</li>
<li>Warnecke, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Warm+or+cold+ischemia+in+animal+models+of+lung+ischemia-reperfusion+injury%3A+is+there+a+difference+%5BTitle%5D)+AND+%22Thorac+Cardiovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Warm or cold ischemia in animal models of lung ischemia-reperfusion injury: is there a difference .</a> Thorac Cardiovasc Surg. 52 (3), 174-179 (2004).</li>
<li>Hasenauer, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+cold+or+warm+ischemia+and+ex-vivo+lung+perfusion+on+the+release+of+damage+associated+molecular+patterns+and+inflammatory+cytokines+in+experimental+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Heart+Lung+Transplant%22%5BJournal%5D)">Effects of cold or warm ischemia and ex-vivo lung perfusion on the release of damage associated molecular patterns and inflammatory cytokines in experimental lung transplantation.</a> J Heart Lung Transplant. 40 (9), 905-916 (2021).</li>
<li>Iskender, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+warm+versus+cold+ischemic+donor+lung+preservation+on+the+underlying+mechanisms+of+injuries+during+ischemia+and+reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation%22%5BJournal%5D)">Effects of warm versus cold ischemic donor lung preservation on the underlying mechanisms of injuries during ischemia and reperfusion.</a> Transplantation. 102 (5), 760-768 (2018).</li>
<li>Santos, P., Teixeira, P. J. Z., Moraes Neto, D. M., Cypel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Donation+after+circulatory+death+and+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bras+Pneumol%22%5BJournal%5D)">Donation after circulatory death and lung transplantation.</a> J Bras Pneumol. 48 (2), e20210369(2022).</li>
<li>Moskowitzova, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitochondrial+transplantation+enhances+murine+lung+viability+and+recovery+after+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Mitochondrial transplantation enhances murine lung viability and recovery after ischemia-reperfusion injury.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 318 (1), L78-L88 (2020).</li>
<li>Nakata, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+blockage+of+S100A8%2FA9+ameliorates+ischemia-reperfusion+injury+in+the+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Functional blockage of S100A8/A9 ameliorates ischemia-reperfusion injury in the lung.</a> Bioengineering (Basel). 9 (11), 673(2022).</li>
<li>Nakata, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+effects+of+anti-HMGB1+monoclonal+antibody+on+lung+ischemia+reperfusion+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophys+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">Protective effects of anti-HMGB1 monoclonal antibody on lung ischemia reperfusion injury in mice.</a> Biochem Biophys Res Commun. 573, 164-170 (2021).</li>
<li>Wang, Q., Li, Y., Wu, C., Wang, T., Wu, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aquaporin-1+inhibition+exacerbates+ischemia-reperfusion-induced+lung+injury+in+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Aquaporin-1 inhibition exacerbates ischemia-reperfusion-induced lung injury in mouse.</a> Am J Med Sci. 365 (1), 84-92 (2023).</li>
<li>Gielis, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury%3A+tricks+of+the+trade%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: tricks of the trade.</a> J Surg Res. 194 (2), 659-666 (2015).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mitogen-activated+protein+kinases+regulate+HO-1+gene+transcription+after+ischemia-reperfusion+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Mitogen-activated protein kinases regulate HO-1 gene transcription after ischemia-reperfusion lung injury.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 283 (4), L815-L829 (2002).</li>
<li>Sharma, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenosine+A2A+receptor+activation+on+CD4%2B+T+lymphocytes+and+neutrophils+attenuates+lung+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Thorac+Cardiovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Adenosine A2A receptor activation on CD4+ T lymphocytes and neutrophils attenuates lung ischemia-reperfusion injury.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 139 (2), 474-482 (2010).</li>
<li>Yang, Z., Sharma, A. K., Linden, J., Kron, I. L., Laubach, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CD4%2B+T+lymphocytes+mediate+acute+pulmonary+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Thorac+Cardiovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">CD4+ T lymphocytes mediate acute pulmonary ischemia-reperfusion injury.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 137 (3), discussion 702 695-702 (2009).</li>
<li>Sayah, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutrophil+extracellular+traps+are+pathogenic+in+primary+graft+dysfunction+after+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Crit+Care+Med%22%5BJournal%5D)">Neutrophil extracellular traps are pathogenic in primary graft dysfunction after lung transplantation.</a> Am J Respir Crit Care Med. 191 (4), 455-463 (2015).</li>
<li>Okazaki, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+orthotopic+vascularized+aerated+lung+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Transplant%22%5BJournal%5D)">A mouse model of orthotopic vascularized aerated lung transplantation.</a> Am J Transplant. 6 (7), 1672-1679 (2007).</li>
<li>Hsiao, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spleen-derived+classical+monocytes+mediate+lung+ischemia-reperfusion+injury+through+IL-1beta%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Spleen-derived classical monocytes mediate lung ischemia-reperfusion injury through IL-1beta.</a> J Clin Invest. 128 (7), 2833-2847 (2018).</li>
<li>Sharma, A. K., Mulloy, D. P., Le, L. T., Laubach, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NADPH+oxidase+mediates+synergistic+effects+of+IL-17+and+TNF-alpha+on+CXCL1+expression+by+epithelial+cells+after+lung+ischemia-reperfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">NADPH oxidase mediates synergistic effects of IL-17 and TNF-alpha on CXCL1 expression by epithelial cells after lung ischemia-reperfusion.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306 (1), L69-L79 (2014).</li>
<li>Zanotti, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+critical+role+of+Toll-like+receptor+4+in+lung+ischemia-reperfusion+injury+and+edema%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Novel critical role of Toll-like receptor 4 in lung ischemia-reperfusion injury and edema.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297 (297), L52-L63 (2009).</li>
<li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+care+and+use+of+laboratory+animals%22">Guide for the care and use of laboratory animals</a>. , The National Academies Press. Washington, DC. (2011).</li>
<li>Saito, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pirfenidone+alleviates+lung+ischemia-reperfusion+injury+in+a+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Thorac+Cardiovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Pirfenidone alleviates lung ischemia-reperfusion injury in a rat model.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 158 (1), 289-296 (2019).</li>
<li>Tanaka, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protective+effects+of+Imatinib+on+ischemia%2Freperfusion+injury+in+rat+lung%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Thorac+Surg%22%5BJournal%5D)">Protective effects of Imatinib on ischemia/reperfusion injury in rat lung.</a> Ann Thorac Surg. 102 (5), 1717-1724 (2016).</li>
<li>Kreisel, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+two-photon+imaging+reveals+monocyte-dependent+neutrophil+extravasation+during+pulmonary+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">In vivo two-photon imaging reveals monocyte-dependent neutrophil extravasation during pulmonary inflammation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (42), 18073-18078 (2010).</li>
<li>Koletsis, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+cooling+in+a+lung+hilar+clamping+model+of+ischemia-reperfusion+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Biol+Med+%28Maywood%29%22%5BJournal%5D)">In situ cooling in a lung hilar clamping model of ischemia-reperfusion injury.</a> Exp Biol Med (Maywood). 231 (8), 1410-1420 (2006).</li>
<li>Hermsen, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomic+landscape+of+rat+strain+and+substrain+variation%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">Genomic landscape of rat strain and substrain variation.</a> BMC Genomics. 16 (1), 357(2015).</li>
<li>Beck, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genealogies+of+mouse+inbred+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Genet%22%5BJournal%5D)">Genealogies of mouse inbred strains.</a> Nat Genet. 24 (1), 23-25 (2000).</li>
<li>Liao, W. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+of+orotracheal+intubation+and+ventilated+lung+ischemia+reperfusion+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A mouse model of orotracheal intubation and ventilated lung ischemia reperfusion surgery.</a> J Vis Exp. (187), 64383(2022).</li>
<li>Murata, T., Nakazawa, H., Mori, I., Ohta, Y., Yamabayashi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reperfusion+after+a+two-hour+period+of+pulmonary+artery+occlusion+causes+pulmonary+necrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Rev+Respir+Dis%22%5BJournal%5D)">Reperfusion after a two-hour period of pulmonary artery occlusion causes pulmonary necrosis.</a> Am Rev Respir Dis. 146 (4), 1048-1053 (1992).</li>
<li>Ukita, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+large+animal+model+for+pulmonary+hypertension+and+right+ventricular+failure%3A+Left+pulmonary+artery+ligation+and+progressive+main+pulmonary+artery+banding+in+sheep%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A large animal model for pulmonary hypertension and right ventricular failure: Left pulmonary artery ligation and progressive main pulmonary artery banding in sheep.</a> J Vis Exp. (173), 62694(2021).</li>
<li>Wang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+right+ventricular+failure+by+pulmonary+artery+constriction+and+evaluation+of+right+ventricular+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Induction of right ventricular failure by pulmonary artery constriction and evaluation of right ventricular function in mice.</a> J Vis Exp. (147), 59431(2019).</li>
<li>Welbourn, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathophysiology+of+ischaemia+reperfusion+injury%3A+central+role+of+the+neutrophil%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Surg%22%5BJournal%5D)">Pathophysiology of ischaemia reperfusion injury: central role of the neutrophil.</a> Br J Surg. 78 (6), 651-655 (1991).</li>
</ol>

