הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

שחזור מעגל הדם במודל השתלת לב של עכבר בטן

4.6K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/62007

⸱

3 ביוני 2021

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatric and Adolescent Medicine, University Hospital Erlangen, Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg, 2Department of Pediatric Surgery, Chengdu Women's and Children's Central Hospital, 3The Key Laboratory of Hainan Trauma and Disaster Rescue, The first affiliated Hospital of Hainan Medical University, 4Department of Infectious Diseases, West German Centre of Infectious Diseases, Universitätsmedizin Essen, University Duisburg-Essen, 5Department of Nephrology, Hannover Medical School

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

טכניקה חדשנית לשחזור מעגל הדם במודל הטרוטופי של השתלת לב עכבר בטן מודגמת.

תקציר

הטכניקה הכירורגית של השתלת לב בטן הטרוטופית בעכברים היא מודל סטנדרטי למחקר באימונולוגיה של השתלות. כאן, הטכניקה הוקמה לשחזור מעגל הדם שונה במודל השתלת לב בטן הטרוטופי מוצג. שיטה זו משתמשת vena cava נחותים intrathoracic (IIVC) במקום עורק הריאה של הלב התורם עבור anastomosis כדי הווריד הנבוב הנחות של המטופל. זה להקל ולשפר את שיעורי ההצלחה עבור השתלת לב הבטן בעכברים.

מבוא

הטכניקה הכירורגית של השתלת לב בטן הטרוטופית בעכברים מייצגת מודל סטנדרטי למחקר באימונולוגיה של השתלות1,2,3. עם זאת, זה מאוד מאתגר לבצע וזה מסבך הגבלה לשימוש הנרחב של מודל זה4,5.

בהשתלת לב עכבר מסורתית (THTx), העורקים התורמים ואבי העורקים הבטן של המטופל הם anastomosed בעוד עורק הריאה הוא anastomosed למקבל ורידים נחותים6,7,8.

בטכניקה זו של השתלת לב עכבר שונה, העורקים התורמים מווסתים לאבי העורקים הבטן של המטופל והתורם IIVC הוא anastomosed למקבל ורידיםנחותים (3,4,6) ( איור2 ואיור 3).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם להנחיות ההוראה 2010/63/EU של הפרלמנט האירופי בנושא הגנה על בעלי חיים המשמשים למטרות מדעיות (ועדת האתיקה אישרה, #G1071/09).

הערה: הכנה ראשונית, הרדמה, טיפול שלאחר הניתוח ועבודת ניטור זהים לביצוע בשיטות כירורגיות מסורתיות1,2,4. עכברי BALB/c שימשו כתורמי לב וכ-C57BL/6J כמקבלי השתלות. עכברים היו בני 8-12 שבועות, שקלו ~ 30 גרם בהשתלה ושוכנו בתנאים סטנדרטיים.

1. צעדי הכנה

  1. להרדמה, תן עכברים שאיפה isoflurane (2%) עד שהם נרדמים, ואחריו זריקות תוך-פיוריטונליות של קטמין (100 מ"ג/ק"ג) + קסילאזין (10 מ"ג/ק"ג) + אצפרומזין (2 מ"ג/ק"ג). עבור משכך כאבים לאחר הניתוח, להחיל Metamizol (200 מ"ג /ק"ג) p.o. ו Carprofen (5 מ"ג / קילוגרם) s.c..
    הערה: היישום של אנטיביוטיקה נמנע בכוונה כמו חומרים אלה עשויים להשפיע על תגובות אימונולוגיות.
  2. לניתוח, יש להשתמש בערכה של מכשירים מיקרוסקופיים הכוללים מיקרו-מספריים, מיקרו-מלקחיים, מחזיק מחט ומהדקים מיקרו-מיוסטטיים. עט אלקטרוכירורגי הוא גם הכרחי. בצע תפרים באמצעות סוגי ניילון 7/0er, 10/0er ו- 4/0er.
  3. מקם את העכבר בקופסה עבור שאיפת isoflurane (2%) למשך 40-60 שניות. לקבוע את עומק ההרדמה על ידי סחיטת הכף עם פינצטה. אם יש חוסר תגובה מוחלט לגירוי זה, עבור לשלב הבא.
  4. ברגע שהעכבר נרדם, לשקול את העכבר.
  5. יש למרוח הזרקה תוך-אישית של קטמין (100 מ"ג/ק"ג) + קסילאזין (10 מ"ג/ק"ג) + אצפרומזין (2 מ"ג/ק"ג) על העכבר המורדם.
  6. חותכים את פרוות הבטן ומניחים את העכבר על שולחן הניתוחים. בצע חיטוי באמצעות יודיד povidone במשך 3 פעמים, ולאחר מכן כראוי לעטוף את העכבר באמצעות מגבת כירורגית fenestrated.

2. נוהל ניתוח תורם

  1. השתמש במספריים כדי לחתוך את העור מהצוואר אל הבטן התחתונה, לקלף את השכבה המלאה של העור לקו האמצע של שני בית השחי.
  2. השתמש במספריים כדי לחתוך את שרירי דופן הבטן ולהזיז בעדינות את הקרביים שמאלה (מנקודת המבט של המפעיל). לעטוף את הקרביים עם גזה מלוחים imbibed לחשוף בבטחה את הווריד הווריד נחות.
  3. השתמש מזרק 1 מ"ל להזריק 0.4 מ"ל של פתרון הפרין (מכיל 500 U הפרין) לאט לתוך קאווה הווריד התחתון ולחכות 1 דקה לפני מושך את המחט.
  4. לשלוף את המחט ולהשתמש מיקרו מספריים לחתוך הן את הווריד הווריד נחות ואת העורקים הבטן כדי להאיץ exsanguination.
  5. השתמש במספריים כדי לפתוח את חלל החזה על ידי ביצוע חתך בצורת u; לחשוף לחלוטין את הלב, הריאות ואת כל כלי הדם בחזה.
    1. לחשוף את העורקים בבית החזה, לחתוך 1/2 של לומן, ולאחר מכן לחתוך את הווריד ריאתי כדי להקל על השקיה וניקוז.
    2. הכנס צינור השקיה לתוך הפתיחה של אב העורקים החזה, להזריק לפחות 2 מ"ל של 4 מעלות צלזיוס היסטידין קר-טריפטופן-ketoglutarate פתרון קרדיופלגיה (פתרון HTK Custodiol)9 עד זרימת ורידים ריאתי ברור לחלוטין הלב מפסיק לפעום לחלוטין.
  6. מוציאים את צינור ההשקיה ומנתקים את עצם החזה.
  7. השתמש מספריים מיקרו כדי להסיר את התימוס כדי להפשיט מעט את השומן סביב קשת אבי העורקים.
  8. השתמש במלקחיים ישרים ומעוגלים כדי לחשוף ולחשוף את תא המטען של pulmonalis העורקים (בצד ימין של קשת העורקים) עם תפר 10/0.
  9. השתמש מלקחיים מיקרו כדי להפריד את השומן ואת רקמת החיבור המצורפת IIVC, לחשוף ולשחרר את קאווה vena מעולה (בצד שמאל של קשת העורקים) עם תפר 7/0 ולהשתמש מספריים מיקרו לחתוך אותו מאחורי הקשירה.
  10. הפוך תפר 7/0 סביב הבסיס של הלב מתחת לקשת העורקים, IIVC, ושני auricles. ואז ligate ענפי עורק הריאה וכלי ריאות ורידיים.
  11. השתמש מספריים מיקרו כדי להעביר את קשת העורקים כמו distal ככל האפשר, כלי הריאה מתחת קשירה ו IIVC ליד הסרעפת. תוציא את הלב מהחזה.
  12. מניחים את הלב של התורם explanted לתוך 4 מעלות צלזיוס קר HTK פתרון cardioplegia ולשמור באופן זמני.

