方法論記事

単離された作業用ラット心臓モデルを使用して、ドナーの心臓保存戦略をテストする

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DOI：

10.3791/66910

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2024年10月4日

 ,  ,  ,  ,  , 
1Cardiac Physiology and Transplantation, Victor Chang Cardiac Research Institute, 2St Vincent's Healthcare Clinical Campus, University of New South Wales, 3Heart and Lung Transplant Unit, St Vincent's Hospital, 4Faculty of Medicine, University of New South Wales

この記事について

サマリー

ドナーの心臓保存戦略をテストするための ex vivo で分離された作業ラット心臓プロトコルについて説明します。この論文では、げっ歯類のドナー心臓の静的冷蔵で使用するためのプロトコルについて説明します。しかしながら、このプロトコルは、循環器死および脳死後のドナー心臓にも使用することができる。

要約

ドナーの心臓保存ソリューションの最適化は、臓器の回収、輸送、移植中のドナー心臓の虚血再灌流障害を軽減する上で重要な役割を果たしてきました。私たちの研究室からの以前の研究では、ドナーの心臓保存溶液にトリニトリン酸グリセリルとエリスロポエチンを追加すると、長期の低温保存後および循環器死後の心臓の提供における心臓の機能回復が大幅に改善できることが示されました。この補充プロトコルは、オーストラリア、ベルギー、および英国周辺の移植ユニットで臨床使用に実施されています。ここでは、 ex vivo 単離されたワーキングラット心臓(IWRH)灌流回路を使用してサプリメント戦略をテストするためのプロトコルを概説します。この方法論を使用すると、サプリメント戦略は、長期の低温静的保存、脳死後の提供、および循環死後のドナーの心臓保存のコンテキストでテストできます。大動脈血流、冠状動脈血流、心拍出量、脈圧、および心拍数によって測定される心臓機能回復は、特定の保存戦略がドナー心臓の虚血再灌流損傷を最小化できるかどうかを判断できる。

概要

心臓移植の成功は、ドナーの心臓に用いられる保存方法に大きく左右されます。ドナーの心臓は、臓器の回収、輸送、および移植のプロセス全体を通じて虚血性損傷を受けます。ドナー臓器への虚血性損傷の程度は、適切なドナーの心臓保存戦略を選択することで軽減できます。冷静電保存(CSS)は、ドナーの心臓保存のための最も実現可能で一般的な方法であり続けています。ただし、CSSは必ずしもすべての心臓提供経路にとって最良の選択肢であるとは限りません。たとえば、循環死後 (DCD) 経路の提供によって調達された心臓は、常温機械灌流を使用して維持および生存率が評価されますが、脳死 (DBD) 経路後の提供によって調達された心臓は、CSS または低体温機械灌流を使用して保存できます。使用される保存戦略の別の重要な決定要因は、臓器の調達および輸送中に心臓が受ける温虚血(DCDの場合)または冷虚血(DBDの場合)の量です。

多くのセンターでは、虚血耐性を高め、移植後の心機能を改善するために、心臓保存液の追加薬理学的補給を使用しています。私たちの研究室のげっ歯類の研究では、エリスロポエチンと三硝酸グリセリルを心臓麻痺に補給すると、ドナー心臓の長期冷蔵保存後に心臓の機能回復が大幅に改善できることが示されました1,2。その後、これらの研究はドナーの心臓温存に関するブタ研究に進み、常温機灌流3,4,5を利用したDCD経路を介して調達された心臓の心臓麻痺溶液にエリスロポエチンとトリニトリン酸グリセリルを組み込むことにつながる前臨床の基礎を提供しました。現在、エリスロポエチンとトリニトリン酸グリセリルの補給は、CSS を組み込んだ臨床 DBD 心臓回復のためのオーストラリアの移植ユニットでも使用されています。以下に概説する単離されたワーキングラット心臓(IWRH)灌流プロトコルの全体的な目標は、実験室環境でドナーの心臓保存戦略をテストし、再灌流後にドナーの心臓機能を維持するための有効性をテストすることです。記載されている単離された作業ラット心臓プロトコルは、私たちの研究室内で20年以上にわたって使用されており、ドナーの心臓保存2,7,8,9を改善できる潜在的なサプリメントおよび/または戦略のスクリーニングに非常に有用であることが証明されています。