Die Autoren berichten über keine relevanten Angaben.

Wir beschreiben eine hilare Clamp-Technik, bei der ein Slipknot am linken Hilum angelegt wird, der die Lungenarterie und die Venen und den Bronchus verschließt, um eine warme Ischämie mit anschließender Reperfusion zu induzieren. Nach dem hilären Klemmen kann die linke Lunge für eine Vielzahl von experimentellen Techniken wie Histologie, Durchflusszytometrie, Massen- oder Einzelzellsequenzierung und quantitative Polymerase-Kettenreaktion entnommen werden. Darüber hinaus können Blut und Milz verwendet werden, um systemische Wirkungen zu untersuchen, während die nicht-ischämische rechte Lunge als interne Kontrolle dienen kann. In diesem Protokoll beschreiben wir auch detaillierte Methoden zur Erlangung von ABG-Messungen und/oder zur Bestimmung der Zellextravasation.
Die murine hiläre Klemmtechnik ist entscheidend für die Erforschung der Lungen-IRI und für das breitere Feld der Lungentransplantation. Unter Verwendung dieses hilären Clamp-Modells fand unsere Gruppe beispielsweise heraus, dass aus der Milz stammende klassische CCR2+-Monozyten die Neutrophilenextravasation in die Lunge nach IRI18 vermitteln. Eine andere Gruppe zeigte, dass Typ-II-Alveolarepithelzellen CXCL1 (einen neutrophilen Chemotraktor) in einer NADPH-Oxidase-IL-17-TNFα-abhängigen Weise unter Verwendung eines hilären Clamp-Modells19 produzieren. Es wurde festgestellt, dass TLR4 eine Rolle bei der Entwicklung von Ödemen in einem murinen Modell der hilären Klemmungspielt 20.
Während die orthotope murine Lungentransplantation klinisch besser anwendbar ist und sowohl warme als auch kalte Ischämie simulieren kann, führt sie auch zu chirurgischen Traumata durch vaskuläre und bronchiale Anastomosen und allogenen Reizen durch Spender-Empfänger-Mismatch. Der Hauptvorteil der Hilar-Clamp-Technik ist also ihre Fähigkeit, die Auswirkungen der Lungen-IRI von diesen anderen Faktoren zu isolieren. Darüber hinaus ist das Hilar-Clamp-Verfahren für den unerfahrenen Maus-Mikrochirurgen technisch weniger anspruchsvoll und kann im Vergleich zur Lungentransplantation schneller gemeistert werden. Eine Einschränkung des hilären Klemmmodells besteht darin, dass eine kalte Ischämie schwer zu erreichen ist. In situ wurde die kalte Ischämie bei Schweinen mit antegrader Flushperfusion über die linke Lungenarterie25 durchgeführt, was jedoch bei der Maus aufgrund ihrer geringeren Größe und der Notwendigkeit, die Normothermie während der Operation aufrechtzuerhalten, eine viel größere Herausforderung darstellt. Nichtsdestotrotz ist die Untersuchung der isolierten warmen Ischämie wichtig, da sie im Allgemeinen schädlicher für die Organfunktion ist als die kalte Ischämie 4,5,6. Darüber hinaus setzen Transplantationszentren zunehmend DCD-Lungentransplantationen ein, die von viel längeren warmen ischämischen Zeiten begleitet werden als herkömmliche DBD-Lungentransplantationen7. Daher ist eine detaillierte Untersuchung der Ereignisse während der warmen Ischämie und der anschließenden Reperfusionsphase von entscheidender Bedeutung und kann mit diesem hilären Clamp-Modell durchgeführt werden.
In den letzten Jahrzehnten wurden viele Variationen der hilaren Klemmtechnik entwickelt. Dazu gehören die Verwendung einer atraumatischen mikrovaskulären Klemme 8,9,10,11,12,13, eines Rumel-Tourniquets14,15 und einer Krawatte mit einem Slipknot um das Hilum16. Wir beschreiben unsere Adaption der Slipknot-Technik bei Mäusen. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber anderen hilaren Klemmtechniken besteht darin, dass sie den Verschluss des Brustkorbs während der Ischämiephase ermöglicht, wodurch unmerkliche Flüssigkeitsverluste insbesondere bei Protokollen mit längeren Ischämieperioden minimiert werden. Dies kann nicht erreicht werden, wenn eine Klemme oder ein Tourniquet auf den Hilum gelegt wird.
Was die Tierselektion betrifft, so haben wir uns entschieden, dieses Modell in der Maus zu entwickeln, im Gegensatz zu Ratten- oder Großtiermodellen, wie z. B. Schweinen. Die Argumentation ist zweifach: Unser Labor verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Mikrochirurgie der Maus mit orthotoper Lungentransplantationder Maus 17. Zweitens sind Mäuse zwar kleiner und technisch schwieriger zu operieren als Ratten, aber es gibt derzeit mehr kommerziell erhältliche transgene Mausstämme als Rattenstämme26,27. Mäuse vermehren sich auch schneller, was eine schnellere Entwicklung neuer Stämme ermöglicht, was besonders nützlich ist, wenn die Immunmechanismen von IRI untersucht werden. Aus diesen Gründen haben wir uns entschieden, diese Technik an Mäusen zu entwickeln.
Unseres Wissens ist dies der erste videobasierte Artikel, der die Technik der linken Lungenklemme bei Mäusen mit einem Slipknot verwendet. Saito et al. haben einen videobasierten Artikel veröffentlicht, der die hiläre Klemme bei Ratten mit einer mikrovaskulären Klemmedemonstriert 22. Bei der Maus veröffentlichten Liao et al. ein Lungen-IRI-Modell, bei dem die Lungenarterie (PA) mit einem Slipknot eingespannt wurde, die Lunge jedoch in diesem Modell beatmet bleibt, da der Bronchus von der Klemmeausgeschlossen ist 28. Die PA-Klemmtechnik wurde als Modell zur Untersuchung von Lungenembolien29, pulmonaler Hypertonie und/oder rechtsventrikulärer Insuffizienz 30,31 verwendet. Da das Untersuchungsgebiet die Lungen-IRI bei der Transplantation ist, haben wir uns entschieden, den gesamten Hilum einschließlich des Bronchus zu klemmen, um das Barotrauma zusätzlich zur ischämischen Verletzung zu minimieren.
Bemerkenswert ist, dass 30 Minuten warme Ischämie gefolgt von 1 Stunde Reperfusion gewählt wurden, da wir an der Dynamik lungeninfiltrierender Zellen in der sehr frühen Zeit nach der IRI interessiert sind. Zum Beispiel haben Studien über eine Hochregulierung von zytoprotektiven Genen wie Hämoxygenase 1 nach nur 30 Minuten Ischämie, gefolgt von 2 Stunden Reperfusionberichtet 13. Bisher ging man davon aus, dass Neutrophile der zentrale Zelltyp sind, der nach IRI32 in die Lunge infiltriert, aber wir zeigten, dass Monozyten den Neutrophilen bei ihrer Ankunft in der Lunge vorausgehen 18,24. In jüngerer Zeit fanden wir heraus, dass B-Zellen sogar Monozyten vorausgehen und innerhalb von 1 h nach der Reperfusion in die Lunge gelangen (unveröffentlichte Daten). Bei der Anpassung dieser Technik können die Dauer der warmen Ischämie und der Reperfusion je nach Studienfrage und Hypothese angepasst werden. Längere Perioden warmer Ischämie sind möglich, ohne dass ein übermäßiger Flüssigkeits- und Wärmeverlust zu befürchten ist, da die Brust während dieser Zeit geschlossen werden kann.
