פרוטוקול זה מתאר את ההזרמה במכונה נורתורמית אקס ויבו לכליית עכברוש להשתלה מאוחרת בעכבר המקבל.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
פרוטוקול זה מתאר את ההזרמה במכונה נורתורמית אקס ויבו לכליית עכברוש להשתלה מאוחרת בעכבר המקבל.
טכניקת הפרפוזיה המכונה הנורותרמית (NMP) היא טכנולוגיית שימור מבטיחה המספקת פלטפורמת הערכה והתערבות של איברים מחוץ לחי (ex-vivo ). בשל הזמינות המוגבלת של איברים שנזרקו קלינית והעלות הגבוהה של מודלים גדולים של בעלי חיים, מודל ה-NMP של בעלי חיים קטנים נחשב לאלטרנטיבה מבטיחה למחקר. כאן קבענו NMP סטנדרטי ופרוטוקול השתלות לכליות חולדות, המספק מדריך שלב אחר שלב לרכישת כליות, שימור NMP והשתלה. פרטי ופרמטרים של NMP נרשמו. כל מקבלי העכברים שרדו בהצלחה עם הליך כירורגי זה וטכניקת NMP, ותפקוד השתל הכלייתי נשאר תקין לאחר ההשתלה. שיעור ההישרדות וההיסטולוגיה של השתל ב-NMP לא הראו הבדל משמעותי מזה של אחסון קר סטטי (SCS) ביום השביעי לאחר הניתוח. אסטרטגיית NMP חדשנית זו במודלים של בעלי חיים קטנים עשויה להועיל למחקרים בסיסיים הקשורים לשימור, הערכה והתערבות של איברים בעתיד. יתרה מזאת, מודל זה מציע פלטפורמה חסכונית וניתנת להרחבה לבדיקות פרה-קליניות של טיפולים, טכניקות הדמיה והתערבויות הקשורות לפרפוזיה.
מחלת כליות בשלב סופי (ESKD) היא נטל הולך וגדל במהירות על מערכות הבריאות והבריאות ברחבי העולם 1,2,3. למרות שדיאליזה היא הטיפול הדומיננטי ל-ESKD ברוב המדינות, השתלת כליה נשארת הטיפול הסטנדרטי הזהב, מספקת איכות חיים טובה יותר ומשפרת הישרדות ותחזית בהשוואה לדיאליזה 1,3,4,5. עם זאת, המחסור בכליות תורמות מגביל את ההפצה הנוספת של השתלות כליה ומוביל לעלייה בשימוש בשתלים שנתרמו לאחר מוות במחזור הדם (DCD) או שנלקחו מתורמים מורחבים (ECD)6,7,8.
אחסון קר סטטי (SCS) הוא כיום השיטה הסטנדרטית לשימור איברים, אך איסכמיה קרה ממושכת מגבירה את הסיכון לעיכוב בתפקוד השתל (DGF) ומעוררת דחייה חריפה וכרונית, במיוחד בשתלי DCD או ECD 9,10,11,12. לכן, חיפוש שיטת שימור איברים למזעור נזקי איסכמיה מצוננת ושיפור פרוגנוזה של השתל הוא קריטי. פרפוזיה מכונה נורמתרמית (NMP) היא טכניקה מתפתחת לשימור איברים שיכולה לחקות תנאים פיזיולוגיים על ידי סיבוב הפרפוזאט המחומם והחמצן דרך האיבר 12,13,14,15. זה גם יכול לשמור על מצב מטבולי כמעט פיזיולוגי, מה שמאפשר להעריך את חיוניות האיברים, להקל על פגיעות איסכמיות מקור, ואפילו לתקן נזק לאיברים 16,17,18,19,20. בהשוואה ל-SCS, NMP מוביל לאחוז נמוך יותר של DGF ולפרוגנוזה טובה יותר של השתל הן ב-DCD והן ב-ECD 17,21,22.
כליות החזיר והכליות הקליניות שנזרקו בבני אדם משמשות כיום במחקר בסיסי של NMP 20,23,24. עם זאת, יש לציין שמודלים של חזיר מתמודדים עם מגבלות משמעותיות, כולל עלויות גידול גבוהות, דרישות מינון תרופות גבוהות ומחסור בתגובות ספציפיות למין25. יתרה מזאת, השימוש באיברים אנושיים שהושלכו כרוך בזמינות מוגבלת ותהליכי סקירה אתית מורכבים. מגבלות אלו מגבילות יחד את יישומם הנרחב במחקר בסיסי. לעומת זאת, מודלים של בעלי חיים קטנים למכרסמים (במיוחד מודלים של חולדות), אף שהם מיוצגים כיום בחסר בספרות, מציעים עלויות תפעול נמוכות בהרבה ותגובות מסחריות בשפע. יתרונות אלו מציבים אותם כפלטפורמות מבטיחות לקידום לימודי יסוד 26,27,28. בהתבסס על הנימוק הזה, פיתחנו ואימתנו מודל NMP והשתלות מבוסס עכברים במאמר זה.
