Sıçangiller Kornea Nakli: Katı Organ Nakli En Yaygın Formu Eğitim için Bir Model
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
Kornea nakli insanlarda yapılan transplantasyon en başarılı ve yaygın türlerinden biridir. Bu ameliyatı yapılır neden nedenleri yaralanma, bulaşıcı hastalık, 1 ya da bulaşıcı olmayan kornea hastalığının 2 diğer formları bir sonucudur. Amerika'nın Göz Bankası Derneği rakamlar 46.000 (: restoresight.org/eye_banks/eye_banks.html at web sitesine bakınız) 2011 yılında yapılmıştır göstermektedir. Başarısının bir göstergesi allojenik kornea greft için bir yıllık başarısızlık oranları 10 ila% 15 ve başarı% 70 3-8 aşan 5 yıl olarak değişir olmasıdır. Birçok araştırma göstermiştir ki gibi, kornea allograftlann başarısı doğrudan göz immünolojik olarak ayrıcalıklı bir site olduğunu gerçeği ile ilgilidir. Bir bağışıklık ayrıcalık site olarak kornea durumundan sorumlu faktörler suppres kornea tarafından üretilen korneada ikisi de kan ve lenf damarlarının eksikliği, antijen sağlayan hücreler bir nispi olmaması, faktörlerini içeririmmün efektör fonksiyonlar 9-15 s, MHC düşük sentezleme 16 antijenleri ve FasL 17-20 ifadesi.
Ancak, başarı için bu greft predispozan bu faktörlerin rağmen, onlar ret 3-7 tabi yoktur. Sonuç olarak, bu ret arabuluculuk bu mekanizmaları anlamak yanı sıra reddini önlemek için çeşitli terapiler test kritik önem taşımaktadır. Bu amaçla, biz burada kontrollü bir deney ortamında kornea nakli incelemek için 20 yıldır kullanılmakta olan kornea naklinin bir fare modeli tarif. Transplantasyon tepkiler nihai nakledilen doku başarısız veya başarılı olup olmadığını belirleyecek uyum içinde çalışan birçok farklı faktörü içeren bu yana, herhangi bir in vitro modelde bu faktörlerin önemini anlamak mümkün değildir. Sonuç olarak, sağlam hayvanları ile yapılan çalışmalarda başarı veya failu ya önemli olan hangi faktörlerin belirlenmesi gerekmektedirnakledilen dokuların yeniden.
Diğer hayvan türlerinin kornea nakli incelemek için kullanılmış olsa da, diğer türler ile karşılaştırıldığında, sıçangil modeli birçok avantajı vardır. İlki, belli transjenleri veya fonksiyon nakli daha iyi ele alınabilir spesifik immünolojik faktörlerin ifadesini yoksun gen hedef alınmıştır farelerin birçok suşları varlığıdır. Buna ek olarak, hayvan bir çok diğer türler için mevcut olmayan fareler için spesifik olan ve bir çok tepkin madde (faktörlerini nötralize rekombinant faktörler ve antikorlar, hem de) vardır. Çünkü bu faktörlerin varlığı, bu model akut korneal allogreft cevapları 15, 17,18,20 -29 dahil ilgili faktörleri belirlemek için yaygın olarak kullanılır olmuştur. Ayrıca, kornea nakli yer faktörlerinin çoğu, diğer dokuların naklinden işlevsel olduğu da bilinmektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Burada açıklanan kornea transplantasyonu mürin modeli faktörler en iyi, hem reddi 15,17,18,20, 26-30 ve kornea kabul 21-25 ile ilişkili olduğunu prediktif olan bir modelinde insan kornea alograft reddini çalışma araştırmacı sağlar allogrefti. Hastalar tedavi etmek ya da önlemek ya da red 31 'e ya da topikal veya sistemik steroid tedavisi verilmiş olup, burada insan kornea transplantasyonu, farklı olarak, bu model, tipik olarak böyle bir tedavinin yokluğunda ret alog…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank the many individuals who have worked on and perfected this technique and have been responsible for the generation of many manuscripts both in this lab and others. This work was supported by National Institutes of Health Grant EY12707 (PMS) and an unrestricted grant from Research to Prevent Blindness to Department of Ophthalmology.
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 |
References
- Farooq, A. V., Shukla, D. Herpes simplex epithelial and stromal keratitis: an epidemiologic update. Surv. Ophthalmol. , 448-462 (2012).
- Gipson, I. K. Age-related changes and diseases of the ocular surface and. Invest. Opthlamol. Vis. Sci. 54, 48-53 (2013).
- Edwards, M., et al. Indications for corneal transplantation in New Zealand: 1991-1999. Cornea. 21, 152-155 (2002).
- Thompson, R. W., Price, M. O., Bowers, P. J., Price, F. W. Long-term survival after penetrating keratoplasty. Ophthalmol. 110, 1396-1402 (2003).
- Williams, K. A., Roder, D., Esterman, A., Muehlberg, S. M., Coster, D. J. Factors predictive of corneal graft survival. Report form the Australian Corneal Graft Registry. Ophthalmology. 99, 403-414 (1992).
- Larkin, D. F. Corneal allograft rejection. Br. J. Ophthalmol. 78, 649-652 (1994).
- Boisjoly, H. M., et al. Risk factors of corneal graft failure. Ophthalmol. 100, 1728-1735 (1993).
- Sugar, A., et al. Recipient Risk Factors for Graft Failure in the Cornea Donor Study. Ophthalmol. 116, 1023-1028 (2009).
- Namba, K., Kitaichi, N., Nishida, T., Taylor, A. W. Induction of regulatory T cells by the immunomodulating cytokines alpha-melanocyte-stimulating hormone and transforming growth factor-beta2. J. Leukoc. Biol. 72, 946-952 (2002).
- Taylor, A. W., Yee, D. G., Streilein, J. W. Suppression of nitric oxide generated by inflammatory macrophages by calcitonin gene-related peptide in aqueous humor. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 39, 1372-1378 (1998).
- Wilbanks, G. A., Mammolenti, M., Streilein, J. W. Studies on the induction of anterior chamber-associated immune deviation (ACAID). III. Induction of ACAID depends upon intraocular transforming growth factor-beta. Eur. J. Immunol. 22, 165-173 (1992).
- Volpert, O. V., et al. Inducer-stimulated Fas targets activated endothelium for destruction by anti-angiogenic thrombospondin-1 and pigment epithelium-derived factor. Nat. Med. , 8-349 (2002).
- Apte, R. S., Sinha, D., Mayhew, E., Wistow, G. J., Niederkorn, J. Y. Cutting edge: role of macrophage migration inhibitory factor in inhibiting NK cell activity and preserving immune privilege. J. Immunol. 160, 5693-5696 (1998).
- Kennedy, M. C., et al. Novel production of interleukin-1 receptor antagonist peptides in normal human cornea. J. Clin. Invest. 95, 82-88 (1995).
- Shimmura-Tomita, M., Wang, M., Taniguchi, H., Akiba, H., Yagita, H., Hori, J. Galectin-9-mediated protection from allo-specific T cells as a mechanism of immune privilege of corneal allografts. PLoS One. 8, (2013).
- Goldberg, M. F., Ferguson, T. A., Pepose, J. S. Detection of cellular adhesion molecules in inflamed human corneas. Ophthalmol. 101, 161-168 (1994).
- Stuart, P. M., Griffith, T. S., Usui, N., Pepose, J. S., Yu, X., Ferguson, T. A. CD95 ligand (FasL)-induced apoptosis is necessary for corneal allograft survival. J Clin Invest. 99, 396-402 (1997).
- Yamagami, S., et al. Role of Fas-Fas ligand interactions in the immunorejection of allogeneic mouse corneal transplants. Transplantation. 64, 1107-1111 (1997).
- Stuart, P. M., Pan, F., Plambeck, S., Ferguson, T. A. Fas/Fas ligand interactions regulate neovascularization in the cornea. Invest. Ophthalmmol. Vis. Sci. 44, 93-98 (2003).
- Stuart, P. M., Yin, X. T., Pan, F., Haskova, Z., Plambeck, S., Ferguson, T. A. Inhibitors of matrix metalloproteinases activity prolong corneal allograft acceptance by increasing FasL expression. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 45, 1169-1173 (2004).
- Joo, C. -. K., Pepose, J. S., Stuart, P. M. T-cell mediated responses in a murine model of orthotopic corneal transplantation. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. 36, 1530-1540 (1995).
- Sonoda, Y., Sano, Y., Ksander, B., Streilein, J. W. Characterization of cell-mediated immune responses elicited by orthotopic corneal allografts in mice. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 36, 427-434 (1995).
- Sano, Y., Osawa, H., Sotozono, C., Kinoshita, S. Cytokine expression during orthotopiccorneal allograft rejection in mice. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 39, 1953-1957 (1998).
- Haskova, Z., Usui, N., Ferguson, T. A., Pepose, J. S., Stuart, P. M. CD4+ T cells are critical in corneal but not skin allograft rejection. Transplantation. 69, 483-488 (2000).
- Tan, Y., et al. Immunological disruption of antiangiogenic signals by recruited allospecific T cells leads to corneal allograft rejection. J. Immunol. 188, 5962-5969 (2012).
- Dana, M. R., Yamada, J., Streilein, J. W. Topical interleukin-1 receptor antagonist promotes corneal transplant survival. Transplantation. 63, 1501-1507 (1997).
- Cunnusamy, K., Chen, P. W., Niederkorn, J. Y. IL-17A-dependent CD4+CD25+ regulatory T cells promote immune privilege of corneal allografts. J. Immunol. 186, 6737-6745 (2011).
- Fu, H., et al. Arginine depletion as a mechanism for the immune privilege of corneal allografts. Eur. J. Immunol. 41, 2997-3005 (2011).
- Medina, C. A., Rowe, A. M., Yun, H., Knickelbein, J. E., Lathrop, K. L., Hendricks, R. L. Azithromycin treatment increases survival of high-risk corneal allotransplants.Cornea. , 32-658 (2013).
- Cho, Y. K., Zhang, X., Uehara, H., Young, J. R., Archer, B., Ambati, B. Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 1 morpholino increases graft survival in a murine penetrating keratoplasty. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 53, 8458-8471 (2012).
- Kim, H. K., Choi, J. A., Uehara, H., Zhang, X., Ambati, B. K., Cho, Y. K. Presurgical corticosteroid treatment improves corneal transplant survival in mice. Cornea. 32, 1591-1598 (2013).
- Yamazoe, K., Yamazoe, K., Shimazaki-Den, S., Shimazaki, J. Prognostic factors for corneal graft recovery after severe corneal graft rejection following penetrating keratoplasty. BMC Ophthalmol. 13, 5 (2013).
- Panda, A., Vanathi, M., Kumar, A., Dash, Y., Priya, S. Corneal graft rejection. Surv. Ophthalmol. 52, 375-396 (2007).
- Patel, S. V. Graft survival and endothelial outcomes in the new era of endothelial keratoplasty. Exp. Eye Res. 95, 40-47 (2012).
- Anshu, A., Price, M. O., Tan, D. T., Price, F. W. Endothelial keratoplasty: a revolution in evolution. Surv. Ophthalmol. 57, 236-252 (2013).
