В этой статье мы представляем протокол для создания долгосрочной модели холодного хранения и трансплантации печени у даурского суслика (DGS), которая была технически сложной в стандартных моделях грызунов.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
* These authors contributed equally
В этой статье мы представляем протокол для создания долгосрочной модели холодного хранения и трансплантации печени у даурского суслика (DGS), которая была технически сложной в стандартных моделях грызунов.
При трансплантации печени функциональное восстановление донорских трансплантатов после длительного хранения в холоде является серьезной проблемой. То же самое препятствие относится к стандартным моделям грызунов (например, мышей и крыс) для трансплантации печени, несмотря на их хорошо зарекомендовавшие себя хирургические протоколы, что ограничивает исследования по ключевым темам, таким как посттрансплантационное функциональное восстановление и иммуносовместимость хозяина и трансплантата. Здесь мы успешно создали новую модель трансплантации печени с использованием облигатного гибернатора, даурского суслика (DGS; Spermophilus dauricus), который демонстрирует внутреннюю адаптацию к сверхглубоким переходам гипотермия-разогревание и ишемия-реперфузия. В наших руках трансплантация печеночных трансплантатов после 24-часового хранения в холоде привела к 100% выживаемости реципиентов DGS в течение 7-дневного периода наблюдения, в то время как та же процедура у крыс Sprague-Dawley (SD) показала 0% выживаемость через 24 часа после операции. Таким образом, DGS и другие модели млекопитающих, адаптированных к холоду, обеспечивают уникальную и надежную платформу для исследования механизмов, лежащих в основе адаптации органов к холоду и толерантности к трансплантации, что может поддержать разработку новых стратегий лечения или хирургии в области трансплантационной медицины.
Холодовое согревание и ишемия-реперфузия вносят значительный вклад в повреждение печеночного трансплантата, увеличивая риск ранней дисфункции аллотрансплантата. Несмотря на то, что трансплантация печени у стандартных организмов грызунов, таких как мыши и крысы, былауспешно установлена, поскольку исследования этих холодонепереносимых видов дают ограниченное представление о механизмах адаптации к холоду, прогресс в области сохранения органов и трансплантационной медицины был затруднен.
Разработка исследовательских моделей трансплантации у подходящих к холоду видов может заполнить этот пробел. Например, млекопитающие впадали в спячку эволюционировали, чтобы выживать в длительные периоды низкой температуры окружающей среды и/или нехватки пищи 3,4. Во время зимней спячки их физиология переходит в циклы торпидных и межприступных состояний возбуждения, так что они хорошо приспособлены к поддержанию низкой температуры тела и выдерживают быстрое согревание и реперфузию крови. Примечательно, что суслики, которые могут впадать в спячку, демонстрируют большую устойчивость к ишемии-реперфузионным повреждениям даже в активном, эутермическом состоянии, чем крысы 5,6. В последние годы исследования, вдохновленные гибернаторами, раскрыли некоторые механизмы адаптации к холоду и лекарственные мишени, которые могут быть модулированы для значительного облегчения травм, вызванных хранением холода, и улучшения функционального восстановления изолированных тканей и органов от неспящих видов 7,8,9,10,11.
Адаптированный из протоколов, разработанных для трансплантации печени у крыс 12,13,14, здесь мы представляем протокол заготовки печени, статического хранения в холоде и трансплантации даурского суслика (DGS; Spermophilus dauricus), вид грызунов, впадающих в спячку, обитающий в Северном Китае. В наших руках реципиенты трансплантатов DGS имели 100% выживаемость после трансплантации с трансплантатами от эутермических (активных) или гипотермических (торпидных) доноров, хранившихся при температуре 4 °C в растворе Университета Висконсина (UW) в течение 24 часов. В противоположность этому, выживаемость крыс Спрэга-Доули (SD), подвергшихся тому же рабочему процессу, составила 0%, что ясно свидетельствует о преимуществах модели трансплантации печени DGS. Мы ожидаем, что также может быть достигнуто долгосрочное хранение и трансплантация других органов у DGS или других выращенных в лаборатории холодоадаптивных видов, таких как 13-полосный суслик (Ictidomys tridecemlineatus) и сирийский хомяк (Mesocricetus auratus), что предоставит исследователям уникальные возможности для изучения долгосрочного функционального восстановления трансплантата и совместимости между хозяином и трансплантатом, а также тестирования новых лекарств.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Все эксперименты на животных были одобрены Институциональным комитетом Пекинского университета по уходу за животными и их использованию (LSC-WangSQ-2). Соответствующие инструменты, использованные для исследования, перечислены в таблице материалов и изображены на рисунке 1.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обращение и разведение выловленных в дикой природе зимующих видов грызунов, таких как 13-полосные суслики, в лабораторных условиях описано15,16. DGS, использованные в этом исследовании, были получены в лаборатории самками беременных DGS, пойманными на лугах города Чжанцзякоу. На момент эксперимента им было около 1-2 лет. Что касается исходных беременных самок DGS, паразиты были изгнаны до того, как животные поступили в лабораторию. По прибытии животных был проведен карантин и осмотр на распространенные вирусы, а животных с отрицательными результатами тестов разводили на предприятии.