3. הליך הפעולה של הנמען

הערה: שלבי הפעולה הראשוניים דומים לאלה שהוצגו בעבר עבור עכבר התורם, כולל הרדמה וחיטוי.

  1. בצע את העור הבטן לחתוך באופן רוחבי, לכסות את איברי הבטן עם גזה רטובה באמצעות תמיסת מלח.
  2. השתמש מלקחיים מיקרו כדי לחשוף את הווריד הווריד נחות ואבי העורקים הבטן ולשחרר אותם מרקמת השומן שמסביב.
  3. השתמש מלקחיים מיקרו כדי ligate או electrocauterize כלי ענף בצד (לרוחב או מתחת לווריד / אב העורקים) מתחת לכלי הכליה.
  4. השתמש מלקחיים מוליך קליפ למקם שני מלחציים hemostatic מיקרו בחלק הבטן של וריד / aorta מגיע מימין עוזב יותר מ 1 ס"מ מרחק עבור שני aorta / וריד כדי להבטיח מקום לבניית anastomosis ביניהם.
  5. השתמש מספריים מיקרו לעשות חתך לתוך העורקים קצת יותר קרוב מהדק התחתון מאשר מהדק העליון. לחלופין, השתמש במחט 30 G כדי ליצור חור קטן ולפתוח אותו עם מספריים מיקרו.
  6. מקם את עכבר הנמען כך שאבי העורקים יפנה לאופרטור עם ה- vena cava בצד השני. לאחר מכן מניחים את הלב לתוך חלל הבטן ומכסים אותו עם כרית גזה רטובה קטנה.
  7. השתמש תפר 10/0 כדי להתאים ולתפור את העורקים התורם לאבי העורקים הנמען מתחיל caudally, לעשות קשר ולהמשיך עם תפר ריצה לחלק העליון של החתך (כ 4-5 תפרים). לאחר מכן, הופכים את הלב ימינה (מנקודת המבט של הנושא), מכסים אותו שוב וממשיכים את התפירה בצד שמאל עד להגעה לקצה הקאודל וקושרים אותו.
  8. השתמש בצינור השקיה כדי להזריק לפחות 0.5 מ"ל של 4 °C HTK פתרון לב-חזה כדי לשטוף IIVC של התורם.
  9. השתמש מיקרו ומספריים כדי לחתוך חור עגול על הבטן נחותה vena cava של המטופל, אשר צריך להיות באותו גודל של לומן IIVC התורמים. החתך צריך להיות ממוקם מעל פתח anastomotic אב העורקים. הפוך את חתך הוורידים לגדול יותר מהחתך בגור העורקים.
  10. השתמש תפר 10/0 כדי לתפור את IIVC התורם לנמען vena קאווה החל caudally. לקשור קשר ולבצע תפר ריצה עד החלק העליון של החתך הוא הגיע. השתמש חמישה תפרים ולהמשיך את התפר בצד שמאל. לבסוף, לקשור קשר בפינת הזנב, בזהירות להדק (להיזהר לא למשוך חזק מדי).
  11. מניחים את החלקים הקטנים של הספוג hemostatic סביב הווריד ואת anastomoses בגור העורקים.
  12. השתמש מלקחיים אפליקטור קליפ כדי להסיר תחילה את התחתון ולאחר מכן את המהדקים מיקרו hemostatic העליון ולשטוף את חלל הבטן עם 38.0 מעלות צלזיוס מחוסמת 0.9% נתרן כלורי.
  13. השתמש מלקחיים מיקרו לקחת את הספוג hemostatic.
  14. שימו לב לפעימות הלב המושתלות.
  15. השתמש מלקחיים כדי להחזיר את המעיים לתוך חלל הבטן ותפרים דו שכבתיים (שרירי הבטן ואחריו העור) כדי לסגור את פצע הבטן עם תפר 4/0.
  16. שים את העכברים לתוך תא תחנת עבודה בקרת חמצן וטמפרטורה (למשל, INVIVO2-400) כדי לספק סביבה חמה ועשירה בחמצן עבור העכברים המושתלים להתאושש, לחכות לעכברים להתעורר.
  17. למשככי כאבים לאחר הניתוח, יש לתת ישירות למטמיזול 200 מ"ג/ק"ג למערכת ההפעלה לאחר הניתוח. ארבע ו -16 שעות לאחר הניתוח לתת Metamizol 200 מ"ג / קילוגרם לכל os + Carprofen (5mg /kg) s.c. במעקב נוסף, תן Carprofen (5 מ"ג / קילוגרם) s.c לעכברים המושתלים כל 24 שעות במשך שלושה ימים רצופים לאחר הניתוח.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

