En modifierad metod för Heterotopisk mushjärta transplantationer

Summary

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

Abstract

Möss används ofta som hjärttransplanterade givare och mottagare i studier av transplantationsimmunologi på grund av det stora utbudet av transgena möss och reagenser tillgängliga. En svårighet presenteras på grund av den begränsade storleken på djuret och de stora tekniska utmaningarna i mikrokirurgi deltar i hjärttransplantation. I synnerhet kan en hög frekvens av tekniskt fel tidigt efter transplantation resultat av mottagare död och postoperativa komplikationer såsom bakbensförlamning eller en icke-slående hjärta. Här är den kompletta teknik för heterotopisk mus hjärttransplantation visat inbegriper skörd av donatorhjärtat och dess efterföljande implantation i en mottagande musen. Givaren hjärta skördas omedelbart efter in situ perfusion med kall hepariniserad saltlösning och transection av den uppstigande aorta och lungartären. Mottagaren operation involverar framställningen av den abdominala aortan och vena cava inferior (IVC), följt avände-till-sida anastomos av donatorns aorta med mottagarens aorta med användning av en enda drift 10-0 microsuture och en liknande anastomos av donatorns lungartär med mottagaren IVC. Efter operationen djuret injiceras med 0,6 ml normal koksaltlösning subkutant och fick återhämta sig på ett 37 ° C värmedyna. Resultaten från 227 mus hjärttransplantationer sammanfattas med en framgång på 48 tim på 86,8%. Av de misslyckanden 13,2% inom 48 timmar, 5 (2,2%) fick bakbensförlamning, 10 (4,4%) hade en icke-beating heart grund ympa ischemisk skada och / eller trombos, medan 15 (6,6%) dog inom 48 tim .

Introduction

Djurmodeller av organtransplantation kan ge värdefull information för att förbättra behandling av kliniska transplantationspatienter. Musmodeller är särskilt användbara för att studera immunmekanism av organtransplantatavstötning eller acceptans på grund av det breda spektrum av genetiskt modifierade möss och reagens specifika för möss som inte är tillgängliga för andra djurmodeller ^1-3. En utmaning med musmodeller av transplantation är den lilla storleken på givare och mottagare som kräver stor teknisk skicklighet för att uppnå tillfredsställande resultat.

En teknik beskrevs första gången för heterotopisk transplantation av hjärtan hos råttor ⁴ som sedan anpassade för mus hjärttransplantation från Corry m.fl. ^5. Denna teknik inblandade förbereda mottagaren innan givaren drift och ingen perfusion av donatorhjärtat, som båda är kan äventyra överlevnaden av transplanterade hjärtat eller tHan mottagare. Förfarandet har använts i stor omfattning som ursprungligen beskrivits för att undersöka mekanismerna för transplantatavstötning och tolerans ^6-8. Andra har anpassat den ursprungliga råtthjärttransplantation förfarande av Ono och Lindsey för hjärttransplantationer i möss ^9,10. Mer nyligen har en teknik som publicerats för mus-hjärttransplantation som övervann vissa av de problem som är förknippade med förfarandet enligt Corry et al ^11. Protokollet som beskrivs här innehåller våra ändringar, baserat på metoden för Mottram et al ^12, som inkluderar: in situ perfusion med kall hepariniserad saltlösning omedelbart efter torakotomi och utföra givar operationen innan mottagaren operation för att minimera mottagare drifttid. Dessutom använder vi små atraumatiska fartygs klämmor istället för 6-0 sidenslipsar. Även fartygs klämmor har nackdelen av att ta mer utrymme de är lättare att kontrollera än banden, som inte bör vara för hårt eller löstoch är mindre lätt att ta bort än klämmor. Vår metod använder en enda löpande sutur för kärlet anastomos, även om i den inledande inlärningsstegen ett alternativ är att använda stay suturer vid de proximala och distala hörnen för att säkerställa jämnheten av suturer och därmed öppenhet hos anastomosen.

Protocol

Före påbörjandet av experiment, få godkännande från den berörda institutionens Animal Care etikkommitté för de planerade försöken. Behåll möss i enlighet med kraven i din institution. Följande protokoll har godkänts av Sydney University och Royal Prince Alfred Hospital kommittéer. Innan påbörjas operation, bör alla instrument rengöras grundligt och steriliseras genom blötläggning i 80% etanol. Vissa institutioner föreskriver autoklavering men det kan skada fina mikroin…

Representative Results

Efter en inledande utbildningsperioden har 227 fall av mus heterotop hjärttransplantation i vår grupp analyseras. Framgången inom de första 24 h var 90,3% och vid 48 h var 86,8%. Av de 30 (13,2%) fel inom 48 timmar, 5 (2,2%) upplevde bakbensförlamning och måste avlivas, 10 (4,4%) hade en icke-bultande hjärta på grund av transplantat ischemi skada och / eller trombos, medan 15 (6,6%) dog inom 48 timmar. Vissa experimentella ymp överlevnadar visas i tabell 1 med en variation av töjnings-kombinat…

Discussion

Mus hjärttransplantation är en utmanande mikrokirurgisk metod som kräver betydande kirurgisk skicklighet att bemästra. Den mest utmanande aspekt är den lilla diametern hos kärlen. Dessutom är det nödvändigt att begränsa driftstiden och blödning mottagaren. Tekniken för mus-hjärttransplantation beskrevs först av Corry et al. 1973 och därefter av Mottram et al ^12. Våra modifieringar omfattar följande punkter. För det första, omedelbara perfusion av hjärtat givaren med kall …

Materials

Operating microscope	Leica, Heerbrugg, Switzerland	M651	10x – 25x magnification
Anesthetic machine	Vet Quip Pty Ltd, Sydney, Australia	Vett3	Capable of delivering a mixture of isoflurane and oxygen in air
Operating board	Hardware store or office supplier		Dense cork or synthetic capable of taking pins
Heparinised saline (5 U/ml, 4oC)	Pfizer, USA	FW25	In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Normal saline (37oC)	AstraZeneca Pty Ltd, Australia	4538	In 1ml syringe with 23 gauge needle on warm pad
Sutures 10- nylon, 5-0 Vicryl	Ethicon, Inc. NJ, USA	2870G/J421H
Buprenorphine (0.05mg/kg in 0.1ml saline)	Reckitt Benckiser, Sydney, Australia		In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Ampcillin (5mg/kg in 0.1 ml saline)	Aspen, Sydney, Australia		In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Gel Foam	Pharmacia & Upjohn Co. USA	801289304	Cut into small pieces
High temperature cautery device	Medtronic, USA	8444000
Microsurgery instruments:	Shanghai Medical Instruments Co. Ltd.,
micro-needleholders	Shanghai, China	WT2020
micro scissors	"          "             "	WT1020
micro-forceps (straight tip)	"          "             "	WA3010
micro-forceps (curved tip)	"          "             "	WA3020
micro-mosquito clamps (1 pair)	"          "             "	W40350
micro-vessel atraumatic clamps (1 pair)	"          "             "	W40130/W40150
Heating Pad/Right Temp	Kent Scientific Corporation, Turrington, CT 06790