ここでは、循環死ドナー心臓を利用したマウス異所性心移植の調製と技術的な詳細について述べる。
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この記事について
サマリー
要約
このプロトコルの目的は、循環器死 (DCD) ドナー心臓後の提供を伴うラット異所性心臓移植モデルを設定することです。このプロトコルには、心臓ドナー設定とレシピエント設定の2つの設定があります。心臓ドナーのセットアップでは、Sprague Dawleyラットに麻酔をかけ、気管内に挿管し、換気を行います。右頸動脈にカニューレを挿入して、ヘパリンと麻痺薬の臭化ベクロニウムを送達します。DCDプロセスは、換気を終了することによって開始されます。20分後、心臓が露出し、腕頭枝の遠位にある大動脈が固定されます。人工呼吸器の終了から 25 分後に、氷のように冷たいウィスコンシン大学 (UW) の溶液が頸動脈カテーテルを介して灌流され、心臓が洗い流されます。心臓は、大動脈、肺動脈、大静脈、肺静脈を分割して調達し、UW溶液に貯めて着床します。レシピエントのセットアップでは、ルイスラットをイソフルランで麻酔します。徐放性ブプレノルフィンは、術後のスムーズな回復を促進するために皮下投与されます。正中線腹部切開を通じて、腎下大動脈と下大静脈を分離し、非外傷性血管クランプで固定します。ドナーの心臓大動脈と肺動脈は、それぞれレシピエントの腹部大動脈と大静脈に縫合され、8-0プロレーヌ。血管クランプを取り外して心臓を再灌流します。腹壁を閉じ、ラットを回収する。設定された間隔(24時間から2週間)の後、レシピエントラットに麻酔をかけ、移植した心臓を露出させ、バルーン先端カテーテルを頂点を介して左心室に挿入し、データ収集システムを使用して発達した圧力とdP / dtを記録します。心臓組織は、組織学、免疫学、または分子分析のために収集されます。DCDドナーラット心臓移植モデルが成功すれば、DCDドナーからの心臓移植転帰を改善するための心臓保護アプローチに関するさらなる研究が可能になります。
概要
心臓移植(HTx)の小動物モデルは、移植された心臓に影響を与える病態生理学的状態を研究する研究を行うために重要です。OtoとLindseyによって記述されたように、マウスモデルにおけるヘテロトピアHTxは、研究者が虚血および再灌流の条件で観察される病態生理学的変化を研究することを可能にしました1。伝統的に、移植用のドナー心臓は、脳死後ドナー(DBD)ドナーとしても知られる鼓動する心臓ドナーから調達されてきました。しかし、HTx2を必要とする患者の数は不釣り合いに増加しています。最近では、循環死ドナーからの心臓、または循環死後ドナー(DCD)ドナーとも呼ばれ、実験環境での移植に使用されています3。DBDとDCDドナー心臓の主な違いは、後者では、心臓はさまざまな期間の虚血にさらされるため、日常的なHTx診療での使用が不可能であることです。
マウスのヘテロトピー性HTxに関する前述の文献は、鼓動する心臓ドナー条件のみを利用しています4,5,6。ヘテロトピア性DCD心臓移植には微妙な修正が必....
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プロトコル
すべての動物実験は、施設のガイドラインと、国立衛生研究所が発行した実験動物のケアと使用に関するガイド(NIH Publication No. 86-23, revised 2011)8に従って実施されました。以下の手順は、バージニアコモンウェルス大学の施設動物管理および使用委員会によって承認されました。すべての手順は、OSHA(労働安全衛生局)のガイドラインと推奨される滅菌技術9に従って行われました。Sprague Dawleyラットは、23°Cの温度と12時間の暗/明サイクルで制御された湿度の下で飼育されました。
1. ラボのセットアップ
注:手術用顕微鏡で無菌のげっ歯類の生存手術を行うための専用スペースを割り当てます。手術室の周囲温度を暖かく保ちます。手術と回復プロセスの両方に加温パッドを使用することは、レシピエントラットの体温を維持するために不可欠です。
- 注射器、生理食塩水0.9%(NaCl)、麻酔薬(イソフルラン、ケタミン/キシラジン)、ヘパリン、臭化ベクロニウム、保存液、アイスバケツ、鎮痛剤(ブプレノルフィン徐放性)などの必需品(材料表)を備蓄し、すぐに利用で....
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結果
異所性心臓移植の24時間から14日後、腹部を再度開き、心臓を露出させて左心室によって発達した圧力を測定することができます。DCD(またはCBD)心臓の左心室にバルーンチップカテーテルを挿入し、発達圧力(DP)、最大+dP/dt、および最小-dP/dtを測定します。 図7 は、移植後24時間後のCBD心臓と比較したDCD心臓の予想されるDP、+dP/dt、および-dP/dtの例を示しています。CBD心臓と比較して、DCD心臓のDPは大幅に低下し、+dP/dt(max)と-dP/dt(min)が悪化しました。
図1:異所性ラット心臓移植に使用される微小血管器具( 1)先端が湾曲した.......
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ディスカッション
DCDヘテロトピアラットHTxを成功させるためには、実験の細心の注意を払って思慮深いセットアップを確立することが重要です。詳細なセットアップでは、1)若いラットをDCDドナーとして選択する、2)イソフルランを麻酔薬として選択すること、3)ドナーの心臓に心臓麻痺を効果的に送達すること、4)ドナーの心臓を氷冷溶液で保存すること、5)腰部血管を損なうことなく腹部解剖を制限し、腎下大動脈と大静脈のみを露出させることなど、いくつかの要素を考慮に入れています。 6)手術中および手術後にレシピエントの体温を維持する、7)吻合のためにIVCと大動脈を分離できる無血管クランプを利用する、8)レシピエント腹部に硬いDCDドナー心臓のための十分なスペースを確保する、9)微小血管器具の選択、10)レシピエントの抗凝固療法を避ける、11)細心の止血吻合、 12)手術からのスムーズな回復のための先制鎮痛を提供します。ここで説明するプロトコルは、結果を正常に再現するためのすべてのステップの詳細を提供します。
ここで述べるDCDラットHTx法は、.......
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開示事項
この原稿の著者には、開示すべき利益相反はありません。
謝辞
この研究は、モハメッド・クアダー博士に授与されたメリットレビュー助成金(1I01 BX003859)と、ポーリーハートセンターからモハメッド・クアダー博士とステファノ・トルド博士への資金によって支援されました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 5-0 ナイロン縫合糸 ポリアミドモノフィラメント | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
| 5-0 シルク縫合 | Surgical Specialties | SP116 | |
| 8-0 モノフィラメント縫合糸 | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
| Autoclave | Steris | Amsco Lab 250 | |
| BD Insulin Syringe with Detachable Needle 1 mL Syringes | Fisher Scientific | 14-820-28 | |
| BDシリンジ(Luer-Lokチップ付き)(針なし)10 mLシリンジ | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
| Belzer ウィスコンシン大学低温保存溶液 | Bridge to Life イリノイ州ノースブルック 米国 | アデノシン1.34 g / L、アロプリノール0.136 g / L、グルタチオン0.922 g / L、ラクトビオン酸(ラクトンとして)35.83 g / L、硫酸マグネシウム七水和物1.23 g / L、五芒星50 g / L、 水酸化カリウム 5.61 g/L、リン酸カリウム 1塩基性 3.4 g/L、ラフィノース五水和物 17.83 g/L | |
| Buprenorfin SR Lab | Zoopharm LLC | ||
| Debakey 非外傷性小児多角血管クランプ | Aesculap | F341T | |
| Exel International Disposable Safelet I.V. カテーテル 14 G | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
| Exel International Disposable Safelet I.V.カテーテル 22 G | フィッシャーサイエンティフィック | 14-841-20 | |
| フォガティカテーテルサイズ 4F | エドワンズライフサイエンス | 120404F | |
| 湾曲した先端を持つ鉗子 | 正確な外科手術 &サイエンティフィック・インスツルメンツ・コーポレーション | ASSI.228 | |
| ゲイマー ヒーティング ポンプ | ブレインツリー サイエンティフィック、ブレインツリー、マサチューセッツ州、米国 | TP700 | |
| Germinator-500 | ブレインツリー サイエンティフィック | ||
| ヘパリン ナトリウム注射、USP 1,000 U/mL | ファイザー | NDC 0069-0137-01 | |
| アイリス マイクロハサミ ストレート チップ | 正確な手術 &サイエンティフィック・インスツルメンツ・コーポレーション | ASSI.5253 | |
| イソフルラン USP | パターソン 獣医 | NDC 14043070406 | |
| ケタミン HCl 100 mg/mL | ヘンリー・シャイン | NDC 6745710810 | |
| リドカイン HCl 2% | アスペン 獣医 | 07-892-4325 | |
| マッケソン ジェネラル メディカル 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | フィッシャー サイエンティフィック | NC0650323 滅菌済みコットンチップアプリケーター | |
| マイクロハサミ、直角、湾曲したチップ | ブレインツリーサイエンティフィック | SC-MS 154 | |
| ニードルホルダー | 正確な手術用 &サイエンティフィック・インスツルメンツ・コーポレーション | ASSI. | ロック機構が削除された |
| 通常の生理食塩水 | バクスター注入は | ||
| 、PowerLabステーション | ADインスツルメンツ、デンバー、CO | データ収集システム | |
| 水酸化ナトリウム/塩酸 | 溶液をpH 7.4 | ||
| Sprague Dawleyラットの | 男性、8&ndashに調整します。生後16週、<重量400g | ||
| 手術用顕微鏡 | Leika | Model M525 F40 | |
| Surgicel | Ethicon | 吸収性止血 | |
| 温度プローブ Therma 防水タイプT 高精度熱電対計 | Thermoworks | THS-232-107 | |
| 高精度ポイント付きピンセット | Excelta | 17-456-109 | |
| 臭化 | ベクロニウムSigma-Aldrich | PHR1627 | PBS で 100 mg/mL Ventelite |
| Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | |||
| Xylazine 100 mg/mL | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
参考文献
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).
- Colvin, M., et al. OPTN/SRTR 2019 annual data report: Heart. American Journal of Transplantation
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