כאן, טכניקה שונה של השתלת לב בטן הטרוטופית בעכברים שפותחה בעבר במעבדה שלנו הוכיחה שימושית במשך 16 השנים האחרונות מוצג. בעבר, דווח כי בסך הכל 40 מקרים של vena cava כדי vena cava (V-V הקבוצה) לעומת 40 מקרים של עורק הריאה המסורתי כדי vena cava (קבוצת P-V) הליך anastomosis4 (טבלה 1)anastomosis כלי לקח 20.8±1.3 דקות בקבוצת V-V, שהיה קצר משמעותית מקבוצת P-V (27.5±1.3 דקות, עמ'<0.01). זמן האיסכמיה החם, זמן הפעולה הכולל של המטופל וזמן החזרה על הלב לאחר הניתוח, שהיו 25.5±1.2 דק...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

הטכניקה הכירורגית של השתלת לב בטן הטרוטופית בעכברים היא מאתגרת מאוד וזה מסבך הגבלה לשימוש הנרחב במודל זה.

אחד החסרונות של הטכניקה הקונבנציונלית הוא האורך המגביל של עורק הריאה של התורם. אורכו בדרך כלל כ-2 מ"מ, ואילו אורך ה-IIVC של הלב התורם המשמש במודל שלנו הוא בדרך כלל כ-1 ס"מ(איור 2). משמעות הדבר היא כי במודל שונה, anastomosis IIVC מציע מראה ברור יותר של situs המבצע המאפשר ניתוח משופר של anastomoses ומניעת התפתחות לא רצויה של תפרים קפדניים מדי או אפילו נגעים מזיק...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תודות

