Ontwikkeling van Bronchiolitis obliterans in een muizenmodel van orthotope longtransplantatie
10 juli 2012
Bronchiolitis obliterans is de sleutel belemmering voor de lange termijn overleving van patiënten na longtransplantatie en het ontbreken van een robuuste preklinisch model sluit de behandeling van bronchiolitis obliterans immunopathogenese. In tegenstelling tot andere vaste orgaantransplantaties, gevasculariseerd muis longtransplantatie heeft pas recent ontwikkeld. Hier laten we ons onafhankelijk van elkaar ontwikkeld Bronchiolitis obliterans model na murine orthotoop single-longtransplantatie.
Het algemene doel van deze procedure is om een literaire bronchiolitismodel te vestigen die een orthotopische longtransplantatie weerspiegelt. Dit wordt bereikt door eerst de donorlong te oogsten van een C 57 BL 10 muis. De tweede stap is om de manchet voor de bronchuspulmonale slagader en ader voor anastomose voor te bereiden.
Vervolgens wordt de voorbereide donorlong getransplanteerd in een ontvanger C vijf zeven BL zes muis. De laatste stap is om de getransplanteerde muis 21 of 28 dagen na de transplantatie te observeren. Uiteindelijk wordt histologische analyse gebruikt om literaire bronchiolitislaesies in de getransplanteerde long te tonen.
Het belangrijkste voordeel van dit model in vergelijking met het weerspiegelende heterotopische luchtwegtransplantatiemodel is dat het huidige model de menselijke toestand nabootst. Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn in deze methode worstelen omdat de hogere structuren bij muizen erg delicaat zijn en vatbaarder voor verwondingen omdat massa's slechts een tiende van de massa van de rat zijn Plaats de donormuis in een afgesloten houder en induceer anesthesie met 5%isof fluorine. Gebruik vervolgens de intraveneuze katheter van 20 gauge om de muis of Trae te intuberen en plaats deze vervolgens op een knaagdierventilator.
Handhaaf anesthesie met een tot 2%isof fluorine. Nadat u ervoor hebt gezorgd dat de muis volledig verdoofd is door niet-responsief te zijn op staartflitsen en teenprik, plaatst u deze in een rugligging en bereidt u de buik voor met 70%alcohol. Knip nu de huid die de buik overdekt met een schaar weg en leg de buikspier bloot.
Voer vervolgens een lapar sternotomie uit door eerst een middenincisie door de buikwand te maken en vervolgens door dwars over het borstbeen te snijden, de darmen weg te bewegen en de onderste holle ader te lokaliseren, die zich net onder de lever bevindt. Injecteer heparine bij 100 microliter per kilogram in de IVC. Trek vervolgens het falciforme ligament van de lever naar beneden en snijd het diafragma langs de ventrale causale aanhechting naar de wervelkolom.
Snijd beide zijden van de borstwand tot aan de nek om de borstholte bloot te leggen. Snijd de ribbenkast bilateraal terwijl de long wordt beschermd en verwijder de thymus. Snijd vervolgens de intrathoracale IVC op het niveau van het diafragma.
Lokaliseer nu het hart en verwijder het rechter atrium appendage. Maak vervolgens een dwarsincisie aan de wortel van de pulmonale arterie en gebruik de incisie om de longen door te spoelen met twee milliliter gekoelde lacteerde ringers en 0,1 milliliter heparine. Leg de luchtpijp bloot en snijd deze samen met de slokdarm weg.
Stel nu de ventilatie stop op tweederde van de end-tidal inflatie. Verwijder het hart met lange blok en bewaar het op ijs. Plaats gaas op de verwijderde long om deze tegen licht te beschermen.
Snijd het longbandje tot aan de longader of pv. Verwijder de slokdarm en aorta om het hilum te lokaliseren. Zoek de longader of pa, die zich op het meest craniale aspect van het hilum bevindt en de aangehechte hoofdbronchus.
Dissecteer voorzichtig de longader los van de bronchus. Maak nu een PA-manchet van een intraveneuze katheter van 24 gauge door deze op 0,5 millimeter lengte te snijden met een verlenging van 0,7 millimeter. Het oppervlak van de manchet is AB gebreid.
Om een oppervlak voor anastomose te bieden, maakt u een manchet voor de bronchus met een vergelijkbaar materiaal als de PA-manchet, maar gebruikt u een katheter van 20 gauge die tot een lengte van één millimeter is gesneden met een verlenging van 0,7 millimeter. De grootte van de PV-manchet varieert met het gewicht van de donormuis. Voor muizen met een gewicht van 24 tot 27 gram.
De manchetgrootte is 22 gauge met een lengte van 0,7 millimeter en een verlenging van 0,7 millimeter voor muizen met een gewicht van 27 tot 32 gram. De lengtes zijn hetzelfde, maar er wordt een katheter van 20 gauge gebruikt. Plaats nu de manchetten in de distale lens van de longader longader en bronchus en zet ze vast met negen oh zijden draad.
Nadat alle manchetten goed zijn bevestigd. Wikkel de voorbereide donorlong in met lacteerde ringers doordrenkt gaas en plaats deze op ijs tot de transplantatie. Om de ontvangermuis voor te bereiden, induceer anesthesie en plaats deze op mechanische ventilatie op dezelfde manier als voor de donor.
Scheer de linker borstwand en bereid het voor met 70%alcohol. Begin met het maken van een thoracotomie-incisie in de linker derde intercostale ruimte. Verleng de incisie dorsaal dicht bij de wervelkolom.
Zorg ervoor dat het operatieveld op een steriele manier is afgedekt en plaats een microvatklem op de linker longvaten en bronchus naast het hart. De longader kan worden gevisualiseerd op het craniale aspect, de longader op het coddle-uiteinde van het hilum en de bronchus ertussen. Gebruik vervolgens zachte tractie op een hemostaat om milde spanning op de pa, PV en bronchus te veroorzaken.
Laat de hilar structuren geklemd en resecteer voorzichtig de linker long. Isoleer de longader longader en bronchus en plaats vervolgens een oh-draad losjes om elke structuur heen. Disseceer de PA volledig uit zijn adventitiële omhulsel en maak vervolgens een kleine transversale incisie van ongeveer een vierde van de vaatcircumferentie in de voorwand.
Laat de voortzetting van het dorsale deel van de ader intact en verzamel de donorlong, die is verpakt in koud lacteerde ringers doordrenkt katoengaas, en plaats deze in de borstholte. Voer vervolgens de manchetten in de ontvanger pa, PV en bronchus in om anastomose te creëren en lig deze vast met nanodraad. Verwijder vervolgens de ontvangerlong.
Verwijder vervolgens de hilar cross clamp, die reperfusie en ventilatie mogelijk maakt. Plaats de getransplanteerde long terug in de borstholte van de ontvanger en sluit de thoracotomie-incisie. Met vijf oh-draad zou de muis zich nu van de anesthesie moeten herstellen. Buprenorfine kan worden gegeven voor pijnverlichting nadat de muis bij bewustzijn is gekomen.
Deze tabel toont de histologische scores van acute afstoting en prevalentie van literaire bronchi
Overzicht
Deze studie presenteert een model voor oblitererende bronchiolitis na orthotope transplantatie van een enkele long bij muizen. Het model beoogt menselijke condities te repliceren om de uitdagingen aan te pakken die gepaard gaan met de immunopathogenese van longtransplantaties.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschappelijk gebied
- Transplantatie-immunologie
- Pathologie van bronchiolitis
- Muismodellen in biomedisch onderzoek
Achtergrond
- Obliteratieve bronchiolitis vormt een belangrijke barrière voor het succes van longtransplantaties.
- Bestaande modellen bootsen de menselijke omstandigheden bij longtransplantatie onvoldoende na.
- Recente vorderingen hebben het mogelijk gemaakt om gevasculariseerde longtransplantaties bij muizen uit te voeren.
- Deze studie introduceert een nieuw model om obliteratieve bronchiolitis te bestuderen.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar model vast te stellen voor het bestuderen van oblitererende bronchiolitis.
- Om het onderzoek naar de immunopathogenese bij longtransplantaties te vergemakkelijken.
- Om het begrip van complicaties na transplantatie te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Oogsten van donorlongen van C57BL/10-muizen.
- Voorbereiden van cuffs voor anastomose van de bronchus, longslagader en longader.
- Transplanteren van de donorlong in recipiënte C57BL/6-muizen.
- Uitvoeren van histologische analyse na transplantatie om bronchiolitislaesies te beoordelen.
Belangrijkste resultaten
- Het model bootst menselijke obliteratieve bronchiolitis succesvol na.
- Histologische analyse toonde significante laesies aan in de getransplanteerde longen.
- Er werd een sterkere afstotingspathologie waargenomen bij allograftcombinaties vergeleken met isografts.
- Het model biedt een platform voor toekomstig onderzoek naar de immunologie van longtransplantaties.
Conclusies
- Dit nieuwe model is een waardevol instrument voor het bestuderen van complicaties bij longtransplantaties.
- Het vergroot het inzicht in de mechanismen van oblitererende bronchiolitis.
- Toekomstige studies kunnen dit model benutten voor therapeutische verbeteringen.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Het vestigen van een muismodel voor obliteratieve bronchiolitis vult een kritiek gat in het onderzoek naar longtransplantaties door de menselijke pathofysiologie te repliceren. Dit model maakt mechanistische analyse mogelijk van de immunopathogene processen die chronische allograftdisfunctie aansturen. Het ondersteunt de preklinische risicoreductie van therapeutische strategieën die gericht zijn op fibroproliferatieve luchtweglaesies.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt onderzoek mogelijk naar allo-immuunmechanismen die ten grond liggen aan fibroproliferatieve bronchiolaire laesies.
- Operationele waarde: Biedt een gevasculariseerd, orthotoop systeem voor functionele doelwitvalidatie in de transplantatie-immunologie.
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt hypothesetests van pathways die betrokken zijn bij epitheliale-mesenchymale transitie en fibrose.
Screening & assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantificeerbare histopathologische eindpunten voor het beoordelen van de laesielast en de progressie ervan.
- Operationele waarde: Een gestandaardiseerde chirurgische procedure maakt de reproduceerbare generatie van modellen in verschillende laboratoria mogelijk.
- Wetenschappelijke waarde: Faciliteert de ontdekking van biomarkers via longitudinale analyse van allograft-weefsel.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Weerspiegelt de pathologie van humane obliteratieve bronchiolitis, wat de translationele relevantie van preklinische bevindingen vergroot.
- Operationele waarde: Maakt evaluatie van kandidaat-therapeutica in een klinisch relevante micro-omgeving mogelijk.
- Wetenschappelijke waarde: Maakt mechanistische risicoanalyse mogelijk door variabelen te isoleren in allo-immuun versus ischemie-reperfusieschade.
Integratie van Pipeline & Workflow
Het model kan worden geïntegreerd in discovery-workflows door een ziekterellevant systeem te bieden voor targetvalidatie voorafgaand aan de leadoptimalisatie.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt de verduidelijking van signaalpaden en functionele validatie van immunomodulerende targets.
- Screening: Levert kwantitatieve histologische resultaten voor de beoordeling van het effect van verbindingen.
- Analytica: Maakt statistische vergelijking van laesieprevalentie tussen experimentele groepen mogelijk.
- Translationeel onderzoek: Verbindt immunologische mechanismen met histopathologische uitkomsten in een preklinische setting.
- Hergebruik binnen ondernemingen: Vestigt een herbruikbaar platform voor studies naar chronische afstoting over verschillende therapeutische modaliteiten heen.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij de selectie van targets door het modelleren van mensachtige fibro-obliteratieve laesies.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid door gestandaardiseerde cuff-gebaseerde anastomose en postoperatieve monitoring.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door biologische onzekerheid in chronische afstotingspaden te verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van interventies mogelijk op basis van histopathologische effectiviteit.
Overwegingen voor de implementatie
- Vereist expertise in microsurgische technieken en het beheer van anesthesie bij muizen.
- Afhankelijk van gespecialiseerde instrumentatie voor de preparatie van vasculaire en luchtwegmanchetten.
- Necessiteert gestandaardiseerde histologische score-protocollen voor cross-functionele consistentie.
- Omvat overwegingen voor adaptatie bij verschillende genetische achtergronden van muizen.
- Beperkt door de technische complexiteit van orthotope longtransplantatie bij kleine zoogdieren.
