Name: 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 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-04T13:50:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: 学ぶ単離作業用ラット心臓モデルを用いたドナー心臓保存戦略の評価方法。硝酸グリセリンとエリスロポエチンを含む保存液の効果を測定し、心移植後の機能回復を改善する手法を確立する。

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<meta charset="utf8"></head><body>作業ラット心臓灌流モデルを用いたドナー心臓保存の最適化

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

<table><tbody><tr><td>1.5 mL 無色エッペンドルフチューブ、1000 個/箱</td><td>Bio Strategy Pty Ltd</td><td>0030.125.150</td><td></td></tr><tr><td>15 mL セント/チューブ (S) スリーブ/25 PP ctn/500</td><td>Sigma-aldrich Pty Ltd</td><td>CLS430791-500ea</td><td></td></tr><tr><td>BP トランスデューサ/ケーブルキット</td><td>ADInstruments</td><td>MLT1199</td><td>データ収集</td></tr><tr><td>ブリッジ アンプ</td><td>ADInstruments</td><td>FE221</td><td>データ収集</td></tr><tr><td>Carbogen 555G2</td><td>BOC</td><td>BOC002</td><td></td></tr><tr><td>Checktemp1 温度</td>計 <td>Hanna Instruments</td><td>HI98509</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>クランプ ピンチ 1/4-7/16 PK 12</td><td>トーマス サイエンティフィック</td><td>2848Y40</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>クランプ W/エクステンション ステム Med.</td><td>トーマスサイエンティフィック</td><td>8847T08</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>クランプW /エクステンションステムSM。</td><td>Thomas Scientific</td><td>8847T02</td><td>リグ 建設</td></tr><tr><td>用クリップ、容器、60 g 圧力</td><td>Coherent Scientific</td><td>14121</td><td>手術用機器</td></tr><tr><td>クローズド コネクター</td><td>Thomas Scientific</td><td>8847E25</td><td>リグ 建設</td></tr><tr><td>Covidien Sofsilk 2-0 ブラック プレカット 45 cm 24</td><td>専門医療用品</td><td>S195</td><td>外科用消耗品</td></tr><tr><td>カスタムメイド 250 mL ジャケット付きデガッサー</td><td>カスタム吹きガラス製品Pty Ltd</td><td>N / A</td><td>リグ建設</td></tr>カスタム<tr><td>メイド750mLリザーバー</td>カスタム<td>吹きガラス製品Pty Ltd</td><td>N / A</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>D - (+)-グルコース無水SigmaUltra</td><td>シグマアルドリッチPty Ltd</td><td>G7528-1Kg</td>クレ<td>ブスバッファ</td></tr><tr><td>デュアルチャネルコンソール</td><td>ADInstruments</td><td>TS402</td><td>データ収集</td></tr><tr><td>三角フラスコ2 L&nbspを作るために;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>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、100</td><td>Bio-strategy Pty Ltd</td><td>1822047</td><td></td></tr><tr><td>鉗子、15 cm、0.3 mm、CRVD</td><td>Coherent Scientific</td><td>14114</td><td>外科用機器</td></tr><tr><td>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</td><td>されたMet-App Australia Pty Ltd</td><td>1352</td>リグ<td>建設</td></tr><tr><td>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)</td><td>Thermoline Scientific</td><td>TU3</td><td>Rig Construction</td></tr><tr><td>Heparin 5000 U/5 mL box 50 Pfizer 02112115</td><td>Clffird Hallam Healthcare Pty Ltd</td><td>1258693</td><td></td></tr><tr><td>Drugs Ilium Xylazil 20 INJ 50 mL</td><td>Cenvet Australia Pty Ltd</td><td>X5010</td><td>Anaesthetic</td></tr><tr><td>Johns Hopkins Bulldog Clamp</td><td>Coherent Scientific&nbsp;</td><td>CS-WPI-14117</td><td></td></tr><tr><td>ケタミン 100 mg/50 mL</td><td>Provet (NSW) Pty Ltd</td><td>KETAI1</td><td>麻酔</td></tr><tr><td>薬マグネシウム硫酸塩七水和物 AR 500 g Chemsupply</td><td>Bio Strategy Pty Ltd</td><td>MA048-500g</td><td>クレブス バッファー</td></tr><tr><td>オス/メス ヒンジ付きアダプター</td>を作るには <td>Thomas Scientific</td><td>8847V08</td><td>リグ 建設</td></tr><tr><td>Masterflex L/S 精密チューブ、PPS、CRS ローター</td><td>用イージーロード ヘッドJohn Morris</td><td>1015164</td><td>Rig Construction</td></tr><tr><td>Metzenbaum はさみ, 11.5 cm 湾曲</td><td>Coherent Scientific</td><td>WPI-501748</td><td>手術器具</td></tr><tr><td>Metzenbaum はさみ, 14.5 cm ストレート</td><td>Coherent Scientific</td><td>WPI-501252</td><td>手術器具</td></tr><tr><td>取り付け金具 F/2-HEADS SS</td><td>John Morris</td><td>1014414</td><td>ポンプヘッド用取り付けネジ</td></tr><tr><td>オープンサイドコネクター</td><td>Thomas Scientific</td><td>8847E05</td><td>Rig Construction</td></tr><tr><td>Paraformadehyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P6148-500G</td><td>サンプル処理</td></tr><tr><td>塩化カリウム (AnalaR NORMAPUR) 500 g</td><td>VWR Chemicals&nbsp;</td><td>26764.26</td><td>クレブス緩衝液リン酸カリウムを</td></tr><tr><td>モノ塩基性にするには&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich Pty Ltd</td><td>P5379-500g</td><td>Krebs Buffer</td></tr><tr><td>Powerlab 2/26、2チャンネルレコーダー+ Labchartソフトウェア</td><td>を作るには ADInstruments</td><td>ML826</td><td>コンピュータハードウェアおよびソフトウェア</td></tr><tr><td>Precision XN Inline Flowsensor, 3.2 mm (1/8")ID ME4PXN-KR37 XF</td><td>ADInstruments</td><td>ME4PXN</td><td>Rig Construction</td></tr><tr><td>Scalpel with handle disposable #11 pkt/10</td><td>BSN Medical (Aust) Pty Ltd</td><td>73252-36</td><td></td></tr><tr><td>Swinnex 47 mm 5/PK</td><td>Merck Millipore</td><td>SX0004701</td><td>Rig Construction</td>用シリコンガスケット</tr><tr><td>シリコンOリング5-329 10/PK</td><td>Merck Millipore</td><td>XX1104707</td><td>Rig Construction</td></tr>用 <tr><td>シングルビュレットクランプ</td><td>Thomas Scientific</td><td>8847T32</td><td>Rig Construction</td></tr><tr><td>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)</td><td>Sigma-aldrich</td><td>59277</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>Sm. 360 回転コネクタ</td><td>トーマス・サイエンティフィック</td><td>8847E35</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>重炭酸ナトリウム</td><td>Sigma-Aldrich Pty Ltd</td><td>S6297 - 250g</td><td>クレブスバッファー</td></tr><tr><td>を作るには Swinnex フィルターホルダー、47 mm</td><td>メルクミリポア</td><td>SX0004700</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>用シリンジ 1 mL ボックス/100</td><td>ベクトンDickinson Pty Ltd</td><td>302100</td><td></td></tr><tr><td>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</td><td>Met-App Australia Pty Ltd</td><td>1356</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>チューブ 流量計モジュール TS410</td><td>ADInstruments</td><td>TS410</td><td>データ収集</td></tr><tr><td>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</td><td>サーモフィッシャー</td><td>NAL 8701-0600</td> を満たしています<td>リグ建設</td></tr><tr><td>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</td><td>を満たしています サーモフィッシャー</td><td>NAL 8701-0900</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>チューブ PVC 9.52 mm ID x 12.7 mm OD 100ft ロール</td><td>サーモフィッシャー</td><td>NAL 8701-4120</td><td>リグ建設</td></tr><tr><td>バンナスはさみ、8.5 cm、ストレート、7 mm ブレード</td><td>コヒーレント サイエンティフィック</td><td>WPI-500-086</td><td>外科用機器</td></tr><tr><td>ウォーターバス30リットル、吊り下げトレイ付き</td><td>Thermoline Scientific</td><td>TLWB-30</td><td>リグ構造</td></tr></tbody></table>

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

Using an Isolated Working Rat Heart Model to Test Donor Heart Preservation Strategies

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 &gt; 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。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66910/66910fig01.jpg"> 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。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66910/66910fig01large.jpg" target="_blank">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。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66910/66910fig02.jpg"> 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。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66910/66910fig02large.jpg" target="_blank">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。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66910/66910fig03.jpg"> 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。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66910/66910fig03large.jpg" target="_blank">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。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66910/66910fig04.jpg"> 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。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66910/66910fig04large.jpg" target="_blank">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。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66910/66910fig05.jpg"> 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。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66910/66910fig05large.jpg" target="_blank">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。</a>

Optimization of donor heart preservation solutions has played a key role in reducing ischemia-reperfusion injury in donor hearts during organ retrieval, ...

using-an-isolated-working-rat-heart-model-to-test-donor-heart

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