プロトコル

すべての動物は、National Health and Medical Research Council(オーストラリア)のガイドラインに従って人道的なケアを受けました。すべての動物実験は、ガーバン医学研究所(オーストラリア、シドニー)の動物倫理委員会によって承認されました。

1. クレブス・ヘンセライト(KH)緩衝液の調製

  1. 2.36 M NaCl、0.094 M KCl、0.024 M MgSO4、0.024 M KH2PO4を含むKHバッファーの20倍ストック溶液を2 L調製します。50 mLチューブに分注し、-20°Cで保存します。
  2. 実験に先立ち、1900 mLの脱イオン水、100 mLの20倍ストックKH緩衝液、4.20 gのNaHCO3 (25 mM)、および3.96 gのグルコース(11 mM)を含む1x KH緩衝液の2 L三角フラスコを2つ調製します。
    1. 緩衝フラスコを37°Cのウォーターバスに入れ、カルボゲン(酸素95%、二酸化炭素5%、流量2L/min)で溶液をエアストーン(スリップオンインレットフィルター)で5分間ガス化し、1M CaCl2 (1.4 mM)を2.8 mL加えます。実験開始の少なくとも1時間前に溶液をバブリングし続けます。エアストーンの使用は、バッファーの均一な曝気を支援します。
    2. -20°Cの丸い金属皿に少量(~50mL)のバッファーを入れて冷却し、氷結バッファーの層を形成します。

2. 灌流回路の作製

  1. すべてのチューブとガラス器具が清潔で、目に見える成長や汚染がないことを確認してください。
  2. 1 cm H2Oが1.36 mmHgに相当することを基準に、必要な灌流圧力に対応するようにガラスチャンバーの高さを設定します:ランゲンドルフから心臓まで100 cm(約75 mmHg)、心臓から心臓まで15 cm(約11 mmHg)、心臓から後負荷チャンバーまで100 cm(約75 mmHg)。
  3. 心臓灌流の少なくとも10分前に、回路の周りのお湯の循環を開始します。
  4. マイクロファイバーフィルター(1.2μm)をフィルターホルダーに入れ、しっかりと固定します。
  5. KHバッファーで回路をプライミングし、すべての空気が除去されていることを確認し、フロー制御チューブクランプを使用してランゲンドルフ側の流量(図1A、B)を~50 mL/minに調整します。流れが遅いため、大動脈カニューレ挿入が容易になり、結束前に心臓が外れるのを防ぎます。T字型のチューブコネクタを介して回路内に温度計を配置し、~37°Cのバッファの温度を監視します。

3. ラボカルテ(データ分析)ソフトのセットアップ

  1. データ分析ソフトウェアを開く前に、Powerlab(データ収集システム)と流量計の電源がオンになっていて、コンピューターに接続されていることを確認してください。
  2. 新しいファイルを開きます。
  3. データ収集を設定するには、[ 設定 ] ドロップダウン メニューを選択し、[ チャネル設定] を選択します。 [Aortic Pressure](大動脈圧)、[Aortic Flow](大動脈流量)、および [Heart Rate ](心拍数)を選択します(図2A)。
  4. 図 2B に示す設定で各チャネルを設定します。

4. ラットの心臓分離のための動物の調製

注:冷静静的保存のための非DBDおよび非DCD心臓のラット心臓分離および灌流の方法論を以下に概説します。灌流回路への心臓計装の方法は、どのドネーション方法を使用するかに関係なく、比較的類似しています。DBDとDCDラットの心臓提供のプロトコルの違いは、主に動物の麻酔が効いた時点から心臓が動物から切除されるまでに発生します。

