Ce protocole décrit la perfusion normothermique ex vivo d’un rein de rat pour une transplantation ultérieure dans un rat receveur.
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Article de méthode
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Ce protocole décrit la perfusion normothermique ex vivo d’un rein de rat pour une transplantation ultérieure dans un rat receveur.
La technique de perfusion par machine normotherme (NMP) est une technologie prometteuse de préservation des organes qui offre une plateforme d’évaluation et d’intervention ex-vivo des organes. En raison de la disponibilité limitée d’organes cliniquement abandonnés et du coût élevé des grands modèles animaux, le modèle NMP pour petits animaux a été considéré comme une alternative prometteuse à la recherche. Ici, nous avons établi un protocole standardisé de PNN et de transplantation pour les reins de rats, fournissant un guide étape par étape pour l’obtention rénale, la préservation du NMP et la transplantation. Les détails et paramètres du NMP ont été enregistrés. Tous les receveurs rats ont réussi à survivre à cette intervention chirurgicale et à la technique de la PNN, et la fonction rénale du greffon est restée normale après la transplantation. Le taux de survie et l’histologie des greffons de la NMP n’ont montré aucune différence significative avec celle du stockage statique à froid (SCS) au jour 7 postopératoire. Cette nouvelle stratégie de PNN dans des modèles animaux petits pourrait bénéficier à des études fondamentales liées à la préservation, à l’évaluation et à l’intervention des organes à l’avenir. De plus, ce modèle offre une plateforme rentable et évolutive pour les essais précliniques de traitements, de techniques d’imagerie et d’interventions liées à la perfusion.
La maladie rénale terminale (ECK) représente un fardeau en rapide croissance pour la santé et les systèmes de santé à travers lemonde 1,2,3. Bien que la dialyse soit la thérapie prédominante pour la DARK dans la plupart des pays, la transplantation rénale reste le traitement de référence, offrant une meilleure qualité de vie et améliorant la survie et le pronostic par rapport à ladialyse 1,3,4,5. Cependant, la pénurie de reins de donneurs limite la diffusion supplémentaire des greffes rénales et conduit à une utilisation croissante des greffons donnés après la mort circulatoire (DCD) ou prélevés auprès de donneurs à critères étendus (ECD)6,7,8.
Le stockage statique à froid (SCS) est actuellement la méthode standard pour la préservation des organes, mais une ischémie froide prolongée augmente le risque de retard de fonction des greffons (DGF) et provoque un rejet aigu et chronique, notamment dans les greffes DCD ouECD 9,10,11,12. Il est donc crucial de rechercher une méthode de préservation des organes pour minimiser les dommages causés par l’ischémie froide et améliorer le pronostic des greffons. La perfusion de machines normères (PNM) est une technique émergente de préservation des organes qui peut imiter des conditions physiologiques en faisant circuler la perfusée chauffée et oxygénée à travers l’organe 12,13,14,15. Cela peut également maintenir un état métabolique proche de la physiologie, permettant d’évaluer la viabilité des organes, d’atténuer les lésions ischémiques par le froid, et même de réparer les lésionsorganiques 16,17,18,19,20. Comparé au SCS, la NMP entraîne un pourcentage réduit de DGF et un meilleur pronostic des greffons dans les greffons DCD etECD 17,21,22.
Les reins porcins et les reins humains cliniques rejetés sont actuellement utilisés dans la recherche fondamentale sur laNMP 20,23,24. Néanmoins, il convient de noter que les modèles porcins font face à des limitations importantes, notamment des coûts élevés d’élevage, des exigences élevées en dosage de médicaments et une rareté de réactifs spécifiques àchaque espèce 25. De plus, l’utilisation d’organes humains abandonnés implique une disponibilité limitée et des processus d’examen éthique complexes. Ces contraintes restreignent collectivement leur application généralisée en recherche fondamentale. En revanche, les petits modèles animaux de rongeurs (en particulier ceux de rats), bien que sous-représentés actuellement dans la littérature, offrent des coûts d’exploitation nettement inférieurs et une abondance de réactifs disponibles dans le commerce. Ces avantages les positionnent comme des plateformes prometteuses pour faire avancer les étudesfondamentales 26,27,28. Sur cette base, nous avons développé et validé un modèle de NMP et de transplantation basé sur le rat dans ce manuscrit.