Perioperativ können mehrere Komplikationen auftreten, wobei das letztendliche häufige Ergebnis ein perioperativer Tod ist. Wir haben beobachtet, dass die Häufigkeit des Todes von Tieren während der Operation mit der Wiederholung der Technik durch den Chirurgen abnimmt. Wir schätzen, dass Chirurgen mindestens 2 Monate Praxis und/oder mindestens 20 Fälle benötigen, um ein Plateau in der Fertigkeit zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt schätzen wir, dass intraoperative Mortalität in etwa 1 von 50 Fällen auftritt. Der Tod bei der anästhesierten Maus wird oft durch agonale Atemzüge angekündigt, die mit kräftigen Kontraktionen des Zwerchfells und der Brustwandmuskulatur einhergehen. Mit dem Einsetzen dieser qualvollen Atemzüge tritt der Tod in 3-5 Minuten ein, wenn keine Intervention erfolgt. Es gibt mehrere Ursachen, die den intraoperativen Tod auslösen können, von denen viele erkennbar und vermeidbar sind. Im Folgenden werden die kritischen Schritte dieser Operation und die Techniken zur Fehlerbehebung hervorgehoben, um ein erfolgreiches Ergebnis zu erzielen.
Intubation Der erste kritische Schritt ist die sorgfältige Intubation und Sicherung der Atemwege, um eine versehentliche Extubation zu verhindern. Bei einer Überlebensoperation ist es besonders wichtig, darauf zu achten, dass die Stimmbänder bei der Erstintubation nicht geschädigt werden, da die Maus nach der Extubation nicht mehr atmen kann. Das Vorschieben des ETT über die Stränge hinaus sollte unter direkter Visualisierung durch das Mikroskop erfolgen. Wenn während der Intubation ein Widerstand auftritt, sollte der ETT nicht blind vorgeschoben werden. Während der Oropharynx mit der Mückenklemme offen gehalten wird, sollte darauf geachtet werden, dass die Mundschleimhaut nicht durchstochen wird, da das Blut die Sicht auf die Atemwege verdeckt. Die Anzahl der Intubationsversuche sollte auf weniger als fünf begrenzt werden.
Versehentliche Extubation Wenn sich die Lunge zu irgendeinem Zeitpunkt während des Eingriffs nicht richtig aufzublähen scheint, ist es möglich, dass sich das ETT gelöst hat. Eine weitere Manifestation der versehentlichen Extubation, die über einen längeren Zeitraum unbemerkt bleibt, ist die plötzliche agonale Atmung der Maus. Nach der ersten Intubation sollte darauf geachtet werden, dass das ETT mit Seidenband umlaufend gut an der Nase befestigt wird, und die Anpassung von Hals und Rumpf der Maus sollte begrenzt sein. Wenn sich weder die linke noch die rechte Lunge aufblähen, kann der ETT aus der Luftröhre gekommen sein. Es kann versucht werden, das ETT wieder hineinzuschieben, aber die Maus muss möglicherweise schnell wieder intubiert werden, um einen vorzeitigen Tod des Tieres zu vermeiden. Wenn sich nur eine Lunge aufbläht, obwohl beide zu erwarten sind, ist das ETT möglicherweise zu tief und sollte vorsichtig zurückgezogen und wieder gesichert werden.
Mobilisierung der Lunge Die Mobilisierung der linken Lunge sollte mit Applikatoren mit Wattespitze und sanftem Druck auf das Lungenparenchym erfolgen, da eine Kompressionsverletzung die Alveolen schädigen und die Compliance der Lunge verringern kann. Die Lunge sollte nicht mit einer Zange oder Klammer gegriffen werden, da dies das Lungenparenchym schädigt.
Anwendung der hilaren Klemme Die linke Hilarklemme sollte unter direkter Sichtweite platziert werden, wobei darauf zu achten ist, dass der Knoten nicht zu mittig (um den linken Vorhof nicht zu erfassen) oder zu peripher (um kein Lungenparenchym zu fangen) abgelegt wird. Das Einfangen des linken Vorhofs mit der hilären Klemme führt wahrscheinlich zu Vorhofflimmern und anschließendem Tod. Die Visualisierung des Hilums kann verbessert werden, indem eine ausreichende Rippenretraktion zur Erweiterung des Sichtfeldes sichergestellt wird. Nach dem Festbinden des Slipknotens ist es sinnvoll, sicherzustellen, dass die Klemme vollständig okklusiv ist, indem ein Rekrutierungsmanöver durchgeführt wird - indem der Abflussschlauch, der den ETT mit dem Beatmungsgerät verbindet, manuell verschlossen wird und sichergestellt wird, dass sich die linke Lunge nicht bei Überdruck ausdehnt. Ein Gefäßverschluss wird bei Bestätigung des Bronchialverschlusses vermutet, da die Kollabierbarkeit der Lungenarterie und der Lungenvenen im Vergleich zum Knorpelbronchus erhöht ist. Darüber hinaus sollte die hiläre Klemme nicht mit übermäßiger Kraft gebunden werden, da sie die knorpeligen Anteile des linken Hauptstammbronchus zerquetscht und eine Ausdehnung der linken Lunge nach dem Lösen der hilären Klemme verhindert. Sobald die hiläre Klemme gelöst ist, ist es wichtig, durch ein weiteres Rekrutierungsmanöver zu überprüfen, ob die Lunge noch beatmet werden kann.
Verschluss auf der Brust Beim Schließen des Brustkorbs sollten die 4. und 5. Rippe zusammengeführt werden, wenn die Lunge am maximalen Ende der Inspiration ist. Dadurch wird die Menge an Luft minimiert, die in der Pleurahöhle verbleibt, was zu einem Pneumothorax führen würde, sobald die Rippen geschlossen sind. Die Muskelschichten und die Haut sollten luftdicht verschlossen werden, um die Entstehung eines Spannungspneumothorax zu vermeiden.
Abrufen von ABGs Schließlich ist es bei der Entnahme von ABGs wichtig, zuerst das rechte Hilum zu klemmen, so dass die ABG-Messung nur die Funktion der linken Lunge widerspiegelt22,23. Ohne die rechte hiläre Klemme wird die normal belüftete rechte Lunge die geschädigte ischämische linke Lunge mehr als ausgleichen und die ABG-Messungen erscheinen normal.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hilar-Clamp-Technik, die wir oben beschrieben haben, ein wertvolles Werkzeug für die Untersuchung der Lungentransplantation ist und vor allem die Untersuchung der warmen IRI ohne die Einführung von Allogenität, chirurgischem Anastomose-bedingtem Trauma oder kalter ischämischer Lagerung isolieren kann. Bemerkenswert ist, dass diese beschriebene Technik des hilären Klemmens leicht zu erlernen und weithin anwendbar ist und zu zuverlässigen und reproduzierbaren Ergebnissen führen kann.

