Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.
Thymektomi i neonatale gnavere er en etableret og pålidelig procedure for immunologiske studier. Men i voksne rotter, kan komplikationer af blødning og pneumothorax fra pleural forstyrrelse resulterer i en betydelig dødelighed. Denne protokol er en simpel metode til rotte thymektomi der bruger en mini-sternotomi og endotracheal intubation. Intubation opnås med en ikke-invasiv og let reproducerbar metode og giver mulighed for positivt tryk ventilation for at forhindre pneumothorax og en kontrolleret luftvej, der tillader tilstrækkelig tid til omhyggelig thymus dissektion for at minimere pleural forstyrrelser. En 1,5 cm brystbenet snit falder kontakt med mediastinum skibe og lungehinden, mens det stadig giver fuld visualisering af thymus. Efter eksponering af mediastinum, er thymus fjernet ved stump dissektion under forstørrelse. Pleura rummet forsegles derefter ved sutur lukning af præ-luftrør muskler efterfulgt af anvendelse af kirurgisk lim. DenBrystkassen derefter lukkes ved sutur lukning af brystbenet, efterfulgt af sutur lukning af huden. Alle thymectomies var fuldstændig som vist ved immunhistokemisk (IHC) farvning af mediastinal væv, og fravær af naive T-celler ved flowcytometri, og proceduren havde en overlevelsesprocent 96%. Denne metode er velegnet, når komplet thymektomi med minimale komplikationer ønskes yderligere immunologiske studier i athymiske voksne rotter.
Siden begyndelsen af 1960'erne har thymus blevet anerkendt for sin afgørende rolle i udviklingen af centrale immunologisk tolerance. Gnaver thymektomi har vist sig at være en væsentlig procedure at definere rollen af thymus i lymfocytdifferentieringen, selv-tolerance, og immuntolerance i fastsættelsen af allograft transplantation og tumormetastase. Fjernelse af rotte thymus tillader forsøg med T-celle depletion eller adoptiv overførsel af definerede T-celle populationer uden genopståen af indfødte naive T-celler.
Thymectomies i neonatale gnavere kan opnås ved hjælp af en suge teknik med pålidelige resultater 1. I voksne rotter, er denne teknik associeret med ca. 20% dødelighed og ofte resulterer i en ufuldstændig thymektomi 2. For konsekvent opnå fuldstændig thymektomi i voksne rotter, er åben eksponering af mediastinum gennem en mediansternotomi kræves. Men detteprocedure er forbundet med komplikationer, der omfatter trakeal skade, blødning og pneumothorax fører til en samlet dødelighed fra 1,5 – 6% 2- 4.
I løbet af de sidste to årtier forbedringer thymektomi teknikker har reduceret perioperative komplikationer og har forbedret overlevelsesrater. Endotrakeal intubation giver mulighed for positivt tryk ventilation har mindsket pneumothorax satser 5. Metoder til intubation tidligere beskrevne interval fra åben eksponering for luftrøret til mindre invasive metoder ved hjælp af direkte vokal snor visualisering. Komplikationer forbundet med intubation procedure omfatter trakeal skade vokal snor brud, utilsigtet esophageal intubation og blødning som følge af hjertepunktur eller sønderrivning af vena cava superior. Desuden kan tæt nærhed af de nedre thymiske lapper til pleural foring resultere i pneumothorax.
Her beskriver vi en teknikthymektomi gennem en minimalt invasiv 2 cm incision i huden efter en enkel metode til endotracheal intubation ved anvendelse af en afstumpet ende angiokateter og transkutan tracheal belysning. Den thymektomi involverer en 1,5 cm sternotomi og en tre-lags lukning med kirurgisk limpåføring at forsegle mediastinum og minimere forekomsten af blødning og respiratoriske komplikationer. Denne metode pålideligt resulterer i fuldstændig thymektomi som det fremgår af forsvinden af CD4 + og CD8 + naive T-celler efter thymektomi og fraværet af thymus væv på IHC-farvning. Operative tider og peri-proceduremæssigt dødelighed holdes på et minimum.
Den nuværende protokol for fuldstændig thymektomi giver en minimalt invasiv tilgang med tre lag indsnit lukning med kirurgisk lim program designet til at minimere komplikationer. Fuldstændig fjernelse af thymus blev påvist ved tab af naive T-celler og IHC-farvning af mediastinal lymfevæv for cytokeratin.
Proceduren for voksne rotter thymektomi er blevet kompliceret af dødeligheden fra 1,5 – 20% på grund af peri-operative komplikationer, hvoraf de fleste er det tilskrives den intime sa…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by AI101263 from the National Institutes of Health (T.V.B), and by a grant from The Hartwell Foundation (M.L.M). M.L.M. is a member of the Duke Comprehensive Cancer Center.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
2" 14-gauge angiocatheter | |||
Operating microscope | Zeiss | ||
Warming pad | |||
Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors | Harvard Apparatus | ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor) | |
Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top) | See Figure 2 | ||
Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank | Harvard Apparatus | ST1 72-6420 | |
Small animal ventilator with tubing | CWE | 12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats) | |
High-intensity Fiber-Optic Illuminator | Dolan Jenner | EEG 2823M | |
Student standard pattern forceps | Fine Science Tools | 91100-16 | |
Fine straight scissors | Fine Science Tools | 14060-09 | |
Blunt-tipped Shea scissors | Fine Science Tools | 14105-12 | |
Small Alm retractor (for sternum) | Fine Science Tools | 17008-07 | |
Blunt Graefe forceps | Fine Science Tools | 11050-10 | |
Fine Dumont forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
5-0 Maxon sutures | Ethicon | ||
4-0 Silk sutures (with cutting needle) | Ethicon | ||
6-0 Nylon suture | Ethicon | ||
Cyanoacrylate glue (Endermil) | |||
Lubrication gel | Akorn Animal Health | NDC 17478-162-35 |