オルソトピック心臓移植の前臨床ブタモデル
Summary
ここでは、新しい心保護戦略を研究するためにしっかりと確立され、利用されている正頭外核移植の前臨床大型動物(ブタ)モデルについて説明する。
Abstract
最初の成功した報告の後50年、心臓移植は進行した心不全の適格な患者のための金標準の処置のままである。心臓移植の複数の小動物モデルは、新しい治療法の急性および長期的な効果を研究するために使用されてきた。しかし、 臨床試験でテストされ、成功を実証された人はほとんどいません。臨床的に関連する大型動物モデルの新しい治療法を評価し、基礎研究の所見を効率的かつ信頼性の高い翻訳にすることが極めて重要です。ここでは、新しい心保護戦略を研究するためにしっかりと確立され、以前に使用された正頭外核移植の前臨床大型動物(ブタ)モデルについて説明する。この手順は、急性虚血再灌流損傷に焦点を当て、マウスモデルなどの小さな実験モデルでテストされ、検証された新しい介入を調査するための信頼性の高い方法です。移植後初期の心臓性能の評価や、モデルによって可能になるその他の可能性を評価する上で有用性を実証する。
Introduction
最初の成功した報告の後50年、心臓移植は進行性心不全1の適格な患者のためのゴールドスタンダード治療のままである。最大4時間の虚血時間は十分に許容されるが、6時間を超える虚血時間は劣った結果2と関連している。原発性移植片機能不全は、移植後の早期罹患率および死亡率の主な原因であり、移植2、3.原発性移植片機能不全の原因は多因子であり、移植時に持続する限界臓器、レシピエント肺血管疾患、過急性拒絶反応、および虚血再灌流損傷の使用を含む。
複数の研究は、一次移植片機能不全4、5、6、7の発生率を減らすためにドナー心臓保存のための新しい方法を研究している。虚血再灌流損傷または異所性心臓移植のマウスモデルにおける新しい技術および治療法を評価することは一般的な習慣である。さらに、小動物モデルは、拒絶反応および心臓同種移植片血管症11、12、13の発症を調査するために生存モデルおよび長期フォローアップを可能にする。しかし、これらの戦略のほとんどは、初期の臨床パイロット試験に失敗するか、この段階に達することはありません。基礎研究の所見を効率的かつ信頼性の高い翻訳のために、臨床的に関連する大型動物モデルにおける新しい治療法を評価することが最も重要です。
豚の心臓は、多くの場合、大型動物モデルを使用する場合、人間の心臓に最も解剖学的に類似すると考えられています。そのため、心臓外科の研究を行う理想的なプラットフォームです。しかし、ブタモデルを使用する際に考慮すべき重要な要素がいくつかあります。第一に、組織は、典型的には、特に右心房および肺動脈において、壊れやすく、可冷たいと記述され、涙を起こしやすい14である。さらに、豚の心臓は操作に敏感で不整脈になりやすいと考えられ、実験の開始時に各動物に抗アリスメティックを日常的に投与する必要があります。ブタモデルと臨床心臓移植の間の重要な解剖学的な違いは、冠状動脈部に直接排出される豚の左片血静脈である。これは、連続的な出血を避けるために、レシピエントの手順中にライゲーションする必要があります。最後に、ブタモデルは虚血に非常に敏感であるが、心臓移植15における急性研究にはまだ適している。
この原稿は、新しい心保護戦略5、6、8を研究するためにしっかりと確立され、利用されている正頭外核移植の前臨床大型動物(ブタ)モデルを説明する。 、9.
