Этот протокол описывает экс виво нормотермическую машинную перфузию почки крысы для последующей трансплантации в крысу-реципиента.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
* These authors contributed equally
Этот протокол описывает экс виво нормотермическую машинную перфузию почки крысы для последующей трансплантации в крысу-реципиента.
Метод нормотермической машинной перфузии (NMP) — это перспективная технология сохранения органов, предоставляющая экс-виво платформу для оценки и вмешательства органов. Из-за ограниченной доступности клинически отброшенных органов и высокой стоимости крупных животных моделей НМП мелких животных считается перспективной альтернативой для исследований. Здесь мы разработали стандартизированный протокол НМП и трансплантации почек крыс, предоставляя пошаговое руководство по получению почек, сохранению НМП и трансплантации. Детали и параметры NMP были зафиксированы. Все реципиенты крыс успешно выжили благодаря этой хирургической процедуре и технике НМП, а функция почечного трансплантата осталась нормальной после трансплантации. Показатели выживаемости и гистология трансплантата НМП не показали значимых различий от статического холодного хранения (СКС) на 7-й день после операции. Эта новая стратегия НМП в моделях мелких животных может быть полезна для базовых исследований, связанных с сохранением, оценкой и вмешательством органов в будущем. Кроме того, эта модель предлагает экономичную, масштабируемую платформу для доклинического тестирования терапевтических средств, методов визуализации и вмешательств, связанных с перфузией.
Терминальная стадия заболевания почек (ЭСКД) — это быстро растущая нагрузка на системы здравоохранения и здравоохранения по всему миру 1,2,3. Хотя диализ является основной терапией ЭСКД в большинстве стран, трансплантация почки остаётся золотым стандартом лечения, обеспечивая лучшее качество жизни и улучшая выживаемость и прогноз по сравнению сдиализом 1,3,4,5. Однако нехватка донорских почек ограничивает дальнейшее распространение трансплантации почки и приводит к увеличению использования трансплантатов, пожертвованных после смерти кровообращения (DCD) или полученных у доноров с расширенными критериями (ECD)6,7,8.
Статическое холодное хранение (СКС) в настоящее время является стандартным методом сохранения органов, но длительное прохладное ишемическое лечение увеличивает риск задержки функции трансплантата (ДГФ) и провоцирует острое и хроническое отторжение, особенно при ДКД или ЭКДграфтах 9,10,11,12. Поэтому крайне важно найти метод сохранения органов для минимизации повреждений от холодной ишемии и улучшения прогноза трансплантата. Нормотермическая машинная перфузия (НМП) — это новая техника сохранения органов, которая может имитировать физиологические условия, циркулируя нагретый и насыщенный кислородом перфусат через орган 12,13,14,15. Это также позволяет поддерживать почти физиологическое метаболическое состояние, что позволяет оценивать жизнеспособность органов, смягчать охлаждённые ишемические повреждения и даже восстанавливать поврежденияорганов 16,17,18,19,20. По сравнению с SCS, NMP приводит к снижению доли DGF и лучшему прогнозу трансплантата как у DCD, так и у ECD 17,21,22.
Свиные почки и клинически выброшенные человеческие почки в настоящее время используются в базовых исследованиях НМП20, 23 и 24. Тем не менее, следует отметить, что модели свиней сталкиваются с серьёзными ограничениями, включая высокие затраты на содержание, большие требования к дозировке лекарств и дефицит видоспецифическихреагентов 25. Кроме того, использование выброшенных человеческих органов связано с ограниченной доступностью и сложными этическими процессами проверки. Эти ограничения в совокупности ограничивают их широкое применение в фундаментальных исследованиях. В отличие от этого, мелкие модели грызунов (особенно крыс), хотя и недостаточно представлены в литературе, предлагают значительно более низкие операционные затраты и обильное количество коммерчески доступных реагентов. Эти преимущества делают их перспективными платформами для продвижения фундаментальныхисследований (26, 27, 28). Исходя из этой логики, мы разработали и подтвердили модель НМП и трансплантации на крысах в этой рукописи.