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט לקביעת NMP והשתלה בכליות חולדות. הוא כולל הכנת הפרפוזאט ומערכת הפרפוזיה, ותיאור מקיף של ההליך הכירורגי הן לתורם והן לכליות המקבל. מודל זה מדגים את הפוטנציאל להיות מודל אידיאלי לבעלי חיים לחקר השתלות כליות, במיוחד כפלטפורמה לעיבוד ומעקב אחר יעילות התרופות הרלוונטיות 19,29,30,31.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקולי בעלי חיים אושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים של מרכז בעלי החיים המעבדה של אוניברסיטת סון יאט-סן (מס' SYSU-IACUC-2023-000717). כל בעלי החיים במחקר זה היו זכרים של חולדות ספרג–דולי בגילאי 7–8 שבועות (250–300 גרם), ללא פתוגנים ספציפיים (SPF), ועמדו בדרישות הסטנדרטיות לבטיחות בעלי חיים במעבדה (ראו רשימת החרגת הפתוגנים בטבלה המשלימים S1). הם קיבלו תזונה סטנדרטית ואוחסנו בחדר נטול פתוגנים במרכז בעלי החיים המעבדה של אוניברסיטת סון יאט-סן.
חטא את כל כלי הניתוח באמצעות אוטוקלבינג (121 מעלות צלזיוס, 30 דקות) לפני הניסויים. השתמש אך ורק במוצרי צריכה סטריליים חד-פעמיים לאורך כל ההליכים והקפיד על פרוטוקולים אספטיים בכל הניתוחים.
1. הכנת פרפוזאט בסיסי
2. רכישת כליות
הערה: השתמש ב-8-0 תפרים כירורגיים לכל הקשירות.
3. הכנת מערכת NMP ופרפוזיה


4. השתלת כליה בעכברים
הערה: השתמש ב-8-0 תפרים לכל הקשרים ותפרים 11-0 לביצוע אנסטומוזה של כלי הכליה והשופכן. השתמשו בתפרים 3-0 לביצוע אנסטומוזה של עור ושריר הבטן.
5. מתן סביב הניתוח וגילוי לאחר הניתוח
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בשיטה שתוארה, כליות עכברוש מבודדות יכולות להישאר חיוניות לפרפוזיה נורמית במכונה ex vivo למשך לפחות 3 שעות. במהלך ה-NMP, עמידות הפרפוזיה של הכליות (איור 3A, מערך הנתונים המלא של איור 3 ואיור 4 זמין בטבלה המשליפה S6) נשמרת יציבה ב-5.958 ± 1.106 מ"מ כספית/(מ"ל/דקה), מה שמדגים את יציבות מערכת הפרפוזיה הקיימת שלנו. הכליות ייצרו שתן באופן תקין במהלך תקופת הפרפוזיה (
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
NMP יכול לקצר את משך האיסכמיה של השתל ולאפשר הערכה וטיפול באיכות השתל מחוץ לחי 16,17,18,19,20,32,33. עם זאת, אין תקן אחיד ל-NMP של מודל העכברוש. במאמר זה פיתחנו מודל בעלי חיים ל-NMP ולהשתלה בכליית העכברוש, שיכול לשמש ככלי חשוב לחקר תפקיד ה-NMP בתחום...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
עבודה זו נתמכה במימון הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (תוכנית כללית, מענק מס' 82470778); הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (פרויקט קרן מדעי הנוער, מענק מס' 82201961); קרן המדע הטבעי של מחוז גואנגדונג (תוכנית כללית, מענק מס' 2024A1515011447); והמעבדה המרכזית של מחוז גואנגדונג לאימונולוגיה של תרומת איברים והשתלות (מענק מס' 2023B1212060020); מעבדת המשותפים לשיקום ושיקום הכליות של אוניברסיטת סאן יאט-סן - ARM (מענק מס' SYSU-50000-20240428-0001).