  1. 動物の体重を量り、体重が>330gであることを確認します。雄ラットの理想的な体重範囲は330〜420 gです。
  2. ケタミン(80 mg / kg)とキシラジン(10 mg / kg)の腹腔内注射を投与します。.ペダル反射(つま先つまみ反射)とまばたき反射がないことに基づいて、適切な麻酔の手術面を確保します。
  3. 動物を仰臥位に置き、手足をテープで固定します。ノーズコーンを介して動物に酸素を投与します。
  4. 解剖ステーションにKHバッファーアイススラッシュメタルコンテナと氷入りの小さな金属コンテナを用意します。7.5 cm x 7.5 cmのガーゼをKHバッファーに浸し、氷を入れた容器に置きます。
  5. 麻酔の適切な手術面が確認されたら、外科的切開部位の皮膚を剃り、ベタジンや70%アルコールなどの無菌薬で皮膚を洗浄します。腹部を横切って横切開を行い(開腹術)、胃と腸を横に移動して、左腎静脈にアクセスできるようにします。1500IUのヘパリンを注入し、出血が止まるまで注射部位に圧力をかけます。ヘパリンが循環するまで1〜2分待ってから、心臓の回収を続行します。
  6. 両側の胸郭を切断し、横隔膜を横切って切断することにより、胸腔を開きます。下行する大動脈に沿って切断しながら、心肺ブロックを慎重に保持して持ち上げ、大動脈弓が無傷のままであることを確認します。これにより、カニューレ挿入のために十分な大動脈の長さを残すことができます。
  7. ラットは、麻酔下で心臓と肺を切除することにより安楽死させます。心肺ブロックをKHバッファーアイススラッシュに沈めて、心臓が停止できるようにします。

5. 孤立した作動中の心臓灌流回路に心臓をカニューレで挿入する

  1. 心肺ブロックを氷の上のガーゼに移します。大動脈の周りの余分な脂肪を解剖し、大動脈をトリミングしてカニューレ挿入のために3〜5mmの長さを残し、肺動脈に小さな切開を~1〜2mm行います。これにより、冠状動脈流出物への道が可能になります。
  2. トリミングされた心肺ブロック(氷上)をカニューレの真下に配置します。ランゲンドルフ側からの流れをフローコントロールチューブクランプで調整し、大動脈カニューレ挿入を容易にします。大動脈を左カニューレに慎重にカニューレし、黒いクランプで保持し、2-0シルク縫合糸で結びます。
  3. ランゲンドルフ灌流からの流量を増加させるには、フロー制御チューブクランプを完全に開きます。アフターロードclを開きますamp。ランゲンドルフチャンバーから連続的な流れがあることを確認してください。ソフトウェアで心臓の活動のモニタリングを開始します。
    注:フローメーターディスプレイの大動脈流量が<10mL / minの場合は、肺動脈切開術が十分なサイズであることを確認してください。大動脈のフロートレース/値が低い場合は、大動脈カニューレが挿入されすぎていることを示している可能性もあります。
  4. 肺の前面がオペレーターに向くように心肺ブロックを調整します。左肺葉を2-0シルク縫合糸で結び、余分な左肺組織を切り取ります。残りの肺葉を2-0シルク縫合糸で一気に結び、組織を切断します。結ばれた肺が後ろにくるように心臓を回転させます。
  5. 小さなVannasはさみを使用して、左心房付属器の2〜3 mmの端を切り取り、心房への小さな開口部が達成されるようにします。左心房付属器を左カニューレに慎重にカニューレし、黒いクランプで保持し、2-0シルク縫合糸で結びます。 図3A は、両方のカニューレの配置を示しています。
  6. 心臓がチャンバーの中心に収まるように、ハートチャンバーウォータージャケットを調整します。
  7. ソフトウェアで圧力トランスデューサを空気に開き、ゼロ>ブリッジアンプの大動脈圧ドロップダウンメニューを選択して>圧力トランスデューサをゼロにします。[OK] をクリックします。
  8. ランゲンドルフモードで心臓を10分間灌流します。ランゲンドフ大動脈流量が10〜20 mL / min(理想的には20 mL / min)を測定することを確認します。.
  9. 作業モードを切り替える前に、ランゲンドルフKHバッファーリザーバーからのエアストーン(スリップオンインレットフィルター)が作業KHバッファーリザーバーに配置されていることを確認してください。
  10. 大動脈カニューレにつながる大きなクランプを閉じ、左心房付属器につながる流れを開くことにより、心臓を作業モードに切り替えます。作業用灌流液からつながる3方向タップを開きます。共通のリターンチューブ(KHバッファーをリザーバーに戻す)をランゲンドルフリザーバーから作業用リザーバーに移します。
  11. 作業モードで心臓を15分間灌流します。大動脈血流の値は、理想的には15分間の灌流終了時に>30 mL / minでなければなりません。.心臓が安定したら、データ解析ソフトウェアでデータの記録を開始します。
  12. 冠状動脈流出(冠状動脈の流れ)を1分、5分、10分、15分で測定します。
    注:冠状動脈流量の値は10〜20mL / minである必要があります。冠状動脈の流れが 22 mL/min を超える場合は、通常、結ばれていない肺血管から漏れが発生していることを示します。心拍数は200〜300bpmである必要があります。冠状動脈流出物は、組織損傷マーカー(トロポニン-I、乳酸デヒドロゲナーゼ放出など)の下流分析のために収集できます。

