Deze studie stelde een praktisch muismodel vast van acute antistof-gemedieerde afstoting na harttransplantatie, gekenmerkt door robuuste DSA-productie, typische pathologische veranderingen en matige overleving van allograften.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Deze studie stelde een praktisch muismodel vast van acute antistof-gemedieerde afstoting na harttransplantatie, gekenmerkt door robuuste DSA-productie, typische pathologische veranderingen en matige overleving van allograften.
Een belangrijke oorzaak van het falen van allograft bij harttransplantatiepatiënten is antilichaam-gemedieerde afstoting (AMR). Het muis AMR-model dient daarom als een essentieel hulpmiddel om de onderliggende mechanismen te ontcijferen en de ontwikkeling van innovatieve behandelingen te bevorderen. In deze studie werden de ontvangende muizen verdeeld in drie groepen: niet-sensibiliseerd (NS), pre-sensibilisatie (PS) en voorgevoelig met cyclosporine A-behandeling (PS + CsA). De NS-groep, die een gemiddelde allograftoverleving van 6,8 ± 0,7 dagen vertoonde, liet binnen vier dagen na harttransplantatie (CT) geen stijging zien van de serum DSA-niveaus en negatieve allograft C4d-kleuring, wat wijst op een pathologie die wordt gedomineerd door acute cellulaire afstoting. Deze studie stelde een acuut AMR-model vast door ontvangers een week voor de CT te presensibiliseren met huidtransplantatie (ST), waardoor het immuunsysteem werd geactiveerd. Deze benadering induceerde met succes een ernstig AMR-fenotype, zoals blijkt uit een korte allograftoverleving van 2,8 ± 0,4 dagen, een significante stijging van DSA-IgG-niveaus na ST en CT, en vroege pathologische kenmerken van vasculitis en uitgebreide C4d-afzetting binnen 12 uur na CT. Desalniettemin beperkt de extreme ernst van dit model de bredere toepassing ervan. Om de gelijktijdige activatie van T-cellen door ST te minimaliseren en een specifieker acuut AMR-model te vestigen, diende deze studie cyclosporine A toe. Daardoor vertoonde de PS + CsA-groep een overlevingstijd van allograft van 5,2 ± 0,4 dagen. De serum DSA-IgG-waarden waren op dag 7 na de start significant verhoogd en bleven binnen vijf dagen na de CT hoog. Pathologische beoordeling op dag 2 na de CT bevestigde significante vasculitis en C4d-afzetting, bevindingen die gezamenlijk voldoen aan de diagnostische criteria voor matig ernstige acute AMR. Concluderend stelde deze studie een zeer praktisch en vertaalbaar muismodel vast van acute AMR na CT, gedefinieerd door robuuste DSA-productie, karakteristieke pathologische veranderingen en matige overleving van allograften.
Harttransplantatie (CT) blijft de gouden standaard therapie voor eindstadium hartziekten1. Hoewel de mediane overleving na transplantatie nu meer dan 13 jaar bedraagt, blijft langdurig graftfalen onvermijdelijk2. Antilichaam-gemedieerde afstoting (AMR) is een belangrijke factor van het late verlies van de graft na CT3. Uit onderzoek blijkt dat het aantal graftverliezen door AMR hoger is dan dat veroorzaakt door T-cel-gemedieerde afstoting, en het risico op graftfalen bij laat optredende AMR ongeveer twee keer zo hoog is als bij vroege AMR 4,5. Daarom zijn vroege identificatie en tijdige interventie voor AMR cruciaal om de overleving van grafts te verbeteren.
AMR wordt aangedreven door donor-specifieke antilichamen (DSA), die graftfalen veroorzaken door complementactivatie, vasculaire ontsteking en ischemisch letsel6. DSA-binding aan het vasculaire endotheel veroorzaakt endotheelschade, bevordert trombose en veroorzaakt zowel acute als chronische ontstekingsreacties. De belangrijkste mechanismen van door DSA gemedieerde schade omvatten complementafhankelijke cytotoxiciteit en antistofafhankelijke cellulaire cytotoxiciteitsroutes7. Hoewel gerichte therapieën zoals het anti-C5-antilichaam eculizumab en het B-celverzwakkende middel rituximab zijn ontwikkeld, blijven de klinische uitkomsten bij laat stadium AMR onbevredigend 7,8,9. Daarom is verder mechanistisch onderzoek met acute diermodellen essentieel om de ziekteprogressie beter te begrijpen en nieuwe therapeutische doelen te identificeren.
Het muisvasculariseerde heterotope CT-model is een goed gevestigd platform voor het bestuderen van CT, met name bij ischemie-reperfusieletsel en afstoting 10,11,12. De functie van de transplantatie wordt doorgaans gemonitord door dagelijkse buikpalpatie van de hartslagintensiteit, wat de functionele status weerspiegelt en graftfalendefinieert 13. Conventionele modellen slagen er echter vaak niet in om het begin van AMR kort na transplantatie te detecteren en vereisen daarom presensitisatie om DSA-vorming te induceren en acute AMR te triggeren. Bovendien verschillen muisstammen in immuunreactiviteit; bijvoorbeeld, C57BL/6-muizen vertonen sterkere complementactivatie, terwijl BALB/c-muizen Th2-scheve responsen bevoordelen,14,15. Daardoor zijn zowel de pre-sensitisatiestrategie als de selectie van de ontvangerstam cruciale bepalende factoren voor modelprestaties.
In eerdere studies gebruikte dit onderzoeksteam verschillende rattenstammen voor niertransplantatie na huidtransplantatie (ST), stelde een AMR-model op en analyseerde de kenmerken ervan, waarbij aanzienlijke ervaring werd opgedaan 16,17,18. In 2021 heeft dit team verder een ST-geïnduceerd acuut AMR-muismodel in CT opgebouwd voor fundamenteel onderzoek, dat grote stabiliteit aantoonde19. In tegenstelling tot de relatief inefficiënte presensitisatie door allogene bloedtransfusie20 of de complexere en tijdrovende miltlymfocyteninfusie21, biedt ST een robuust, stabiel en eenvoudiger sensibilisatieprotocol. Dit model faciliteert vroege detectie na transplantatie van verhoogde serum DSA-niveaus en waarneembare allograftletsel door acute AMR, waardoor het bijzonder geschikt is voor interventiestudies naar acute AMR. De acute AMR die door ST wordt veroorzaakt is echter doorgaans ernstig, wat aanzienlijke weefselschade veroorzaakt die vaak het voortschrijden van chronisch letsel verbergt. Deze studie heeft als doel een gedetailleerde beschrijving te geven van de methodologie en procedures die zijn gebruikt om deze modus vast te stellen, de immunologische en pathologische kenmerken van het model te analyseren en de praktische ervaring samen te vatten.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierproeven werden uitgevoerd in strikte overeenstemming met de Guangdong experimentele dierbeheersregels, de Verklaring van Helsinki en de 3R-principes. Het experimentele protocol werd goedgekeurd door het Comité van Guangzhou Jennio Biotech Co., Ltd. (goedkeuringsnummer JENNIO-IACUC-2024-A027). Mannelijke Balb/c- en C57BL/6-muizen (6-8 weken oud, 20-25 g weg), allemaal specifieke pathogen-free (SPF) kwaliteit, zijn afkomstig uit een commerciële bron. De reagentia en apparatuur die in deze studie zijn gebruikt, zijn beschreven in de Materiaallijst.
1. Diervoorbereiding
2. Preoperatieve voorbereiding
3. Voorgevoeligheid via ST (voor groepen 2 en 3)
4. CT
5. Postoperatieve zorg en monitoring
6. Postoperatieve beoordelingen
7. Statistische analyse
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Overlevingstijd van de hartallograft
Na succesvolle opbouw van het muismodel werden de overlevingstijden van de transplantatie over groepen beoordeeld met behulp van Kaplan-Meier-analyse. Zoals verwacht vertoonden muizen in de PS-groep significant een kortere gemiddelde overleving van hartallografts vergeleken met die in de NS-groep (2,8 ± 0,4 dagen versus 6,8 ± 0,7 dagen, P < 0,01), wat te wijten is aan acute AMR. Om toekomstige evaluatie van therapeutische strategie...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Momenteel blijven behandelingen voor laatstadium AMR ineffectief en ontbreken betrouwbare methoden voor vroege diagnose 22,23,24,25. Om deze kloof te dichten, stelde deze studie een acuut AMR-muismodel op om mechanistisch onderzoek te vergemakkelijken. Ontvangers werden vooraf gevoelig gemaakt voor ST en toegediend CsA om gelijktijdige aTCMR te onderdrukken. Pa...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs geven geen belangenconflicten aan.
Deze studie werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (nr. 82200847), Science and Technology Project van de stad Guangzhou (nr. 2024A03J0765) en het Guangdong Medical Science Research Fund (nr. A2025268).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Anti-C4d Monoclonale Antilichaam | Hycult Biotech (Nederland) | HP8034 | Voor immunohistologie (het detecteren van complement-afzetting) |
| Complete set van microchirurgische instrumenten | Guangzhou Qihua Medical Equipment Co., Ltd. | Gebruikt voor het uitvoeren van muiscardiale transplantatiechirurgie | |
| Continue zoom stereoscopisch chirurgisch microscoop | Beijing Zhongtian Guangzheng Technology Co., Ltd. | TS-39NK | Gebruikt voor het uitvoeren van muiscardiale transplantatiechirurgie |
| Cyclosporine A | Novartis Pharmaceuticals (Zwitserland) | H20100673 | Gebruikt voor het remmen van TCMR in ontvangersmuizen |
| FITC anti-muis IgG Antilichaam | Bio Legend (VS) | 406001 | Gebruikt voor flow cytometrische kwantificering van DSA-IgG niveaus |
| Flow cytometer | Becton Dickinson, VS | BD FACScalibur | Gebruikt voor de beoordeling van serum DSA-niveaus in ontvangersmuizen |
| PE anti-muis IgM Antilichaam | Bio Legend (VS) | 406507 | Gebruikt voor flow cytometrische kwantificering van DSA-IgM niveaus |
| Klein dier gasanesthesie systeem | Anhui Zhenghua Bio-Instrument Equipment Co., Ltd. | ZH-MZJ | Uitgerust met isofluraan voor algemene anesthesie |
| Vascular Bulldog Klemmen | ROBOZ SURGICAL INSTRUMENT CO. | RS-5481T | Gebruikt om de bloedstroom te blokkeren tijdens cardiale transplantatie |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen