Badanie to ustanowiło praktyczny model myszy ostrego odrzucenia pośredniczonego przeciwciałami po przeszczepie serca, charakteryzujący się silną produkcją DSA, typowymi zmianami patologicznymi i umiarkowanym przeżywalstwem przeszczepu.
Artykuł metodologiczny
* These authors contributed equally
Badanie to ustanowiło praktyczny model myszy ostrego odrzucenia pośredniczonego przeciwciałami po przeszczepie serca, charakteryzujący się silną produkcją DSA, typowymi zmianami patologicznymi i umiarkowanym przeżywalstwem przeszczepu.
Głównym czynnikiem przyczyniającym się do niewydolności przeszczepu u biorców serca jest odrzucenie za pomocą przeciwciał (AMR). Model AMR na myszy służy więc jako kluczowe narzędzie do rozszyfrowania jego mechanizmów podstawowych i wspierania rozwoju innowacyjnych terapii. W tym badaniu myszy biorce podzielono na trzy grupy: nieuwrażliwione (NS), przeduczulone (PS) oraz preuwrażliwione leczeniem cyklosporyną A (PS + CsA). Grupa NS, która wykazała średnie przeżycie przeszczepu alolowego na poziomie 6,8 ± 0,7 dnia, nie wykazała wzrostu poziomu DSA w surowicy ani negatywnego barwienia C4d w ciągu czterech dni po przeszczepie serca (CT), co sugeruje patologię zdominowaną przez ostre odrzucenie komórkowe. Badanie to ustanowiło ostry model AMR poprzez presensytyzację biorców na przeszczep skóry (ST) na tydzień przed tomografią komputerową, co zapobiega aktywacji układu odpornościowego. To podejście skutecznie wywołało ciężki fenotyp AMR, o czym świadczy krótkie przeżycie przeszczepu 2,8 ± 0,4 dnia, znaczący wzrost poziomu DSA-IgG po ST i CT oraz wczesne objawy patologiczne zapalenia naczyń i rozległe odkładanie C4d w ciągu 12 godzin od tomografii. Niemniej jednak skrajna surowość tego modelu ogranicza jego szersze zastosowanie. Aby zminimalizować jednoczesną aktywację limfocytów T wywołaną przez ST i ustalić bardziej specyficzny model ostrego AMR, badanie to podawało cyklosporynę A. W konsekwencji grupa PS + CsA wykazała czas przeżycia przeszczepu na poziomie 5,2 ± 0,4 dnia. Poziomy DSA-IgG w surowicy były istotnie podwyższone do 7. dnia po ST i utrzymywały się na wysokim poziomie w ciągu pięciu dni po tomografii. Ocena patologiczna drugiego dnia po tomografii komputerowej potwierdziła istotne zapalenie naczyń i odstawienie C4d, co łącznie spełnia kryteria diagnostyczne dla umiarkowanie ciężkiego ostrego AMR. Podsumowując, badanie to ustanowiło wysoce praktyczny i przekładalny myszy model ostrej AMR po tomografii, zdefiniowany przez silną produkcję DSA, charakterystyczne zmiany patologiczne oraz umiarkowane przeżycie przeszczepu.
Przeszczep serca (CT) pozostaje złotym standardem terapii w końcowym stadium chorób serca1. Chociaż mediana przeżycia po przeszczepie obecnie przekracza 13 lat, długotrwała niewydolność przeszczepu pozostaje nieunikniona2. Odrzucenie podlegane przeciwciałom (AMR) jest głównym czynnikiem opóźnionej utraty przeszczepu po tomografii3. Badania wykazały, że częstość utraty przeszczepu z powodu AMR przewyższa ryzyko odrzucenia wywołanego limfocytami T, a ryzyko niepowodzenia przeszczepu w późnym stadium AMR jest około dwukrotnie wyższe niż we wczesnym AMR 4,5. Dlatego wczesne rozpoznanie i terminowa interwencja w leczeniu AMR są kluczowe dla poprawy przeżywalności przeszczepu.
