Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Orgaan Ischemia-Reperfusie Letsel door het simuleren van hemodynamische veranderingen in rat levertransplantatie model

Published: March 6, 2021 doi: 10.3791/61779

Summary

Dit artikel geeft een gedetailleerde beschrijving van hoe een diermodel van de anhepatische fase (leverischemie) bij ratten kan worden gebouwd om fundamenteel onderzoek naar ischemie-reperfusieletsel na levertransplantatie te vergemakkelijken.

Abstract

Orthotopische levertransplantatie (OLT) bij ratten is een beproefd diermodel dat wordt gebruikt voor preoperatieve, intraoperatieve en postoperatieve studies, waaronder ischemie-reperfusieletsel (IRI) van extrahepatische organen. Dit model vereist tal van experimenten en apparaten. De duur van de anhepatische fase hangt nauw samen met de tijd om IRI te ontwikkelen na transplantatie. In dit experiment gebruikten we hemodynamische veranderingen om extrahepatische orgaanschade bij ratten op te wekken en bepaalden we de maximale tolerantietijd. De tijd tot de ernstigste orgaanverwonding varieerde voor verschillende organen. Deze methode kan gemakkelijk worden gerepliceerd en kan ook worden gebruikt om IRI van de extrahepatische organen na levertransplantatie te bestuderen.

Introduction

Ischemia-reperfusion injury (IRI) is een veel voorkomende complicatie na levertransplantatie. Lever IRI is een pathologisch proces waarbij ischemiegemedieerde celschade en abnormale verslechtering van leverreperfusie. Lever IRI en de lokale aangeboren immuunrespons kunnen worden onderverdeeld in warme en koude IRI, volgens verschillen in de klinische omgeving1. Hete IRI wordt veroorzaakt door stamcelletsel, meestal als gevolg van levertransplantatie, shock en trauma2. Cold IRI is een complicatie van levertransplantatie veroorzaakt door endotheelcellen en periferecirculatie 3. Klinische rapporten hebben aangetoond dat lever-IRI geassocieerd is met 10% van vroege orgaanfalen en de incidentie van acute en chronische afstoting kan verhogen4,5. Bovendien kan lever IRI ook meerdere orgaandisfunctiesyndromen of systemisch ontstekingsreactiesyndroom induceren, met een hogemortaliteit 6. Patiënten met extrahepatische orgaanbetrokkenheid blijven meestal langer in het ziekenhuis, geven meer geld uit en hebben een slechtereprognose 7. De ontwikkeling van complicaties hangt nauw samen met de lengte van de anhepatische fase van levertransplantatie8.

Orthotopische levertransplantatie (OLT) bij ratten werd voor het eerst gemeld door de Amerikaanse professor Lee in 1973. De experimentele operatie simuleerde de stappen van klinische levertransplantatie en de anastomose van bloedvaten en het gemeenschappelijke galkanaal (CBD) met behulp van de hechtmethode. De procedure is moeilijk en tijdrovend met een laag slagingspercentage9. In 1979 hebben Kamada et al. een aanzienlijke verbetering aangebracht ten opzichte van OLT bij ratten door creatief gebruik te maken van de 'two-cuff methode' voor anastomose van de poortader om de anhepatische fase binnen 26 minuten te beheersen10. In hetzelfde jaar stelde Zimmermann de 'single biliary stent method' voor. Op basis van Lee's werk gebruikte Zimmermann polyethyleen buizen om de CBD van de donor en ontvanger direct te anastomoseren, de reconstructie van CBD te vereenvoudigen en de functie van de sluitspier te behouden, en deze methode werd de standaard voor galreconstructie van OLT-modellen11. In 1980 stelden Miyata et al. de 'driemanchetmethode' voor waarbij de portaalader (PV), suprahepatische vena cava (SVC) en intrahepatische vena cava (IVC) werden anastomosed door de manchetmethode. Er is echter een risico op vervorming van de canule met deze methode, wat kan leiden tot de obstructie van inferieure vena cava reflux12. In 1983 werd de "tweemanchetmethode" voorgesteld met behulp van de manchetmethode voor anastomose van de PV en IVC, maar met de hechtmethode voor de SVC13. Deze methode werd door wetenschappers wereldwijd toegepast om OLT-modellen op te zetten. Sindsdien zijn de cuff anastomosestappen verbeterd om de anhepatische fase te verkorten en de overlevingskans van de ratten te verbeteren14. Op dezelfde manier worden in de klinische praktijk verbeterde methoden gebruikt om de anhepatische fase15te verkorten . Fundamenteel onderzoek naar IRI na levertransplantatie heeft echter aangetoond dat de overlevingskans omgekeerd gerelateerd is aan de mate van letsel aan extrahepatische organen. Daarom is verder onderzoek vereist en is een eenvoudig en reproduceerbaar diermodel nodig om IRI na levertransplantatie te simuleren.

Op basis van de definitie van de anhepatische fase simuleerden we de hemodynamische veranderingen in levertransplantatie resulterend in IRI van extrahepatische organen bij ratten. Hierin geven we een gedetailleerde beschrijving van hoe een diermodel van de anhepatische fase (leverischemie) bij ratten kan worden gebouwd om fundamenteel onderzoek naar IRI na levertransplantatie te vergemakkelijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De Animal Ethics Committee keurde het experiment van Guangxi Medical University (No20190920) goed. Alle dieren werden geleverd door het Animal Experiment Center van guangxi Medical University. We gebruikten SPF mannelijke Sprague Dawley ratten (200-250 g, 10-12 weken), gehouden onder de kamertemperatuur van 25 ± 2°C en vochtigheid van 50 ± 10%. De voeding werd 24 uur voor de operatie gestopt; er werd echter water verstrekt.

OPMERKING: Eén operator kan alle operaties uitvoeren zonder microchirurgiebasis of chirurgische microscoop.

1. Werking

  1. Verdoof de ratten na het wegen met isofluraan (5%) met behulp van een dierenanesthesiemachine.
  2. Na 1-2 minuten klemt u de tenen van de rat voorzichtig vast met een pincet. Als de rat niet reageert na het knijpen, is hij in een staat van anesthesie terechtgekomen. Gebruik dierenartszalf op de ogen om droogheid te voorkomen. Gebruik dierenverwarmingslampen om de lichaamstemperatuur van de ratten op 37-38 °C te houden.
  3. Na abdominale desinfectie (povidone jodiumoplossing) bevestigt u de rat op de dissectietafel van het dier. Maak een mediane incisie van 3 cm onder het xiphoid-proces met behulp van een tang en een schaar.
  4. Open de buikholte, stel de lever bloot met behulp van een oprolmechanisme en mobiliseer het hepatogastric ligament. Gebruik wattenstaafjes om de middelste kwab van de lever voorzichtig om te draaien en draai deze naar boven om de porta hepatis bloot te leggen. Identificeer de CBD, PV en HA.
  5. Duw de dunne darm naar de linker onderbuikholte met wattenstaafjes, bedek deze met nat gaas en verplaats de intrahepatische vena cava naar de rechter nierader.
  6. Isoleer de poortader, de leverslagader en de inferieure vena cava boven de rechter nierader met een intraoculaire lens en tang gemarkeerd met 3-0 zijden draad, elk met een slipknoop.
  7. Snijd de linker- en rechter onderste extremiteitshuid open en stel de femurader bloot met behulp van een oogheelkundige tang. Injecteer langzaam heparine met een laag molecuulgewicht 625 IE/kg door de femurader om het hele lichaam te hepariniseren.
  8. Ligate de poortader, leverslagader en inferieure vena cava boven de rechter nierader met nr. 3-0 hechtingen, die 45 minuten duren (figuur 1). Vervang de dunne darm in de buikholte en bedek deze met gaas. Verminder inhalatie-anesthesie tijdens deze periodes.
  9. Laat na 45 minuten de poortader, de leverslagader en de inferieure vena cava boven de rechter nierader los.
  10. Hecht de spier en huid laag voor laag en beëindig de inhalatie-anesthesie. Zorg voor postoperatieve analgesie met subcutane morfine van 5 mg/kg om de 4 uur.
  11. Observeer de rat tot hij wakker is en voer onder een temperatuur van 25 ± 2 °C en een luchtvochtigheid van 50 ± 10%. Dierlijke verwarmingslampen zijn noodzakelijk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Rattentolerantie voor leverischemie
In dit diermodel zijn de locaties waar de bloedvaten tijdens het gebruik lagen, weergegeven in figuur 1. De ratten werden willekeurig verdeeld in 5 groepen voor ischemie gedurende 15 minuten (I15-groep), 30 minuten (I30-groep), 45 minuten (I45-groep), 60 minuten (I60) en schijngroep, met 10 ratten in elke groep. De overlevingskans van elke groep werd 14 dagen na de operatie waargenomen. Alle ratten overleefden in de I15-groep, I30-groep en schijngroep. Acht overleefden 14 dagen in de I45-groep, en slechts 2 overleefden in de I60-groep. Deze resultaten suggereren dat de ratten de anhepatische fase maximaal 45 minuten zouden kunnen verdragen (tabel 1).

