Detta protokoll specificerar de kirurgiska stegen i en mus modell av vaskulariserad heterotopisk mjälttransplantation, en tekniskt utmanande modell som kan fungera som ett kraftfullt verktyg för att studera öde och livs längd mjältceller, mekanismerna i distinkta mjälte cell populationer i sjukdomsprogression och transplantatimmunitet.
Mjälten är en unik lymfoida organ som spelar en kritisk roll i homeostasen av immun försvaret och hematopoetiska system. Patienter som har genomgått splenektomi oavsett utfällnings orsaker är benägna att utveckla en överväldigande post-splenektomi infektion och uppleva ökade risker för djup ventrombos och maligniteter. Nyligen visade epidemiologiska studier att splenektomi kan associeras med förekomst av hjärt-kärlsjukdomar, vilket tyder på att de fysiologiska funktionerna hos mjälten ännu inte är fullt erkända. Här introducerar vi en mus modell av vaskulariserad heterotopisk mjälttransplantation, som inte bara kan utnyttjas för att studera funktionen och beteendemässiga aktiviteten av mjälten immun celler under grupper i olika biologiska processer, men också kan vara ett kraftfullt verktyg för att testa den terapeutiska potentialen hos mjälttransplantation vid vissa sjukdomar. De viktigaste kirurgiska stegen i denna modell inkluderar givare mjältskörd, avlägsnande av mottagaren infödda mjälte, och mjälttransplantat revascularization. Med hjälp av congenic mus stammar (t. ex. möss med CD 45,1/CD 45,2 bakgrunder), observerade vi att efter syngen transplantation, både donator-derived spleniska lymfocyter och myeloida celler som migrerats ut ur transplantatet så tidigt som postoperativ dag 1, samtidigt med inflödet av flera typer av mottagar celler, vilket skapar en unik Chimera. Trots relativt utmanande tekniker, kan detta förfarande utföras med > 90% framgångs frekvens. Denna modell gör det möjligt att spåra öde, livs längd, och funktion av splenocyter under Steady State och i en sjukdoms inställning efter en mjälttransplantation, vilket erbjuder en stor möjlighet att upptäcka den distinkta roll för mjältderived immun celler i olika sjukdoms processer.
Mjälten är den största sekundära lymfoida organ i kroppen och är kritisk i immun försvaret och hematopoetiska system. Dess funktioner utförs främst av två morfologiskt åtskilda fack, den röda massan och den vita massan1. Den röda massan är en tredimensionell trabekelverket av venösa bihålor och mjältsladdar som består av retikulära fibrer, retikulära celler, och tillhör ande makro Fager. Denna unika struktur gör att den röda massan kan fungera som ett effektivt blod filter som avlägsnar främmande material och gamla eller skadade erytrocyter. Den vita massan innehåller folliklar, marginella zonen, och periarteriolar lymfoida slidor (PALS) och är en viktig plats för antigen fångst och bearbetning, lymfocyt homing, omvandling, proliferation, och mognad2. Ändå har mjälten vanligt vis ansetts som ett dispenserbart organ eftersom andra lymfatiska organ, såsom lymf körtlar, kan också utföra vissa av dess funktioner och förlusten av mjälte inte brukar leda till döden. Splenektomi har därför i stor utsträckning utförts som en terapeutisk metod för patienter med mjältrör eller godartade Hematologiska sjukdomar3. Patienter med splenektomi står dock inför ett antal långvariga komplikationer. Bakteriella infektioner är de mest erkända komplikationer av splenektomi4,5. Nyligen, den överväldigande post-splenektomi sepsis har erkänts som en intensiv komplikation av splenektomi i samband med en hög dödlighet6. Dessutom, nyligen epidemiologiska studier visar att splenektomi kan associeras med förekomsten av hjärt-kärlsjukdomar, vilket tyder på att ytterligare fysiologiska funktioner i mjälten återstår att utforskas7,8.
Både mjältens autotransplantation och mjältallotransplantation har använts på kliniken. För närvarande anses mjältens autotransplantation genom att implantera delar av mjältvävnad i påsar som skapas i större omentum som den enda möjligheten för att bevara mjältfunktion efter traumatisk splenektomi9,10. Emellertid, effekten av denna operation är diskutabel som post-kirurgi komplikationer som aseptisk nekros av mjälten vävnad och små tarm obstruktion på grund av postoperativa sammanväxningar kan inträffa11. Mjältallotransplantation är involverad i multiorgan transplantation12. Kliniska belägg från multiorgan transplantation tyder på att mjältallotransplantation kan spela en skyddande roll i avstötning av små tarm transplantat utan att orsaka transplantat-mot-värdsjukdom (GVHD)12. Men litteraturen om den gynnsamma effekten av mjältallotransplantation som en komponent i multiorgan transplantation är fortfarande begränsad och de bakomliggande mekanismerna återstår att definiera. I 2006, Yair Reisner et al. rapporterade att transplantation av svin embryonal mjältvävnad som inte har några T-celler till möss kan bota hemofili A, en genetisk sjukdom utan att orsaka GVHD13, stödja att mjälten transplantation innehar terapeutiska löfte i vissa sjukdomar. Därför finns det ett behov av ytterligare undersökningar om den terapeutiska potentialen av mjälttransplantation.
Djur modeller av mjälttransplantation är värdefulla för att utforska den ouppskattade funktionen hos de mjälthärledda immun cellerna i sjukdomsprogression samt för att testa den potentiella terapeutiska effekten av mjälttransplantation. Experimentella hela mjälten transplantations modeller har dokumenterats sedan början av 1900-talet, som granskats av Cohen14. I 1969, Coburn Richard J. och Lee et al. detaljerade tekniken för mjälttransplantation hos råttor15,16. Mer nyligen beskrev Swirski FK et al. en mus modell av mjälttransplantation17. Jämfört med råtta modeller, mus modeller av mjälttransplantation är mer attraktiva på grund av dess flera inneboende fördelar. Till exempel, genom att använda en mus modell, kan vi få till gång till en expansiv mängd reagenser otillgängliga för råtta modeller. Genom att använda congenic möss (t. ex. möss med CD 45,1/CD 45,2 bakgrund), en syngen mjälttransplantation gör det möjligt att spåra ödet, livs längd, och funktion av splenocyter18. Baserat på arbetet med Swirski FK et al.17, har vi vidare etablerat detta förenklade och förbättrade protokoll av mjälttransplantation hos möss. Protokollet som beskrivs nedan kombinerar både tillförlitlighet och genomförbarhet på ett standardiserat sätt och kan användas som ett verktyg för att studera mjältbiologi och transplantatimmunitet.
Övertygande bevis tyder på att mjältderived monocyter spelar en viktig roll i sterila inflammatoriska processer såsom åder förkalkning19, akut ischemisk hjärna20 eller lung skada18, samt hjärt infarkt i/R skada och remodeling21,22,23. Dessa rapporter belyser den under erkännande roll mjälten i många kroniska sjukdomar, varav hjärt-kärlsjukdom ä…
The authors have nothing to disclose.
Författare tackar Northwestern University omfattande Transplant Center och Feinberg School of Medicine Research cores program för resurs-och finansierings stöd. Specifikt flödescytometri och histologi tjänster tillhandahölls av Northwestern University Flow Cytometri Core Facility och Mouse histologi och fenotypning laboratorium, respektive, som båda stöds av NCI P30-CA060553 tilldelas Robert H Lurie omfattande Cancer Center. Vi tackar Mr Nate Esparza för korrektur läsning Detta manuskript.
Ketamine | Wyeth | 206205-01 | |
Xylazine | Lloyd Laboratories | 139-236 | |
Heparin solution | Abraxis Pharmaceutical Products | 504031 | |
Injection grade normal saline | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-20 | |
70% Ethanol | Pharmco Products Inc. | 111000140 | |
ThermoCare Small Animal ICU System | Thermocare, Inc. | ||
Adson Forceps | Roboz Surgical Instruments | RS-5230 | |
Derf Needle Holder | Roboz Surgical Instruments | RS-7822 | |
Extra Fine Micro Dissecting Scissors | Roboz Surgical Instruments | RS-5881 | |
Micro-clip | Roboz Surgical Instruments | RS-5420 | |
7-0 silk | Braintree Scientific | SUT-S 103 | |
11-0 nylon on 4-mm (3/8) needle | Sharpoint DR4 | AK-2119 | |
Ms CD45.2 antibody | BD Bioscience | 553772 | |
Ms CD45.1 antibody | BD Bioscience | 553776 | |
Ms CD11b antibody | BD Bioscience | 557657 | |
Ms B220 antibody | BD Bioscience | 553089 | |
Ms Ly6C antibody | eBioscience | 48-5932-80 | |
Ms Ly6G antibody | BD Bioscience | 561236 | |
Ms F4/80 antibody | BD Bioscience | 565614 | |
Ms CD11c antibody | BD Bioscience | 558079 | |
Ms CD3 antibody | eBioscience | 48-0032-82 | |
Ms CD4 antibody | BD Bioscience | 552051 | |
Ms CD8 antibody | BD Bioscience | 563786 | |
LIVE/DEAD™ Fixable Violet Dead Cell Stain Kit | Thermo Fisher | L34955 |