Успешная ортотопическая трансплантация печени мышам с использованием микрокомпьютерной томографии
September 22nd, 2023
В этом протоколе мы обсуждаем реализацию модели успешной ортотопической трансплантации печени (ОЛТ) у мышей. Кроме того, обсуждаются адъюванты для дальнейшего анализа проходимости аллотрансплантата после успешного ОЛТ у мышей, в частности, с использованием микрокомпьютерной томографии (микроКТ).
Трансплантация часто является единственным эффективным методом лечения терминальной стадии заболевания органов. Для понимания сложных механизмов, присущих повреждению при трансплантации в печени, были разработаны надежные модели трансплантации мелких животных, чтобы повторить физиологию и патофизиологию повреждения аллотрансплантата. Необходимо будет разработать инновационные стратегии для глубокого изучения механистических путей, участвующих в повреждении тканей, наблюдаемых при трансплантации, и для расширения пула доноров.
Использование мышей для изучения трансплантации имеет жизненно важное значение, поскольку оно позволяет использовать генетически отредактированные и трансгенные линии мышей для изучения роли специфических молекулярных путей в патофизиологии повреждения аллотрансплантатов. Трансплантация печени мыши сопряжена с рядом технических проблем, в том числе с малым диаметром сосудистого анастомоза и последующим риском тромбоза, приводящего к отторжению аллотрансплантата. Несмотря на то, что используются многие технологии, такие как ультразвуковая ангиография, микрокомпьютерная томография имеет преимущества, включая возможность получения изображений сосудистого анастомоза по всей брюшной полости с высоким разрешением.
Эти исследования могут быть выполнены в течение длительного времени для оценки проходимости сосудов и обильности печени с течением времени. Существует множество проблем при проведении точных и четких микро-КТ-ангиографических исследований у грызунов. Мы обнаружили, что использование сердечного стробирования и корректировка концентрации изофлурана для снижения частоты дыхания дают наиболее четкие изображения.
Мы также обнаружили, что использование специфичного для грызунов времени контраста для определенных фаз также улучшило визуализацию.
Обзор
Этот протокол описывает модель успешной ортотопической трансплантации печени (ОТП) у мышей, с фокусом на использовании микрокомпьютерной томографии (микроКТ) для анализа проходимости аллоинтереса после трансплантации.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Биология трансплантации
- Модель малых животных
- Изображения с помощью микрокомпьютерной томографии
Бакграунд
- Трансплантация является критической терапией для конечной стадии органных заболеваний.
- Модель мышей важна для изучения механизмов повреждения аллоинтереса.
- МикроКТ предлагает высокоразрешающую визуализацию для оценки сосудистой анастомозы.
- Существуют технические трудности при выполнении трансплантации печени у мышей.
Цель исследования
- Разработать надежную модель ОТП у мышей.
- Использовать микроКТ для оценки проходимости аллоинтереса.
- Решить проблемы в области визуализации и хирургические техники.
Использованные методы
- Ортотопическая трансплантация печени у мышей.
- МикроКТ изображения для оценки сосудов.
- Сердечная гейтинг и коррекция фторуглерода для более четкого изображения.
- Подробный хирургические протокол для получения и трансплантации печени.
Основные результаты
- Успешное внедрение ОТП в модели мыши.
- МикроКТ обеспечил четкие изображения сосудистых структур.
- Усовершенствованные техники улучшили качество изображений и оценку аллоинтереса.
- Идентифицированы ключевые шаги в хирургические процедуры для повышения успешности.
Выводы
- Установленная модель эффективна для изучения трансплантации печени.
- МикроКТ является ценным инструментом для мониторинга проходимости аллоинтереса.
- Продолжение усовершенствования техник улучшит будущие исследования.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
MicroCT angiography in orthotopic liver transplantation (OLT) mouse models enables high-resolution, non-terminal assessment of vascular anastomosis, supporting mechanistic de-risking and target validation in transplantation research. This imaging approach enhances predictive confidence in allograft patency and facilitates longitudinal studies without sacrificing valuable animal models. The method is strategically positioned to inform early discovery and preclinical decision points in transplantation-focused R&D portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of molecular pathways involved in allograft injury using genetically modified mouse models.
- Supports functional validation of vascular anastomosis and graft patency in real time.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing repeated, non-lethal imaging of the same subject.
- Improves predictive confidence for downstream therapeutic evaluation in transplantation biology.
Screening & Assay Development
- Provides validated, high-fidelity imaging outputs for quantitative assessment of vascular integrity.
- Standardizes evaluation of technical success in surgical models, supporting reproducibility.
- Enables scalable, longitudinal monitoring of therapeutic interventions in preclinical studies.
- Prepares robust biological systems for compound screening and efficacy assessment.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models for studying organ transplantation and injury mechanisms.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling repeated measurements.
- Reduces biological risk by providing early, quantitative readouts of graft function.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions for transplantation-focused therapeutics.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates from early discovery through preclinical validation, enabling hypothesis testing, pathway clarification, and biological de-risking in transplantation research.
- Discovery Biology: Supports mechanistic studies of allograft injury and vascular patency using genetically engineered models.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative imaging outputs for technical and therapeutic evaluation.
- Analytics: Provides high-resolution, 3D vascular reconstructions for comparative analysis across experimental conditions.
- Translational Research: Enables longitudinal, non-terminal assessment of graft function, supporting biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable imaging and surgical workflow for diverse transplantation studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and target validation in transplantation models.
- Operational Value: Standardizes imaging and surgical protocols for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk in transplantation R&D.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of transplantation-focused assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgery and small animal anesthesia.
- Demands access to microCT imaging systems with cardiac gating and advanced reconstruction capabilities.
- Necessitates cross-team standardization of imaging parameters and surgical techniques.
- Adaptation may be needed for different organ systems or animal models.
- Imaging quality depends on precise control of anesthesia and contrast timing.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:39
Midline Laparotomy Surgery in Donor Mice for Orthotopic Liver Transplantation
4:16
Midline Laparotomy Surgery in Recipient Mice for Orthotopic Liver Transplantation
6:45
Mouse MicroCT Angiography Imaging to Evaluate Allograft Patency and Durability of Anastomoses After Liver Transplantation
