この研究では、二心房技術を利用して、バマのミニチュアブタにおける前臨床同所性心臓移植モデルを提案しています。このモデルは、移植免疫学、薬物評価、および外科的技術の最適化に適用でき、臨床心臓移植アプリケーションをサポートします。
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この研究では、二心房技術を利用して、バマのミニチュアブタにおける前臨床同所性心臓移植モデルを提案しています。このモデルは、移植免疫学、薬物評価、および外科的技術の最適化に適用でき、臨床心臓移植アプリケーションをサポートします。
心臓移植は大きく進展していますが、移植片の保存、一次移植片機能障害、心臓同種移植片血管障害、長期免疫寛容などの問題は未解決のままです。解剖学的なサイズと免疫学的な違いにより、マウスモデルは臨床的な心臓移植手術と免疫応答を効果的に再現することができません。対照的に、ブタモデルは、心臓の解剖学的構造と免疫応答の点でヒトとより類似しており、同所性心臓移植研究に特に適しています。本研究では、バマミニブタにおける両房同所性心移植モデルを確立した。移植された心臓は、術後に迅速かつ堅牢な収縮性を示し、中心静脈圧の上昇やその他の血行動態合併症の兆候はありませんでした。短期間の集中治療室のモニタリングの後、ブタは意識を取り戻し、自発的な摂食を再開し、術後の回復が安定していることを示しました。要約すると、このモデルは、心臓移植研究の分野における新しい技術と治療アプローチを評価するための臨床的に関連性のある実験プラットフォームを提供します。
1967年に最初の心臓移植が行われて以来、心臓移植は大きな進歩を遂げてきました。しかし、過去20年間で、臨床診療における大きなブレークスルーはほとんどありませんでした。移植片の機能不全、心臓同種移植片血管障害(CAV)、長期免疫寛容などの主要な問題は未解決のままです1,2,3,4。基礎研究で多くの知見が得られたにもかかわらず、これらの発見を臨床応用につなげることは困難であり、心臓移植治療の進行は停滞しています。したがって、新しい技術や治療法を効果的に評価することは重要な問題となっており、これらの課題に対処する上での動物モデル、特に適切な前臨床モデルの重要性が浮き彫りになっています。
マウスモデルは心臓移植研究で広く使用されていますが、解剖学的および生理学的にヒトとの違いにより大きな制限があり、臨床的な心臓移植手順と術後の免疫応答を完全に再現することは困難です。さらに、免疫系は比較的異なり、これは大動物モデル5,6,7で見られる複雑な免疫応答を適切に反映することができません。さらに、マウスの心臓移植はサイズが小さいため、異所性移植に限定されており、これは同所性心移植の臨床実践とは異なります8,9,10,11。したがって、適切な大型動物モデル、特にブタの使用が重要です。
ブタモデルは、心臓移植研究、特に同所性心臓移植において大きな利点を提供します。ブタの心臓は解剖学的に人間の心臓と似ており、ブタはヒトにはるかに近い免疫応答と臓器生理機能を示すため、心臓移植研究の理想的なプラットフォームとなっています。さらに、ブタモデルはより複雑で詳細な実験データを提供するため、研究者は新しい免疫抑制戦略、心臓保護方法、および移植後の長期転帰をより適切に評価できます12,13,14,15。いくつかの研究では、ブタの腹部ヘテロトピックモデルが利用されており、心肺バイパスの使用を回避し、手術の複雑さを軽減していますが、同所性心移植の臨床シナリオを完全に再現することはできません16。したがって、本研究では、バマミニブタにおける二重心房同所性心臓移植モデルを確立し、心臓移植技術を進歩させるためのより臨床的に関連性のある実験プラットフォームを提供しました。
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本試験の動物実験プロトコルは、中国医学院福偉病院の動物実験委員会(IACUC)によって承認され、倫理承認番号0108-1-70-ZX(X)-41となっています。すべての実験は、動物福祉と倫理ガイドラインに厳密に従って実施され、関連する倫理基準の遵守が確保されました。
1. 術前準備
2. 寄付者の手続き
3. 受取人の手続き
4. 術後ケア
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図1は、正中線胸骨切開術、心膜を開いて主要な血管を露出させる、心筋麻痺液の大動脈注入、アイススラッシュによる心臓の冷却、ドナー心臓の保存など、ブタにおける同所性心臓移植の主要な手順を示しています。強調されている重要な側面は、移植手順の重要なステップである左奇静脈の管理です。ドナーの心臓の場合、心膜腔への過剰な血流を防ぐために、左アジゴス静脈を結紮する必要があります。ただし、レシピエントにとって、左奇静脈のドレナージを維持することは、CVPの上昇などの術後合併症を防ぐために不可欠です。この図は、これらの手順を細心の注意を払って詳細に説明し、移植プロセスの再現性と標準化を確保しています。
図 2 は、術後 12 時間と 48 時間の ICU モニタリング結果を、バイカバル技術とバイアトリアル技術で比較したものです。その結果、バイカバル法ではCVPの有意な上昇と顕著な血行動態異常が生じるのに対し、バイアトリアル法ではCVPなどのモニタリングパラメータを術後の同じ時点で正...
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ブタ心臓同所性移植モデルは、臨床心臓移植をシミュレートする効果的な実験プラットフォームです15。ブタの心臓は、人間の心臓と多くの解剖学的および生理学的類似点を共有しています12。したがって、このモデルは、心臓移植のさまざまな側面、特に心臓保護、外科的処置、および移植免疫学の研究において大きな応用価値があります。しかし、これらの利点にもかかわらず、体外循環下で同所性移植手術を行うことは、依然として大きな課題を提示しています18。
心臓移植手術の課題と解決策にはいくつかの側面があり、両房技術と二房技術の選択が主要な懸念事項の1つです。初期の実験では、最初はバイカバル法を採用しました。しかし、ブタでは胸壁(肋間静脈と内胸静脈を含む)、食道、気管支、腹部の一部から静脈血を排出する左半零型静脈を結紮した後、CVPの有意な増加が観察され、腹液の蓄積と肝脾腫が観察されました。私たちの観察...
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著者は、宣言する利益相反を持っていません。
この研究は、中国の著名な若手研究者のための国家自然科学基金(82125004;江平宋へ)、中国科学技術省の国家重点研究開発プログラムのフロンティアバイオテクノロジー主要プロジェクト(2023YFC3404300;江平宋へ)、中国科学技術省の特別プロジェクト、国家心血管疾患重点研究所の支援を受けて、 福外病院、中国医学院(2024GZZD-03、江平宋へ)、中国国家自然科学基金会(82300464、元昌へ)
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 10度大動脈クロスクランプ | シノビュー | CP40431-19 | ドナー手術 |
| 10度大動脈クロスクランプ | シノビュー | CP40431-19 | レシピエント手術 |
| 30度アーチブランチ血管クランプ | シノビュー | CP40432-19 | ドナー手術 |
| 45度大動脈クロスクランプ | シノビュー | CP40044-18 | ドナー手術 |
| 45度大動脈クロスクランプ | シノビュー | CP40044-18 | レシピエント手術 |
| アフィニティー融合酸素化システム | メドトロニック | BB841 | 心肺バイパス |
| 麻酔器 | ミンドレイ | 答え9 | 麻酔など |
| 動脈カニューレ | メドトロニック | 18階 | 心肺バイパス |
| アトラクリウム | 恒瑞製薬 | - | 麻酔など |
| 非外傷性フラット鉗子 | シュアメッド | GF04021-25 | ドナー手術 |
| 非外傷性フラット鉗子 | シュアメッド | GF04021-25 | レシピエント手術 |
| 非外傷性フラット鉗子 | シュアメッド | GF04016-25 | レシピエント手術 |
| バランスハンドルペン式顕微鉗子 | シノビュー | FC12010-21 | ドナー手術 |
| バランスハンドルペン式顕微鉗子 | シノビュー | FC12010-21 | レシピエント手術 |
| バマミニブタ | 中国科学院動物研究所 北方大型動物研究施設 | - | 実験動物 |
| ベルザー UW 冷蔵ソリューション | ブリッジ・トゥ・ライフ株式会社 | 1000ml/袋 | ドナー手術 |
| 黒柄の超鋭利なハサミ | シノビュー | SC35101-23UC | ドナー手術 |
| 黒柄の超鋭利なハサミ | シノビュー | SC35101-23UC | レシピエント手術 |
| 血液ガス分析器 | 電子診断 | PT1000 | 麻酔など |
| 心肺バイパス回路 | メドトロニック | B-HL-159 | 心肺バイパス |
| 中心静脈カテーテル | バイヘメディカル | - | 麻酔など |
| 湾曲鉗子 | シュアメッド | GC01002-16 | ドナー手術 |
| 湾曲鉗子 | シュアメッド | GC01002-12 | レシピエント手術 |
| 湾曲鉗子 | シュアメッド | GC01002-16 | レシピエント手術 |
| 使い捨て血液微小塞栓フィルター | サンシン | FAF-2 | 心肺バイパス |
| 使い捨て血液貯蔵庫フィルター | サンシン | FCR300K | 心肺バイパス |
| 使い捨て心停止送達システム | メドトロニック | XP41 | 心肺バイパス |
| ドーパミン | 九安製薬 | - | 麻酔など |
| 気管内チューブ | ヤシン薬 | YS-0000 | 麻酔など |
| エピネフリン | 金耀製薬 | - | 麻酔など |
| 微細解剖鉗子 | シュアメッド | GC01090-20 | ドナー手術 |
| 微細解剖鉗子 | シュアメッド | GC01090-20 | レシピエント手術 |
| ゴールドハンドルの超鋭利なハサミ | シノビュー | SC35001-23SC | ドナー手術 |
| ゴールドハンドルの超鋭利なハサミ | シノビュー | SC35001-23SC | レシピエント手術 |
| 人工心肺装置 | リバノバ | S5 | 心肺バイパス |
| ヘパリン | 華北製薬 | - | 麻酔など |
| アイスバケツ | シュアメッド | GQ13018-00D | ドナー手術 |
| アイスバケツ | シュアメッド | GQ13018-00D | レシピエント手術 |
| 輸液ポンプ | シノMDT | SN-C8 | 麻酔など |
| 静脈内カテーテル | KDLの | 16G-26G | 麻酔など |
| イソフルラン | ルナン製薬 | - | 麻酔など |
| イソプロテレノール | ハーベスト・ファーマシューティカル | - | 麻酔など |
| 乳酸リンゲル液 | ケルン製薬 | - | 麻酔など |
| 大きな洗面器 | シュアメッド | GQ13033-00D | ドナー手術 |
| 大きな洗面器 | シュアメッド | GQ13033-00D | レシピエント手術 |
| 喉頭 鏡 | ハンフェイル | TD-C-III型 | 麻酔など |
| 塩酸リドカイン注射 | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H20057816 | ドナー手術 |
| 注射用硫酸マグネシウム | Zdjt製薬株式会社 | H20051792 | ドナー手術 |
| 医療用電動胸骨鋸 | 京東西集 | HF-X01 | ドナー手術 |
| 医療用胸骨のこぎり、電動胸骨のこぎり | 京東西集 | HF-X01 | レシピエント手術 |
| ミディアムベイスン | シュアメッド | - | ドナー手術 |
| 中型胸骨レトラクター | シュアメッド | GR04130-00 | レシピエント手術 |
| 修正セントトーマス溶液 | 自力 | - | 麻酔など |
| マルチパラメータモニター | ミンドレイ | ベノバージョン N17 | 麻酔など |
| 巾着縫合糸用ニードルパサー | シュアメッド | GR04074-00 | レシピエント手術 |
| 神経および脊索レトラクター | シュアメッド | - | ドナー手術 |
| 神経レトラクタ | シュアメッド | - | ドナー手術 |
| ノルエピネフリン | ハーベスト・ファーマシューティカル | - | 麻酔など |
| 子供用胸骨レトラクター | シュアメッド | GR04114-00 | レシピエント手術 |
| ペン式顕微手術用ニードルホルダー | シノビュー | NH11300-21 | ドナー手術 |
| ペン式顕微手術用ニードルホルダー | シノビュー | NH11300-21 | レシピエント手術 |
| 塩化カリウム注射 | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H42021164 | ドナー手術 |
| 硫酸プロタミン | ユーケア製薬 | - | 麻酔など |
| 巾着縫合糸イントロデューサー | シュアメッド | GR04074-00 | ドナー手術 |
| レサーノ非外傷性マジック鉗子 | シノビュー | FC25501-23S | ドナー手術 |
| 直角鉗子 | シュアメッド | GC01110-14 | ドナー手術 |
| 直角鉗子 | シュアメッド | GC01089-18 | ドナー手術 |
| 直角クランプ | シュアメッド | GC01110-14 | レシピエント手術 |
| 直角クランプ | シュアメッド | GC01089-18 | レシピエント手術 |
| 小さな洗面器 | シュアメッド | - | ドナー手術 |
| 酢酸ナトリウムリンゲル注射液 | デュオルイ製薬株式会社 | H20163331 | ドナー手術 |
| 重炭酸ナトリウム注入 | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H20043739 | ドナー手術 |
| 胸骨レトラクター(中型) | シュアメッド | GR04130-00 | ドナー手術 |
| ストレート鉗子 | シュアメッド | GC01001-12 | ドナー手術 |
| ストレート鉗子 | シュアメッド | GC01001-16 | ドナー手術 |
| ストレート鉗子 | シュアメッド | GC01001-12 | レシピエント手術 |
| ストレート鉗子 | シュアメッド | GC01001-16 | レシピエント手術 |
| 縫合糸 5-0 プロレン BB | エチコン | - | レシピエント手術 |
| 縫合糸 Prolene Blum 4-0 SH 36 | エチコン | - | レシピエント手術 |
| 縫合糸 2-0 プロレン ブルー M SH | エチコン | - | レシピエント手術 |
| 縫合糸 BB 4-0 Prolene | エチコン | - | レシピエント手術 |
| 温度プローブ | 3メートル | - | 麻酔など |
| 扁桃腺鉗子 | シュアメッド | GC09009-20D | ドナー手術 |
| タングステンカーバイドリングハンドルニードルホルダー | シュアメッド | GN01013-22K | ドナー手術 |
| タングステンカーバイドリングハンドルニードルホルダー | シュアメッド | GN01013-22K | レシピエント手術 |
| タングステンカーバイドリングハンドルニードルホルダー | シュアメッド | GN01010-22K | レシピエント手術 |
| UWソリューション | ベルザー | - | 麻酔など |
| 静脈カニューレ | メドトロニック | 28階、32階 | 心肺バイパス |
| 人工呼吸器 | ミンドレイ | SV300 | 麻酔など |
| 加重ペン式ニードルホルダー | シノビュー | NH10400-23 | レシピエント手術 |
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