В этой статье представлен подробный протокол установления НМП и трансплантации в почки крыс. Он включает подготовку перфузиата и перфузионной системы, а также подробное описание хирургической процедуры как для донора, так и для реципиента. Эта модель демонстрирует потенциал быть идеальной животной моделью для изучения трансплантации почек, особенно как платформа для обработки и мониторинга эффективности соответствующих лекарств 19,29,30,31.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протоколы для животных были утверждены Комитетом по уходу и использованию животных Центра лабораторных животных Университета Сунь Ятсена (No SYSU-IACUC-2023-000717). Все животные, участвовавшие в этом исследовании, были самцами крыс типа Спраг–Доули возрастом от 7 до 8 недель (250–300 г), без специфических патогенов (SPF), и соответствовали стандартным требованиям безопасности лабораторных животных (см. список исключения патогенов в дополнительной таблице S1). Их кормили стандартным питанием и содержали в комнате без патогенов в Центре лабораторных животных Университета Сунь Ятсена.
Стерилизуйте все хирургические инструменты с помощью автоклава (121 °C, 30 минут) перед экспериментами. Используйте исключительно одноразовые стерильные расходники во время процедур и строго соблюдайте асептические протоколы во всех операциях.
1. Подготовка базового перфусата
2. Закупка почек
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте 8-0 Хирургические швы для всех связок.
3. Подготовка системы NMP и перфузия


4. Пересадка почки крыс
ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте 8-0 швы для всех связок и швы 11-0 для проведения анастомоза почечного сосуда и мочеточника. Используйте 3-0 швы для проведения анастомоза кожи и мышц брюшной полости.
5. Периоперационное введение и послеоперационное обнаружение
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
С помощью описанного метода изолированные почки крыс могут оставаться жизнеспособными для экс виво нормотермической перфузии не менее 3 часа. Во время НМП перфузионная резистентность почек (рисунок 3A, полный базовый набор данных на рисунках 3 и 4 доступен в дополнительной таблице S6) стабильно поддерживается на уровне 5,958 ± 1,106 мм рт.ст./(мл/мин), демонстрируя стабильн...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
НМП может сократить продолжительность ишемии трансплантата и позволить оценивать и лечить их качество ex vivo 16,17,18,19,20,32,33. Однако для NMP модели крыс нет единого стандарта. В этой статье мы разработали животную модель для НМП и последующего...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликтов интересов, которые нужно раскрывать.
Эта работа была поддержана финансированием Национального фонда естественных наук Китая (Общая программа, грант No 82470778); Национальный фонд естественных наук Китая (проект Молодежного научного фонда, грант No 82201961); Фонд естественных наук провинции Гуандун (Общая программа, грант No 2024A1515011447); и Гуандунская провинциальная ключевая лаборатория донорства органов и иммунологии трансплантации (грант No 2023B1212060020); Университет Сунь Ятсена — лаборатория регенерации почек и восстановления суставов ARM (Грант No SYSU-50000-20240428-0001).
