本プロトコルの目的は、非動脈化ラット肝移植モデルの確立に向けた最適化された手術体験を共有することであり、特に100日を超える長期的な動物生存を保証する技術的改良に焦点を当てることです。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
方法論記事
* These authors contributed equally
本プロトコルの目的は、非動脈化ラット肝移植モデルの確立に向けた最適化された手術体験を共有することであり、特に100日を超える長期的な動物生存を保証する技術的改良に焦点を当てることです。
実験的な肝移植において、ラットモデルは移植免疫学および代謝過程の研究におけるゴールドスタンダードです。しかし、非常に細い肝動脈(~0.5 mm)を再建することは、非常に高度な技術的課題を伴います。これを回避するために、簡略化された非動脈化ラット肝移植(NArLT)モデルが広く利用されています。残念ながら、動脈断絶による胆汁漏れや虚血性胆管炎などの重度の胆管合併症は、受血者の長期生存をしばしば制限します。この障害は、長期的な宿主-移植片免疫適合性や慢性拒絶反応などの主要テーマの研究を大きく制限しています。ここでは、これらの虚血性胆道損傷を克服するために重要な技術的改良を取り入れたNArLTモデルの最適化プロトコルを提示します。主な改善点には、大幅に短縮された無肝期、「ノータッチ」胆道剥離技術、徹底した胆道洗浄、最適化された内部胆管ステント注入法が含まれます。この改良された手順を実施した後、100日間の観察期間中に受容者の生存率は94%を超えました。最終的に、この最適化されたプロトコルは、長期的な移植寛容のメカニズムを探るための非常に再現性が高く堅牢なプラットフォームを提供し、移植医学における新しい治療戦略の開発を支援します。
ラット肝移植モデルは、基礎移植研究において最も広く利用されている実験的プラットフォームとなっています。しかし、その広範な応用はしばしば急な学習曲線によって妨げられ、これが下流の実験研究の進行を大きく妨げることがあります1,2。さらに、従来のラット肝移植モデルは、手術成功率が最適でなく、長期生存率も低いことが多いです。手術手順を徹底的に効率化し、手術の詳細を綿密に洗練し、血管および胆道再建を直接可視化しながら行うことで、この複雑な顕微外科モデルの学習曲線を大幅に短縮できます。肝移植は末期肝疾患の唯一の治癒療法であり、ラット肝移植モデルの確立は科学研究にとって極めて重要です5,6。
非動脈化ラット肝移植(NArLT)モデルは、実験的手術において大きな利点を提供します。すなわち、微小血管動脈吻合という困難な課題を回避し、全体の手術時間を短縮し、ラットの麻酔時間を短縮します。動脈血流が断絶されているにもかかわらず、このモデルにおける胆道応答は虚血性胆道損傷の研究に独自の視点を提供します。しかし、従来のNArLTモデルは術後胆道合併症率が最大30%に達すると関連しており、長期生存率を著しく損なう。従来のラット肝移植モデルでは、受容者の長期生存率は70%から85%未満です8。これに対処するため、本研究ではヘパリン処理された軟胆管ステントを用いた最適化プロトコルを導入します。「ノータッチ」胆道解離技術を用いて周囲の小血管ネットワークの保存を最大化し、冷灌流による徹底的な胆道洗浄を行うことで、このアプローチは物理的支援と虚血保護9を通じて胆道合併症を根本的に軽減し、最終的には長期的な免疫モニタリングのための堅牢で安定したプラットフォームを提供することを目指しています。
したがって、ラット肝移植におけるあらゆる技術的革新において、手技的成功率の最大化と受容者の生存延長が主要な目的とされています。これらの目標を達成することは、下流の実験研究がタイムリーかつ途切れなく進行するために必要な重要な前提条件です。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
本研究のすべての動物実験および手術は青島大学実験動物倫理委員会(No. 20260301SD5020260401065)によって承認されました。動物の苦しみを最小限に抑えるためにあらゆる努力をしてください。
1. 術前準備

図1。移植手術で使用される手術器具。 (A)ステンレス製の腎臓盆。(B)マイクロニードルホルダー。(C)マイクロハサミ。(D) マイクロ鉗子(直線かつ湾曲)。(E)微小血管クリップと小型の蚊型ブルドッグクランプ。(F)標準針ホルダー。(G) 直線止血鉗子(蚊用鉗子)。(H)血管クランプ。(I) 標準的な外科用ハサミ。(J) ゴムバンド(滅菌手術用手袋のカフから作られました)。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

図2。特注の外科用カフ、胆道ステント、計画的な腹部切開。 (A) 血管カフと胆道ステントの準備、そしてミリ定規の準備。左から右へ:下肝下大静脈(IHIVC)カフに使われる6F硬膜外カテーテル鞘、門脈(PV)カフに使われる5F鞘、22G静脈カテーテルからトリミングされた5–7mm胆道ステント。(B) ドナーラット腹部に手術的曝露を最大化するための十字切開。(C) 受け入れラット腹部に標準的な正中開腹切開。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
2. ドナー運営

図3。ドナー肝動員および原所灌流における主要な外科的ステップ。(A) 左下横隔静脈の露出および結紮。(B) 肝・食道伝達枝の分離と分裂。(C) IHIVCの解離、右副腎および右腎静脈の結紮を示す。(D) 「ノータッチ」技術を用いて、カスタム胆道ステントを総胆管(CBD)に挿入し、周囲胆道結合組織を保存すること。(E) 腹部大動脈のカニュレーションによる冷静原位灌流の開始。(F)完全灌流されたドナー肝臓で均一に淡い外観を示し、血液洗浄に成功したことを示す。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
3. 体外移植片準備
注意:すべての生外移植片準備は氷上で行ってください(図4A)。接ぎ木はUW溶液中の温度を4°C±2°Cで維持し、適切な冷却保存を確保するために定期的に温度を監視してください。

図4。ドナー肝移植片の体外準備。(A) 摘出した肝移植片を、冷たいUW保存液を含む滅菌ペトリ皿に置き、低体温を維持するために砕氷の上に置かれます。(B) ドナーPVをカスタムカフで内転させ、周囲の結紮で固定する。(C) PVおよびIHIVCのためのカフ準備完了、胆道ステントを所定。(D) 両側の四角にステイ縫合を施し、その後の吻合を促進するために肝上IVC(SHIVC)の準備。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
4. 受領者操作

図5。受容者肝動員および肝摘出術における主要な外科的ステップ。 (A) 受領者のCBDの門門分岐付近の同定および結紮。(B) SHIVCの曝露および交差クランプ。SHIVCの後ろにはゴムバンドが置かれ、クランプ時のトラクションと視覚化の改善が図られています。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

図6。肝移植片移植時の血管再建のための重要な外科的ステップ。 SHIVCの再構築:(A) コーナーステイ縫合によるアライメント、(B) 後壁連続縫合、(C) 前壁縫合の完了。カフ技術を用いたPV再建:(D)三点牽引、(E)カフ付きのドナーPV挿入、(F)カフ固定の結紮。IHIVC再建は同じカフ技術で行われます:(G)露出、(H)挿入、(I)結紮。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

図7。移植片機能の検証、胆道再建、術後回復の検証。 (A) 再灌流後の早期移植片機能の評価(ドナー胆管ステントからの胆汁流出が目に見えること)。PVおよびIHIVCの復元が確認できます。(B) ドナー胆道ステントを受給者CBDに挿入・固定するを含む胆道再建術を完了。(C) 代表的な受領ラットで、術後完全回復を示し、正常な姿勢と自発活動が認められている。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
NArLTモデル間で一貫した手術の質と再現性を確保するため、すべての手術は同じ経験豊富な顕微外科医によって実施されました。研究期間中に合計50件のラット肝移植が完了しました。手術の平均期間は以下の通りです:ドナー手術は平均25.3±2.6分、体外移植片準備は平均13.1±2.1分、レシピン手術は平均43.0±1.6分、無肝相は平均15.7±1.2分でした。
最適化されたNArLT手技を受けた受験者は、100日間の観察期間で94%(47/50)の生存率を示し、周術期死亡もこの計算に含まれていました。3匹の受付者ラットが死んだ。検死の結果、1例は流出路閉塞、1例はSHIVCでの出血、1例は術後回復中に原因不明で死亡したことが判明しました。生存したすべての受容者ラットは100日間の全期間観察され、研究終了時に解剖が行われました。長期生存者の間では、胆汁漏れ、胆道閉塞、虚血性胆管炎などの重度の胆管合併症は認められませんでした。再建されたすべての胆道は機械的通位性と機能的完全性を維持しており、解剖時に腔閉塞、胆汁蓄積、導管拡...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
NArLTモデルは、複雑な微小血管動脈吻合を回避できるため、実験的移植研究の基盤となっています。しかし、従来のNArLT法は歴史的に胆道合併症の発生率が高く、最大30%に達し、長期生存を著しく制限し、慢性免疫学的試験を妨げています2。提案された方法の重要性は、これらの虚血性胆道損傷を回避できる能力にあります。本研究では、100日生存率が94%に達し、これは従来のラット肝移植研究で報告された短期生存率を上回っています8。
このプロトコルの中で、グラフトの生存率と受容者の生存を確保するために重要なステップがいくつかあります。最も重要なのは、ドナー準備中の「ノータッチ」胆道解離技術です。CBDの過度な骨格化を厳格に避けることで、周囲結合組織、神経叢、微小血管ネットワークが保存されます。この保存は、側副循環の早期確立とその後の胆道治癒に不可欠です...
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
著者たちは利益相反を一切認めていない。
この研究は中国国家自然科学基金(No.82370666)、山東省重点研究開発プログラム(No.2025KJHZ016)、福建省衛生技術プロジェクト(No. 2023CXA014)の支援を受けています。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 4-0吸収性縫合線 | エティコン | W9109H | 筋膜層(白線)の閉鎖に使用されます |
| 4-0 シルク・シュトゥーレ | エティコン | VCP304H | 皮膚の閉鎖に使用 |
| 7-0か8-0縫合/シルクタイ | エティコン | Z1711E | 血管の結紮(例:左横隔静脈)に用いられます |
| 22G静脈内カテーテル | B. ブラウン | 4252098B | 5&ndashにトリム;胆道ステントの準備のために傾斜した端を持つ7mm。 |
| 23G頭皮静脈針 | 山東欽開医療工業有限公司 | MDLSSVS | 肝灌流のために腹大動脈への挿入に使用されます |
| ブプレノルフィン | 天津製薬研究所製薬株式会社 | H12020275 | 術後の皮下鎮痛として投与 |
| 綿棒 | Aoocn | 216-236 | 解剖中に肝臓を優しく持ち上げるために使われました |
| 砕氷 | 該当なし | 該当なし | 体外準備中の移植片温度維持に用いられます |
| 弾性リトラクター | 該当なし | 該当なし | 開腹手術中に腹壁を引っ込めるために使われていました |
| 硬膜外カテーテル鞘 | 江蘇邁創医療機器有限公司 | 20173084015 | サイズは5Fと6F;PVおよびIHIVCのカフスとして使用されます |
| ガーゼ | 中央医療技術株式会社 | CH-1001 | 生理食塩水に浸された;腸を覆い保護するために使われます |
| グルコース溶液(5%) | 四川科倫製薬有限公司 | H20044307 | 受血者肝摘出術中に肝内血液を洗い流すために使われました |
| ヘパリン生理食塩水 | 深圳生命バイオテクノロジー有限公司 | H2012003 | 100 IU/mL;胆道ステントを浸すために使われました |
| インドリングニードル | B. ブラウン | 4254074B | 吻合を完了する前にSHIVCを洗浄して空気を抜くために使われました |
| イソフルラン | 済南光生源バイオテクノロジー有限公司 | 153107015 | 5%の濃度;麻酔誘導に使用&注:: |
| 微小血管クランプ | 上海医療機器有限公司 | JCZ200 | 手術中の血管閉塞に使用 |
| 蚊鉗子 | 上海医療機器有限公司 | J31010 | 細かい操作やカフの準備に使用 |
| 生理食塩水(0.9%) | 四川科倫製薬有限公司 | H20044304 | 灌漑およびガーゼ浸漬に使用されます(37°C) |
| ペントバルビタール(1%) | 上海元思科技有限公司 | P0500000 | 40–45 mg/kg;外科的麻酔に使用 |
| 末梢挿入静脈カテーテル(PIVC) | コロビディエン | 8888145015 | カフ付きのPVを洗浄し、破裂を確認するために使われました。 |
| ポビドン-ヨウ素 | 山西トリンダーバイオテクノロジー株式会社 | 41836054 | 手術部位消毒に使用 |
| ラバーバンド(サージカルグローブより) | アンセル | 該当なし | 施術者の手術中のSHIVC牽引に使用されます |
| スプラグ&アンドダッシュ;ドーリー・ラッツ | 華福康(北京)バイオテクノロジー有限公司 | 22001A | 成体のオスラット、8–10週間、220回からナッシュ;250 g |
| 無菌ペトリ皿(10cm) | 山東恩友バイオテクノロジー有限公司 | H905001 | 体外準備中にUW溶液中にグラフトを保持するために使用されました |
| 注射器(20mL) | 山東威高グループ医療用ポリマー製品有限公司 | 20163141593 | 肝灌流(3–3.5 mL/min)とnbsp; |
| UW保存ソリューション | 人生への橋 | BTL-UW-1L | 4度で維持;C;ドナー肝臓灌流および移植片保存に使用 |
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