Effecten van vasculaire ligatie op de bloedsomloop bij ratten
Tijdens het experiment registreerde Biosystems de hartslag en bloeddruk (rechter interne halsslagaderintubatie) voor en na de anhepatische fase. We ontdekten dat de hartslag en gemiddelde arteriële druk (MAP) van ratten drastisch veranderden na vasculaire ligatie (figuur 2).

Effecten op extrahepatische organen
Hepatische ischemie congestie en oedeem werden gevonden in de darmen, maag varices, en splenomegalie na ligatie. Tachtig ratten werden willekeurig verdeeld in 8 groepen voor ischemie gedurende 45 minuten (T0), reperfusie gedurende 6 uur (T6), 12 uur (T12), 24 uur (T24), 48 uur (T48), 72 uur (T72), 7 dagen (D7) en 14 dagen (D14). Nadat de ratten waren geofferd, werd weefsel van de nier, alvleesklier, dunne darm, hart en longen ingenomen en bevlekt met hematoxyline-eosine (HE). Het hele kleuringsproces bestaat uit vijf stappen: ontwaxen, beitsen, uitdroging, transparantie en afdichting. Met uitzondering van het hart werden pathologische scores toegewezen zoals eerder beschreven16,17,18,19.

De tijd tot maximale verwonding aan de extrahepatische organen varieerde; het was 6-24 uur na de operatie voor de alvleesklier en 24-48 uur voor de longen. Het darmkanaal en de nieren raakten het zwaarst gewond na 45 minuten ischemie. Er was geen duidelijke afwijking van het darmslijmvlies 24 uur na de operatie en de nieren herstelden zich na 48 uur. Na reperfusie werden lokale myocardcelnecrose, celfragmentatie en -ontbinding, inflammatoire celinfiltratie en lokale vasodilatatie en congestie 24-48 uur na de operatie in het hart gevonden (figuur 3).

Longen
Neutrofiele infiltratie werd gevonden in het longweefsel na ischemie. Met de toename van de reperfusietijd (T0,T6) kon ook slijm van het bronchiale lumen in het longweefsel worden gezien. Inflammatoire celinfiltratie vond plaats in de alveolaire wand, die ernstig verdikt raakte. Alveolaire instorting en verdwijning van de alveolaire holte kunnen ook in wat weefsel worden gevonden. Er was geen significant alveolaire oedeem of capillaire congestie in de alveolaire wanden. Ze raakten het meest ernstig gewond 24-48 uur na de operatie, waarbij sommige ratten 7 dagen na de operatie dyspnoe en andere manifestaties vertoonden. He kleuring resultaten suggereerden lymfadenitis in de luchtwegen, milde inflammatoire celinfiltratie in de alveolaire wand, en lokale bloeding (Figuur 3A, Figuur 4).

Nieren
Een kleine hoeveelheid eosinofiele stof werd gevonden in nier tubuli na ischemie in fase T0, maar er werden geen inflammatoire celinfiltratie en andere afwijkingen waargenomen. Echter, gezwollen renale tubulaire epitheelcellen, poreus of vacuolated cytoplasma, necrotische cellen in weinig lumen, karyopyknosis, fragmentatie, borstelrandverlies en buisvormige zure groep in veel lumen werden 6-48 uur na de operatie gezien. Bovendien werd een klein aantal renale tubulaire epitheelcellen gezien met korrelige degeneratie en poreus en licht gekleurd cytoplasma dat 48 uur na de operatie werd gezien. Significante interstitiële telangiectasia, maar geen ernstige inflammatoire celinfiltratie, werd gevonden (Figuur 3B, Figuur 5).