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An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/66232">Murine Left Pulmonary Hilar Clamp Model of Lung Ischemia Reperfusion Injury</a>. The Protocol and Representative Results&#160;sections were&#160;updated.

Erratum: Murine Left Pulmonary Hilar Clamp Model of Lung Ischemia Reperfusion Injury

Die IRI während einer Organtransplantation ist ein Hauptrisikofaktor für eine primäre Transplantatdysfunktion und spätere Episoden der Transplantatabstoßung 1,2. Während der Transplantation ist die warme Ischämiezeit definiert als die Zeitspanne von der Kreuzklemmung der Spenderaorta bis zum Beginn der kalten Perfusion und von der Organentnahme aus dem Eis bis zur Organimplantation. Die Kältelagerzeit ist definiert als der Zeitraum vom Beginn der Kaltperfusion bis zur Entnahme des Organs aus dem Eis3. Die warme Ischämie ist für die spätere Organfunktion schädlicher als die kalte Ischämie 4,5,6, und ihre zugrunde liegenden Mechanismen rechtfertigen weitere Studien in präklinischen Modellen. Darüber hinaus ist eine Organtransplantation aus einer Spende nach Herztod (DCD) mit längeren warmen ischämischen Zeiten verbunden als eine herkömmliche Spende nach Hirntod (DBD)7. Während der Einsatz von DCD-Spendern den Spenderpool erweitern und die Lungenauslastung erhöhen kann, sind weitere präklinische Studien erforderlich, um die Auswirkungen der warmen Ischämie auf die Lungenfunktion nach der Transplantation zu bewerten. Im Folgenden beschreiben wir ein Modell der warmen IRI bei Mäusen über die linke pulmonale Hilarklemme.
Mehrere Tiermodelle für die hiläre Lungenklemmung wurden in den letzten Jahren entwickelt und angepasst und können die Verwendung einer atraumatischen mikrovaskulären Klemme 8,9,10,11,12,13, eines Rumel-Tourniquets14,15 oder einer Nahtligatur16 umfassen wie die hilare Klemme. Die Krux an der hilären Klemme ist, dass sie reversibel sein muss und die hilären Strukturen nur minimal oder gar nicht schädigt, damit eine Reperfusion erreicht werden kann. Hier beschreiben wir unsere hilare Clamp-Technik bei Mäusen, bei der es sich um eine reversible Nahtligatur des linken Lungenhilums mit einem Slipknot handelt. Bei dieser Methode werden der pulmonalarterielle Zufluss, der venöse Abfluss und der Luftstrom in und aus dem Hauptstammbronchus verschlossen. Der Hauptvorteil eines Slipknot über einer Gefäßklemme, einem Clip oder einem Tourniquet besteht darin, dass der Brustkorb bei längerer Ischämie geschlossen werden kann, wodurch unmerkliche Flüssigkeit und Wärmeverluste in der Maus minimiert werden. Wir stellen ein Protokoll zur Verfügung, um zuverlässige arterielle Blutgasmessungen (ABG) zu erhalten und die Zellextravasation nach hilärem Clamping zu messen.
Diese hilare Clamp-Technik nimmt einen wichtigen Platz in der breiteren Erforschung der Lungentransplantation ein. Im Vergleich zu Kleintiermodellen der orthotopen Lungentransplantation kann die Hilar-Clamp-Technik die Auswirkungen der IRI ohne Zusatz eines chirurgischen Anastomosentraumas oder einer Allogenität isolieren17. Darüber hinaus kann die Hilar-Clamp-Technik einfacher und schneller gemeistert werden als die Lungentransplantation bei Mäusen. Tatsächlich wurden in den letzten zehn Jahren mit hilären Clamp-Techniken mehrere wichtige Mechanismen in der Pathogenese der IRI identifiziert, wie z. B. TLR4, NADPH-Oxidase und Adenosin-A2A-Rezeptor 14,18,19,20. Im folgenden Protokoll stellen wir eine zuverlässige, lehrbare und reproduzierbare Methode des hilären Klemmens als Werkzeug zur Untersuchung der Lungen-IRI vor.