המחברים רוצים להודות למרכז בעלי החיים למעבדה של אוניברסיטת סון יאט-סן על מתן בעלי חיים למעבדה, מתקנים ומכשירי מכשור. איור 1 ואיור 2 הוכנו באמצעות FigDraw; Graphpad Prism סיפקה שירותי גרף נתונים, וחברת Biossci (Hubei) Biotechnologies Company Limited ביצעה חתך פרפין וצביעה פתולוגית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| אלכוהול (75%) | מוסיאן | JJ-75-1 | |
| מכשיר עירוי דם | פושאן יוז'אן טק בע"מ | YZDW-15-5 | |
| אלבומין סרום בקר (BSA) | אלאדין סיינטיפיק קורפ. | B265991-100 גרם | |
| מסננת תאים (70 ו-mu; m) | קורנינג לייף סיינס (ווג'יאנג) בע"מ | 352350 | |
| צינור צנטריפוגה (1.5 מ"ל) | קורנינג לייף סיינס (ווג'יאנג) בע"מ | MCT-150-C-1 | |
| צינור צנטריפוגה (15 מ"ל) | ביוגרפיה של ExCell | CS015-0001 | |
| כדור כותנה | קבוצת פיאואן הנאן בע"מ | גודל קטן | |
| מטלית כותנה | פושאן שונדה קאנגג'נג חומר סניטרי בע"מ | KZ3-12 | |
| קריאטינין | שנגחאי יואניה ביוטכנולוגיה בע"מ | S20198-100g | |
| תפר ניילון עם מחט כפולה (11-0) | נינגבו מדיקל נידל בע"מ | SYZ-11-0 | |
| סולם אלקטרוני | SENSSUN | EHA17 | |
| מפזר נוזלים | ג'יו רפואה | YZ-00-0231 | |
| גזה | זיטאר | C11001-001 | |
| כרית חימום | גואנגג'ואו דווי ביולוגי טכנולוגיה בע"מ | DK0032 | |
| הזרקת נתרן להפארין (12500 U, 2 מ"ל) | צ'נגדו הפאטון פארמה בע"מ | H51021209 | |
| מדחום אינפרא-אדום | דלי | DL333380 | |
| מזרק הזרקה (1 מ"ל) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 1ml | |
| מזרק הזרקה (10 מ"ל) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 10ml | |
| מזרק הזרקה (20 מ"ל) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 20ml | |
| איזופלוראן | RWD Life Science Co., LTD | R510-22-10 | |
| i-STAT 1 מנתח דם | אבוט | 04P75-03 (ארה"ב) | |
| מחסנית i-STAT CG4+ | אבוט | 03P85-25 | |
| מחסנית i-STAT CHEM8+ | אבוט | 09P31-25 | |
| צינור הארכה נוזלי | קבוצת ציוד רפואי ג'יאנגשי הונגדה בע"מ | ZJ983 | |
| חמצן עכברים Micro-1 | דונגגואן קווי מדיקל אינסטרומנט בע"מ | מיקרו-MO | |
| מיקרופאמפ | EDCAPTAIN | SYS-3011 | |
| פילטר מחט (0.22 & mu; m) | מרק מיליפור | SLGPR33RB | |
| פתרון לשימור איברים | קבוצת התרופות של נהר היאנגצה | HCA II | |
| אוקסיגנטור | אוגלס | OZ-3-02HWO | |
| פניצילין-סטרפטומיצין (10,000 U/mL) | תרמו פישר סיינטיפיק בע"מ. | 15140122 | |
| משאבה פריסטלטית | חברת Kamoer Fluid Tech (שנחאי) בע"מ. | LLS Plus V2 | |
| צינור משאבה פריסטלטי | פושאן יוז'אן טק בע"מ | LG-1-14 | |
| צלחת פטרי | BKMAM | BKM001 | |
| חיישן לחץ | תאגיד אדוארדס לייףסיינס | JIBPT-A-01-EDW | |
| מקלט חיישן לחץ | סינגולריות רפואית | CB-202309001 | |
| RPMI 1640 (1x, 500 מ"ל) | קורנינג לייף סיינס (ווג'יאנג) בע"מ | R10-040-CV | |
| סליין | בית המרקחת YXH | A1001346 | |
| חולדות SD | מרכז בעלי החיים המעבדתיים של אוניברסיטת סון יאט-סן | NA | |
| מכונת גילוח | ביוטיים | FS600 | |
| תפר ניילון בזווית אחת (3-0) | נינגבו מדיקל נידל בע"מ | DJZ-3-0 | |
| תפר ניילון עגול יחיד (8-0) | נינגבו מדיקל נידל בע"מ | DYZ-8-0 | |
| מכונת הרדמה לבעלי חיים קטנים | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| מכונת פרפוזיה רב-איברית לבעלי חיים קטנים | Life Perfusor רפואה | PU-100 | כולל צלחת מתכת, אמבט מים, משאבת חימום וחיישן טמפרטורה |
| ערכת ניתוחים לבעלי חיים קטנים | ביוטיים | FS500 | |
| תמיסת נתרן ביקרבונט (NaHCO<תת->3, 5%) | דונגגואן פוג'י Medical Technology Co., Ltd | H20064480 | |
| דף ניתוח סטרילי | טכנולוגיית HengAo | SKR-BY-DD0001 | |
| מים סטריליים | ביוגרפיה של הייוואנג | H35021140 | |
| קטטר עירוי עם ידית ישרה (24 G) | פושאן יוז'אן טק בע"מ | 20230816-1 | |
| מיקרוסקופ ניתוחי | מורזידר | MSD203 | |
| קלטת | Minnesota Mining and Manufacturing Co,. בע"מ | 1527C-0 | |
| מחבר טי | פושאן יוז'אן טק בע"מ | WGST-10 | |
| מחט קטטר פנימית מסוג Y (24 G) | ג'יאנגשי פנגלין | YZDW-7-5 | |
| מחט קטטר פנימית מסוג Y (26 G) | ג'יאנגשי פנגלין | YZDW-7-6 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.