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Biology

异位和原位气管移植小鼠模型研究闭塞性气道疾病的发展

Published: January 20, 2010 doi: 10.3791/1437

Summary

该视频显示和比较两个实验模型来研究发展的闭塞性气道疾病(OAD),在小鼠体内的异位和原位气管移植模型。

Abstract

闭塞性气道疾病(OAD)主要的并发症是肺移植后,限制长期生存(1-7)。

为了研究的病理生理,治疗和预防OAD的不同的动物模型,在啮齿类动物的气管移植已开发(1-7)。在这里,我们使用两个气管移植,异位和原位模型建立的模型,并展示自己的优点和局限性。

对于异位模型,捐赠者的气管进入收件人的大网膜包裹,而捐助者的气管原位模型是在结束对端吻合吻合。

在这两种模式的闭塞性病变的组织学类似临床的OAD的发展已经证明(1-7)。

本视频演示了如何同时执行,异位以及小鼠原位气管移植技术,比较OAD的发展过程中都使用的组织学模型。

Protocol

  1. 雄性BALB / C小鼠(8-12周)均购自查尔斯河实验室(德国Sulzfeld,)。这些老鼠被安置在常规条件下,美联储标准小鼠的食物和水自由采食。
  2. 2%Isofluran是用于麻醉。

供体的制备

  1. 剃腹毛,消毒面积使用betaisodona。
  2. 在微观下,执行从喉部水平到胸骨中线的颈椎手术切口。
  3. 取出皮下脂肪和肩带肌肉得到一个明确的说法气管。
  4. 任何周围组织解剖的气管,像食道,神经,动脉和结缔组织。
  5. 删除整个气管分叉喉。
  6. 用冷盐水冲洗的移植,移植物储存于4 ° C。
  7. 捐赠者是安乐死颈椎脱位以下收获气管。

收件人:异位移植

  1. 切口部位周围的大幅度剃腹毛,消毒面积betaisodona(优碘)受酒精使用三次。眼睛应与眼药膏产品润滑,防止角膜干燥。
  2. 执行中位数的开腹手术,放入无菌手套moistured肠道。
  3. 仔细蔓延的大网膜。进入中心的移植,并注视单一使用8-0(普理灵,爱惜康,德国)缝合。
  4. 完全覆盖大网膜移植手术的移植和修复单一缝合8-0(普理灵,爱惜康,德国)。
  5. 肠子迁移到腹部,并在关闭之前用温水,无菌生理盐水冲洗。
  6. 关闭2层 - 腹壁的肌肉和皮肤7-0薇乔连续使用7-0普理灵的格局和皮肤层。

收件人:原位移植

  1. 切口部位周围的大幅度剃腹毛,消毒面积betaisodona(优碘)受酒精使用三次。眼睛应与眼药膏产品润滑,防止角膜干燥。
  2. 肩带​​肌肉分开,以可视化的全喉复杂。
  3. 仔细解剖气管周围组织,照顾,保护喉返神经神经。
  4. 分气管三个环的环状尾鳍。动物通过气管切开保持生理呼吸。
  5. 确保清洁的收件人,以及在移植气管的边缘。
  6. 嫁接是收件人气管缺陷和导向,以保持解剖极性之间的中间人。
  7. 使用8-0(普理灵,爱惜康,德国)吻合的捐助者与远端(纵隔)气管移植。吻合后的执行方面,是在连续运行时装。前方,然后完成中断针的使用。
  8. 删除从呼吸道分泌物。
  9. 近端吻合,然后在远端一个相同的方式完成。
  10. 确保呼吸道的完整性和充足,自主呼吸。
  11. 搬迁肩带的肌肉和关闭皮下组织和皮肤层使用6-0缝线连续模式(薇乔,爱惜康,德国)。
  12. 收件人使用注射麻醉,因此将保留通过动物生理呼吸的气管。结合75/1/0.2毫克/公斤,异丙酚medetomidine和芬太尼分别,用于IP麻醉的小鼠。

图1
图1:捐助者的气管。
1A:捐助者的气管就地配制后。
1B:删剪捐助气管。
1C:捐助者气管后explantation。

图2
图2:异位模型。
2A:移植是在大网膜的中心位置。
2B:移植是用一个单一的缝合两端固定。
2C:移植到大网膜包裹,并用一个单一的缝合固定。

图3
图3:原位模型。
3A:移植收件人气管缺陷和后壁之间的中间人,是在连续运行时装吻合。
3B:使用单一​​缝合前壁完成。

图4
图4:切片。
4A:回收后28天在H + E站异位移植气​​管ining(15X)。请注意100%管腔闭塞。
4B:恢复原位移植气管后60天在H + E染色(15X)。最大实现管腔闭塞,约45%。

