מטרת הפרוטוקול המוצג היא לשתף ניסיון כירורגי אופטימלי להקמת מודל השתלת כבד חולדה ללא עורק, תוך התמקדות בשיפורים טכניים שמבטיחים הישרדות ארוכת טווח של בעלי חיים מעבר ל-100 ימים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מטרת הפרוטוקול המוצג היא לשתף ניסיון כירורגי אופטימלי להקמת מודל השתלת כבד חולדה ללא עורק, תוך התמקדות בשיפורים טכניים שמבטיחים הישרדות ארוכת טווח של בעלי חיים מעבר ל-100 ימים.
בהשתלות כבד ניסיוניות, מודל העכברוש הוא התקן הזהב לחקר אימונולוגיה של השתלות ותהליכים מטבוליים; עם זאת, שחזור עורק הכבד העדין במיוחד (~0.5 מ"מ) מהווה אתגר טכני משמעותי. כדי לעקוף זאת, נעשה שימוש נרחב במודל השתלת כבד חולדה (NArLT) הפשוט. למרבה הצער, סיבוכים חמורים במרה — כגון דליפת מרה וכולנגיטיס איסכמית — הנובעים מחוסר עורקים מגבילים לעיתים קרובות את הישרדות המקבלים. מכשול זה מגביל משמעותית את המחקר בנושאים מרכזיים, כולל תאימות חיסונית ארוכת טווח של שתל מארח ודחייה כרונית. כאן אנו מציגים פרוטוקול אופטימלי למודל NArLT המשלב שיפורים טכניים קריטיים להתגבר בהצלחה על פגיעות מרה איסכמיות אלו. שיפורים מרכזיים כוללים שלב אנהפטי מקוצר משמעותית, טכניקת ניתוח מרה ללא מגע, שטיפה יסודית של דרכי המרה ושיטת סטנט פנימית מיטבית. לאחר יישום ההליך המשופר הזה, שיעור ההישרדות של המקבל עלה על 94% במהלך תקופת התצפית בת 100 הימים. בסופו של דבר, פרוטוקול אופטימלי זה מספק פלטפורמה חזקה וניתנת לשחזור גבוה לחקר המנגנונים שמאחורי סבילות להשתלה לטווח ארוך, ובכך תומך בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות ברפואת השתלות.
מודל השתלת כבד חולדה משמש כפלטפורמה הניסויית הנפוצה ביותר למחקר השתלות בסיסי. עם זאת, היישום הרחב יותר שלו לעיתים קרובות מוגבל על ידי עקומת למידה תלולה ידועה לשמצה, שיכולה לעכב משמעותית את התקדמות המחקרים הניסיוניים במורד הזרם 1,2. יתרה מזאת, מודלים קונבנציונליים להשתלת כבד חולדה סובלים לעיתים קרובות מהצלחה ניתוחית לא אופטימלית ושיעורי הישרדות נמוכים לטווח הארוך. על ידי ייעול קריטי של ההליכים הכירורגיים, שיפור מדויק בפרטי הניתוח, וביצוע שחזורים וסקולריים ומרה תחת הדמיה ישירה, עקומת הלמידה הקשורה למודל מיקרוכירורגי מורכב זה יכולה להיות מקוצרת משמעותית 3,4. השתלת כבד נותרה הטיפול המרפא היחיד למחלת כבד בשלב סופי, מה שהופך את הקמת מודלים להשתלות כבד בעכברים למשמעותית מאוד למחקר המדעי 5,6.
מודל השתלת כבד עכברוש לא עורקי (NArLT) מציע יתרונות משמעותיים בניתוחים ניסיוניים: הוא עוקף את האתגר הכבד של אנסטומוזה עורקית מיקרווסקולרית, מקצר את זמן הניתוח הכולל ומקצר את משך ההרדמה עבור העכברים. למרות המחסור באספקת דם עורקי, התגובה המרה שנוצרת במודל זה מציעה נקודת מבט ייחודית לחקירת פגיעות מרה איסכמיות. עם זאת, מודלים קונבנציונליים של NArLT קשורים לשיעור גבוה של סיבוכי מרה לאחר ניתוח של עד 30%7, מה שפוגע קשות בהישרדות ארוכת טווח. במודל הקלאסי המסורתי של השתלת כבד עכברוש, שיעור ההישרדות לטווח הארוך של המקבל הוא פחות מ-70%–85%8. כדי להתמודד עם זה, מחקר זה מציג פרוטוקול אופטימלי המשתמש בסטנט מרה רך מטופל בהפארין. באמצעות טכניקת ניתוח מרה ללא מגע, כדי למקסם את שימור רשת המיקרווסקולרית הפריבלירית, לצד שטיפת מרה יסודית באמצעות פרפוזיה קרה, גישה זו שואפת להפחית באופן יסודי סיבוכי מרה באמצעות תמיכה פיזיתוהגנה איסכמית, ובסופו של דבר לספק פלטפורמה יציבה וחזקה למעקב אימונולוגי ארוך טווח.