<table><tbody><tr><td>Medications</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10% Povidon-Jod-Lösung</td><td>Aplicare</td><td>NDC 52380-0126-2</td><td>Für Desinfektionsmittel</td></tr><tr><td>Buprenorphin 1,3 mg/mL</td><td>Fidelis Animal Health</td><td>NDC 86084-100-30</td><td>Für die Schmerzkontrolle</td></tr><tr><td>Carprofen</td><td>Cronus Pharma</td><td>NDC 69043-027-18</td><td>Für die Schmerzkontrolle</td></tr><tr><td>Heparin 1000 Einheiten/ml</td><td>Sagent</td><td>NDC 25021-404-01</td><td>Zur Gewinnung von arteriellem Blut</td></tr><tr><td>Isofluran 1%-1,5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>26675-46-7</td><td>Für die Anästhesie</td></tr><tr><td>Ketaminhydrochlorid 100 mg/mL</td><td>Vedco</td><td>NDC 50989-996-06</td><td>Für die Anästhesie</td></tr><tr><td>Puralube Vet Augensalbe</td><td>Medi-Vet.com</td><td>11897</td><td>Zur Vorbeugung der Augenaustrocknung</td></tr><tr><td>Xylazin 20 mg/mL</td><td>Akorn</td><td>NDC 59399-110-20</td><td>Zur Schmerzkontrolle</td></tr><tr><td>Werkzeuge und Instrumente</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Argent High Temp Fine Tip Cautery Pen</td><td>McKesson</td><td>231</td><td>Zur Koagulation von Blutgefäßen</td></tr><tr><td>Gebogene Moskitoklemme</td><td>Fine Science Tools</td><td>13009-12</td><td>Für chirurgische</td></tr><tr><td>Eingriffe Fein gebogene Pinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>11274-20</td><td>Für chirurgische Eingriffe für chirurgische</td></tr><tr>Eingriffe<td>Feine Schere</td><td>Fine Science Tools</td><td>15040-11</td><td>Für chirurgische Eingriffe</td></tr><tr><td>Einrichtung der Intubationsklemme</td><td>Fine Science Tools</td><td>18374-44, 18144-30</td><td>Zum vertikalen Halten der Maus an der Zunge während der Intubation. Siehe ergänzende Abbildung 1A.</td></tr><tr><td>Magnetische Rippenretraktoren</td><td>Fine Science Tools</td><td>18200-01, 18200-10</td><td>Für die Retraktion der Thorakotomie. Magnetfixateur und Retraktor sollten über einen Mikrolatexschlauch unten verbunden werden.</td></tr><tr><td>Optische Kunststoff-Glasfaser in optischer Qualität, unummantelt, 500 μm; m</td><td>Edmund Optics</td><td>02-532</td><td>Zur Herstellung des Einführrohrs für den Endotrachealtubus. Siehe Ergänzende Abbildung 1B. Eine Länge von 1,5 Zoll dieser optischen Faser sollte an einem Ende mit einem Stück Seidenband befestigt sein. Es kann dann als Einführhilfe für den Endotrachealtubus verwendet werden. Das Ende des Einführgeräts sollte leicht gebogen sein.</td></tr><tr><td>Power Pro Ultra Haarschneidemaschine</td><td>Oster</td><td>078400-020-001</td><td>Zum Schneiden</td></tr><tr><td>von Haaren Schere</td><td>Fine Science Tools</td><td>14370-22</td><td>Für chirurgische Eingriffe</td></tr><tr><td>Heizkissen für Kleintiere</td><td>K& H Pet Products</td><td>Thermo-Peep Heizkissen</td><td>Zur Aufrechterhaltung der Normothermie</td></tr><tr><td>Beatmungsgerät für Kleintiere</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-0000</td><td>Zur Beatmung (TV 0,35 cc, PEEP 1 cm H2O, RR 100-105/min, FiO2 100%)</td></tr><tr><td>Spearit Micro Latex Gummischlauch (1/8 Zoll Außendurchmesser, 1/16 Zoll Innendurchmesser)</td><td>Amazon.com</td><td>https://www.amazon.com/Rubber-Tubing-CONTINUOUS-Select-Length/dp/B00H4MT7V0?th=1</td><td>Zum Einziehen von </td></tr><tr><td>Thorakotomie-Stat-Profil Prime Blutgasanalysator für die Intensivpflege</td><td>Nova Biomedical</td><td>https://novabiomedical.com/prime-plus-critical-care-blood-gas-analyzer/index.php?gad=1&gclid=Cj0KCQjwmICoBhDx ARIsABXkXlInZX--R3ezBkc304nS_GVGI9Z2T3Esr33 2aM8WGPiUVhicPQZ Wj2AaAqhDEALw_wcB&nbsp; &nbsp;</td><td>Zur Retraktion der Thorakotomie</td></tr><tr><td>Gerade Klemme</td><td>Fine Science Tools</td><td>13008-12</td><td>Für chirurgische</td></tr><tr><td>Eingriffe Gerade Pinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>91113-10</td><td>Für chirurgische Eingriffe</td></tr><tr><td>Operationsmikroskop</td><td>Wild Heerbrugg</td><td>wird nicht mehr hergestellt</td><td>Für Intubationen und chirurgische Eingriffe; ersetzen durch Leica Operationsmikroskope</td></tr><tr><td>Supplies</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&frac12; cc Spritze mit &frac12; Zoll 29G Nadel</td><td>McKesson</td><td>942665</td><td>Zur intraperitonealen Injektion von Ketamin/Xylazin</td></tr> <tr><td>&frac12; Zoll 31G Nadel auf eine 1 cc Tuberkulinspritze</td><td>McKesson</td><td>16-SNT1C2705</td><td>Zur Aspiration von arteriellem Blut aus dem linken Ventrikel</td></tr><tr><td>1 Zoll 20G IV Katheter</td><td>Terumo</td><td>SROX2025CA</td><td>Für Endotrachealtubus (ETT)</td></tr><tr><td>1 Zoll Seide Klebeband</td><td>Durapore</td><td>3M ID 7100057168</td><td>Zum Abkleben von ETT an die Nase und zum Sichern von Gliedmaßen</td></tr><tr><td>3/10 cc Spritze mit 5/16 Zoll 31G Nadel</td><td>McKesson</td><td>102-SN310C31516P</td><td>Für die Injektion von Antikörpern in die untere Hohlvene</td></tr><tr><td>6-0 monofile Naht auf einer P-10 Nadel</td><td>McKesson</td><td>S697GX</td><td>Zum Verschluss von Thorakotomie, Muskelschicht und Haut</td></tr><tr><td>6-0 Seidenkrawatte</td><td>Surgical Specialties Look</td><td>SP102</td><td>Zur Herstellung von Slipknot für Hilar</td></tr><tr><td>Clamp Spitz zulaufende Applikatoren mit Wattespitze</td><td>Solon</td><td>56225</td><td>Zur Manipulation der Lunge und zum stumpfen Dissektionieren</td></tr></tbody></table>

maus-modell der linken pulmonalen hilaren klemme der lungenischämie-reperfusionsverletzung

Murine Left Pulmonary Hilar Clamp Model of Lung Ischemia Reperfusion Injury

Ischämie-Reperfusionsschäden (IRI) während einer Lungentransplantation sind ein Hauptrisikofaktor für Komplikationen nach der Transplantation, einschließlich primärer Transplantatfunktionsstörungen, akuter und chronischer Abstoßung und Mortalität. Die Bemühungen, die Grundlagen der IRI zu untersuchen, führten zur Entwicklung eines zuverlässigen und reproduzierbaren Mausmodells für das Hilar-Clamping der linken Lunge. Bei diesem Modell handelt es sich um einen chirurgischen Eingriff, der an einer anästhesierten und intubierten Maus durchgeführt wird. Es wird eine linke Thorakotomie durchgeführt, gefolgt von einer sorgfältigen Lungenmobilisation und Dissektion des linken Lungenhilus. Bei der hilären Klemme handelt es sich um eine reversible Nahtligatur des Lungenhilums mit einem Slipknot, der den arteriellen Zufluss, den venösen Abfluss und den Luftstrom durch den linken Hauptstammbronchus stoppt. Die Reperfusion wird durch vorsichtiges Entfernen der Naht eingeleitet. Unser Labor verwendet 30 min Ischämie und 1 h Reperfusion für das Versuchsmodell in den aktuellen Untersuchungen. Diese Zeiträume können jedoch je nach experimenteller Fragestellung modifiziert werden. Unmittelbar vor der Tötung kann arterielles Blutgas aus dem linken Ventrikel nach einer 4-minütigen Periode der rechten hilaren Klemmung entnommen werden, um sicherzustellen, dass die erhaltenen PaO2-Werte nur der verletzten linken Lunge zugeordnet werden. Wir beschreiben auch eine Methode zur Messung der Zellextravasation mit Durchflusszytometrie, die die intravenöse Injektion eines Fluorochrom-markierten Antikörpers beinhaltet, der für die zu untersuchende(n) Zelle(n) vor der Tötung spezifisch ist. Die linke Lunge kann dann für die Durchflusszytometrie, gefroren oder fixiert, die in Paraffin eingebettete Immunhistochemie und die quantitative Polymerase-Kettenreaktion entnommen werden. Diese hilare Clamp-Technik ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der zellulären und molekularen Mechanismen, die der IRI zugrunde liegen. Repräsentative Ergebnisse zeigen eine verminderte Sauerstoffversorgung der linken Lunge und histologische Hinweise auf eine Lungenschädigung nach hilärem Klemmen. Diese Technik kann von Personal mit und ohne mikrochirurgische Erfahrung leicht erlernt und reproduziert werden, was zu zuverlässigen und konsistenten Ergebnissen führt und als weit verbreitetes Modell für die Untersuchung der Lungen-IRI dient.