异位气管移植模型 原位气管移植模型
优势 +容易执行
+完整的气道阻塞的管腔闭塞后28天
+无由OAD的动物的身体感情
+物理通风的嫁接
+吸入药品监督管理局
+强免疫反应,如同种异体IgM抗体生产
+胸椎的生理环境
+气管气管吻合模仿临床
缺点 - 没有移植气管的通风
- 没有评价吸入病原体的可能
- 抑制纤毛清除率和保留分泌物
- 腹膜微环境,而不是胸环境
- 手术必要的培训
- 管腔闭塞管腔闭塞的应用程序。经过60天的45%
- 动物可能发展的OAD的症状

表1:异位和原位气管移植的优点和缺点。

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Discussion

小鼠可在不同的transgeneic和淘汰赛模式,因此适合研究的OAD(4)有关的机械问题。
在此视频中显示的气管移植两种型号,可作为可靠的模型研究OAD的发展。
然而,每一个模型演示的优势和局限。

异位气管移植是很容易执行,并不需要特殊的手术训练(3,5) 。异位移植后,管腔闭塞将出现快速,完整的气道阻塞出现后28天(3,4,6)。动物身体的影响OAD的发展,因为他们不依赖于生物体异位移植气​​管。

缺点是缺乏移植气管(7,6)的通风,因此它是不可能的评估吸入病原体的影响(3,7)。由于粘液纤毛清除功能的抑制和保留分泌物的结果可能不同于在临床上的OAD(7)看到的生理反应。腹膜微环境的不同,这也可能导致改变结果(3)从胸环境。

要执行原位气管移植手术训练是必要的,移植气管管腔闭塞,出现后60天,而不是在异位模型(3,7)28天。此外,取得最大管腔闭塞的应用程序。 45%,而不是在异位模型(3,​​7)的100%。然而,在原位模型,获得生理通风和吸入药物管理(3)。如同种异体IgM抗体生产的免疫反应,已被证明在这个模型中要远远强于异位模型(3)。气管气管吻合口和本网站的反应是在门诊进行吻合(7)相媲美。

每个模型的优点和限制显示在表1中详细。

综上所述,本视频显示,这两个异位以及原位在小鼠气管移植技术可以重现性好,可靠的模型用于研究的OAD。

但是,该模型应根据研究的基本问题上慎重选择。

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Disclosures

宋佳Schrepfer已收到由德意志研究联合会(DFG)(SCHR992/3-1)的研究补助金。]

所有的动物都收到符合实验动物保健的原则“的人文关怀,对动物的实验是在由国家医学研究和指南学会出版的”实验动物的关心和使用规定的准则和法规美国国立卫生研究院(美国国立卫生出版物85-23研究院,1985年修订)。

所有动物均来自查尔斯河实验室(德国Sulzfeld,),并保持在汉堡大学医院的Eppendorf的动物保健设施。动物标准的议员和水自由采食。

Acknowledgments

作者感谢克里斯蒂安Pahrmann(实验室管理器)。

References

  1. Adams, B., Berry, G., Huang, X., Shorthouse, R., Brazelton, T., Morris, R. Immunosuppressive therapies for the prevention and treatment of obliterative airway disease in heterotopic rat trachea allografts. Transplantation. 69, 2260-2266 Forthcoming.
  2. Adams, B., Brazelton, T., Berry, G., Morris, R. The role of respiratory epithelium in a rat model of obliterative airway disease. Transplantation. 69, 661-665 Forthcoming.
  3. Deuse, T., Schrepfer, S., Reichenspurner, H., Hoyt, G., Fischbein, M., Robbins, R., Pelletier, M. Techniques for experimental heterotopic and orthotopic tracheal transplantations – when to use which model; Transplant Immunology 17. , 255-261 (2007).
  4. Hele, D., Yacoub, M., Belvisi, M. The heterotopic tracheal allograft as an animal model of obliterative bronchiolitis. Respiratory Research. 2, 169-183 Forthcoming.
  5. Hertz, M., Jessurun, J., King, M., Savic, S., Murray, J. Reproduction of the obliterative bronchiolitis lesion after heterotopic transplantation of mouse airways. American Journal of Pathology. 142, (1993).
  6. McDyer, J. Human and murine obliterative bronchiolitis in transplant. Proceedings of the American Thoracic Society. 4, 37-43 Forthcoming.
  7. Schrepfer, S., Deuse, T., Hoyt, G., Sheikh, A., Hoffmann, J., Reichenspurner, H., Robbins, R., Pelletier, M. Experimental orthotopic tracheal transplantation: the stanford technique. Microsurgery. 27, 187-189 (2007).

Tags

第35期,原位气管移植,异位气管移植,免疫学,闭塞性气道疾病,小鼠,管腔闭塞,组织学
异位和原位气管移植小鼠模型研究闭塞性气道疾病的发展
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Cite this Article

Hua, X., Deuse, T., Tang-Quan, K.More

Hua, X., Deuse, T., Tang-Quan, K. R., Robbins, R. C., Reichenspurner, H., Schrepfer, S. Heterotopic and Orthotopic Tracheal Transplantation in Mice used as Models to Study the Development of Obliterative Airway Disease. J. Vis. Exp. (35), e1437, doi:10.3791/1437 (2010).

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