לכן, מקסום שיעורי ההצלחה הפרוצדורליים והארכת הישרדות המקבל הם המטרות העיקריות של כל חדשנות טכנית בהשתלת כבד חולדות. השגת מטרות אלו היא תנאי קריטי להבטחת התקדמות מהירה ובלתי מופרעת של מחקר ניסויי במורד הזרם10.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים והניתוחים בבעלי חיים במחקר זה אושרו על ידי ועדת האתיקה הניסיונית של בעלי החיים של אוניברסיטת צ'ינגדאו (מס' 20260301SD5020260401065). עשו כל מאמצים למזער סבל בעלי חיים.
1. הכנה לפני הניתוח

איור 1. כלי ניתוח המשמשים בתהליך ההשתלה. (א) קערת כליות מפלדת אל-חלד. (ב) מחזיקי מחטים מיקרו. (ג) מיקרו-מספריים. (D) מיקרו-מלקחיים (ישרים ומעוקלים). (ה) קליפים מיקרווסקולריים וקלאמפים קטנים בסגנון יתוש בולדוג. (F) מחזיק מחט סטנדרטי. (ז) מלקחיים המוסטטיים ישרים (מלקחי יתושים). (ח) מהדק כלי דם. (I) מספריים כירורגיים סטנדרטיים. (י) גומייה (עשויה משרוול כפפה ניתוחית סטרילית). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 2. אזיקים ניתוחיים מותאמים אישית, סטנט מרה, וחתכים מתוכננים בבטן. (א) הכנת אזיקים וסקולריים ועמוד מרה יחד עם סרגל מילימטר. משמאל לימין: מעטפת קטטר אפידורלית 6F המשמש לשרוול הווריד הנבוב התחתון (IHIVC) של ה-infhepatic, מעטפת 5F המשמשת לשרוול הווריד הפורטלי (PV), וסטנט מרה בקוטר 5–7 מ"מ שנחתך מקטטר תוך-ורידי 22G. (ב) חתך צלב מסומן על בטן העכבר התורם כדי למקסם את החשיפה הכירורגית. (ג) חתך לפרוטומיה אמצעית סטנדרטי המסומן על בטן העכברוש המקבל. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
2. ניתוח תורם

איור 3. שלבים כירורגיים מרכזיים במהלך תנועת כבד תורם והפרפוזיה במקום. (א) חשיפה וקשירת וריד הפרניקה התחתון השמאלי. (ב) בידוד וחלוקה של ענפי התקשורת בהפטו-וושטי. (ג) ניתוח של IHIVC, המדגים קשירת ורידי האדרנל הימני ושל הכליה הימנית. (ד) הכנסת סטנט המרה המותאם אישית לתעלה המרה המשותפת (CBD) באמצעות טכניקת "ללא מגע" לשימור רקמת החיבור הפריבילרית. (ה) קנולציה של האאורטה הבטנית להתחלת פרפוזיה במקום. (ו) כבד תורם עם פיוו מלא עם מראה חיוור אחיד, מה שמעיד על שטיפת דם מוצלחת. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
3. הכנת שתל אקס-ויבו
הערה: יש לבצע את כל הכנת השתל מחוץ לחי על הקרח (איור 4A). שמרו על השתל בתמיסת UW בטמפרטורה של 4°C ±-2°C ועקוב אחרי הטמפרטורה באופן תקופתי כדי להבטיח שמירה מספקת על הקור.

איור 4. הכנה אקס-ויבו של שתל כבד מתורם. (א) שתל הכבד שנקטף הונח בצלחת פטרי סטרילית המכילה תמיסת שימור קרירה של UW, מונחת על קרח מרוסק לשמירה על היפותרמיה. (ב) אזיקת ה-PV של התורם באמצעות הפיכה מעל אזיק מותאם אישית וקיבוע עם קשורה היקפית. (ג) הכנה מושלמת לשרוול ל-PV ו-IHIVC, עם סטנט המרה במקומו. (ד) הכנת ה-IVC העל-כבד (SHIVC) עם תפרים שהונחו בשתי הפינות הצידיות כדי להקל על אנסטומוזה נוספת. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
4. ניתוח המקבל

איור 5. שלבים כירורגיים מרכזיים במהלך המוביליזציה של הכבד וההפאטקטומיה. (א) זיהוי וקשירה של ה-CBD של המקבל סמוך לפיצול ההילר. (ב) חשיפה והקפצה צולבת של ה-SHIVC. רצועת גומייה מונחת מאחורי ה-SHIVC כדי לספק אחיזה ולשפר את הוויזואליזציה במהלך ההידוק. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 6. שלבים כירורגיים מרכזיים לשחזור כלי הדם במהלך השתלת שתל כבד. שחזור ה-SHIVC: (א) יישור באמצעות תפרי פינות, (ב) תפר רציף בקיר האחורי, ו-(ג) השלמת התפרים הקדמיים. שחזור PV באמצעות טכניקת השרוול: (D) אחיזה בשלוש נקודות, (E) הכנסת PV תורם עם אזיק, ו-(F) קשירה שמחזקת את השרוול. שחזור IHIVC באמצעות אותה טכניקת שרוול: (G) חשיפה, (H) הכנסה, ו-(I) קשירה. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.

איור 7. אימות תפקוד השתל, שחזור המרה וההחלמה לאחר הניתוח. (א) הערכת תפקוד השתל המוקדם לאחר רפוזיה, עם פליטת מרה נראית לעין מסטנט המרה של התורם. שחזורי PV ו-IHIVC נראים לעין. (ב) שחזור מרה מושלם עם החדרה וקיבוע של סטנט המרה של התורם לתוך ה-CBD של המקבל. (ג) עכברוש מקבל ייצוגי שמראה החלמה מלאה לאחר הניתוח עם יציבה תקינה ופעילות ספונטנית. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כדי להבטיח איכות ניתוחית עקבית ויכולת שחזור במודלים של NArLT, כל ההליכים בוצעו על ידי אותו מיקרומנתח מנוסה. בסך הכל בוצעו 50 השתלות כבד לעכברים במהלך תקופת המחקר. משך הניתוח הממוצע היה כדלקמן: ניתוח תורם היה ממוצע של 25.3 ± 2.6 דקות, הכנת השתל מחוץ לחי בממוצע 13.1 ± 2.1 דקות, ניתוח מקבל בממוצע 43.0 ± 1.6 דקות, והשלב האנהפטי היה ממוצע של 15.7 ± 1.2 דקות.
נמענים שעברו את הליך NArLT האופטימלי הציגו שיעור הישרדות של 94% (47/50) במהלך תקופת תצפית של 100 ימים, כאשר ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודל NArLT הוא אבן יסוד למחקר השתלות ניסיוני בשל הימנעות מאנסטומוזה עורקית מיקרווסקולריתמורכבת 11. עם זאת, שיטות NArLT קונבנציונליות סובלות היסטורית משיעורים גבוהים של סיבוכי מרה — עד 30% — שמגבילים קשות את ההישרדות לטווח ארוך ומקשים על מחקרים אימונולוגיים כרוניים2. המשמעות של השיטה המוצעת טמונה ביכולתה לעקוף פגיעות מרה איסכמיות אלו. במחקר זה, שיעור ההישרדות ל-100 ימים הגיע ל-94%, גבוה יותר משיעורי ההישרדות לטווח קצר שדווחו
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין ניגוד עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס' 82370666), תוכנית המו"פ המרכזית של מחוז שאנדונג, סין (מס' 2025KJHZ016) ופרויקט טכנולוגיית הבריאות של מחוז פוג'יאן (מס' 2023CXA014).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 4-0 תפר נספג | אתיקון | W9109H | משמש לסגירת שכבת השרירים הפציאלית (linea alba) |
| 4-0 תפר משי | אתיקון | VCP304H | משמש לסגירת עור |
| 7-0 או 8-0 תפר / עניבת משי | אתיקון | Z1711E | משמש לקשירת כלי דם (למשל, וריד פרני שמאלי) |
| קטטר תוך-ורידי 22G | ב. בראון | 4252098B | קיצוץ ל-5– 7 מ"מ עם קצוות משופעים להכנת סטנט מרה |
| מחט וריד קרקפת 23G | חברת תעשיית הרפואה של שאנדונג צ'ינקאי בע"מ. | MDLSSVS | משמש להחדרה לאאורטה הבטנית לצורך פרפוזיה בכבד |
| בופרנורפין | מכון טיאנג'ין למחקר תרופות, חברת התרופות בע"מ. | H12020275 | ניתנה כמשכך כאבים תת-עוריים לאחר ניתוח |
| מטלית כותנה | Aoocn | 216-236 | משמש להרמת כבד בעדינות במהלך ניתוח |
| קרח מרוסק | לא זמין | לא זמין | משמש לשמירת טמפרטורת השתל במהלך הכנת אקס ויבו |
| רטרקטורים אלסטיים | לא זמין | לא זמין | משמש לכיפוף דופן הבטן במהלך לפרוטומיה |
| מעטפות קטטר אפידורליות | חברת המכשור הרפואי ג'יאנגסו מאיצ'ואנג בע"מ. | 20173084015 | גדלים 5F ו-6F; שימש כאזיקים ל-PV ו-IHIVC |
| גזה | Central Medical Technology Co., Ltd. | CH-1001 | ספוג במי מלח; משמש לכיסוי והגנה על המעיים |
| תמיסת גלוקוז (5%) | חברת התרופות סצ'ואן קלון בע"מ. | H20044307 | משמש לשטיפת דם תוך-כבדי במהלך כריתת כבד של המקבל |
| הפארין סלין | חברת שנזן לייף ביוטכנולוגיה בע"מ. | H2012003 | 100 IU/mL; משמש להשריה של עמוד מרה |
| מחט פנימית | ב. בראון | 4254074B | משמש לשטיפת SHIVC להסרת אוויר לפני ביצוע אנסטומוזה |
| איזופלוראן | ג'ינאן גואנגשנגיואן ביוטכנולוגיה בע"מ. | 153107015 | ריכוז 5%; משמש לאינדוקציה להרדמה |
| מהדקים מיקרווסקולריים | Shanghai Medical Devices Co., Ltd. | JCZ200 | משמש לסתימת כלי דם במהלך ניתוח |
| מלקחי יתושים | Shanghai Medical Devices Co., Ltd. | J31010 | משמש למניפולציה עדינה והכנת אזיקים |
| סליין נורמלי (0.9%) | חברת התרופות סצ'ואן קלון בע"מ. | H20044304 | משמש להשקיה והשריית גזה (37 מעלות; C) |
| פנטוברביטל (1%) | Shanghai Yuansi Technology Co., Ltd. | P0500000 | 40– 45 מ"ג/ק"ג; משמש להרדמה כירורגית |
| קטטר ורידי מוכנס היקפית (PIVC) | Covidien | 8888145015 | השתמשה כדי לשטוף את ה-PV עם האזיקים ולאישור הפטנסי |
| פובידון-יוד | שאנשי טרינדה ביוטכנולוגיה בע"מ. | 41836054 | משמש לחיטוי אתר ניתוחי |
| גומי בנד (מ-Surgical Glove) | אנסל | לא זמין | משמש למשיכת SHIVC במהלך ניתוח המקבל |
| Sprague– דולי ראטס | חברת הביוטכנולוגיה של חואפוקאנג (בייג'ינג) בע"מ. | 22001A | עכברים זכרים בוגרים, 8– 10 שבועות, 220– 250 גרם |
| צלחת פטרי סטרילית (10 ס"מ) | שאנדונג אניו ביוטכנולוגיה בע"מ. | H905001 | משמש להחזיק שתל בתמיסת UW במהלך הכנת אקס ויבו |
| מזרק (20 מ"ל) | קבוצת שאנדונג וייגאו למוצרי פולימר רפואיים בע"מ. | 20163141593 | משמש לפרפוזיה מבוקרת בכבד (3– 3.5 מ"ל לדקה) |
| פתרון שימור UW | גשר אל החיים | BTL-UW-1L | מתוחזק ב-4&g; C; משמש לזירוי כבד תורם ולשימור שתלים |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