1. Предоперационная подготовка
2. Донорская операция
3. Препарирование трансплантата ex vivo
ПРИМЕЧАНИЕ: Подготовьте открытый контейнер для льда. Вся подготовка задней части стола была сделана на льду.
4. Операция с получателем
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Средняя продолжительность хирургических вмешательств была следующей: донорская операция в среднем составила 24,8 ± 2,3 минуты, операция на спинном столе 15,4 ± 1,3 минуты, операция реципиента 52,7 ± 5,1 минуты, а анпеченочная фаза 14,2 ± 1,5 минуты.
Реципиенты печеночных трансплантатов, сохраненных в холодном растворе UW в течение 24 ч, показали 100% выживаемость через 7 дней после трансплантаци...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Основываясь на методе двойной манжетыКамады 2, мы успешно создали первую модель ортотопической трансплантации печени в DGS. Из-за анатомических различий между DGS и традиционными моделями крыс важны специфические соображения при подготовке материала, хирургических процедурах и послеоперационном ведении.
Такие факторы, как спячка и жировые запасы, способствуют значительным индивидуальным колебаниям веса взрослых ДГС, варьирующихся от 150...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.
Эта работа была поддержана Национальным крупным проектом по науке и технике «Неинфекционные хронические заболевания» (2023ZD0507600) и Национальным фондом естественных наук Китая (82371794 и 82170671). Работа также была спонсирована Образовательным фондом Чжэцзянского университета, Фондом талантов академика Шусэна Ланьцзюаня. Мы также хотели бы поблагодарить профессора Дану К. Мерриман из Висконсинского университета в Ошкоше за ее работу по разведению 13-линейных сусликов и за щедрый обмен полезными идеями и опытом в лабораторном разведении моделей зимующих грызунов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 3-0 швы с иглами | Jinhuan Medical Products Co., Ltd | R315 | Для закрытия кожи |
| 7-0 шелковый шов | Braintree, sci, inc | SUT-S103 | |
| 7F Вводный Шит | Beijing Demax Medical Technology Co., Ltd. | DQ07083818S | Наручник для IHIVC |
| 8-0 Швы с иглами | Jinhuan Medical Products Co., Ltd. | H821 | Для анастомиса SHIVC |
| 8F Introducter Sheath | Beijing Demax Medical Technology Co., Ltd. | DQ08083818S | Наручник для IHIVC |
| Анестезиологический аппарат | RWD life Science Co. | R500 | |
| Коагуляция Крови | Ningbo Shunye Medical Co., Ltd. | BDD-YE-DT-1 | |
| Бульдог-зажим (слегка изогнутый) | Jinzhong Medical Products Co., Ltd. | XEC120 | SHIVC |
| Бупренорфин | Тяньцзиньский институт фармацевтических исследований Фармацевтическая компания | H12020275 | Обезболивающее |
| Цефуроксим натрий | Esseti FarmaceuticiS.r.l | H20160013 | Антибиотик |
| Ватные палочки | Fuqing Health & Интегральная медицина | 20230R | |
| Изогнутые микрощипцы | RWD life Science Co. | F11031-11 | Хирургический инструмент |
| Изогнутые микроножницы | 66 Vision Tech Co., Ltd. | 54108B | Хирургический инструмент |
| Марлевые мазки | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 | |
| Инъекция гепарина натрия | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| Инфузионный насос | Howkmed Co., Ltd. | HK-400 | |
| Изофлуран | RWD life Science Co. | 21070201 | |
| Держатель для игл для микро | World Precision Instruments Co., Ltd. | 555408NT | Хирургический инструмент |
| Клипс для микрососудов | RWD life Science Co. | R31005-06 | PV и IHIVC |
| Аппликатор с клипсом Micro Vessel | RWD life Science Co. | R34001-14 | Хирургический инструмент |
| Держатель для иглы | RWD life Science Co. | F31025-13 | Закрытие брюшной полости |
| Физиологический раствор | Zhejiang Tianrui Pharmaceutical Co., Ltd | 716092103 | |
| Прямые микрощипцы | RWD life Science Co. | F11029-11 | Хирургический инструмент |
| Хирургический микроскоп | Leica | M650 | |
| Хирургическая платформа | Н/Д | Н/Д | Индивидуальный, магнитный |
| Тканевые щипцы | RWD life Science Co. | F12002-12 | Хирургический инструмент |
| Тканевые ножницы | RWD life Science Co. | S12003-09 | Хирургический инструмент |
| Решение UW | Системы восстановления органов | SPS-1 | Органная перфузия и хранение |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.