Cet article présente un protocole détaillé pour établir la PNM et la transplantation dans les reins de rats. Elle comprend la préparation du système de perfusion et de perfusion, ainsi qu’une description complète de la procédure chirurgicale pour les reins du donneur et du receveur. Ce modèle démontre le potentiel d’être un modèle animal idéal pour étudier la transplantation rénale, en particulier comme plateforme pour traiter et surveiller l’efficacité des médicamentsconcernés 19,29,30,31.
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Les protocoles animaliers ont été approuvés par le Comité de soins et d’utilisation des animaux du Centre des animaux de laboratoire de l’Université Sun Yat-sen (n° SYSU-IACUC-2023-000717). Tous les animaux de cette étude étaient des rats mâles de Sprague–Dawley âgés de 7 à 8 semaines (250–300 g), sans agents pathogènes spécifiques (FPS), et remplissant les exigences standard pour la sécurité des animaux de laboratoire (voir la liste d’exclusion des agents pathogènes dans le tableau supplémentaire S1). Ils étaient nourris avec un régime alimentaire standard et hébergés dans une salle sans agents pathogènes au Centre des animaux de laboratoire de l’université Sun Yat-sen.
Stérilisez tous les instruments chirurgicaux par autoclavage (121 °C, 30 min) avant les expériences. Utilisez exclusivement des consommables stériles à usage unique tout au long des procédures et respectez strictement les protocoles aseptiques lors de toutes les opérations.
1. Préparation du perfusé de base
2. Prélèvement rénal
REMARQUE : Utilisez 8-0 Des sutures chirurgicales pour toutes les ligatures.
3. Préparation du système NMP et de la perfusion


4. Greffe de rein de rat
REMARQUE : Utilisez 8-0 les points de suture pour toutes les ligatures et les points 11-0 pour l’anastomose du vaisseau rénal et de l’uretère. Utilisez les points de suture 3-0 pour réaliser l’anastomose de la peau et des muscles abdominaux.
5. Administration périopératoire et détection postopératoire
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Avec la méthode décrite, les reins isolés de rats peuvent rester viables pour la perfusion normotherme de machines ex vivo pendant au moins 3 heures. Pendant la PNM, la résistance à la perfusion des reins (Figure 3A, l’ensemble complet sous-jacent des figures 3 et 4 est disponible dans le Tableau Supplémentaire S6.) est maintenue de manière stable à 5,958 ± 1,106 mmHg/(mL/m...
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La NMP peut réduire la durée de l’ischémie du greffon et permettre l’évaluation et le traitement de la qualité du greffon ex vivo16,17,18,19,20,32,33. Cependant, il n’existe pas de norme uniforme pour la NMP du modèle de rats. Dans cet article, nous...
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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.
Ce travail a été financé par la National Natural Science Foundation of China (Programme général, subvention n° 82470778) ; la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (projet de la Fondation des sciences de la jeunesse, subvention n° 82201961) ; la Fondation des sciences naturelles de la province du Guangdong (Programme général, subvention n° 2024A1515011447) ; et le Laboratoire clé provincial du Guangdong en immunologie du don d’organes et de la transplantation (Grant n° 2023B1212060020) ; le laboratoire conjoint de regéniation et reconstruction des reins de l’Université Sun Yat-sen - ARM (Subvention n° SYSU-50000-20240428-0001).
Les auteurs tiennent à remercier le Laboratory Animal Center de l’Université Sun Yat-sen pour avoir fourni des animaux de laboratoire, des locaux et des instruments. Les figures 1 et 2 ont été préparées à l’aide de FigDraw ; Graphpad Prism proposait des services de graphisme de données, et Biossci (Hubei) Biotechnologies Company Limited réalisait le coupage par paraffine et la coloration pathologique.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Alcool (75 %) | MUSIYAN | JJ-75-1 | |
| Appareil de transfusion sanguine | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | YZDW-15-5 | |
| Albumine sérique bovine (BSA) | Aladdin Scientific Corp. | B265991-100g | |
| Filtre cellulaire (70 et mu ; m) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | 352350 | |
| Tube centrifugeuse (1,5 mL) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | MCT-150-C-1 | |
| Tube centrifugeuse (15 mL) | ExCell Bio | CS015-0001 | |
| Boule de coton | Henan PiaoAn Group Co., Ltd | Petite taille | |
| Coton-tige | Foshan Shunde Kangzheng Sanitary Material Co., Ltd | KZ3-12 | |
| Créatinine | Shanghai yuanye Bio-Technology Co., Ltd | S20198-100g | |
| Suture nylon à double aiguille circulaire (11-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | SYZ-11-0 | |
| Gamme électronique | SENSSUN | EHA17 | |
| Distributeur de liquides | Zhiyu Medical | YZ-00-0231 | |
| Gaze | ZITTAR | C11001-001 | |
| Bouillotte | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., Ltd | DK0032 | |
| Injection d’héparine sodique (12500 U, 2 mL) | Chengdu Hepatunn Pharmaceutical Co., Ltd | H51021209 | |
| Thermomètre infrarouge | Épicerie | DL333380 | |
| Seringue d’injection (1 mL) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 1ml | |
| Seringue d’injection (10 mL) & nbsp ; | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 10ml | |
| Seringue à injection (20 mL) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 20 ml | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | R510-22-10 | |
| i-STAT 1 ; Analyseur sanguin | Abbott | 04P75-03 (États-Unis) | |
| Cartouche i-STAT CG4+ | Abbott | 03P85-25 | |
| Cartouche i-STAT CHEM8+ | Abbott | 09P31-25 | |
| Tube d’extension liquide | Jiangxi Hongda Medical Equipment Group LTD | ZJ983 | |
| Micro-1 Oxygénateur à rats | Dongguan Kewei Medical Instrument Co-, Ltd | Micro-MO | |
| Micropompe | EDCAPTAIN | SYS-3011 | |
| Filtre à aiguille (0,22 & mu ; m) | Merck millipore | SLGPR33RB | |
| Solution de préservation des organes | Groupe pharmaceutique du fleuve Yangtsé | HCA II | |
| Oxygénateur | Owgels | OZ-3-02HWO | |
| Pénicilline-Streptomycine (10 000 U/mL) | Thermo Fisher Scientific Inc. | 15140122 | |
| Pompe péristaltique | Kamoer Fluid Tech (Shanghai) Co., Ltd. | LLS Plus V2 | |
| Tube de pompe péristaltique | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | LG-1-14 | |
| Boîte de Petri | BKMAM | BKM001 | |
| Capteur de pression | Edwards Lifesciences Corporation | JIBPT-A-01-EDW | |
| Récepteur de capteur de pression | Singularité médicale | CB-202309001 | |
| RPMI 1640 (1x, 500 mL) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | R10-040-CV | |
| Solution saline | PHARMACIE YXH | A1001346 | |
| Rats SD | Centre des animaux de laboratoire de l’Université Sun Yat-Sen | NA | |
| Rasoir | Beyotime | FS600 | |
| Suture nylon à aiguille à angle simple (3-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DJZ-3-0 | |
| Aiguille circulaire simple Suture en nylon (8-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DYZ-8-0 | |
| Machine d’anesthésie pour petits animaux | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| Machine de perfusion multi-organes pour petits animaux | Vie ; Perfusor ; Médical | PU-100 | Incluent une antenne métallique, un bain-marie, une pompe chauffante et un capteur de température |
| Kit de chirurgie pour petits animaux | Beyotime | FS500 | |
| Solution de bicarbonate de sodium (NaHCO3, 5 %) | Dongguan Puji Medical Technology Co., Ltd | H20064480 | |
| Fiche chirurgicale stérile | Technologie HengAo | SKR-BY-DD0001 | |
| Eau stérile | Biographie de Haiwang | H35021140 | |
| Cathéter intraveineux à poignée droite (24 G) | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | 20230816-1 | |
| Microscope d’intervention chirurgicale | Murzider | MSD203 | |
| Bande | Minnesota Mining and Manufacturing Co. Ltd | 1527C-0 | |
| Connecteur en T | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | WGST-10 | |
| Aiguille intraveineuse permanente de type Y (24 G) | JIANGXI FENGLIN | YZDW-7-5 | |
| Aiguille de cathéter intraveineuse permanente de type Y (26 G) | JIANGXI FENGLIN | YZDW-7-6 |
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