Nach linker hilärer Klemmung beträgt der Partialdruck der Oxygenierung im arteriellen Blut (PaO2), der der linken Lunge zugeschrieben wird, ~100 mmHg, signifikant niedriger im Vergleich zu den ~500 mmHg nach Scheinthorakotomie (Abbildung 7A, n=6-7). Bemerkenswert ist, dass Schein-Thorakotomien bei B6-Mäusen durchgeführt wurden, wobei die ABG-Messung nach 4 Minuten nach rechtsem Hilar-Clamping durchgeführt wurde, was den Werten entspricht, die nur der linken Lunge zugeschrieben werden. Die H&amp;E-Färbung der hilären geklemmten linken Lunge zeigte eine Infiltration von Entzündungszellen, die die Atemwege füllten und die Blutgefäße mit Erythrozyten anschwollen, während diese Befunde in der naiven linken Lunge nicht vorhanden sind (Abbildung 7B, n=2). Diese Ergebnisse zeigen die unmittelbare Gewebeschädigung und Zellinfiltration nach einer Phase der Ischämie und Reperfusion.
Wie in Schritt 6 diskutiert, können intravaskuläre und interstitielle Neutrophile durch intravenöse Injektion von FITC-markierten Anti-Ly6G-Antikörpern 5 min vor der Tötung unterschieden werden, gefolgt von der Markierung aller Neutrophilen mit APC-Ly6G-Antikörpern18,24. Repräsentative Diagramme zeigen, dass ~75% der Neutrophilen intravaskulär (APC-Ly6G+FITC-Ly6G+) und ~25% interstitiell (APC-Ly6G+FITC-Ly6G-) nach hilärer Klemmung der linken Lunge sind (Abbildung 7C, n=4). Diese Ergebnisse zeigen eine zuverlässige Methode zur Beurteilung der Neutrophilenextravasation und können je nach den verwendeten Antikörpern (z. B. Anti-Ly6C für Monozyten, Anti-CD19 für B-Zellen) an andere Zelltypen angepasst werden. Diese Technik ist nützlich für die Untersuchung der Zelldynamik nach IRI.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig1v2.jpg"> Abbildung 1: Intubation der Maus. (A) Maus mit rasierter linker Brust und Bauch. (B) Endotrachealtubus, der mit dem Beatmungsschlauch verbunden ist. (C) Sobald die Intubation bestätigt ist, kleben Sie den Schlauch umlaufend an die Nase der Maus. (D) Intubierte Maus mit Zu- und Abflussschlauch vom und zum Beatmungsgerät für Kleintiere. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig1v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig02.jpg"> Abbildung 2: Linke Thorakotomie. (A) Hautschnitt über dem 4. Interkostalraum (ICS). (B) Muskelschichten, die über den 4. Interkostalraum verteilt sind. (C) Kleiner Schnitt knapp über der 5. Rippe . (D) Verlängerung der Inzision nach anterior und posterior im 4. ICS. (E) Lunge im 4. ICS visualisiert. (F-G) Rippenaufroller platziert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig03.jpg"> Abbildung 3: Linke hiläre Klemme. (A) Linke Lunge mit Wattestäbchen mobilisiert. (B) Unteres Lungenband (IPL) sichtbar. (C) Wenn die linke Lunge nach vorne geklappt ist, wird die Seidenkrawatte hinter dem Hilum platziert. (D) Wenn die linke Seite nach hinten über die Seidenkrawatte gekippt ist, ist das vordere Hilum sichtbar. (E) Instrumentenbinde des Schlupfknotens über dem linken Hilum. (F) Slipknot auf Hilum. (G) Bei manuellem Verschluss des Ausflusses bläst sich die linke Lunge nicht auf, was auf eine erfolgreiche hiläre Klemmung hinweist. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig04.jpg"> Abbildung 4: Lösen der linken Hilarklemme und des linken Brustverschlusses. (A) Nach dem Lösen des Slipknots wird die linke Lunge wieder aufgeblasen. (B) Rippenverschluss mit einem Bissen knapp über der 4. Rippe und (C) einem Bissen knapp über der 6. Rippe. (D-E) Die Brust wird mit einem Stich geschlossen, der am Ende der Inspiration festgebunden wird. (F) Hautverschluss mit unterbrochenen Stichen (nach Muskelschichtverschluss mit Laufstich). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig05.jpg"> Abbildung 5: Laparotomie, bilaterale Clamshell-Thorakotomie und arterielle Blutentnahme. (A) Maus in Rückenlage angepasst. (B) Hautschnitt über der Mittellinie des Bauches. (C) Laparotomie, die sich vom Xiphoid bis zum Schambein erstreckt, mit Ausdehnung links und rechts entlang der untersten Rippe. (D-E) Öffnung des Zwerchfells zum Eintritt in die Brusthöhle, mit Verlängerung des Zwerchfellschnitts links und rechts entlang der untersten Rippe (gestrichelte Linie). (F) Bilaterale Clamshell-Thorakotomie mit Schnitten in den vorderen Achsellinien (gestrichelte Linie) in Richtung der Brustspitze. (G) Akzessorionslappen der rechten Lunge, der sich in die linke Brust hinter der unteren Hohlvene erstreckt. (H) Der akzessorische Lappen wird mobilisiert und in den rechten Brustkorb zurückgeführt. (I) Aspiration von arteriellem Blut aus dem linken Ventrikel (Einschub: Farbunterschied zwischen rechtem und linkem Ventrikel). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig06.jpg"> Abbildung 6: Intravenöse Injektion in die Vena cava inferior. (A) Viszerale Rotation nach rechts, um die Vena cava inferior (IVC) freizulegen. (B) Injektion der Lösung in die IVC. (C) Ausüben von Druck auf die IVC, um eine Blutstillung zu erreichen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66232/66232fig07.jpg"> Abbildung 7: Repräsentative Ergebnisse der Lungenoxygenierung, der Histologie und der Neutrophilenextravasation nach linker hilärer Klemme. (A) Sauerstoffpartialdruck im arteriellen Blut einer C57BL/6-Maus, die sich einer Scheinthorakotomie vs. einer hilären Klemme unterzogen hat. Die Ergebnisse werden als Mittelwert ± SEM, n=6-7, dargestellt. p-Werte , die durch den Mann-Whitney U-Test berechnet wurden. **p &lt;0,01. (B) H&amp;E-Färbung eines formalinfixierten, in Paraffin eingebetteten Lungenabschnitts einer C57BL/6-Maus, die sich einer Scheinthorakotomie im Vergleich zu einer Hilarklemme unterzogen hat. Der Maßstabsbalken stellt 250 μm dar. (C) Repräsentative Verteilungszahl von intravaskulären (APC-Ly6G+FITC-Ly6G+) vs. extravaskulären (APC-Ly6G+FITC-Ly6G-) Ly6G+ Neutrophilen in einer C57BL/6-Maus nach hilärer Klemme. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/66232fig07large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
Ergänzende Abbildung 1: Einführhilfe für den Endotrachealtubus. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66232/Supplemental_Figure_1_updated.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>

Das Protokoll skizziert eine praktikable, zuverlässige und reproduzierbare Methode des linken pulmonalen hilären Klemmens, die zur Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsschäden bei der Lunge in Mausmodellen verwendet werden kann.

Maus-Modell der linken pulmonalen hilaren Klemme der Lungenischämie-Reperfusionsverletzung

Ischemia reperfusion injury (IRI) during lung transplantation is a major risk factor for post-transplant complications, including primary graft ...

Wir sind daran interessiert, die Auswirkungen von Ischämie-Reperfusionsschäden auf die Ergebnisse nach Lungentransplantation zu untersuchen, mit dem Ziel, die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen zu verstehen. Neutrophile, die in die Lunge gelangen, tragen zur Ischämie-Reperfusions-Schädigung (IRI) bei. Wir haben kürzlich entdeckt, dass B-Zellen Neutrophile beim Eintritt in die Lunge vorantreiben und eine Rolle bei der Rekrutierung von Neutrophilen nach IRI spielen.Die Transplantation der linken Lunge bei der Maus ist eine technische Herausforderung und erfordert eine mehrmonatige Vollzeitschulung, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Darüber hinaus führt es zu Allergenität und chirurgischen Anastomosentraumata. Daher brauchen wir eine leichter zugängliche Technik, die die Untersuchung von Ischämie-Reperfusionsschäden isolieren kann.Mit Hilfe unseres hilären Clamp-Modells haben wir herausgefunden, dass B-Zellen früh nach einer Ischämie-Reperfusionsverletzung in die Lunge gelangen und klassische Monozyten in einem B-Zell-Rezeptor TLR4-abhängig rekrutieren. Dies führt letztendlich zu einer erhöhten Extravasation von Neutrophilen in die Lunge. Unser Protokoll beinhaltet die reversible Nahtligatur des linken Lungenhilums mit einem Gleitknoten.Die biegsame und unauffällige Beschaffenheit der Naht ermöglicht einen Brustverschluss, der für die Untersuchung längerer Perioden warmer Ischämie nützlich ist, da der Brustkorbverschluss Wärme- und unmerkliche Flüssigkeitsverluste bei der Maus minimiert.

murine-left-pulmonary-hilar-clamp-model-lung-ischemia-reperfusion

Research

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Medicine

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Chirurgisches Trauma eine entzündliche Reaktion induziert. Zytokine und endogene Liganden bekannt zu modulieren Myokardinfarkt Größe nach Ischämie und Reperfusion. Wir präsentieren eine modifizierte geschlossener Brust Modell der murinen Ischämie und Reperfusion mit hängenden Gewichte zu Auswirkungen der Thorakotomie zu minimieren.

Ein Maus-Closed-Brust-Modell von Myokardischämie und Reperfusion

Wir stellen ein chirurgisches Verfahren, experimentelle Ischämie / Reperfusions (I / R) Schädigung induzieren Myokardinfarkt (MI) in Mausmodellen, die für mehr Klarheit in der Positionierung der Ligation an der linken vorderen absteigenden Arterie (LAD) simulieren können, um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen MI Experimente in Mäusen.

Einem Mausmodell der myokardialen Ischämie-Reperfusion Injury durch Ligation des linken vorderen absteigenden Arterie

Ein einzigartige Rattenleber hilar Clamp-Modell wurde für die Untersuchung der Auswirkungen von pharmakologischen Molekülen in Lindern Ischämie-Reperfusionsschaden entwickelt. Dieses Modell beinhaltet direkte Kanülierung der Portal Versorgung des ischämischen Lebersegment über einen Zweig des Pfortader, was eine direkte hepatische Lieferung.

Methode der direkten segmentale Intra-Leber-Lieferung Mit einer Rattenleber Hilar Clamp Modell

Hierin beschreiben wir ein chirurgisches Verfahren, das zeigt, wie eine dauerhafte Ligation der links-vorderen absteigenden Herzkranzgefäße bei Mäusen erreicht werden kann. Dieses Modell ist von hoher Relevanz für die Untersuchung der Pathophysiologie des Myokardinfarkts und der damit einhergehenden biologischen Prozesse.

Murine Myokardinfarkt Modell mit permanenten Ligation der linken Anterior absteigende Koronararterie

Wir beschreiben detailliert ein klinisch relevantes Tumormodell der Darmkrebslebermetastasen (CRLM) und den Einfluss der Leberischämie-Reperfusion (I/R) auf Tumorwachstum und Metastasierung. Dieses Modell kann helfen, die Mechanismen, die der chirurgieinduzierten Förderung des metastasierenden Wachstums der Leber zugrunde liegen, besser zu verstehen.

Murine Modell der metastasierenden Lebertumoren in der Einstellung der Ischämie Reperfusionsverletzung

Das Myokardischämie-Reperfusionsmodell des Rattenherzens wird durch die Verwendung eines selbst hergestellten Retraktors, einer Polyvinylchloridröhre und einer einzigartigen Knotenmethode verbessert. Die Ergebnisse der Elektrokardiogramm-, Triphenyltetrazoliumchlorid- und histologischen Färbung sowie die Ergebnisse der prozentualen Überlebensanalyse zeigten, dass die verbesserte Modellgruppe höhere Erfolgs- und Überlebensraten aufweist als die bereits bestehende Modellgruppe.

Verbessertes Nagetiermodell der Myokardischämie und Reperfusionsverletzung

Ein chirurgisches Mausmodell zur Erzeugung einer Reperfusionsverletzung der linken Lunge (IR) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Beatmung und Vermeidung von Hypoxie.

Ein Mausmodell der orotrachealen Intubation und der beatmeten Lungenischämie-Reperfusionschirurgie

Hier wird ein chirurgisches Verfahren zur permanenten Ligatur der linken Koronararterie bei Mäusen vorgestellt. Mit diesem Modell kann die Pathophysiologie und die damit verbundene Entzündungsreaktion nach Myokardinfarkt untersucht werden.

Linke Koronararterienligatur: Ein chirurgisches Mausmodell des Myokardinfarkts

Diese Studie beschreibt ein Modell der akuten Lungenschädigung nach viszeraler Ischämie-Reperfusion während suprazöliakie-Aorten-Cross-Clamping mittels Laparotomie bei Ratten. Es ermöglicht die Untersuchung sowohl der klinischen und biologischen Auswirkungen des Aortenklemmens als auch des Einflusses der Ischämie-Reperfusion auf darunter liegende Organe und entfernte Lungenverletzungen.

Ein Modell der akuten Lungenschädigung nach viszeraler Ischämie-Reperfusion durch suprazöliakie-Aortenkreuzklemmung bei Ratten

Wir beschreiben Modelle der mittelschweren und schweren Ischämie-Reperfusion-induzierte Nierenschädigung, in denen die Mäuse unterziehen einseitige renale Stiel Klemm gefolgt durch gleichzeitige oder verzögerte kontralaterale Nephrektomie sind. Diese Modelle konsequent führen zu Nierenfunktionsstörungen und posttraumatische Fibrose, aber Verletzungsschwere und Überleben sind abhängig von Maus Hintergrund, Alter und chirurgischen Einrichtungen.

Ischämie-Reperfusion-Modell des akuten Nierenschädigung und nach der Verletzung Fibrose bei Mäusen

Lernen Sie die linke pulmonale hilare Klemme zur Untersuchung von Lungenischämie-Reperfusionsverletzungen an Mäusen. Diese Methode ermöglicht die Analyse zellulärer und molekularer Mechanismen.

Maus-Modell der linken pulmonalen hilaren Klemme der Lungenischämie-Reperfusionsverletzung

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