В этой статье мы опишем подготовку и технические детали трансплантации гетеротопического сердца у мышей с использованием сердечно-сосудистого донорского сердца.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В этой статье мы опишем подготовку и технические детали трансплантации гетеротопического сердца у мышей с использованием сердечно-сосудистого донорского сердца.
Целью данного протокола является создание модели гетеротопической трансплантации сердца крысы с донорством донорских сердец после сердечной смерти (DCD). Существует две настройки для этого протокола: настройка донора сердца и настройка реципиента. В системе донорства сердца крысы Sprague Dawley обезболиваются, эндотрахеально интубируются и вентилируются. Правая сонная артерия канюлируется для доставки гепарина и паралитического агента векурония-бромида. Процесс DCD инициируется прекращением вентиляции. Через 20 минут сердце обнажается, а аорта дистальнее брахиоцефальной ветви пережимается. Через 25 минут после прекращения работы аппарата искусственной вентиляции легких ледяной раствор Висконсинского университета (UW) перфузируется через каротидный катетер для промывания сердца. Сердце получают путем разделения аорты, легочной артерии, полых вен и легочных вен и хранят в растворе UW для имплантации. В условиях реципиента крыса Льюиса подвергается анестезии изофлураном. Бупренорфин с медленным высвобождением вводится подкожно, чтобы способствовать плавному послеоперационному восстановлению. Через срединный разрез брюшной полости инфраренальная аорта и нижняя полая вена изолируются и пережимаются атравматичным сосудистым зажимом. Донорская сердечная аорта и легочная артерия пришиваются к брюшной аорте и полой вене реципиента соответственно с интервалом 8-0 Пролен. Сосудистый зажим удаляется для реперфузии сердца. Брюшная стенка закрывается, и крыса восстанавливается. Через определенный интервал времени (от 24 ч до 2 недель) крыса-реципиент обезболивается, трансплантированное сердце обнажается, и в левый желудочек через верхушку вводится баллонный катетер для регистрации развивающегося давления и dP/dt с помощью системы сбора данных. Сердечная ткань собирается для гистологии, иммунологии или молекулярного анализа. Успешная модель трансплантации сердца крысы от донора DCD позволит провести дальнейшие исследования кардиопротекторных подходов для улучшения результатов трансплантации сердца от доноров DCD.
Модель трансплантации сердца (HTx) на мелких животных имеет решающее значение для проведения исследований по изучению патофизиологических состояний, влияющих на трансплантированное сердце. Гетеротопическая HTx в мышиной модели, описанная Ото и Линдси, позволила исследователям изучить патофизиологические изменения, наблюдаемые в условиях ишемии и реперфузии. Традиционно донорские сердца для трансплантации закупались у доноров с работающим сердцем, также известных как донорство после смерти мозга (DBD); тем не менее, наблюдается непропорционально большое увеличение числа пациентов, нуждающихся в HTx2. В последнее время для трансплантации в экспериментальныхусловиях использовались сердца от доноров сердечной смерти, также известных как донорство после сердечной смерти (DCD). Основное различие между донорскими сердцами DBD и DCD заключается в том, что в последнем случае сердца подвергаются ишемии различной продолжительности, что исключает их использование в рутинной практике HTx.
В ранее описанной литературе по мышиному гетеротопическому HTx использовались только состояния доноров работающего сердца 4,5,6. Гетеротопическая трансплантация сердца DCD требует тонких модификаций, без которых пересаженное сердце не будет биться7 лет. Этот протокол направлен на то, чтобы поделиться с читателями усовершенствованной техникой DCD HTx на крысах. Глобальная ишемия миокарда является врожденной зависимостью от донорства органов DCD. Экспериментальная установка, имитирующая глобальную ишемию миокарда, была изучена только в установке ex vivo 5. Результаты исследований ex vivo могут быть неприменимы к работе по DCD HTx, поскольку существуют значительные различия между моделями глобальной ишемии in vivo (DCD) и ex vivo 5. Результаты, или их отсутствие, от вмешательств по смягчению реперфузионной ишемии миокарда в моделях ex vivo могут быть невоспроизводимыми в модели DCD HTx. Следовательно, важно смоделировать человеческий DCD HTx на животной модели, результаты которого могут иметь более высокую трансляционную ценность. Описанная здесь модель DCD HTx позволит исследователю точно смоделировать клинический DCD HTx и даст возможность смягчить реперфузионное повреждение за счет вмешательств как в сердце донора, так и в реципиенте. После выздоровления крысы-реципиента функция трансплантированного сердца, гистопатология и иммунология могут быть изучены через различные промежутки времени с момента трансплантации.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты на животных проводились в соответствии с институциональными рекомендациями и Руководством по уходу за лабораторными животными и их использованию, опубликованным Национальными институтами здравоохранения (публикация NIH No 86-23, пересмотренная в 2011 году)8. Следующие процедуры были одобрены Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию Университета Содружества Вирджинии. Все процедуры выполнялись в соответствии с рекомендациями OSHA (Управление по охране труда и здоровья) и рекомендованными стерильными методами9. Крысы Sprague Dawley содержались в условиях контролируемой влажности при температуре 23 °C и 12-часовых темных/световых циклах.
1. Настройка лаборатории
ПРИМЕЧАНИЕ: Выделите специальное место для проведения операций по выживанию стерильных грызунов с помощью операционного микроскопа. Поддерживайте температуру окружающей среды в операционной как теплую; Использование согревающих подушечек как для хирургии, так и в процессе восстановления имеет важное значение для поддержания температуры тела крысы-реципиента.
2. Донорский препарат ДКД in vivo
3. Гетеротопическая трансплантация сердца крысам при ДКД in vivo
4. Восстановление и мониторинг
5. Заготовка и трансплантация контрольного бьющегося сердца
6. Оценка функции трансплантированного сердца:
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
От 24 до 14 дней после гетеротопической трансплантации сердца брюшная полость может быть вновь открыта, и сердце может быть подвергнуто воздействию для измерения давления, развиваемого левым желудочком. Катетер с баллонным наконечником вводится в левый желудочек сердца DCD (или CBD) для измерения развившегося давления (DP), max +dP/dt и минимального −dP/dt. На рисунке 7 показан пример ожидаемых DP, +dP/dt и −dP/dt сердца с DCD по сравнению с сердцем CBD через 24 часа после трансплантации. По...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для успешной гетеротопической крысы HTx с DCD крайне важно, чтобы была установлена тщательная и продуманная организация эксперимента. Детальная установка учитывает несколько факторов, в том числе: 1) выбор молодых крыс в качестве доноров DCD, 2) использование изофлурана в качестве анестетика выбора, 3) эффективную доставку кардиоплегии к донорскому сердцу, 4) хранение сердца донора в ледяном растворе, 5) ограничение абдоминального расслоения без ущерба для поясничных сосудов, чтобы обнаж...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы данной рукописи не имеют никаких конфликтов интересов, которые могли бы быть раскрыты.
Эта работа была поддержана грантом Merit Review Grant, присужденным доктору Мохаммеду Куадеру (1I01 BX003859) и средствами от Кардиологического центра Поли Мохаммеду Куадеру и доктору Стефано Толдо.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 5-0 нейлоновый шовный материал полиамидный монофиламент | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
| 5-0 шелковый шовный материал | Хирургические специальности | SP116 | |
| 8-0 монофиламентный шовный материал | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
| Автоклав | Steris | Amsco Lab 250 | |
| BD инсулиновый шприц со съемной иглой 1 мл шприцев | Fisher Scientific | 14-820-28 | |
| BD Шприц с наконечниками Luer-Lok (без иглы) 10 мл Шприцы | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
| Belzer University of Wisconsin холодный раствор для хранения | Bridge to Life Northbrook IL США | Аденозин 1,34 г/л, Аллопуринол 0,136 г/л, Глутатион 0,922 г/л, Лактобионовая кислота (в виде лактона) 35,83 г/л, Сульфат магния гептагидрат 1,23 г/л, Пентафракция 50 г/л, Калия гидроксид 5,61 г/л, Калия фосфат одноосновной 3,4 г/л, Рафиноза пентагидрат 17,83 г/л | |
| Бупренорфин SR Lab | Zoopharm LLC Debakey | ||
| атравматический детский многоугловой сосудистый зажим | Aesculap | F341T | |
| Exel International Одноразовый Safelet I.V. Катетеры 14 г | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
| Exel International Одноразовый Safelet I.V. Катетеры 22 G | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
| Размер катетера Фогарти 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
| Щипцы с изогнутыми наконечниками | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
| Gaymar Нагревательный насос | Braintree Scientific, Брейнтри, Массачусетс, США | TP700 | |
| Germinator-500 | Braintree Scientific | ||
| Гепарин натрия для инъекций, USP 1,000 ед/мл | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
| Микроножницы с ирисом и прямыми наконечниками | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
| Изофлуран USP | Patterson Veterinary | NDC 14043070406 | |
| кетамин HCl 100 мг/мл | Henry Schein | NDC 6745710810 | |
| Лидокаин HCl 2% | Aspen Veterinary | 07-892-4325 | |
| McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | Fisher Scientific | NC0650323 | стерильный аппликаторы с ватным наконечником |
| Микроножницы, прямоугольные и изогнутые наконечники | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
| Иглодержатель | Accurate Surgical & Корпорация Scientific Instruments | ASSI. BSL158 | с удаленным механизмом блокировки |
| Нормальный физиологический раствор | Инфузия Бакстера Инфузия Поставка | ||
| PowerLab станция | AD Instruments, Денвер, CO | Система сбора данных | |
| Гидроксид натрия/Соляная кислота | отрегулируйте раствор до pH 7,4 | ||
| Спрэг Доули Самец крыс | 8– Возраст 16 недель, < | ||
| Хирургический микроскоп | весом | Model M525 F40 | |
| Surgicel | Ethicon | рассасывающийся гемостат | |
| Температурный зонд Therma Waterproof Type T Высокоточный термопарометр | Thermoworks | THS-232-107 | |
| Пинцет с высокоточным острием | Excelta | 17-456-109 | |
| Бромид | векуронияСигма-Олдрич | PHR1627 | разведен в PBS в дозе 100 мг/мл |
| Ventelite | Harvard Apparatus, Holliston, MA, США | ||
| Ксилазин 100 мг/мл | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эта статья была опубликована
Видео скоро будет доступно