AMR jest napędzane przez przeciwciała specyficzne dla dawcy (DSA), które powodują niewydolność przeszczepu poprzez aktywację komplementu, stan zapalny naczyń oraz uszkodzenie niedokrwienne6. Wiązanie DSA z śródbłonkiem naczyniowym inicjuje uszkodzenia śródbłonka, sprzyja zakrzepicy oraz wywołuje zarówno ostre, jak i przewlekłe reakcje zapalne. Główne mechanizmy uszkodzenia pośredniczonego przez DSA obejmują cytotoksyczność zależną od komplementu oraz szlaki cytotoksyczności komórkowej zależne od przeciwciał7. Chociaż opracowano terapie celowane, takie jak przeciwciało przeciw C5 – eculizumab oraz czynnik wyczerpujący komórki B rytuksymab, wyniki kliniczne w zaawansowanym stadium AMR pozostają niezadowalające: 7,8,9. Dlatego dalsze badania mechanistyczne z wykorzystaniem ostrych modeli zwierzęcych są niezbędne, aby lepiej zrozumieć postęp choroby i zidentyfikować nowe cele terapeutyczne.
Model heterotopowej tomografii myszy z naczyniami naczyniowymi jest dobrze ugruntowaną platformą do badania tomografii, szczególnie w przypadku urazów niedokrwieniowo-reperfuzjowych i odrzuceń 10,11,12. Funkcja przeszczepu jest zazwyczaj monitorowana przez codzienne badanie intensywności bicia serca w jamie brzusznej, co odzwierciedla stan funkcjonalny i definiuje niewydolność przeszczepu13. Jednak konwencjonalne modele często nie wykrywają wystąpienia AMR krótko po przeszczepieniu i dlatego wymagają wstępnej uwrażliwienia, aby wywołać powstanie DSA i wywołać ostre AMR. Ponadto szczepy myszy różnią się reakcją immunologiczną; na przykład myszy C57BL/6 wykazują silniejszą aktywację komplementu, podczas gdy myszy BALB/c preferują odpowiedzi zniekształcone względem Th214,15. W konsekwencji zarówno strategia presensytyzacji, jak i wybór szczepu odbiorcy są kluczowymi czynnikami decydującym o wydajności modelu.
W poprzednich badaniach zespół ten wykorzystywał różne szczepy szczurów do przeszczepu nerek po przeszczepie skóry (ST), opracował model AMR i analizował jego cechy, gromadząc znaczne doświadczenia 16,17,18. W 2021 roku zespół ten opracował także ostry model AMR indukowany ST w tomografii komputerowej do badań podstawowych, który wykazał dużą stabilność19. W przeciwieństwie do stosunkowo nieefektywnej presensytyzacji przez allogeneiczne przetaczenie krwi20 czy bardziej złożonej i czasochłonnej infuzji limfocytów śledziony21, ST oferuje solidny, stabilny i prostszy protokół sensytyzacji. Model ten umożliwia wczesne wykrywanie podwyższonych poziomów DSA w surowicy po przeszczepie oraz obserwowalnego uszkodzenia przeszczepu z powodu ostrego AMR, co czyni go szczególnie odpowiednim do badań interwencyjnych nad ostrym AMR. Jednak ostry AMR wywołany ST jest zazwyczaj ciężki, powodując znaczne uszkodzenia tkanek, które często maskują postęp przewlekłego urazu. Celem niniejszego badania jest dalsze szczegółowe opisanie metodologii i procedur użytych do ustalenia tego trybu, analiza cech immunologicznych i patologicznych modelu oraz podsumowanie doświadczeń praktycznych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach przeprowadzano w ścisłej zgodności z przepisami dotyczącymi zarządzania zwierzętami eksperymentalnymi Guangdong, Deklaracją Helsińską oraz zasadami 3R. Protokół eksperymentalny został zatwierdzony przez Komitet Guangzhou Jennio Biotech Co., Ltd. (numer zatwierdzenia JENNIO-IACUC-2024-A027). Samce myszy Balb/c i C57BL/6 (6-8 tygodni, ważące 20-25 g), wszystkie specyficzne klasy wolne od patogenów (SPF), zostały pozyskane z komercyjnego źródła. Odczynniki i sprzęt użyty w tym badaniu są szczegółowo opisane w Tabeli Materiałów.
1. Przygotowanie zwierząt
2. Przygotowanie przedoperacyjne
3. Presensytyzacja poprzez ST (dla grup 2 i 3)
4. Tomografia komputerowa
5. Opieka pooperacyjna i monitorowanie
6. Oceny pooperacyjne
7. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Czas przeżycia przeszczepu serca
Po pomyślnym ustaleniu modelu myszego czas przeżycia szczepów w różnych grupach oceniano za pomocą analizy Kaplana-Meiera. Jak przewidywano, myszy w grupie PS wykazywały istotnie krótsze średnie przeżycie przeszczepów serca w porównaniu do tych z grupy NS (2,8 ± 0,4 dnia vs. 6,8 ± 0,7 dnia, P < 0,01), co można przypisać ostremu AMR. Aby ułatwić przyszłą ocenę strategii terapeutycznych dla ostrej AMR, podano CsA, aby przedłużyć przeżycie po przeszczepie i poszerzyć ok...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Obecnie leczenie zaawansowanego stadium AMR pozostaje nieskuteczne, a wiarygodne metody wczesnej diagnozy nie mają 22,23,24,25. Aby wypełnić tę lukę, badanie to ustanowiło ostry model myszy AMR, który ułatwia badania mechanistyczne. Odbiorcy byli presensytyzowani na ST i podawano im CsA w celu złagodzenia towarzyszącego aTCMR. Analiza patologiczna wykazała, że przeszczepy allotransplantatów w g...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Badanie to zostało wsparte przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (nr 82200847), Projekt Nauki i Technologii miasta Kanton (nr 2024A03J0765) oraz Fundusz Badań Medycznych Guangdong (nr A2025268).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Przeciwciało monoklonalne przeciw C4D | Hycult Biotech (Holandia) | HP8034 | Dla immunohistochemii (wykrywanie depozycji komplementowej) |
| Kompletny zestaw narzędzi mikrochirurgicznych | Guangzhou Qihua Medical Equipment Co., Ltd. | Wykorzystywany do przeprowadzania operacji przeszczepu serca u myszy | |
| Mikroskop chirurgiczny z ciągłym zoomem | Beijing Zhongtian Guangzheng Technology Co., Ltd. | TS-39NK | Wykorzystywany do przeprowadzania operacji przeszczepu serca u myszy |
| Cyklosporyna A | Novartis Pharmaceuticals (Szwajcaria) | H20100673 | Stosowany do hamowania TCMR u myszy biorcących |
| Przeciwciało FITC przeciwmysie IgG | Legenda biografii (USA) | 406001 | Wykorzystywane do ilościowej cytometrycznej analizy poziomów DSA-IgG |
| Cytometr przepływowy | Becton Dickinson, USA | BD FACScalibur | Wykorzystywane do oceny poziomów DSA w surowicy u myszy biorców |
| Przeciwciało PE przeciwmysie IgM | Legenda biografii (USA) | 406507 | Wykorzystywane do cytometrycznej ilościowej analizy poziomów DSA-IgM |
| System znieczulenia gazowego dla małych zwierząt | Anhui Zhenghua Bio-Instrument Equipment Co., Ltd. | ZH-MZJ | Wyposażony w izofluran do znieczulenia ogólnego |
| Zaciski naczyniowe buldoga | ROBOZ SURGICAL INSTRUMENT CO. | RS-5481T | Stosowany do blokowania przepływu krwi podczas przeszczepu serca |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie