Murine Hornhauttransplantation: Ein Modell, das die häufigste Form der Organtransplantation Studieren

Summary

Mice have been used as a model for studying many forms of transplantation, including corneal transplantation. We describe in this report a murine model for both acute and late-term corneal transplantation.

Abstract

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each year. While several animal models exist for this procedure and mice are the species that is most commonly used. The reasons for using mice are the relative cost of using this species, the existence of many genetically defined strains that allow for the study of immune responses, and the existence of an extensive array of reagents that can be used to further define responses in this species. This model has been used to define factors in the cornea that are responsible for the relative immune privilege status of this tissue that enables corneal allografts to survive acute rejection in the absence of immunosuppressive therapy. It has also been used to define those factors that are most important in rejection of such allografts. Consequently, much of what we know concerning mechanisms of both corneal allograft acceptance and rejection are due to studies using a murine model of corneal transplantation. In addition to describing a model for acute corneal allograft rejection, we also present for the first time a model of late-term corneal allograft rejection.

Introduction

Hornhauttransplantation ist eine der erfolgreichsten und häufigsten Arten der Transplantation in Menschen durchgeführt. Die Gründe, warum diese Operation wird durchgeführt, sind das Ergebnis einer Verletzung, Infektionskrankheit, ^1, oder andere Formen von nicht-infektiösen Erkrankung der Hornhaut ^2. Zahlen aus dem Eye Bank Association of America zeigen, dass mehr als 46.000 wurden im Jahr 2011 durchgeführt (siehe Website unter: restoresight.org/eye_banks/eye_banks.html). Ein Hinweis auf seinen Erfolg ist, dass ein Jahr Ausfallraten für allogene Hornhauttransplantate reichen von 10 bis 15% und nach 5 Jahren ist der Erfolg von über 70% ^3-8. Wie viele Studien gezeigt haben, wird der Erfolg der Hornhauttransplantaten direkt auf der Tatsache, daß das Auge eine immunologisch privilegierte Stelle stehen. Faktoren für die Hornhäute Status als Immunprivileg Website verantwortlich sind das Fehlen beider Blut- und Lymphgefäße in der Hornhaut, eine relative Abwesenheit von Antigen-präsentierenden Zellen, Faktoren, die von der Hornhaut, die Entstörung produzierts Immuneffektorzelle funtions ^9-15, niedrige Expression von MHC-Antigenen ^16, und die Expression von FasL ^17-20.

Trotz dieser Faktoren prädisponierenden diese Transplantate für den Erfolg, sie durchlaufen die Ablehnung ^3-7. Folglich Verständnis dieser Mechanismen, die diese Ablehnung zu vermitteln sowie das Testen verschiedener Therapien, um eine Abstoßung zu verhindern, ist von entscheidender Bedeutung. Zu diesem Zweck beschreiben wir hier ein murines Modell der Hornhauttransplantation, die seit mehr als 20 Jahren wurde die Hornhauttransplantation, in einer kontrollierten experimentellen Umgebung zu studieren. Da Transplantationsreaktionen beinhalten viele verschiedene Faktoren die im Konzert, die ultimative bestimmen, ob das transplantierte Gewebe ausfällt oder erfolgreich ist, ist es nicht möglich, die Wichtigkeit dieser Faktoren in jedem in vitro Modell zu verstehen. Infolgedessen werden Studien mit intakten Tieren erforderlich, um festzustellen, welche Faktoren wichtig, entweder Erfolg oder failu sindre des transplantierten Gewebes.

Während andere Tierarten wurden verwendet, um die Hornhauttransplantation zu untersuchen, wurde die Maus-Modell im Vergleich zu der Verwendung anderer Arten mehrere Vorteile. Die erste ist die Existenz vieler Stämme von Mäusen, die bestimmte Transgene exprimieren oder wurden Gen-Targeting, um die Expression von spezifischen immunologischen Faktoren, deren Funktion in der Transplantations besser untersucht werden fehlt. Darüber hinaus gibt es viele Reagenzien (sowohl rekombinante Faktoren und Antikörper, die Faktoren zu neutralisieren), die spezifisch für Mäuse sind, und die nicht für viele andere Arten von Tieren vorhanden sind. Aufgrund der Existenz dieser Faktoren ist dieses Modell wurde ausgiebig genutzt, um relevante Faktoren bei akuten Hornhauttransplantatreaktionen ^{15, 17,18,20 -29} beteiligt sind. Außerdem sind viele der Faktoren in die Hornhauttransplantation beteiligt sind auch bekannt Funktions in der Transplantation von anderen Geweben zu sein.

Protocol

HINWEIS: Alle Tiere in diesem Verfahren verwendet werden, in Übereinstimmung mit der Association for Research in Vision and Ophthalmology Rechnung für den Einsatz von Tieren in Ophthalmic und Vision Research sowie den von der Tieraufsichtsgremium in Saint Louis University Leitlinien behandelt. HINWEIS: Alle chirurgischen Instrumenten und Lösungen werden vor der Operation sterilisiert, um mikrobielle Infektionen des Auges zu begrenzen. Es sei darauf hingewiesen, dass, während die Tiere tun erleben einige Schme…

Representative Results

Das Mausmodell der Hornhauttransplantation ist seit über 20 Jahren verwendet worden, um erfolgreich zu charakterisieren Mechanismen sowohl Hornhauttransplantatabstoßung, 19-23 und Hornhauttransplantatannahme 13, 15,16,18, 24-27. Dieses Modell wurde verwendet, um die Bedeutung des FasL-Expression in Hornhauttransplantatakzeptanz zu schaffen, dass Tiere, die FasL fehlen nicht in der Lage, Hornhauttransplantate 15 zu akzeptieren. Es wurde auch verwendet, um zu zeigen, dass vaskuläre endo…

Discussion

Das Mausmodell der hier beschriebenen Hornhauttransplantation ermöglicht die Ermittler für die menschliche Hornhauttransplantatabstoßung in einem Modell, das Vorhersage, welche Faktoren am besten mit beiden Ablehnung ^{15,17,18,20, 26-30} und Akzeptanz ^21-25 von Hornhaut assoziiert ist studieren Allografts. Im Gegensatz zu menschlichen Hornhauttransplantation, in denen die Patienten entweder topische oder systemische Behandlung mit Steroiden, entweder zu behandeln oder zu verhindern Ablehnung ^…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Zeiss Surgical Microscope	Zeiss	Rebuilt
1 mL Syringe	BD	305122
3 mL Syringe	BD	309657
10 mL Syringe	BD	309602
Vannus Scissors	Stortz	E-3387
11-0 Sutures	Alcon	717939M
Trephine 2.0mm	Katena	K 2-7520
Trephine 1.5 mm	Katena	K 2-7510
Tricaine Hydrochloride 0.5%	Alcon	NDC 0065-0741-12
Healon	Abbott	Healon OVD
Forceps	FST	11251-20
7-0 Sutures	Alcon	8065
2.5% Phenylephrine HCl	Alcon	NDC 61314-342-02
1% Tropicamide	Bausch & Lomb	NDC-24208-585-59
Hamilton Syringe	Hamilton	7654-01
33 gauge needle	Hamilton	90033
Cell Strainer (100 μm nylon)	BD Falcon	352360
Hemocytometer	Cardinal Health	B3175
Trypan Blue	Sigma	T8154