Dunne darm
De dunne darm raakte het zwaarst gewond na ischemie (T0). Er was ernstige inflammatoire celinfiltratie, slijmvlieseptheelafstoten en telangiectasia. Met de toename van de reperfusietijd genas de verwonding snel. Het mucosale epitheel werd 24 uur na de operatie volledig hersteld en er werd slechts milde ontstekingscelinfiltratie waargenomen (figuur 3C, figuur 6).

Alvleesklier
Ernstige ontstekingscellen geïnfiltreerd rond het pancreasweefsel in fase T0. De pancreaslaesies waren echter niet uniform. Zes van de 10 hadden pancreasnecrose en inflammatoire infiltratie 24 uur na de operatie, en de andere 4 hadden geen duidelijke afwijkingen. Vierentwintig uur na de operatie was er, naast de infiltratie van ontstekingscellen, oedeem, verbreding van de interlobulaire ruimte, bloeding, necrose van een klein aantal acinaire cellen, onduidelijke afbakening van de cellen, nucleaire fragmentatie en ontbinding, en milde inflammatoire celinfiltratie in het gezichtsveld. Vervolgens verdween de ontsteking langzaam (figuur 3D, figuur 7 ).

Hart
In fase T0 werden cardiale myocyten regelmatig gerangschikt met duidelijke afbakening, normale celmorfologie, lokale interstitiële congestie en milde bruingele pigmentafzetting. Bovendien werd inflammatoire celinfiltratie waargenomen in myocardiale interstitiële en perivasculaire regio's. Met de toename van de reperfusietijd werden lokale myocardcelnecrose, celfragmentatie en -ontbinding, inflammatoire celinfiltratie, lokale vasodilatatie en congestie 24-48 uur na de operatie in weefsels gevonden. Ventriculaire dilatatie, poreuze structuur, verhoogd myocardinterstitium en milde inflammatoire celinfiltratie werden in sommige exemplaren gezien. Na 48 uur verdwenen lokale cardiomyocyten en werden vervangen door een kleine hoeveelheid vezelig bindweefsel met milde inflammatoire celinfiltratie. Tegen die tijd werden er geen andere voor de hand liggende afwijkingen gezien (figuur 8).

Effecten van hemodynamische veranderingen op lever-, nier-, alvleesklier- en hart serologische indexen
Serum werd verzameld en de niveaus van alanine aminotransferase (ALT), aspartaat aminotransferase (AST), creatinine en amylase werden gedetecteerd door een automatische biochemische analysator. Alle indicatoren piekten op 24-48 uur, in tegenstelling tot de pathologische veranderingen. Hoewel deze niveaus 48 uur na de operatie normaal waren, bleef de pathologische schade bestaan (figuur 9).

Figure 1
Figuur 1: Locatie van de ligatuur: PV, HA, IVC boven rechts nierader. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Groep N overleving bij 24 uur, n (%) overleving bij 7 d, n (%) overleving bij 14 d, n (%)
Sham 10 10
I 15 min 10 10/10 10 (100) 10 (100)
I 30 min 10 10/10 10 (100) 10 (100)
I 45 min 10 8/10 8/10 (80) 8/10 (80)
I 60 min 10 2/10 2/10 (20) 2/10 (20)

Tabel 1: Rattentolerantie voor leverischemie

Figure 2
Figuur 2: Hemodynamische veranderingen in de I45 min groep. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Partituren van de orgaan histologie. (A) long; b)nieren; (C) darm; d) alvleesklier; *Statistisch significant in vergelijking met de schijngroep (P < 0,05). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 4
Figuur 4: Pathologische veranderingen in de longen na de operatie. (A) Schijngroep; (B) Ischemiegroep (T0-groep); (C) Reperfusie 6 uur (T6) groep; (D) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (E) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (F) Reperfusie 24 uur (T24) groep; (G) Reperfusie 48 uur (T48) groep; (H) Reperfusie 7 dagen (D7) groep; (I) Reperfusie 14 dagen (D14) groep (schaal 50 μm). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 5
Figuur 5: Pathologische veranderingen in de nieren na de operatie. a)schijngroep; (B) Ischemiegroep (T0-groep); (C) Reperfusie 6 uur (T6) groep; (D) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (E) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (F) Reperfusie 24 uur (T24) groep; (G) Reperfusie 48 uur (T48) groep; (H) Reperfusie 7 dagen (D7) groep; (I) Reperfusie 14 dagen (D14) groep (schaal 50 μm). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 6
Figuur 6: Pathologische veranderingen in de dunne darm na de operatie. (A) Schijngroep; (B) Ischemiegroep (T0-groep); (C) Reperfusie 6 uur (T6) groep; (D) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (E) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (F) Reperfusie 24 uur (T24) groep; (G) Reperfusie 48 uur (T48) groep; (H) Reperfusie 7 dagen (D7) groep; (I) Reperfusie 14 dagen (D14) groep (schaal 50 μm). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 7
Figuur 7: Pathologische veranderingen in de alvleesklier na de operatie. (A) Schijngroep; (B) Ischemiegroep (T0-groep); (C) Reperfusie 6 uur (T6) groep; (D) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (E) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (F) Reperfusie 24 uur (T24) groep; (G) Reperfusie 48 uur (T48) groep; (H) Reperfusie 7 dagen (D7) groep; (I) Reperfusie 14 dagen (D14) groep (A en D schaal 50 μm; BCEFGHI schaal 50 μm). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 8
Figuur 8: Pathologische veranderingen in het hart na de operatie. (A) Schijngroep; (B) Ischemiegroep (T0-groep); (C) Reperfusie 6 uur (T6) groep; (D) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (E) Reperfusie 12 uur (T12) groep; (F) Reperfusie 24 uur (T24) groep; (G) Reperfusie 48 uur (T48) groep; (H) Reperfusie 7 dagen (D7) groep; (I) Reperfusie 14 dagen (D14) groep (A schaal 50 μm; BCDEFGHI schaal 100 μm). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figure 9
Figuur 9: Veranderingen van ALT, AST, creatinine (Cr) en amylase in elke groep; *Statistisch significant in vergelijking met de schijngroep (P<0,05). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

OLT bij ratten is een ideaal model voor het bestuderen van orgaanbehoud bij levertransplantatie, IRI, transplantatieafstoting, immuuntolerantie, transplantatiepathologie en farmacologie, homotransplantatie en xenotransplantatie. Op dit moment wordt het veel gebruikt in het experimentele onderzoek naar levertransplantatie.

Tijdens pilotstudies dienden we eerst pentobarbitale natrium intraperitoneale anesthesie toe en ontdekten dat dit leidde tot hoge postoperatieve mortaliteit en korte tolerantie voor hemodynamische veranderingen. Zo gebruikten we inhalatie-anesthesie in latere onderzoeken voor een snel begin van actie en snelle uitsluiting van in vitro kenmerken. De overgang naar inhalatie-anesthesie verbeterde de tolerantietijd en de postoperatieve overleving van ratten aanzienlijk. Onderzoekers moeten aandacht besteden aan de ademhaling en hartslag van de rat om overdosering van de verdoving te voorkomen. Biosystemen kunnen worden gebruikt om de hartslag en bloeddruk te controleren. We observeerden ook de impact van chirurgische hechtdikte op de ligatie van bloedvaten. Hoewel lijnen kleiner dan 3-0 de bloedvaten perfect konden binden, waren ze moeilijk los te maken en kunnen ze leiden tot het scheuren van bloedvaten. Integendeel, lijnen groter dan 3-0 kunnen leiden tot onvolledige vasculaire occlusie, wat hemodynamische veranderingen voorkomt. Deze materiële problemen zullen in toekomstige experimenten worden verbeterd. Er zijn enkele beperkingen aan ons protocol. Warmtelampen worden niet aanbevolen voor temperatuuronderhoud vanwege hun kans op oververhitting; alternatieve verwarmingssuggesties, zoals recirculerende waterdekens, worden aanbevolen in het voordeel van het dier.