6.心臓の冷静な貯蔵のための心臓麻痺の投与

  1. 心臓麻痺チャンバー(60 cmの高さに配置され、約40 mmHgの灌流圧力が得られる)に、50 mLの指定された心臓保存溶液(サプリメントの有無にかかわらず)を満たします。.
  2. ウォータージャケットを下げ、作業モード側の三方タップを閉じます。
  3. クランプを閉じて、左心房カニューレへの流れを止めます。
  4. 大動脈カニューレへの流れを開きます。
  5. クランプをLangendoff側とアフターロードから閉じます。
  6. 心臓麻痺ラインからクランプを開き、圧力ラインから15mLの心臓麻痺を洗い流します。.圧力ラインのタップを閉じます。
  7. 大動脈カニューレを介して心臓を心臓麻痺で洗い流し、冠状動脈の廃液を採取します。心臓麻痺を3分間実行し、投与された心臓麻痺の量を記録します。
  8. ソフトウェアへのデータの記録を停止し、ファイルを保存します。
  9. 3分後、心臓麻痺クランプと大動脈カニューレにつながる小さな青いクランプを閉じます。
  10. 大動脈カニューレにブルドッグクランプを、左カニューレに2つ目のブルドッグクランプを装着します。心臓カニューレブロックを回路から外し、アイスボックス内の心臓麻痺を含むビーカーに入れます(図3B、C)。
  11. 心臓を冷蔵庫に6時間(または希望の冷蔵保存時間)保管します。

7.冷静電気保存後の心臓再灌流

  1. セクション1に従ってKHバッファーを準備します。
  2. セクション2に従って灌流回路をプライミングします。
  3. ベースライン灌流から保存したファイルを開きます。
  4. アイスボックスからハートカニューレブロックを慎重に取り外し、灌流回路に固定します。大動脈カニューレを再接続する前に、KHバッファーで満たされた鈍い端の18Gシリンジを使用して、カニューレから空気を取り除きます。.最初に大動脈カニューレを接続し、ランゲンドルフ側のチューブクランプを開き、アフターロードチューブクランプが開いていることを確認します。
  5. 左心房カニューレを再接続し、灌流回路に接続する前にカニューレから空気が除去されていることを確認してください。ランゲンドルフから作業モードに切り替えるまで、作業サイドクランプを閉じたままにします。
  6. ランゲンドルフモードで心臓を15分間灌流します。ランゲンドルフ再灌流の開始時にデータの記録を開始してください。
  7. 作業モードに切り替える前に、両方の泡立つ石をKHバッファーに置き、作業側の3方向タップを開き、共通のリターンチューブを作業リザーバーに移します。
  8. 白いランゲンドルフクランプを閉じ、白い作業サイドクランプを開き、心臓を30分間灌流します。ダウンストリーム分析のために、指定された時点で冠状動脈流出物を測定および収集します(例:心臓損傷マーカー)。新しいセグメントを開始するには、ソフトウェア録画を停止-再開してください(または、コメントを追加してください)。
  9. 約15分間の作業モード再灌流で、三方向タップを閉じます。.
  10. 再灌流の終了時に、データファイルを保存し、回路を通る流れを停止し、心臓ブロックを切断します。組織学的処理のために左心室サンプルを採取し、および/または将来の研究のためにスナップ凍結します(例:ウェスタンブロット研究のためのタンパク質抽出)。
  11. フィルターホルダーからフィルターを取り外し、回路からバッファーを排出し、5 Lの蒸留水で2回洗い流します。
    注:必須ではありませんが、蒸留水をウォーターバス内の大きな容器にあらかじめ温めるのに役立ちます。

