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方法論記事

マウス左肺移植のための簡易カフ技術

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DOI:

10.3791/65979

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2024年1月26日

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この記事について

サマリー

本プロトコルは、マウス左肺移植モデルのためのカフ技術を説明する。この技術は数年にわたって開発され、優れた性能を発揮し、免疫学研究に効果的に役立っています。

要約

過去10年間で、私たちの研究室は、効率的で信頼性の高い移植の「カフ技術」を使用した血管新生マウス肺移植モデルの開発と改良において大きな進歩を遂げました。この記事では、血管新生された同所性肺モデルにおける同所性肺移植の洗練された包括的な方法について説明し、これまでで最も生理学的および臨床的に関連性のあるマウス肺移植モデルを表しています。移植プロセスは、ドナーの採取とその後のレシピエントへの移植という2つの異なる段階で構成されています。この方法は見事に習得されており、数か月の十分なトレーニングにより、熟練した開業医は皮膚から皮膚まで約90分で手順を実行できます。驚くべきことに、個々の個人が最初の学習曲線を克服すると、周術期の生存率はほぼ100%に近づきます。マウスモデルでは、市販されている複数のマウスのトランスジェニック系統および変異株を使用することができ、耐性と拒絶反応の研究が可能になります。さらに、このモデルのユニークな特徴は、腫瘍生物学および免疫学を研究するための貴重なツールとなっています。

概要

透析や補助人工心臓などの代替療法は、腎不全や心不全の患者に対して存在しますが、末期の肺疾患に苦しむ患者にとっては、依然として肺移植が主要な治療選択肢です。この手順は、肺線維症1と診断された個人にとって唯一の救命選択肢として機能します。さらに、肺気腫のような末期閉塞性肺疾患に直面している人々や、嚢胞性線維症1のような化膿性疾患を持つ人々の寿命を延ばすためにも用いられています。

技術的な改良、周術期治療の強化、免疫抑制の進歩により、短期生存率は改善されていますが、肺移植後の長期転帰は他の固形臓器に比べて著しく劣っています。肺移植レシピエントの全体的な5年生存率はわずか50%で、心臓、腎臓、または肝臓の同種移植片を投与された人よりもはるかに低くなっています1。私たちのチームや他の人々は、このような不一致の理由は、生理学的に関連するマウスモデルの実験的操作が他の固体または細胞の同種移植片2の長期生存に大きく貢献しているため、肺同種移植片の拒絶および/または耐性につながる経路を完全に理解するための臨床的に関連する生物学的モデルの欠如であると疑っています。

マウス同所性肺移植モ....

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プロトコル

動物関連のすべての手続きは、メリーランド大学ボルチモア校の動物管理・使用委員会に従って実施され、承認を受けました。8-12週齢(20-25g)の雄、BALB/cマウスをドナー、C57BL/6マウスをレシピエントとして使用することが推奨されます。動物は商業的な供給源から入手しました( 資料の表を参照)。

1.気管支および血管カフの準備

タイミング:10分(カフス3枚分)

  1. 18 G血管カテーテルを使用して気管支カフを準備し、長さ1 mmの20 G血管カテーテルを使用して肺静脈カフを準備します(延長ハンドルを除く)( 材料の表を参照)。.#11メスと切断面として機能する血管カテーテルの金属針を利用します(図1)。
  2. 同様の方法で、長さが 0.6 mm の 24 G 血管カテーテルを使用して肺動脈カフを準備します ( 材料の表を参照)。
    注:微小血管吻合を作成するためのカフ技術の一般的な基本原則は次のとおりです:マウス肺移植のための微小血管吻合を確立するとき、血管のサイズが小さいため、特定のカフ技術が利用されます。直接縫合....

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結果

このモデルの経験に基づくと、過去 10 年間にわたるこのモデルの経験に基づくと、基本的な顕微手術スキルを持つ個人は、通常、約 50 匹の動物の学習曲線を必要とします。習熟度が達成されると、ドナーの手続きには通常15〜30分かかりますが、レシピエントの手続きには約60分かかります。最初の学習曲線の後、周術期死亡率は非常に低くなる傾向があります。

図4A、Bでは、Balb/cJドナー左肺がC57/B6Jレシピエントに移植されてから7日後の肺形態は、共刺激遮断で治療されたマウスが保存された正常な形態を示したことを示しています。対照的に、免疫抑制されていないマウスは拒絶反応の兆候を示しました。

図4C、Dでは、共刺激性遮断治療マウスのH&E染色は、免疫反応性が最小であることを示し、免疫寛容を示唆しています。対照的に、免疫抑制されていないマウス.......

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ディスカッション

マウス左肺移植のためのカフ技術は、移植研究における大きな進歩を表しています10,11。重要なステップには、正確で細心の注意を払った肺門構造の解剖と安全な吻合が含まれます。実験のニーズに合わせて変更を加えることができますが、学習曲線が伴います。私たちのグループは、レシピエントマウスの位置を後方から前方に変更し、レシピエントマウスを曲げることで肺門の視界を改善し、学習曲線を短縮しました。

制限には、指定された体重範囲外のマウスでの課題や、マイクロサージェリーの経験を持つ熟練した外科医の必要性が含まれます。移植片無気肺のリスクを軽減するために、生着後に呼気終末陽圧(PEEP)を実施し、鎮痛薬の適切な投与を確保することを強くお勧めします。.静脈涙の予防のために、カフサイズを小さく(22G)することをお勧めします。さらに、動脈捻転を避けるために、準備後の移植片の動きを最小限に抑え、吻合手順中にドナーの肺の向き.......

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開示事項

著者は、この原稿の主題に関連して開示するものは何もありません。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
10-0 ナイロン縫合Surgical Specialties Corporation, Reading PAAK-0106
2 Dumont #5 鉗子Fine Science Tools Inc., Foster City, CA11251-20
2 Halsted-Mosquito clamp curved tipFine Science Tools Inc., Foster City, CA91309-12
6-0 braided silk sutureHenry Schein Inc., Melville, NY, 100-5597
6-0 ポリジオキサノン PDS II 縫合糸とEthicon Inc., Somerville, NJ. Z117H
70% エタノールPharmco Products Inc., Brookfield, CT111000140
Adson 鉗子Fine Science Tools Inc., Foster City, CA91127-12
Balb/c miceJackson Laboratories, Bar Harbor, Maine, USA000651 8–12週間;男性 
バイポーラ凝固装置Valleylab Inc., Boulder, COSurgII-20, E6008/E6008B
C57BL/6 miceJackson Laboratories, Bar Harbor, Maine, USA000664 8–12週間;男性 
透明なクロルヘキシジンHibiclens、Mölnlycke Health Care US、LLC、ノークロス、ジョージア州57591
電気焼灼Bovie
ファインバンナススタイルの春はさみファインサイエンスツール株式会社、フォスターシティ、カリフォルニア州15000-03
ホールジーニードルホルダーファインサイエンスツール株式会社、フォスターシティ、カリフォルニア州91201-13
ハーバード装置マウスベンチレーターVentEliteハーバード装置、ホリストン、マサチューセッツ州55-7040設定3L O2/分、呼吸数130 bpm、0.4 cc潮汐量
ヘパリン溶液 Abraxis Pharmaceutical Products, Schaumburg, IL504031100 U/mL
Injection grade Normal salineHospira Inc., Lake Forest, IL NDC 0409-4888-20
KetamineVetOne、ボイジー、ID50107250 mg / kg
Konig Mixter Micro Pediatric Forceps Right-Angled JawsMedline、ノースフィールド、イリノイ州、MDS1247714Extra Fine、全長 5 1/2" (14cm)
Medline 高温焼灼、W /ファインチップLeica Microsystems, Inc., Allendale, NJ10 450 290
顕微鏡 Leica M80 F12 フロアスタンドFine Science Tools Inc.、フォスターシティ、CA15396-00
Moria extra fine spring scissorsParkland Scientific、コーラルスプリングス、FLV3000i
Ohio Isoflurane VaporizerVitrolife Inc.、コロラド州イングルウッド、 19001
Perfadex 低カリウムデキストラングルコース溶液Becton Dickinson Labware, Franklin Lakes, NJ353025電解質保存液
ポリスチレンペトリディッシュFine Science Tools Inc., Foster City, CA00632-11 and 00649-11150 × 25 mm and 60 × 25 mm 
S&T SuperGrip 鉗子 ストレートおよび角度付きチップFine Science Tools Inc., Foster City, CA18200-20
小動物引き込みシステムPuritan Medical Company LLC, Guilford, Maine823-WCテーパー ミニ コットン チップ 3 インチ アプリケーター
滅菌 Q-tipsテルモ メディカル コーポレーション, エルクトン, MD 
Surflo etfe IVカテーテル、黄色、24 G x 0.75 "テルモメディカルコーポレーション、エルクトン、メリーランドSROX1851Z Surflo
etfe IVカテーテル;グリーン、18 G x 2 インチテルモ メディカル コーポレーション、メリーランド州エルクトンSROX2032Z
Surflo etfe IV カテーテル。ピンク、20 G x 1.25 "Thermocare、Inc.、インクラインビレッジ、ネバダ州 
ThermoCare小動物ICUシステム、AからZ獣医供給、テネシー州ドレスデン00867910 mg / kg
キシラジン Aesculap、Inc.、ペンシルバニア州センターバレー、 FT480T
Yasargil Clip ApplierAesculap, Inc., Center Valley, PA, FT264T
Yasargil Temporary Aneurysm ClipsMedline, Northfield, IL, 
糸 SROX2419Z州ESCT001

参考文献

  1. Trulock, E. P., et al. Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: twenty-fourth official adult lung and heart-lung transplantation report-2007. J Heart Lung Transplant. 26 (8), 782-795 (2007).
  2. Truong, W., Emamaullee, J. A., Merani, S., Anderson, C. C., James Shapiro, A. M.

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