Er zijn veel redenen voor distaal orgaanletsel na OLT. Ten eerste kan letsel worden veroorzaakt door koude conservering van de donorlever in vitro20. Ten tweede kan IRI optreden en weefselschade veroorzaken wanneer de bloedtoevoer terugkeert naar weefsel (reperfusie) na een lange periode van ischemie. Ischemie is de belangrijkste oorzaak van letsel en reperfusie is het proces waarbij het letsel optreedt. Na gelijktijdig het blokkeren van de IVC en PV tijdens de anhepatische fase, trad een grote hoeveelheid bloedstasis op in de onderste ledematen en inwendige organen. Het effectieve circulerende volume (ECV) nam sterk af en de MAP daalde. Als gevolg van nervus vagusstimulatie was er echter geen compenserende toename van de hartslag bij ratten. In dit experiment ontdekten we dat ratten binnen 5 minuten na ligatie en het vrijkomen van bloedvaten aanzienlijke hemodynamische veranderingen ondergingen, die voldeden aan de definitie van het ischemie-reperfusiesyndroom.

Ischemie kwam voor in sommige weefsels buiten de lever. Na de anhepatische fase nam ECV toe. MAP keerde terug naar normaal nadat de IVC en PV waren gedeblokkeerd, met letsel buiten de lever na reperfusie. Bovendien produceerde IRI van de lever van de donor ontstekingsmediators (TNF-α, interleukine-1, interleukine-6, interleukine-8) die de distale organenaanvielen 21. In dit experiment werd de hemodynamica tijdens de anhepatische fase gesimuleerd, wat de passieve congestie van IVC en nieren, schade aan de gastro-intestinale barrière, bacteriële translocatie, ischemie van de organen (bijv. long, hart, alvleesklier, nier, enz.) veroorzaakte waar de SVC zich bevindt, en IRI aan de extrahepatische organen.

De pathologische bevindingen toonden aan dat de piek van ischemische verwonding en de hersteltijd in elk orgaan verschillend waren. Hoewel koude opslag en schade veroorzaakt door immuunfactoren in deze studie niet konden worden gesimuleerd, kan anhepatische IRI worden gerepliceerd en vergeleken met andere diermodellen om extrahepatisch orgaanletsel te onderzoeken. Ons model en OLT-model kunnen worden vergeleken en geobserveerd om een basis te bieden voor het onderzoek naar extrahepatisch orgaanletsel. Bovendien is ons model vergelijkbaar met sommige klinische leveroperaties, zoals die voor Hilar cholangiocarcinoom. Hilar cholangiocarcinoom is een kwaadaardige tumor die vaak de PV of de IVC binnendringt en vaak PV-klemmen vereist tijdens operatie22. Hepatic portal reconstructie werd uitgevoerd; wanneer de tumor het IVC binnendringt, is ook intraoperatieve klemming van het IVC vereist, en de resulterende hemodynamische veranderingen zijn consistent met ons model.

Samenvattend is ons model bij ratten gebruiksvriendelijk en eenvoudig, zonder microchirurgie, en vormt het de basis voor fundamenteel onderzoek naar IRI van extrahepatische organen na leverischemie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs van dit manuscript hebben geen belangenconflicten om openbaar te maken.

