本論文では、異所性血管化心臓移植の修正技術を、更新された無菌技術、鎮痛、および麻酔で説明します。
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本論文では、異所性血管化心臓移植の修正技術を、更新された無菌技術、鎮痛、および麻酔で説明します。
動物における心臓移植の実験モデルの開発は、免疫学および固形臓器移植の分野における多くの進歩に貢献してきた。異所性血管化マウス心臓移植モデルは、当初、不一致の近交系マウス系統の組み合わせを用いた移植片拒絶反応の研究に利用されていましたが、遺伝子組み換え株と治療法へのアクセスは、強力な新しい前臨床的洞察を提供することができます。基本的に、この技術の外科的方法論は、特に無菌技術、麻酔、鎮痛などの重要な要因に関して、術後の罹患率と死亡率に重大な影響を与える開発以来変わっていません。さらに、周術期管理の改善は、動物福祉と実験結果の両方を改善することが期待されています。本稿では,獣医麻酔の専門家と共同で開発したプロトコールについて報告し,周術期管理に重点を置いた手術手技について述べる.さらに、これらの改良の影響について説明し、この手順の重要な外科的ステップのトラブルシューティングについて詳しく説明します。
免疫学や移植に関する理解の多くは、動物を対象とした固形臓器移植の実験モデルに基づく研究によるものです。哺乳類における血管化心臓移植の最初の記述1以来、このようなモデルは、低体温の治療的応用2、特殊な縫合糸を使用する利点3、肺および心臓の全ホモ移植のための技術4など、幅広い領域の知識に貢献してきました。ラット5,6における心臓移植モデルの開発は、異なる育種系統の利用可能性のために免疫学的実験のためのより広い範囲を提供した。利用可能な近交系および変異マウス系統のかなり広い範囲により、Corryらは、この範囲が移植研究にもたらすかなりの利点のために、マウス異所性心臓移植の技術を開発しました。このモデルは広く使用されており、移植片拒絶反応8および治療法9のより深い理解に貢献しています。しかしながら、その最初の説明以来、この技術は、吻合部位の位置の調整などのいくつかのマイナーな技術的詳細を除いて、ほとんど変わっていない10、11。
Corryら7 の技術を実験に統合して以来、プロトコルを改善するための有望な領域、すなわち無菌技術、麻酔、および鎮痛の領域を特定しました。これらの領域の改善は、実験結果にプラスの影響を与え、動物福祉を改善することが期待されていました。これは、無菌技術が術後感染の減少に役立つため、小動物手術で使用される場合に以前に示されていました12、罹患率と死亡率に影響を与えるだけでなく、移植手術後の免疫応答を評価するために設計された実験を損なう可能性があります。麻酔および鎮痛の観点から、洗練されたレジメンの使用は、実験対象の痛みおよび苦痛を軽減することによって、動物へのコストを削減し、この手術モデルの倫理的議論のバランスをとるのに役立つ。さらに、適切な麻酔と鎮痛は、痛みに関連するストレス反応を制限し、術後の回復の質を改善し、最終的には外科的成功率を高めます13。
動物福祉と実験結果の両方を改善することを目的として、これらのギャップを埋めるための調整を伴うプロトコルが開発されました。このプロトコルは、獣医麻酔科医からの相談と、麻酔薬および鎮痛レジメンで利用される薬理学的介入の効果と効果の持続時間の両方を十分に考慮して、Corryら7 によって最初に記述されたものから適応されています。このアプローチは、適切な周術期ケアを確保するために、バランスの取れた麻酔とマルチモーダル鎮痛の原則に基づいていました14。無菌技術の適用に加えて、オピオイドブプレノルフィンと局所麻酔薬ブピバカインが先制的に投与されました。.全身麻酔は吸入麻酔薬イソフルランを用いて行った。
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この研究は、科学的目的のための動物の世話と使用に関する実践規範15 に従って実施され、動物倫理プロトコルRA / 3/100/1568およびAE173(それぞれ西オーストラリア大学動物倫理委員会およびハリーパーキンス医学研究所動物倫理委員会)に基づいて承認されました。このプロトコルで使用されるすべての材料、機器、および動物の詳細については、 材料表 を参照してください。
1.手術のための動物の準備
注:担当者は、手術を行う役割または手順全体を通して麻酔を監視する役割に専念しています。
2.ドナー手術
注:ドナー手術の重要な側面については、 補足図S1 を参照してください。
3.レシピエント手術
4.術後ケア
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創傷治癒およびマウス回復の良好な結果を促進する上での外科的技術の有効性を決定するために、実験室での初期の実験は、レシピエントに対する可変免疫原性の様々な心臓移植片の生存特性を決定した。これらには、レシピエントと同じ主要組織適合遺伝子複合体(MHC)マーカーを共有する同系(n = 5)および同系(n = 5)移植片、および移植片とレシピエントが異なるMHCマーカーを有する主要なミスマッチ移植片(n = 9)が含まれていました。異所性腹部心拍の直接触診を使用して、進行中の移植片機能と生存率を評価し、拒絶反応と耐性の代理マーカーとして機能しました。
両方の対照群において、全ての移植片は、100日の実験時間エンドポイント(平均未定義)で生存可能であった。不一致群の平均生存期間は9日であった。 図1 は、ミスマッチ心臓移植片と対照心臓移植片の間の移植片生存の明確な対照を示すKaplan-Meier生存曲線を示しています16。これらのデータは、手順に続く適切な治癒反応を促進するのに十分で...
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マウス同所性心臓移植モデルは、主に免疫学的拒絶反応のレベルと性質に対するMHCミスマッチの影響、そして最近では移植片組織常在免疫の保持に対する移植の影響を調査するために使用される堅牢な前臨床モデルです16。当初はCorryら7 プロトコルに厳密に従っていましたが、無菌技術、鎮痛、麻酔のベストプラクティス基準を組み込むようにプロトコルを改良しました。これらの新しい診療の更新は、追加のトレーニング、滅菌手術用手袋、ガウン、外科用ドレープの提供、追加の麻酔の適用、および鎮痛投与の更新によって達成されました。このような変更により、手術のセットアップ時間がわずかに増加し、手術ごとに追加コストがかかりました。
重要な研究上の懸念に対処するための動物の使用は、研究者と動物倫理委員会(AEC)との間の契約の下で許可されており、そのような作業を行うための社会的ライセンスを維持しています。AECの決定は、明確な倫理ガイドライン15に基づいており、動物へのコスト...
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著者は、開示すべき利益相反はありません。
著者らは、西オーストラリア大学とハリーパーキンス医学研究所の動物ケアスタッフの素晴らしい努力に感謝し、その献身と専門知識がこれらの手術の実現可能性と成功に貢献しました。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 2030ライクロフト灌漑カニューレ30 G | マクファーレン | 56005HU | |
| 編組外科用シルク7-0 | |||
| ブルドッグクランプ湾曲 - 35 mm | Roboz | RS-7441-5 | |
| ブピバカイン 0.25% | |||
| Buprenorphine | |||
| Castroviejoニードルホルダーキャッチ湾曲- 145 mm | Haag-Streit | 11.62.15 | |
| クロルヘキシジン5%溶液 | Ebos | JJ61371 | |
| 綿先端アプリケーター - 7.5 cm | Dove | SN109510 | |
| Ethanol 70%溶液 | Ebos | WH130192EE | |
| ガーゼ 5 x 5 cm ホワイト | Aero | AGS50 | |
| ジェルフォーム 80 mm x 125 mm | ファイ | ザー7481D | |
| バリカン | ウォール | 9860L | |
| ヘパリン1,000IU1mL | |||
| リススーパーカットはさみストレート-11.5cm | インカ・サージカル | 11550.11 | |
| イソフルラン気化器 | ダーバル | 9176 | |
| マイクロブルドッグクランプ-3.7cm | グレマン | 14119-G | |
| マイクロはさみ湾曲105mm | |||
| マイクロポア普通紙サージカルテープ - 幅2.5cm | Ebos | 7810L | |
| マイクロメスハサミ - 湾曲した先端 | |||
| モノフィラメントポリプロレン縫合糸 - 5/0 | Surgipro | P-205-X | |
| Myweigh i101 精密スケール 100 g x 0.005 g | Myweigh | Kit00053 | |
| 針 - 30 G x 0.5 インチ | BD | BD304000 | |
| ニードルホルダー 15cm 湾曲 「極細」 | 外科専門医 | ST-B-15-8.2 | |
| ナイロン 10/0 x 15 cm on 3.8 mm 3/8 丸型テーパー (直径 0.07mm) CV300 | |||
| 丸型縫合鉗子 湾曲 0.3 mm 120 mm | B. ブラウン | FD281R | |
| 丸型縫合鉗子 ストレート 0.3 mm 120 mm | B. ブラウン | FD280R | |
| 丸型ハンドル バンナス スプリングハサミ-str/12.5 cm | 15400-12 | ||
| スプリングハサミ-Cvd Sm ブレード | 15001-08 | ||
| スティーブンス ハサミ 鈍い ストレート 110 mm | |||
| サージカルバックボード | 硬質ラミネート段ボール 15 x 15 cm | ||
| サージカルドレープ | 25 cm x 25 cm と 25 cm x 40 cm | ||
| 手術顕微鏡 | |||
| シリンジ - 1 mL | BD | 592696 | |
| シリンジ - 3 mL | ライカ | M651 | |
| 歯付き鉗子 | BD | 309657 | |
| ウィスコンシン大学 ソリューション | |||
| 保温パッド | 遠赤外線保温パッド 20 x 25 cm | ||
| ウェストコット スプリングハサミ | |||
| ヤサルギル クリップ アプライヤー バヨネット | Aesculap | FE582K | |
| ヤサルギル チタン クリップ パーマ 6.6 mm | Aesculap | A19FT222T | |
| マウス 使用法 | |||
| Strain/SEX/Weight | Donor | Recipent | |
| BALB/c、女性、19-23 g | 7 | 21 | |
| C57BL/6、女性、17-20 g | 7 | ||
| CD45.1 BALB/c、女性、17-21 g | 5 |
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