אנו מודים לד"ר יון שו על עזרתה כשחקנית קול, ד"ר ים ג'יאנחואה פנג על עזרתה בעריכת וידאו וד"ר אניקה קוקהאן על הערותיה ותמיכתה. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי קרן המחקר הגרמנית (DFG) לקידום שיתופי פעולה בינלאומיים (HO2581/4-1 ל- AH), והקרן הלאומית למדע של סין (NSFC; #81760291 ל- FJ).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
30G-מחטיםבראון456300
acepromazineCP PharmaTranquisol P
BALB/c AnNCrl עכבריםצ'ארלס ריבר. גרמניהללא מספר
משחת עיניים BepanthenHaus-ApothekePZN 01578675
Bonn Micro ForcepsFST11083-07
קופסה לבידוד ומכשיר אספקת חמצןRUSKINNINVIV
C57BL/6J  עכבריםנהר צ'ארלס. גרמניהללא מספר
קרפרופןZoetisRimadyl 50 מ"ג/מ"ל
קטטר-FEP 26GTERUMOSurflo-W
קליפ מוליך מלקחיים בסגנוןFST18057-14
מלקחיים מעוקליםWPI14114-G
custodiol/HTKDr. Franz Kö hler Chemieללא מספר
Cutasept חיטוי עורVWRBODL980365
עט אלקטרו-כירורגיBovieCHANGE-A-TIP
רפידות גזה, צמר גפןLohmann-Rauscher13353
מחצלת חימוםTHERMO MAT PRO 30WHTP-30
ספוג המוסטטיCuraSponJ1276A
תמיסת הפריןHaus-ApothekePZN 03029820
קופסת קרחPETZאין מספר קטלוגי זמין
מכשיר הרדמה אינהלציהGROPPLERBKGM 0616
מכשיר בידוד ואספקת חמצןRUSKINNINVIV
isofluraneCP PharmaIsofluran CP 1 מ"ל/מ"ל
קטמיןZoetisללא מספר
metamizoleWDTללא מספר
מספריים מיקרוFST15000-00,15000-10
מיקרו Serrefine ( מהדק ) זוויתי / 16 מ"מFST18055-06
מיקרוסקופLeicaLEICAMZ6
מיקרוסקופ אורSCHOTTKL2500LED
מלח תמיסה (NaCl 0.9%)Haus-Apothekeמספריים 06178437
Peha Instruments991083/4
צלחת פטרי קטנהSarstedt833900
מלקחיים ישריםWPI14113-G
סרט כירורגיBSN4120
מלקחיים לקשירת תפרים - 10 ס"מFST18025-10
תפרים(10-0)תפרים של MedtronicN2540
4-0)תפרים ETHILONV4940H
(7-0)ETHILON1647H
(0.3 מ"ל)BD324826
(1 מ"ל)BD320801
קסילזיןבאייררומפון
קטלוגיקטלוגיקטלוגיקטלוגיקטלוגי(מזרק מזרק

מקורות

  1. Corry, R., Winn, H., Russell, P. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
  2. Habertheuer, A., et al. Donor tissue-specific exosome profiling enables noninvasive monitoring of acute rejection in mouse allogeneic heart transplantation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (6), 2479-2489 (2018).
  3. Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26, 223-228 (2013).
  4. Wu, K., et al. Novel technique for blood circuit reconstruction in mouse heart transplantation model. Microsurgery. 26, 594-598 (2006).
  5. Alamran, F. G., Shahkolahi, M. M. Total arterial anastomosis heterotopic heart transplantation model. Transplantation Proceedings. 45, 625-629 (2013).
  6. Melanie, L., et al. Potential of Heterotopic Cardiac Transplantation in Mice as a Model for Elucidating Mechanisms of Graft Rejection. Cardiac Transplantation. Moffatt-Bruce, S. D., et al. , IntechOpen (2012).
  7. Westhofen, S., et al. The heterotopic heart transplantation in mice as a small animal model to study mechanical unloading - Establishment of the procedure, perioperative management and postoperative scoring. PLoS One. 14 (4), 0214513(2019).
  8. Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion. Journal of Visualized Experiments. (88), e51423(2014).
  9. Mokbel, M., et al. Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate Solution for Donor Heart Preservation Is Safe for Transplantation. Annals of Thoracic Surgery. 109 (3), 763-770 (2020).
  10. Song, S., et al. Modified Suture Technique in a Mouse Heart Transplant Model. Asian Journal of Surgery. 34 (2), 86-91 (2011).
  11. Martins, P. N. Assessment of graft function in rodent models of heart transplantation. Microsurgery. 28 (7), 565-570 (2008).
  12. Wu, K., et al. cold storage using a new histidine-tryptophan-ketoglutarate-based preservation solution in isogeneic cardiac mouse grafts. European Heart Journal. 32 (4), 509-516 (2011).
  13. Türk, T. R., et al. Reduction of chronic graft injury with a new HTK-based preservation solution in a murine heart transplantation model. Cryobiology. 64 (3), 273-278 (2012).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

השתלת לב בבטןהשתלה הטרוטופיתוריד נבוב תחתוןאנסטומוזה וסקולריתאימונולוגיה של השתלהאאורטה של תורםאיסכמיה חמהחזרה לפעימות של השתל
שחזור מעגל הדם במודל השתלת לב של עכבר בטן
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.