Protocol
Representative Results
Discussion
この原稿は、オルコトピック心臓移植の大型動物前臨床モデルについて説明する。異所性心臓移植の様々な小動物モデルは、臓器保存を改善し虚血再灌流損傷を減少させる新しい治療法の効果を研究するために成功裏に使用されている11,12, 13.さらに、小動物モデルは、拒絶反応および心臓同種移植片血管症の発症を調査?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は謝辞を持っていません。
Materials
| Amiodarone | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Angiocath 20G | BD | 381704 | |
| Calcium Chloride 1g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Cardioplegia solution | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
| Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
| CPB pack | Medtronic | Custom-made cardiopulmonary bypass perfusion circuit. | |
| D5W 5% 250ml | Baxter | JB1064 | |
| DLP Aortic Root Cannula/stabber | Medtronic | 12218 | |
| DLP single-lumen venous cannula (24F or 28F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Dobutamine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
| EOPA arterial cannula (17F or 21F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Epinephrine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Eppendorf Tubes, 1.5 mL | Sarstedt | 72.690.001 | |
| Gloves, nitrile, medium | Fischer | 27-058-52 | |
| Heparin 1000 IU/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Ketalean (Ketamine) inj. 100mg/ml, 50ml/vial | Health Canada | Requires health canada approval | |
| Lidocaine/Xylocaine 1% | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Magnesium Sulfate 5g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Midazolam inj. USP 5mg/ml vial/10ml | Health Canada | Requires Health canada approval | |
| MPS Quest delivery disposable pack | Quest medical | 5001102-AS | |
| NACL 0.9% 1L | Baxter | JB1324 | |
| Organ Bag | CardioMed | 2990 | |
| Pipette Tips, 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
| Propofol 1mg/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Rocuronium | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Set Admin Prim NF PB W/Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | Intravenous infusion pump line. Researchers should choose infusion lines compatible with the infusion pump available at their facilities |
| Set Intro Sheath 8.5FRx 10CM | Arrow | SI-09880 | |
| Sofsilk 0 wax coated | Covidien | S316 | |
| Solumedrol 500mg/5ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Suction tip | Covidien | 8888501023 | |
| Suction Tubing 1/4" x 120" | Med-Rx | 70-8120 | |
| Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
| Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
| Sutures 2.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
| Sutures BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
| Tracheal Tube, 6.5mm | Mallinckrodt | 86449 | |
References
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-third Adult Heart Transplantation Report-2016; Focus Theme: Primary Diagnostic Indications for Transplant. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (10), 1158-1169 (2016).
- Lund, L. H., Edwards, L. B., et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation_ Thirty-first Official Adult Heart Transplant Report-2014; Focus Theme_ Retransplantation. The. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (10), 996-1008 (2014).
- Cosío Carmena, M. D. G., Gómez Bueno, M., et al. Primary graft failure after heart transplantation: characteristics in a contemporary cohort and performance of the RADIAL risk score. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (12), 1187-1195 (2013).
- Fedak, P. W. M., Rao, V., et al. Combined endothelial and myocardial protection by endothelin antagonism enhances transplant allograft preservation. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 129 (2), 407-415 (2005).
- Ramzy, D., Rao, V., et al. Cardiac allograft preservation using donor-shed blood supplemented with L-arginine. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (10), 1665-1672 (2005).
- Rao, V., Feindel, C. M., Weisel, R. D., Boylen, P., Cohen, G. Donor blood perfusion improves myocardial recovery after heart transplantation. Journal of Heart and Lung Transplantation. 16 (6), 667-673 (1997).
- Wicomb, W. N., Cooper, D. K., Barnard, C. N. Twenty-four-hour preservation of the pig heart by a portable hypothermic perfusion system. Transplantation. 34 (5), 246-250 (1982).
- Badiwala, M. V., Ramzy, D., et al. Donor pretreatment with hypertonic saline attenuates primary allograft dysfunction: a pilot study in a porcine model. Circulation. 120, 206-214 (2009).
- Ribeiro, R. V. P., Badiwala, M. V., Ramzy, D., Tumiati, L. C., Rao, V. Recipient Hypertonic Saline Infusion Prevents Cardiac Allograft Dysfunction. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. , (2018).
- Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. Journal of Visualized Experiments. (111), e53810 (2016).
- Ratschiller, T., Deutsch, M. -. A., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 1, (2018).
- Gong, W. Mouse Heterotopic Abdominal Heart Transplant Model. Rodent Transplant Medicine. , 107-118 (2014).
- Robinson, N., Souslian, L., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Dalmasso, A. P., Bianco, R. W. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 469-491 (2015).
- Bianco, R. W., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Voight, J., Dalmasso, A. P. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , 393-410 (2009).