Acknowledgments

We willen graag de nuttige suggesties van Dr. Wen-tao Li en Dr. Ji-hua Wu van het Tweede Aangesloten Ziekenhuis van Guangxi Medical University erkennen. De auteurs willen onze teamgenoten bedanken voor nuttige opmerkingen en discussies. De auteurs willen ook de anonieme recensenten en redacteuren van JoVE bedanken voor hun opmerkingen. Speciale dank gaat uit naar dr. Yuan's ouders voor hun voortdurende steun en aanmoediging. Het werk werd ondersteund door Ningbo Natural Science Foundation (2014A610248).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4% paraformaldehyde solution Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd P804536
air drying oven Shanghai Binglin Electronic Technology Co., Ltd. BPG
Alanine aminotransferase (ALT)Kit Elabscience Biotechnology Co.,Ltd E-BC-K235-S
ammonia Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd 10002118
amylase Kit Elabscience Biotechnology Co.,Ltd E-BC-K005-M
anhydrous ethanol Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd 100092183
Animal anesthesia machine Shenzhen Ruiwode Life Technology Co. Ltd R640
aspartate aminotransferase (AST)kit Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd. S03040
automatic biochemical analyzer. SIEMENS AG FWB:SIE, NYSE:SI Co., Ltd. 2400
Biosystems (when nessary) Chengdu Taimeng Electronics Co., Ltd. BL-420F
Centrifuge Baiyang Medical Instrument Co., Ltd. BY-600A
cover glass Jiangsu Shitai Experimental Equipment Co. Ltd 10212432C
creatinine Kit Rayto Life and Analytical Sciences Co., Ltd. S03076
dewatering machine Hungary 3DHISTECH Co.,Ltd Donatello Series 2
embedding machine Hubei Xiaogan Kuohai Medical Technology Co., Ltd. KH-BL1
frozen machine Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd JB-L5
hematoxylin-eosin dye solution Wuhan Saiwell Biotechnology Co., Ltd G1005
high-efficiency paraffin wax Shanghai huayong paraffin wax co., Ltd Q/YSQN40-91
hydrochloric acid Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd 10011018
intraocular lens (IOL)forceps Guangzhou Guangmei Medical Equipment Co., Ltd. JTZRN
Isoflurane Shenzhen Ruiwode Life Technology Co. Ltd
micro Scissors(when nessary) Shanghai Surgical Instrument Factory WA1010
needle holders Shanghai Surgical Instrument Factory J32010
neutral gum Shanghai Huashen Healing Equipment Co.,Ltd.
normal optical microscope Nikon Instrument Shanghai Co., Ltd Nikon Eclipse CI
ophthalmic forceps Shanghai Surgical Instrument Factory J3CO30 straight
ophthalmic forceps Shanghai Surgical Instrument Factory JD1060 bending
ophthalmic Scissors Shanghai Surgical Instrument Factory J1E0
pathological slicer Shanghai Leica Instrument Co., Ltd RM2016
pipettes Dragon Laboratory Instruments Co., Ltd. 7010101008
retractors Beijing Jinuotai Technology Development Co.,Ltd. JNT-KXQ
scanner Hungary 3DHISTECH Co.,Ltd Pannoramic 250
slide Wuhan Saiwell Biotechnology Co., Ltd G6004
xylene Sinopharm Chemical Reagents Co. Ltd 1330-20-7

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Dar, W. A., Sullivan, E., Byon, J. S., Eltzschig, H., Ju, C. Ischaemia reperfusion injury in liver transplantation: Cellular and molecular mechanisms. Liver International. 39 (5), 788-801 (2019).
  2. Qiao, P. F., Yao, L., Zhang, X. C., Li, G. D., Wu, D. Q. Heat shock pretreatment improves stem cell repair following ischemia-reperfusion injury via autophagy. World Journal of Gastroenterology. 21 (45), 12822-12834 (2015).
  3. Liu, Y., et al. Activation of YAP attenuates hepatic damage and fibrosis in liver ischemia-reperfusion injury. Journal of Hepatology. 71 (4), 719-730 (2019).
  4. Hirao, H., Dery, K. J., Kageyama, S., Nakamura, K., Kupiec-Weglinski, J. W. Heme Oxygenase-1 in liver transplant ischemia-reperfusion injury: From bench-to-bedside. Free Radical Biology and Medicine. 157, 75-82 (2020).
  5. Motiño, O., et al. Protective role of hepatocyte cyclooxygenase-2 expression against liver ischemia-reperfusion injury in mice. Hepatology. 70 (2), 650-665 (2019).
  6. Guo, W. A. The search for a magic bullet to fight multiple organ failure secondary to ischemia/reperfusion injury and abdominal compartment syndrome. Journal of Surgical Research. 184 (2), 792-793 (2013).
  7. Elham, M., Mahmoudi, M., Nassiri-Toosi, M., Baghfalaki, T., Zeraati, H. Post liver transplantation survival and related prognostic factors among adult recipients in tehran liver transplant center; 2002-2019. Archives of Iranian Medicine. 1 (23), 326-334 (2020).
  8. Kim, E. H., Ko, J. S., Gwak, M. S., Lee, S. K., Kim, G. S. Incidence and clinical significance of hyperfibrinolysis during living donor liver transplantation. Blood Coagulation and Fibrinolysis. 29 (3), 322-326 (2018).
  9. Czigány, Z. Improving research practice in rat orthotopic and partial orthotopic liver transplantation: a review, recommendation, and publication guide. European Surgical Research. 55 (1-2), 119-138 (2015).
  10. Kamada, N., Calne, R. Y. Orthotopic liver transplantation in the rat. Technique using cuff for portal vein anastomosis and biliary drainage. Transplantation. 28 (1), 47-50 (1979).
  11. Zimmermann, F. A., et al. Techniques for orthotopic liver transplantation in the rat and some studies of the immunologic responses to fully allogeneic liver grafts. Transplantation Proceedings. 11 (1), 571-577 (1979).
  12. Miyata, M., Fischer, J. H., Fuhs, M., Isselhard, W., Kasai, Y. A simple method for orthotopic liver transplantation in the rat. Cuff technique for three vascular anastomoses. Transplantation. 30 (5), 335-338 (1980).
  13. Kamada, N. A., Calne, R. Y. Surgical experience with five hundred thirty liver transplants in the rat. Surgery. 93 (1), 64-69 (1983).
  14. Yang, L. F., et al. A rat model of orthotopic liver transplantation using a novel magnetic anastomosis technique for suprahepatic vena cava reconstruction. Journal of Visualized Experiments. 19 (133), e56933 (2018).
  15. Liu, L. X., He, C., Huang, T., Gu, J. Development of a new technique for reconstruction of hepatic artery during liver transplantation in sprague-dawley rat. PLoS One. 10 (12), 0145662 (2015).
  16. Paller, M. S., Hoidal, J. R., Ferris, T. F. Oxygen free radicals in ischemic acute renal failure In the rat. Journal of Clinical Investigation. 74 (4), 1156-1164 (1984).
  17. Schmidt, J., Lewandrowsi, K., Warshaw, A. L., Compton, C. C., Rattner, D. W. Morphometric characteristics and homogeneity of a new model of acute pancreatitis in the rat. International Journal of Pancreatology. 12 (1), 41-51 (1992).
  18. Chui, C. J., McArdle, A. H., Brown, R., Scott, H. J., Gurd, F. N. Intestinal mucosal lesion in low-flow states. I. A morphological, hemodynamic, and metabolic reappraisal. Archives of Surgery. 101 (4), 478-483 (1970).
  19. Kozian, A., et al. One-lung ventilation induces hyperfusion and alveolar damage in the ventilated lung:an experimental study. British Journal of Anaesthesia. 100 (4), 549-559 (2008).
  20. Shimada, S., et al. Heavy water (D2O) containing preservation solution reduces hepatic cold preservation and reperfusion injury in an isolated perfused rat liver (IPRL) model. Journal of Clinical Medicine. 8 (11), 1818 (2019).
  21. Nakamura, K. Sirtuin 1 attenuates inflammation and hepatocellular damage in liver transplant ischemia/reperfusion: from mouse to human. Liver Transplantation. 23 (10), 1282-1293 (2017).
  22. Blaire, A., et al. Surgical Considerations of Hilar Cholangiocarcinoma. Surgical Oncology Clinics of North America. 28 (4), 601-617 (2019).

Tags

Geneeskunde Diermodel Anhepatische Fase Ischemie-reperfusie letsel Orthotopische levertransplantatie
Orgaan Ischemia-Reperfusie Letsel door het simuleren van hemodynamische veranderingen in rat levertransplantatie model
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yuan, Y., Chen, M. h., Huang, J.,More

Yuan, Y., Chen, M. h., Huang, J., Tian, Y., Qin, K., Yuan, Z., Wang, W. y., Wu, Z. j., Tian, X. y., Zhang, Y. Organ Ischemia-Reperfusion Injury by Simulating Hemodynamic Changes in Rat Liver Transplant Model. J. Vis. Exp. (169), e61779, doi:10.3791/61779 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter