تقليل نزيف الوريد البابي بعد التسريب أثناء زراعة الجزر داخل الكبد في الفئران
Summary
نقدم هنا إجراءات جراحية محسنة حول إجراء عملية زرع الجزر داخل البوابة بنجاح ، وهو إجراء جراحي ذي صلة سريريا ولكنه صعب تقنيا ، في الفئران.
Abstract
على الرغم من أن الكبد مقبول حاليا كموقع زرع أساسي للجزر البشرية في الإعدادات السريرية ، إلا أن الجزر يتم زرعها تحت كبسولة الكلى في معظم دراسات زراعة الجزر قبل السريرية للقوارض. يستخدم هذا النموذج بشكل شائع لأن زرع جزيرة الفئران داخل الكبد يمثل تحديا تقنيا ، ويمكن أن تموت نسبة عالية من الفئران من المضاعفات الجراحية ، وخاصة النزيف من موقع الحقن بعد الزرع. في هذه الدراسة ، تم عرض إجراءين يمكنهما تقليل حدوث نزيف الوريد البابي بعد التسريب. تطبق الطريقة الأولى إسفنجة جيلاتين مرقئ قابلة للامتصاص على موقع الحقن ، وتتضمن الطريقة الثانية اختراق إبرة حقن الجزيرة من خلال الأنسجة الدهنية أولا ثم في الوريد البابي باستخدام الأنسجة الدهنية كحاجز مادي لوقف النزيف. كلتا الطريقتين يمكن أن تمنع بشكل فعال موت الفئران الناجم عن النزيف. تم تقديم قسم الكبد بأكمله الذي يوضح توزيع الجزر وأدلة على تجلط الدم في الجزيرة بعد الزرع ، وهي ميزة نموذجية لزرع الجزر داخل الكبد. تعمل هذه البروتوكولات المحسنة على تحسين إجراءات زرع الجزر داخل الكبد وقد تساعد المختبرات على إعداد الإجراء لدراسة بقاء الجزيرة ووظيفتها في إعدادات ما قبل السريرية.
Introduction
زرع الجزر داخل البوابة (IIT) عبر الوريد البابي هو الطريقة الأكثر استخداما لزرع الجزر البشرية في الإعدادات السريرية. يوفر نموذج IIT للفأر فرصة رائعة لدراسة زراعة الجزر واختبار الأساليب التداخلية الواعدة التي يمكن أن تعزز فعالية زراعة الجزر1. تم وصف IIT لأول مرة في 1970s واستخدامها من قبل عدة مجموعات1،2،3،4،5. استعادت شعبيتها بعد الاختراق في زرع الجزر البشرية في عام 20006،7. ومع ذلك ، استخدمت معظم دراسات زراعة الجزر كبسولة الكلى كموقع مفضل لزرع الجزر التجريبي بسبب نجاحها السهل. على العكس من ذلك ، فإن IIT أكثر تحديا من الناحية الفنية وأقل استخداما لدراسات زرع الجزر8,9. على عكس IIT ، ومع ذلك ، فإن الجزر المزروعة تحت كبسولة الكلى لا تعاني من التفاعل الالتهابي الفوري بوساطة الدم الذي يتميز بالجلطة والالتهاب ونقص تروية الأنسجة الكبدية ، وبالتالي يكون لها وظيفة أفضل من الجزر المزروعة في الكبد. لذلك ، قد لا يحاكي نموذج كبسولة الكلى تماما الضغوط التي تواجهها الجزر في زراعة الجزر البشرية 10،11،12.
واحدة من المضاعفات الرئيسية ل IIT في الفئران هي النزيف من موقع الحقن بعد الزرع ، مما قد يسبب 10-30 ٪ من الوفيات بين سلالات الفئران المختلفة 12. في هذه الورقة ، تم تطوير نهجين مكررين لوقف النزيف بسرعة أكبر وأمان وللحد من وفيات الفئران بعد IIT. سيساعد العرض المرئي لهذه التفاصيل الدقيقة الباحثين على تحديد الخطوات الرئيسية لهذا الإجراء الصعب تقنيا. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد موقع الطعوم الجزرية في كبد المتلقي من خلال الفحص النسيجي لأنسجة الكبد الملطخة بالهيماتوكسيلين والإيوسين (H & E) (القسم بأكمله) التي تحمل الجزر المزروعة.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه الدراسة ، تم إثبات اثنين من الإجراءات المحسنة التي يمكن أن تمنع النزيف وقد تقلل من وفيات الفئران أثناء IIT الفأر. تمكن هذه الدراسة الباحثين من تصور نموذج زرع الجزر الفريد من نوعه في دراسة الاستجابة الالتهابية الفورية بوساطة الدم بعد الزرع. نموذج IIT هو نموذج مميز لدراسة بقاء الخلايا ال…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذه الدراسة من قبل وزارة شؤون المحاربين القدامى (VA-ORD BLR & D MERITIT I01BX004536) ، ومنح المعهد الوطني للصحة # 1R01DK105183 ، DK120394 ، DK118529 ، إلى HW. نود أن نشكركم السيد مايكل لي والسيدة ليندسي سوابي على تحرير اللغة
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| 1 mL Syringe with needle | AHS | AH01T | |
| 20 mL Syringe | BD | 301031 | |
| 25G x 5/8" hypodermic needles | BD | 305122 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| CMRL-1066 | Corning | 15110CV | |
| DMEM | Corning | 10013CV | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35011CV | |
| FreeStyle Glucose meter | Abbott | Lite | |
| FreeStyle Blood Glucose test strips | Abbott | Lite | |
| Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) | Pharmacia & Upjohn Company | 34201 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 27-gauge needle | BD | 879588 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | HyClone | SV30010 | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Streptozocin (STZ) | Sigma | S0130 | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 |
References
- Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
- Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surgery. 72 (2), 175-186 (1972).
- Wright, J. R., Hauptfeld, V., Lacy, P. E., et al. Induction of Ia antigen expression on murine islet parenchymal cells does not diminish islet allograft survival. American Journal of Pathology. 134 (2), 237-242 (1989).
- Toyofuku, A., et al. Natural killer T-cells participate in rejection of islet allografts in the liver of mice. Diabetes. 55 (1), 34-39 (2006).
- Goss, J. A., Nakafusa, Y., Finke, E. H., Flye, M. W., Lacy, P. E. Induction of tolerance to islet xenografts in a concordant rat-to-mouse model. Diabetes. 43 (1), 16-23 (1994).
- Hara, M., et al. A mouse model for studying intrahepatic islet transplantation. Transplantation. 78 (4), 615-618 (2004).
- Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
- Wang, J., et al. Alpha-1 antitrypsin enhances islet engraftment by suppression of instant blood-mediated inflammatory reaction. Diabetes. 66 (4), 970-980 (2017).
- Gou, W., et al. Alpha-1 antitrypsin suppresses macrophage activation and promotes islet graft survival after intrahepatic islet transplantation. American Journal of Transplantation. , (2020).
- Contreras, J. L., et al. Activated protein C preserves functional islet mass after intraportal transplantation: A novel link between endothelial cell activation, thrombosis, inflammation, and islet cell death. Diabetes. 53 (11), 2804-2814 (2004).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. Lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Melzi, R., et al. Intrahepatic islet transplant in the mouse: functional and morphological characterization. Cell Transplantation. 17 (12), 1361-1370 (2008).
- Wang, H., et al. Donor treatment with carbon monoxide can yield islet allograft survival and tolerance. Diabetes. 54 (5), 1400-1406 (2005).
- Desai, C. S., et al. Effect of liver histopathology on islet cell engraftment in the model mimicking autologous islet cell transplantation. Islets. 9 (6), 140-149 (2017).
- Cui, W., Angsana, J., Wen, J., Chaikof, E. L. Liposomal formulations of thrombomodulin increase engraftment after intraportal islet transplantation. Cell Transplantation. 19 (11), 1359-1367 (2010).
- Cui, W., et al. Thrombomodulin improves early outcomes after intraportal islet transplantation. American Journal of Transplantation. 9 (6), 1308-1316 (2009).
- Proto, C., Grasso, G., Fassio, P. G. Hepatoparenchymal clearance of indocyanine green in infectious hepatitis. Giornale di Malattie Infettive e Parassitarie. 20 (9), 845-851 (1968).
- Cabral, F., et al. Purification of hepatocytes and sinusoidal endothelial cells from mouse liver perfusion. Journal of Visualized Experiments. (132), e56993 (2018).
- Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal transplantation of pancreatic islets in mouse model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
- Wang, H., et al. Autologous mesenchymal stem cell and islet cotransplantation: Safety and efficacy. Stem Cells Translational Medicine. 7 (1), 11-19 (2018).