8. 機能回復の解析

  1. LabChartファイルを開きます。
  2. 録音が 30 秒以上ある領域を強調表示し、[ コマンド] > [データ選択の追加] または [データに複数追加] をクリックします。これにより、ソフトウェア内のDataPadファイルに必要なパラメータが追加されます。
  3. [DataPad] > [Window] ドロップダウン メニューを選択します。
  4. DataPad からリカバリ値をハイライト表示してスプレッドシートにコピーし、機能リカバリ分析を行います。機能回復を、それぞれのベースライン値 1,6,7 のパーセンテージとして計算します。

結果

ベースライン灌流の結果により、初期実験 (事前保存) が成功したかどうかが決まります。ランゲンドルフモード中に表示される大動脈の流れは、14〜22 mL / minである必要があります。.ランゲンドルフフローは、大動脈の逆行性灌流により、流量計に負の値として表示されます。許容可能なランゲンドルフトレースの例を 図4Aに示します。

作業モードに切り替えたら、心臓が落ち着いたら、大動脈の流れは少なくとも30 mL / minである必要があります。.流れが最初に約50 mL / minに急増し、その後約25 mL / minに減少してから安定したベースライン大動脈流に戻るのは正常です。ベースラインパラメータが満足のいくもの(AF > 30 mL / min、CF 10-20 mL / min、HR 200-300 bpm)になったら、心臓を保存できます。適切なベースライン・トレースの例を 図 4B に示します。

試験した保存液によっては、優れたベースラインを持っているにもかかわらず、長期間の低温静的保存後に良好な回復をもたらさない心臓もあります。作業モードでの回復不良を示すトレースの例を 図 4C に示します。

大動脈血流の最終的な機能回復は、ベースライン値のパーセンテージとして最終的な大動脈血流の読み取り値に基づいて計算できます。たとえば、心臓のベースラインAFが40 mL / minで、冷静静保存後の再灌流終了時のAFが20 mL / minの場合、この心臓のAF回復は50%でした。このデータ表現の例を 図 5 に示します。

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図1:作動中の心臓灌流回路 (A)分離された作動中のラットの心臓灌流回路の写真。赤いボックスは、隔離された心臓が配置されている場所を示しています。(B)ランゲンドルフ(点線)および作業モード(実線)灌流の回路を通るKHバッファーの流れ方向を示す、分離された作動心臓灌流回路の概略図。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図2:LabChartソフトウェアのセットアップ (A)大動脈圧、大動脈流量、心拍数のチャンネル設定のセットアップ。(B)3つのチャネルで設定されたLabChartテンプレートの例。右側のウィンドウには、個々のチャネルの設定が表示されます。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図3:カニューレ挿入と心臓麻痺 (A)ウォータージャケットチャンバー内に配置する前の心臓カニューレ挿入。左カニューレは大動脈に挿入され、右カニューレは左心房付属器を介して左心室に挿入されます。肺血管は縛られ、肺組織は解剖されています。(B)心臓麻痺が投与された後、心臓は心臓麻痺溶液を含むビーカーに入れられます。カニューレは、リグから切断する前にブルドッグクリップで固定されています。(C)長期間の冷蔵のためにアイスボックスの中に置かれたハートの例。ここでは、再灌流のために2つの心臓が保存されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図4:LabChartトレースの例。 心臓の圧力 (赤のグラフ)、大動脈の流れ (青のグラフ)、心拍数 (緑のグラフ) の痕跡 (A) 良好なランゲンドルフのトレース、(B) 作業モードの再灌流中の良好な回復、(C) 作業モードの再灌流中の回復不良。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

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図5:機能回復の代表的なグラフ: (A)大動脈血流、(B)冠状動脈血流、(C)心拍出量、(D)心拍数。この図は、Gao et al.8の許可を得て再利用されています。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

ディスカッション

心臓のベースライン機能の敏感な性質を考えると、灌流装置を清潔で互換性のあるコンポーネントに保つように注意する必要があります。たとえば、正しいPVCチューブを使用する必要があります。シリコーンなどの一部のチューブ材料は、大動脈の流れと収縮性の低下に寄与する可能性がありますが、これはチューブを介した酸素の損失が原因である可能性があります。分離された作動性ラット心臓灌流回路が市販されていますが、これらのほとんどは主にランゲンドルフ灌流にのみ使用されます。一般に、機能測定は、ランゲンドフ灌流モデルでバルーンカテーテルを左心室に挿入して左心室拡張期血圧(LVDP)測定値を取得することで取得できます。ただし、Langendoff灌流システムで生の大動脈血流測定値と心拍出量を測定する能力は不可能です。IWRHプロトコルの主な利点は、心臓の追加介入(すなわち、バルーンカテーテル)を必要とせずに、大動脈血流および心拍出量の機能測定値を取得できることです。働くラット心臓灌流システムには商用オプションがあり、これらは個々の研究要件に合わせてカスタマイズできますが、これらのシステムは高価になる可能性があります。

プロトコルには、灌流中のげっ歯類の心臓の最適なベースライン機能を確保するための重要なステップがあります。KHBバッファーストック溶液の調製は、4週間以内に行ってください。灌流回路は、プライミング時に気泡があってはなりません。左心房付属器をカニューレ挿入するときは注意が必要です。組織を過度に取り扱うと、裂傷のリスクが高まり、心臓の機能的過敏性が増す可能性もあります。

IWRH灌流回路の性能品質は、通常、心臓で得られるベースライン測定値(AF > 30 mL/min、CF ~20 mL/min)によって決定できます。CSSモデルでのさらなる品質管理試験は、1 μmol/Lゾニポリドと0.1 mg/mLの三硝酸グリセリルを添加したCelsior保存溶液で心臓をアレスリングして保存することで実行できます。トリニトリン酸グリセリルとゾニポライドを補給したセルシオで停止した心臓は、ランゲンドルフの再灌流回復と6時間の冷蔵保存後の40〜60%の最終機能回復を保証します。リグが良好に機能しているかどうか疑問がある場合は、この品質管理サプリメントをテストするのに役立ちます。

循環器死後に提供によって調達されたげっ歯類の心臓を使用する方法は、以前に説明されています10,11。簡単に言えば、ラットに麻酔をかけ、頸動脈をカニューレで挿入し、圧力測定値を取得します。ヘパリン(500 IU)は頸動脈カニューレを介して注射されます。気管は、生命維持装置の引き抜きを開始するために結紮されます。必要な温かい虚血時間に達すると、心臓を切除して灌流回路にカニューレを挿入できます。DCD心臓への保存液の投与には、60 mLの保存液を回路上の圧力ラインを介して大動脈(~20 mL/分)に流します。肺血管を結束し、肺を解剖し、左カニューレを挿入し、40mLの保存液を圧力ラインを介して洗い流します。次に、上記のプロトコルに従って心臓を灌流します。機能回復は機能血行動態の生の値として捉えられ、その値を偽手術された心臓と比較することで統計分析が行われます(ただし、リグにDCDがフラッシュすることはありません)。

脳死後に調達したげっ歯類の心臓を使用する方法は、以前に説明されている12。簡単に言えば、動物は麻酔をかけられ、挿管され、換気され、DCD げっ歯類のプロトコルに従って血行動態モニタリングが行われます。顎頭蓋骨にバリ穴を開け、3F塞栓切除カテーテルを硬膜下に挿入します。偽のコントロールにはバリ穴がありますが、カテーテルの挿入はありません。バルーンを0.3mLの水で2分間膨らませ、1時間膨らませ続けます。血行動態観察の 1 時間後、心臓を摘出して分離された作動心臓灌流回路に配置し、ベースライン測定値を記録し、心臓麻痺を投与し、上記のように心臓を冷蔵保存します。

IWRH灌流回路を使用する主な制限は、血液ベースの灌流バッファーを使用してシステム内を循環できないことです。灌流液に加えるのに十分なげっ歯類の血液を調達することは不可能です。したがって、血液ベースの灌流は実現可能ではありません。げっ歯類の異所性心臓移植や大動物の同所性心臓移植研究などの代替モデルは、血液ベースの灌流の影響をテストするために実施する必要がある可能性があります。ただし、これらの代替方法には、顕微手術のスキルや大動物手術施設、経験豊富な麻酔科医、灌流医、心臓胸部外科医の専門知識が必要です。

開示事項

著者には、開示すべき利益相反はありません。

謝辞

ここで紹介する研究は、オーストラリア国立保健医療研究評議会(National Health and Medical Research Council Australia)、セントビンセントクリニック財団(St Vincent's Clinic Foundation)、およびNSW Health Cardiovascular Research Capacity Senior Investigator Grant(ニューサウスウェールズ州健康心臓血管研究能力上級研究者助成金)からP.S.マクドナルドに授与された助成金によって資金提供されています。

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
1.5 mL 無色エッペンドルフチューブ、1000 個/箱Bio Strategy Pty Ltd0030.125.150
15 mL セント/チューブ (S) スリーブ/25 PP ctn/500Sigma-aldrich Pty LtdCLS430791-500ea
BP トランスデューサ/ケーブルキットADInstrumentsMLT1199データ収集
ブリッジ アンプADInstrumentsFE221データ収集
Carbogen 555G2BOCBOC002
Checktemp1 温度Hanna InstrumentsHI98509リグ建設
クランプ ピンチ 1/4-7/16 PK 12トーマス サイエンティフィック2848Y40リグ建設
クランプ W/エクステンション ステム Med.トーマスサイエンティフィック8847T08リグ建設
クランプW /エクステンションステムSM。Thomas Scientific8847T02リグ 建設
用クリップ、容器、60 g 圧力Coherent Scientific14121手術用機器
クローズド コネクターThomas Scientific8847E25リグ 建設
Covidien Sofsilk 2-0 ブラック プレカット 45 cm 24専門医療用品S195外科用消耗品
カスタムメイド 250 mL ジャケット付きデガッサーカスタム吹きガラス製品Pty LtdN / Aリグ建設
メイド750mLリザーバー吹きガラス製品Pty LtdN / Aリグ建設
D - (+)-グルコース無水SigmaUltraシグマアルドリッチPty LtdG7528-1Kgブスバッファ
デュアルチャネルコンソールADInstrumentsTS402データ収集
三角フラスコ2 L を作るために;
フィルター マイクロファイバータイプ GF/C グラスファイバー 47 mm、100Bio-strategy Pty Ltd1822047
鉗子、15 cm、0.3 mm、CRVDCoherent Scientific14114外科用機器
直径 2-70 mm の物体を保持するための 9 mm x 115 mm の長いアームを備えた 4 本爵クランプ。ビニールコーティングされたMet-App Australia Pty Ltd1352建設
ヒーターサーキュレーター。デジタルソリッドステート制御。(1020ワット/240ボルト)Thermoline ScientificTU3Rig Construction
Heparin 5000 U/5 mL box 50 Pfizer 02112115Clffird Hallam Healthcare Pty Ltd1258693
Drugs Ilium Xylazil 20 INJ 50 mLCenvet Australia Pty LtdX5010Anaesthetic
Johns Hopkins Bulldog ClampCoherent Scientific CS-WPI-14117
ケタミン 100 mg/50 mLProvet (NSW) Pty LtdKETAI1麻酔
薬マグネシウム硫酸塩七水和物 AR 500 g ChemsupplyBio Strategy Pty LtdMA048-500gクレブス バッファー
オス/メス ヒンジ付きアダプターThomas Scientific8847V08リグ 建設
Masterflex L/S 精密チューブ、PPS、CRS ローター用イージーロード ヘッドJohn Morris1015164Rig Construction
Metzenbaum はさみ, 11.5 cm 湾曲Coherent ScientificWPI-501748手術器具
Metzenbaum はさみ, 14.5 cm ストレートCoherent ScientificWPI-501252手術器具
取り付け金具 F/2-HEADS SSJohn Morris1014414ポンプヘッド用取り付けネジ
オープンサイドコネクターThomas Scientific8847E05Rig Construction
ParaformadehydeSigma-AldrichP6148-500Gサンプル処理
塩化カリウム (AnalaR NORMAPUR) 500 gVWR Chemicals 26764.26クレブス緩衝液リン酸カリウムを
モノ塩基性にするには Sigma-Aldrich Pty LtdP5379-500gKrebs Buffer
Powerlab 2/26、2チャンネルレコーダー+ Labchartソフトウェアを作るには ADInstrumentsML826コンピュータハードウェアおよびソフトウェア
Precision XN Inline Flowsensor, 3.2 mm (1/8")ID ME4PXN-KR37 XFADInstrumentsME4PXNRig Construction
Scalpel with handle disposable #11 pkt/10BSN Medical (Aust) Pty Ltd73252-36
Swinnex 47 mm 5/PKMerck MilliporeSX0004701Rig Construction
シリコンOリング5-329 10/PKMerck MilliporeXX1104707Rig Construction
シングルビュレットクランプThomas Scientific8847T32Rig Construction
スリップオンインレット フィルターポアサイズ10 & マイクロ;m (バブラー)Sigma-aldrich59277リグ建設
Sm. 360 回転コネクタトーマス・サイエンティフィック8847E35リグ建設
重炭酸ナトリウムSigma-Aldrich Pty LtdS6297 - 250gクレブスバッファー
を作るには Swinnex フィルターホルダー、47 mmメルクミリポアSX0004700リグ建設
用シリンジ 1 mL ボックス/100ベクトンDickinson Pty Ltd302100
直径 9 mm x 125 mm の長いアームと 5-80 mm を保持するためのツイン スクリューを備えた 3 つのプロング クランプMet-App Australia Pty Ltd1356リグ建設
チューブ 流量計モジュール TS410ADInstrumentsTS410データ収集
チューブ PVC 6.35 mm ID x 9.52 mm OD 50ft ロール 15.24m、透明、DEHP フタル酸エステルフリー、食品グレードは REACサーモフィッシャーNAL 8701-0600リグ建設
チューブ PVC 7.94mm ID x 11.1mm OD 50ft ロール 15.24 m、透明、DEHP フタル酸エステルフリー、食品グレードは REACを満たしています サーモフィッシャーNAL 8701-0900リグ建設
チューブ PVC 9.52 mm ID x 12.7 mm OD 100ft ロールサーモフィッシャーNAL 8701-4120リグ建設
バンナスはさみ、8.5 cm、ストレート、7 mm ブレードコヒーレント サイエンティフィックWPI-500-086外科用機器
ウォーターバス30リットル、吊り下げトレイ付きThermoline ScientificTLWB-30リグ構造
計 カスタムカスタムクレリグを作るには 用シリコンガスケット用 を満たしています

参考文献

  1. Kwan, J. C., Gao, L., Macdonald, P. S., Hicks, M. Cardio-protective signalling by glyceryl trinitrate and cariporide in a model of donor heart preservation. Heart Lung Circ. 24 (3), 306-318 (2015).
  2. Watson, A. J., et al. Enhanced preservation of the rat heart after prolonged hypothermic ischemia with erythropoietin-supplemented Celsior solution. J Heart Lung Transplant. 32 (6), 633-640 (2013).
  3. Chew, H. C., et al. Outcomes of donation after circulatory death heart transplantation in Australia. J Am Coll Cardiol. 73 (12), 1447-1459 (2019).
  4. Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex-vivo preservation of donor hearts after circulatory death: a case series. Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).
  5. Joshi, Y., et al. Heart transplantation from DCD donors in Australia: Lessons learned from the first 74 cases. Transplantation. 107 (2), 361-371 (2023).
  6. Villanueva, J. E., et al. Functional recovery after dantrolene-supplementation of cold stored hearts using an ex vivo isolated working rat heart model. PLoS One. 13 (10), e205850(2018).
  7. Villanueva, J. E., et al. The cardioprotective potential of the sodium-glucose cotransporter 2 inhibitor empagliflozin in donor heart preservation. J Heart Lung Transplant. 39 (10), 1151-1153 (2020).
  8. Gao, L., et al. Critical role of the STAT3 pathway in the cardioprotective efficacy of zoniporide in a model of myocardial preservation - the rat isolated working heart. Br J Pharmacol. 162 (3), 633-647 (2011).
  9. Cropper, J. R., Hicks, M., Ryan, J. B., Macdonald, P. S. Cardioprotection by cariporide after prolonged hypothermic storage of the isolated working rat heart. J Heart Lung Transplant. 22 (8), 929-936 (2003).
  10. Gao, L., et al. Enhanced functional recovery of the heart donated after circulatory death determination with antemortem heparin. J Heart Lung Transplant. 39 (6), 607-609 (2020).
  11. Villanueva, J. E., et al. The effect of increasing donor age on myocardial ischemic tolerance in a rodent model of donation after circulatory death. Transplant Direct. 7 (6), e699(2021).
  12. Kumarasinghe, G., et al. Improved heart function from older donors using pharmacologic conditioning strategies. J Heart Lung Transplant. 35 (5), 636-646 (2016).

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