Авторы выражают благодарность Центру лабораторных животных Университета Сунь Ятсена за предоставление лабораторных животных, помещений и оборудования. Рисунок 1 и Рисунок 2 были подготовлены с помощью FigDraw; Graphpad Prism предоставляла услуги по построению графиков данных, а Biossci (Hubei) Biotechnologies Company Limited выполняла сечение парафина и патологическое окрашивание.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Алкоголь (75 %) | МУСИЯН | JJ-75-1 | |
| Аппарат для переливания крови | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | YZDW-15-5 | |
| Бычий сывороточный альбумин (BSA) | Аладдин Научная Корпорация. | B265991-100 г | |
| Клеточное сито (70 & mu; m) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | 352350 | |
| Центрифуга (1,5 мл) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | MCT-150-C-1 | |
| Центрифугная трубка (15 мл) | ExCell Bio | CS015-0001 | |
| Ватный шарик | Группа Хэнань ПяоАн | Маленький размер | |
| Ватная палочка | Foshan Shunde Kangzheng Sanitary Material Co., Ltd | KZ3-12 | |
| Креатинин | Шанхайская биотехнологическая компания Yuanye | S20198-100g | |
| Двойной круглый игольчатый нейлоновый шов (11-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | SYZ-11-0 | |
| Электронная шкала | SENSSUN | EHA17 | |
| Дозатор жидкости | Чжию Медикал | YZ-00-0231 | |
| Марля | ZITTAR | C11001-001 | |
| Грелка | Гуанчжоу Дэвэй Биологическая Технологическая Компания | DK0032 | |
| Инъекция гепарина натрия (12500 U, 2 мл) | Фармацевтическая компания Chengdu Hepatunn Ltd | H51021209 | |
| Инфракрасный термометр | Деликатесный магазин | DL333380 | |
| Инъекционный шприц (1 мл) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 1ml | |
| Инъекционный шприц (10 мл) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 10ml | |
| Инъекционный шприц (20 мл) | Winner Medical (Human) Co, Ltd. | ZT-ZS 20ml | |
| Изофлуран | RWD Life Science Co., LTD | R510-22-10 | |
| i-STAT 1 Анализатор крови | Эбботт | 04P75-03 (США) | |
| Картридж i-STAT CG4+ | Эбботт | 03P85-25 | |
| Картридж i-STAT CHEM8+ | Эбботт | 09P31-25 | |
| Жидкостная удлинительная трубка | Jiangxi Hongda Medical Equipment Group LTD | ZJ983 | |
| Micro-1 Rat Oxygenator | Dongguan Kewei Medical Instrument Co-, Ltd | Micro-MO | |
| Микронасос | EDCAPTAIN | SYS-3011 | |
| Игольчатый фильтр (0.22 & mu; m) | Миллипор Merck | SLGPR33RB | |
| Решение по сохранению органов | Фармацевтическая группа реки Янцзы | HCA II | |
| Оксигенатор | Оугели | OZ-3-02HWO | |
| Пенициллин-стрептомицин (10 000 U/мл) | Thermo Fisher Scientific Inc. | 15140122 | |
| Перистальтический насос | Kamoer Fluid Tech (Shanghai) Co., Ltd. | LLS Plus V2 | |
| Трубка перистальтического насоса | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | LG-1-14 | |
| Чашка Петри | BKMAM | BKM001 | |
| Датчик давления | Edwards Lifesciences Corporation | JIBPT-A-01-EDW | |
| Приёмник датчика давления | Сингулярность Медикал | CB-202309001 | |
| RPMI 1640 (1x, 500 мл) | Corning Life Science (Wujiang) Co., Ltd | R10-040-CV | |
| Физиологический раствор | АПТЕКА YXH | A1001346 | |
| Крысы SD | Центр лабораторных животных Университета Сунь Ятсена | NA | |
| Бритва | Beyotime | FS600 | |
| Одноугольный игольный нейлоновый шов (3-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DJZ-3-0 | |
| Однокруглый игольный нейлоновый шов (8-0) | Ningbo Medical Needle Co., Ltd | DYZ-8-0 | |
| Аппарат для анестезии мелких животных | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| Аппарат для перфузии мультиорганов Small Animal | Life Perfusor Медицина | PU-100 | Включайте металлическую чашу, водяную баню, нагревательный насос и датчик температуры |
| Набор для хирургии мелких животных | Beyotime | FS500 | |
| Раствор бикарбоната натрия (NaHCO3, 5 %) | Dongguan Puji Medical Technology Co., Ltd | H20064480 | |
| Стерильный хирургический лист | HengAo Technology | SKR-BY-DD0001 | |
| Стерильная вода | Хайван Био | H35021140 | |
| Катетер с прямой ручкой (24 G) | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | 20230816-1 | |
| Хирургический микроскоп | Мурцидер | MSD203 | |
| Запись | Minnesota Mining and Manufacturing Co. Ltd | 1527C-0 | |
| Разъём тройника | Foshan Youzhan Tech Co., Ltd | WGST-10 | |
| Игла-катетер внутривенного катетера Y-образного типа (24 G) | ЦЗЯНСИ ФЭНЛИН | YZDW-7-5 | |
| Y-образная внутривенная катетерная игла (26 G) | ЦЗЯНСИ ФЭНЛИН | YZDW-7-6 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.