Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Модель частичной гетеротопной трансплантации задних налимов у крыс

Published: June 9, 2021 doi: 10.3791/62586
* These authors contributed equally

Summary

В этой статье представлен протокол частичной гетеротопной трансплантации остеомиокожного лоскута у крыс и ее потенциальные результаты в среднесрочном последующем наблюдение.

Abstract

Васкуляризированные композитные аллотрансплантации (VCA) представляют собой наиболее продвинутый вариант реконструкции для пациентов без аутологичные хирургические возможности после сложного дефекта тканей. Трансплантация лица и рук изменила жизнь изуродованных пациентов, придав им новый эстетический и функциональный социальный орган. Несмотря на многообещающие результаты, VCA по-прежнему отстает из-за пожизненных сопутствующих заболеваний иммуносупрессии и инфекционных осложнений. Крыса является идеальной животной моделью для исследований in vivo, изучающих иммунологические пути и механизмы отторжения трансплантата. Крысы также широко используются в новых методах сохранения композитных тканевых трансплантатов, включая исследования перфузии и криоконсервации. Модели, используемые для VCA у крыс, должны быть воспроизводимыми, надежными и эффективными с низкой послеоперационной заболеваемостью и смертностью. Гетеротопные процедуры трансплантации конечностей соответствуют этим критериям и их легче выполнить, чем ортотопическую трансплантацию конечностей. Освоение микрохирургических моделей грызунов требует солидного опыта в микрохирургии и уходе за животными. В настоящем документе представлена достоверная и воспроизводимая модель частичной гетеротопной трансплантации остеокожной лоскутной лоскута у крыс, послеоперационные исходы и средства профилактики потенциальных осложнений.

Introduction

За последние два десятилетия VCA развивался как революционное лечение для пациентов, которые страдают от тяжелого обезображивание, включая лицо1,ампутации верхних конечностей2,полового клетки3и другие сложные дефекты тканей4,5. Однако последствия пожизненной иммуносупрессии по-прежнему препятствуют более широкому применению этих сложных реконструктивных операций. Фундаментальные исследования имеют решающее значение для улучшения стратегий борьбы с отторжением. Увеличение времени сохранения VCA также имеет важное значение для улучшения логистики трансплантации и увеличения донорского пула (поскольку доноры VCA должны соответствовать большему объему критериев, чем доноры твердых органов, включая тон кожи, анатомический размер, пол). В этом контексте трансплантация конечностей крыс широко используется в исследованиях иммунного отторжения аллотрансплантатов6,7,новых протоколов индукции толерантности8и исследований сохранения9,10,11. Следовательно, эти модели VCA являются ключевым элементом для освоения трансляционных исследований VCA.

Остеокожные лоскуты были описаны в литературе как надежные модели для изучения VCA у крыс8,12,13,14. Хотя ортотопическая трансплантация целых конечностей позволяет проводить долгосрочную оценку функции трансплантата, это трудоемкая процедура, связанная с более высокими показателями послеоперационной заболеваемости и смертности14. Напротив, гетеротопные модели трансплантации конечностей нефункциональны, но позволяют воспроизводить исследования VCA. Послеоперационные исходы можно достоверно предвидеть до начала исследования по трансплантации VCA на крысах. В этом исследовании сообщается о частичной гетеротопной модели трансплантации остеомиокожного лоскута у крысы, которая включает частые возможные исходы и осложнения, которые могут возникнуть внутриоперационно и послеоперационно в течение периода наблюдения в три недели.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все животные получали гуманую помощь в соответствии с Руководством NIH по уходу за лабораторными животными и их использованию. Институциональный комитет по уходу за животными и их использованию (IACUC-protocol 2017N000184) и Управление по уходу за животными и их использованию (ACURO) одобрили все протоколы для животных. Инбредные самцы крыс Льюиса (250-400 г) использовались для всех экспериментов.

1. Хирургия

  1. Обезболивайте крыс Льюиса с помощью ингаляции изофлурана. Индуцировать анестезию 5% изофлураном в индукционной камере и поддерживать анестезию с 1,5-3% вдыханием изофлурана через дыхательный конус.
  2. Применяйте глазную смазку перед операцией в процедурах выживания. Побрить место операции, обработать кремом для депиляции, скрабом и драпировать стерильными шторами.
  3. Подтвердите полную анестезию с помощью теста на щипки носа перед разрезом и регулярно во время процедуры. Контролируйте частоту сердечных и дыхательных путей на протяжении всей процедуры. Для всех операций поддерживайте стерильные условия с помощью стерильных инструментов, расходных материалов, штор и перчаток. Список инструментов, используемых для процедур, приведен в Таблице материалов.

2. Частичное приобретение заднего задней частичного права

  1. Сделайте окружной разрез кожи над лодыжкой в дистальной трети ноги.
  2. Скелетонизируют и прижигают подкожную артерию и терминальную ветвь подколенной артерии с помощью биполярных щипцов. Прижигайте и отрезайте икроножные мышцы, камбалу, переднюю и двуберцовую мышцы бедра до тех пор, пока большеберцовая кость не будет открыта.
  3. Сделайте разрез 2,5 см в правой паховой складке. Рассеките паховую жировую подушку и втяните ее дистально, чтобы обнажить бедренные сосуды. Используйте втягивающее машину для захвата паховой связки и зажимные щипцы, чтобы держать паховую жировую подушку дистально.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Паховая жировая подушка включается в сбор частичной конечности.
  4. Рассечение бедренных сосудов, индивидуализация ветвей Мерфи (глубокие мышечные коллатеральные ветви обычно расположены на полпути между паховой связкой и эпигастральной ветвью) и лигата с 8-0 нейлоновые галстуки.
  5. Гепаринизировать крысу-донора 100 МЕ/кг гепарина, вводимого в дорсальную вену полового железа с помощью иглы 27,5 г.
  6. Завершите разрез кожи вокруг бедра.
  7. Прижигают бицепс бедра и ягодичную мышцу с помощью биполярных щипцов. Прижижьте и перережьте седалищный нерв на средней длине бедренной кости. Обнажают бедренную комть проксимально на уровне заднего бедренного гребня.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Мышцы аддуктора и квадрицепса исключены из закупки. Безымяная педикула сохранилась.
  8. Лигат бедренных сосудов с 8/0 нейлоновыми завязками на уровне паховой связки. Выполните артериотомию бедренной артерии чуть ниже лигатуры и расширьте, чтобы обеспечить введение ангиокатетера 24 G.
  9. Прижигите и разрежьте оставшуюся мышцу под педикулой, обнажив переднюю сторону бедренной кости.
  10. Разрезайте большеберцовую и бедренную кости с помощью костяного резца как можно более проксимально и дистально соответственно (средней длины).
  11. Промыть частичную заднюю конечность 2 мл гепаринового физиологического раствора (100 МЕ/мл) для получения прозрачного венозного оттока. Хранить на льду в стерильной марле до микрососудистогопереноса (рисунок 1).
  12. Пока животное находится под общим наркозом, выполняйте эвтаназию путем экссангинации до тех пор, пока животное не покажет никаких признаков жизни (никаких дыхательных движений и сердцебиения).

Figure 1
Рисунок 1:Крысы частично заготавливают задние налимы. Ангиокарт 24 Г вводится в бедренную артерию, готовую к гетеротопному микрососудистой передаче. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

3. Хирургия реципиента

  1. Перед разрезом побрейте заднюю часть шеи и вводят бупренорфин 0,01-0,05 мг/кг подкожно. Поместите крысу в лежачем положении на грелке.
  2. Сделайте разрез 2,5 см в правой паховой складке. Рассеките паховую жировую подушку и откидывайте ее дистально, чтобы обнажить бедренные сосуды. Используйте крючок, чтобы втянуть паховую связку и зажимные щипцы, чтобы держать паховую жировую подушку дистально.
  3. Рассекте бедренные сосуды, индивидуализируйте ветви Мерфи и обжайте с помощью 8/0 нейлоновых завязок.
  4. Раздвигайте оба сосуда над эпигастральными сосудами с помощью 8/0 нейлоновых связей. Расположите аппроксиматорные зажимы проксимально и расширите концы сосудов; промыть гепарином физиологическим раствором.
  5. Сделайте разрез на левом боку над бедром, и создайте подкожный карман с подкожным туннелем к паховой складке.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Разрез вставки делается выше диапазона движения бедра, чтобы гарантировать, что животное поддерживает нормальное движение задней конечности. Кроме того, поддержание кожного моста между вставкой трансплантата и местом микрососудистого переноса позволяет лучше фиксировать трансплантат(рисунок 2).
  6. Поместите проксимальную часть частичной конечности и паховую жировую подушку через подкожный туннель для микрососудистого переноса. Выполняйте венозные и артериальные анастомозы с использованием 10/0 нейлоновых швов. Снимите оба аппроксиматорных зажима и наблюдайте за реваскуляризацией конечности. Выполните «тест на доение» на обоих сосудах, чтобы оценить проходимость каждого анастомоза.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Восемь-девять швов обычно необходимы для венозного анастомоза, 6 швов в среднем для артериального анастомоза.
  7. Сделайте продольный разрез кожи на медиальную сторону пересаженная конечность и вставьте трансплантат. Удалите лишнюю кожу трансплантата и закройте рану отдельными швами и бегущим швом с помощью рассасывающихся швов 4/0.
  8. Сшивайте паховые жировые подушечки пересаженного конечности и реципиента с помощью двух отдельных рассасывающихся швов, а паховую складку закрывают на самом конце после последнего осмотра микрососудистых анастомозов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Паховые жировые подушечки плотно зашиваются, чтобы добавить защитный слой жира над анастомозами и обеспечить надежное положение трансплантата и его цветоножки. Тщательное закрытие лучше для заживления ран; он также предотвращает остаточное кровотечение из раны и снижает риск членовредительства.
  9. Компенсируют потерю жидкости подкожно 1-3 мл физиологического раствора в зависимости от количества периоперационного кровотечения.
  10. Поместите елизаветинский ошейник на шею животного, и нанесите 2 свободных шва на кожу, чтобы сохранить ее в правильном положении.
  11. Прекратите вдыхание изофлурана и постоянно наблюдайте за животным на согревающей подушке до полного сознания и амбулаторного состояния.

Figure 2
Рисунок 2:Периоперационное изображение перед врезки остеокожной конечности. Между паховым срезом и вставкой трансплантата над бедром сохраняется кожный мост примерно 1 см. Трансплантат помещается под мост, поддерживая его устойчивым для микрососудистого переноса. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

4. Послеоперационный уход

  1. Наведите наблюдение за животным два раза в день в течение 72 часов, затем один раз в день до послеоперационного дня (POD) 7, а затем два раза в неделю.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Мониторинг должен быть адаптирован к состоянию животных и трансплантата (бледные глаза могут потребовать дополнительных жидкостей, окрашивание порфирином в качестве индикатора боли животных, аномальный цвет / температура трансплантата), и дальнейший уход должен быть обсужден с ветеринаром. Одиночное жилье требуется для крыс-реципиентов в течение всего периода исследования, чтобы избежать любого повреждения трансплантата.
  2. Выполняйте обезболивание с подкожной инъекцией бупренорфина и/или нестероидного противовоспалительного препарата в соответствии с руководящими принципами IACUC.
  3. Оцените трансплантат и ежедневно выполняйте физический осмотр с помощью снимков с использованием одного и того же устройства.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Использование крема для удаления волос на коже трансплантата полезно для лучшей оценки цвета кожи трансплантата.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

В этом однооператорном исследовании было выполнено 30 сингенных гетеротопных частичных трансплантаций конечностей. Успех определялся на 21-й послеоперационный день как отсутствие неудачи ВКА или осложнений, требующих эвтаназии. Нормальная эволюция трансплантата представлена на рисунке 3. Средняя продолжительность частичного закупа конечности и вставки трансплантата у реципиента составляла соответственно 35 и 105 мин; среднее время ишемии составило 105 мин. Во время наблюдения возникло два типа осложнений(таблица 1)- ранние или поздние. Некоторые требовали эвтаназии, другие были спасены, все обсуждалось с штатными ветеринарами(таблица 2). В данном исследовании сообщается об опыте авторов и советах для начинающих в микрохирургии грызунов(Дополнительная таблица 1).

Figure 3
Рисунок 3:Нормальная эволюция гетеротопной модели задних конечности до конца исследования. Отрастание волос наблюдается в течение первой послеоперационной недели; кожное втягивание появляется через 2 недели. Аббревиатура: POD = послеоперационный день. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Лечение периоперационных осложнений
Артериальный или венозный тромбоз является наиболее распространенным периоперационным осложнением. Наиболее важным советом, чтобы преодолеть это и превратить операцию в успех, является постановка ранней диагностики, то есть непрерывный мониторинг цвета лоскута / кровотечения и тест на рецидивирующую проходимость являются основополагающими перед закрытием хирургического участка анастомозов. Профилактика этого осложнения должна быть в голове хирурга, как только будет сделан разрез. Донор должен быть гепаринизирован с помощью внутривенной инъекции гепарина 100 МЕ/кг за 5 мин до трансплантатной артериальной ишемии. После сбора трансплантат следует промыть гепарином физиологическим раствором (100 МЕ/мл) до тех пор, пока не станет прозрачным венозный отток. В этом исследовании периоперационный артериальный тромбоз случалось в 10% случаев.

Кровотечение является менее частым явлением и легко смягчается осторожным прижиганием мышц трансплантата и тщательным рассечением участка реципиента. Основной причиной кровотечения является анастомотическая утечка в артерии. Это должно разрешиться само по себе в течение 3 минут, а если нет, то необходимо повторное зажатие и ревизия протекающего анастомоза. Осложнения, связанные с анестезией, которые возникли в 6,7% случаев, чаще встречаются у неподготовленных микрохирургов. Использование изофлурана является надежным способом обезболивания крыс, а продолжительность анестезии можно регулировать в режиме реального времени. Хирург должен быть обучен правильному использованию аппарата, следовать рекомендациям по индукционному и поддерживаючему режиму и внимательно следить за частотой сердечных и дыхательных путей на протяжении всей операции. В зависимости от вида, возраста или веса животного, количество необходимого изофлурана может варьироваться. Непредсказуемая потеря животных является редким событием и обычно не объясняется анестезирующим или хирургическим ошибками.

Ранние осложнения (
Недостаточность VCA может возникнуть в течение первой послеоперационной недели из-за микрососудистого тромбоза (венозный тромбоз чаще, чем артериальный). Периоперационная вставка педикулы на уровне паха является очень важным шагом. Движение задней повязки крысы, чтобы имитировать влияние движения на педикулу, имеет решающее значение; педикул никогда не должен быть слишком рыхлым или слишком тугим. Интенсивный мониторинг является фундаментальным требованием, так как некропсия должна быть выполнена, как только будет поставлен диагноз отказа VCA. Во время некропсии анализ положения педикулы (изгиб или напряжение) и качества тромбированного анастомоза (шов задней стенки, внутрипросветный лоскут) дает много информации о том, что может быть улучшено во время следующей процедуры и, следовательно, должно быть выполнено операющим хирургом. Венозный тромбоз был причиной ранней эвтаназии в 20% случаев, все из которых произошли до POD5(рисунок 4).

Figure 4
Рисунок 4:Послеоперационный венозный тромбоз. Кожа кажется синей и становится темнее с каждым днем. Аббревиатура: POD = послеоперационный день. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Членовредительство (или аутофагия) является серьезной проблемой при нечувственных трансплантатах; это часто происходит между POD2 и POD7. Если это ограничено менее чем третью поверхности трансплантата и касается только кожи, хирургическое санация и шов с использованием нерассасывающихся швов могут быть обсуждены с штатным ветеринаром(рисунок 5A-C). Профилактика основана на использовании электронного воротника, пришитого к шее до POD7, и очистке любой крови или корочки на хирургических ранах животного. Повторная аутофагия или глубокое увечье требует эвтаназии(рисунок 5D).

Figure 5
Рисунок 5:Послеоперационное членовредительство нечувственного трансплантата. (А-С) Ограниченная поверхность автоувечья при(А)POD2. (B)Хирургически дебриированные и повторно нашиваемые швы; (C)аспект на POD21. (D) Тяжелая аутофагия нескольких слоев трансплантата, приводящая к эвтаназии животного. Аббревиатура: POD = послеоперационный день. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Поздние осложнения (>POD7)
Менее частые и менее летальные, эти осложнения требуют консультации ветеринара для обеспечения адекватного лечения. Во-первых, воздействие костей может наблюдаться в этой модели, обычно после первоначального заживления на третьей неделе после операции. Профилактика основана на тщательном разрезании костей (использование костяного реза, создающих гладкие края); покрытие краев кости окружающими мышцами с учетом последующей атрофии мышц полезно. Если обнаружено рано и животное находится в хорошем состоянии, хирургическая ревизия может быть обсуждена с ветеринаром. Во-вторых, кожные кисты могут возникать вокруг места операции через две недели(рисунок 6). Они обычно не мешают состоянию крысы или трансплантата, но могут присылаться к коже и заразиться. Промывание хирургического участка вставки трансплантата, чтобы избежать остаточных волос в ране, предотвращает создание кисты. Показания к хирургическому дренажу можно оценить у ветеринара.

Figure 6
Рисунок 6:Кожные кисты. Кожные кисты появляются(А)после POD14,(В)иногда с кожным некротическим центром до свища. Аббревиатура: POD = послеоперационный день. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Сложность Решение Предотвращение
Периоперационный Микрососудистый тромбоз Повторно сделайте анастомоз быстро после полоскания сосуда, заканчивающегося гепарином физиологическим раствором и свидетельствующего о хорошем течении. Гепаринизировать донора, промыть лоскут, освоить технику анастомоза и использовать адекватные инструменты и швы.
Кровотечение Прижижают, если от мышц, зажимают, если от анастомоза и не останавливают самопроизвольно в течение 3 мин. Тщательное прижижавание во время сбора прививок
Смерть, связанная с анестезией Обсудите возниклую проблему с ветеринарным персоналом. Обучение использованию анестезирующего аппарата и периоперационному мониторингу крыс
Ранний ( Микрососудистый тромбоз Ранняя эвтаназия и некропсия для выявления причины тромбоза Зависит от причины
Автоувечье Обсудите хирургическое восстановление с ветеринаром, если первое событие и поверхностное повреждение трансплантата. Электронный воротник от POD-2 до POD7
Поздний (>POD7) Облучение костей Обсудите хирургическую ревизию с ветеринаром. Отрежьте кость костным резаку, убедитесь, что край гладкий, восстановите окружающие мышцы, учитывайте более позднюю атрофию мышц (короткое сокращение).
Кожная киста Обсудите хирургический дренаж и лечение антибиотиками с ветеринаром Промыть место вставки водой; избегайте оставления волос в месте операции.

Таблица 1: Потенциальные результаты. Профилактика и решения.

Окончание обучения
Конец исследования в этой модели был установлен на POD21; животных усыживали с помощью удушьяCO2 или путем экссангинации. В качестве нефункционального трансплантата наблюдалась атрофия мышц и жировая дегенерация как следствие отсутствия реиннервации. Биопсия кожи и мышц сохраняется для гистологического анализа. Паховая складка вновь открывается для оценки сосудистой педикулы (размещение, проходимость), если эвтаназия проводится до окончания исследования.

Пять причин для консультации штатного ветеринара
1) Перед началом исследования проинформировать его о характере вашего исследования, запланированной анальгезии, стратегиях наблюдения и ожидаемых результатах
2) Специальная диета или дополнительные питательные вещества, которые могут помочь улучшить состояние животных во время исследования
3) Неожиданная смерть, связанная с анестезией
4) Необъяснимое ухудшение состояния животного
5) Хирургическое осложнение для оценки возможностей спасения или показаний к эвтаназии

Таблица 2: Когда вызывать ветеринара. Общение с персоналом имеет важное значение для проведения исследования in vivo.

Дополнительная таблица 1: «Что делать и чего не делать». Советы для молодых микрохирургических стажеров. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить эту таблицу.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ортотопические модели трансплантации конечностей у грызунов были описаны в литературе15,16,17; однако они требуют восстановления нервов, повторного скрепления мышц и идеального остеосинтеза бедренной кости, что может быть очень трудным шагом. Эти модели также связаны с более высокой заболеваемостью и смертностью у грызунов14,особенно при краткосрочном последующем наблюдение, поскольку восстановление нормальной функции пересаженной задней конечности может занять несколько месяцев18. Тем не менее, они позволяют прощутить долгосрочную оценку функции трансплантата в случае успеха. Основным ограничением при гетеротопной трансплантации конечностей является мышечная атрофия, вызванная отсутствием реиннервации трансплантата. Как ранее публиковалось в литературе, травмы мышечных волокон могут произойти уже через пять дней после денервации19. Это вызывает значительную атрофию мышц и жировую дегенерацию через один месяц, что препятствует использованию этой модели для исследований in vivo продолжительностью более трех недель. С этой точки зрения модели частичного гетеротопного остеомиокожного лоскута лучше всего подходят для краткосрочных исследований по сохранению тканей10,биоинженерии тканей и стратегиям иммуносупрессии20.

В предлагаемой модели как хирургические, так и послеоперационные осложнения ограничены и могут быть легко и быстро устранены микрохирургическим исследователем. По нашим оценкам, успех может быть достигнут в этой модели после 3-6 трансплантаций для молодого хирурга, учитывая, что они прошли базовые курсы микрохирургии. Это также процедура, которая может быть выполнена одним оператором менее чем за 3 часа со временем ишемии менее 2 часов. Эта модель также может быть выполнена двумя операторами, сокращая время ишемии до времени только микрососудистых анастомозов. Критическим этапом в этой модели является вставка трансплантата и обеспечение хорошего размещения педикулы, чтобы избежать любого изгиба или напряжения, которые могут вызвать микрососудистый тромбоз. По этой причине рассечение бедренных сосудов должно протекать как можно более проксимально и дистально у донора и реципиента соответственно. Кожная васкуляризация должна быть тщательно сохранена, сохраняя кожу обернутой вокруг конечности до реваскуляризации трансплантата, чтобы избежать любого сдвигового воздействия на перфораторы артериальной кожи, которое может вызвать низкую перфузию кожи и последующий некроз кожи.

В литературе осложнения у моделей VCA грызунов не очень хорошо сообщаются. Знание каждого возможного результата имеет важное значение для предотвращения и прогнозирования осложнений. Это исследование подчеркивает необходимость хорошей коммуникации с штатным ветеринаром. Приобретение навыков обращения с крысами и физического осмотра имеет решающее значение для благополучия животного и правильного проведения исследования. Как только эта техника будет освоена, эта модель может быть использована для исследований VCA с коэффициентом успеха, близким к 100%. Хотя нефункциональные модели не подходят для долгосрочных оценок, они представляют большой интерес для ранней оценки трансплантата в иммунологических исследованиях по трансплантации VCA с полным несоответствием или оценке травм ишемии-реперфузии. Описанная модель предлагает большой компонент кожи и объем мышц, которые могут быть многократно отобраны с использованием пунковых биопсий, генерируя несколько гистологических и иммунологических анализов, а также методы оценки изображений13. Этот точный протокол предлагает воспроизводимую и надежную модель VCA у крыс со сниженной заболеваемостью, как только возможные осложнения предвидятся и активно предотвращаются.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не раскрывают информацию.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Канцелярией помощника министра обороны по вопросам здравоохранения через Программу медицинских исследований, направляемую Конгрессом под номером премии. W81XWH-17-1-0680. Мнения, интерпретации, выводы и рекомендации являются мнениями авторов и не обязательно одобряются Министерством обороны.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
24 GA angiocatheter BD Insyte Autoguard 381412
4-0 suture Black monofilament non absorbable suture Ethicon 1667 Used to suture the E-collar to the back of the neck
4-0 suture Coated Vicryl Plus Antibacterial Ethicon VCP496
Adson Tissue Forceps, 11 cm, 1 x 2 Teeth with Tying Platform ASSI ASSI.ATK26426
Bipolar cords ASSI 228000C
Black Polyamide Monofilament USP 10-0, 4 mm 3/8c AROSurgical T04A10N07-13 Used to perform the microvascular anastomoses
Buprenorphine HCl Pharmaceutical, Inc 42023-179-01
Dilating Forceps Fine science tools (FST) 18131-12
Dissecting Scissors 15 cm, Round Handle 8 mm diameter, Straight Slender Tapered Blade 7 mm, Lipshultz Pattern ASSI ASSI.SAS15RVL
Double Micro Clamps 5.5 x 1.5 mm Fine science tools (FST) 18040-22
Elizabethan collar Braintree Scientific EC-R1
Forceps 13.5 cm long, Flat Handle, 9 mm wide Straight Tips 0.1 mm diameter (x2) ASSI ASSI.JFL31
Halsey Micro Needle Holder Fine science tools (FST) 12500-12
Heparin Lock Flush Solution, USP, 100 units/mL BD PosiFlush 306424
Isoflurane Patterson Veterinary 14043-704-06
Jewelers Bipolar Forceps Non Stick 11 cm, straight pointed tip, 0.25 mm tip diameter ASSI ASSI.BPNS11223
Lone Star Elastic Stays CooperSurgical 3314-8G Used to retract the inguinal ligament for femoral vessels dissection
Lone Star Self-Retaining Retractors CooperSurgical 3301G
Micro-Mosquito Hemostats Fine science tools (FST) 13010-12 Used to retract the inguinal fat pad distally
Needle Holder, 15 cm Round Handle, 8 mm diameter, Superfine Curved Jaw 0.2 mm tip diameter, without lock ASSI ASSI.B1582
Nylon Suture Black Monolfilament 8-0, 6.5 mm 3/8c Ethilon 2808G Used to ligate collateral branches on the femoral vessels
Offset Bone Nippers Fine science tools (FST) 16101-10
S&T Vascular Clamps 5.5 x 1.5 mm Fine science tools (FST) 00398-02
Walton scissors Fine science tools (FST) 14077-09

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lanteiri, L., et al. Feasibility, reproducibility, risks and benefits of face transplantation: a prospective study of outcomes. American Journal of Transplantation. 11 (2), 367-378 (2011).
  2. Park, S. H., Eun, S. C., Kwon, S. T. Hand transplantation: current status and immunologic obstacles. Experimental and Clinical Transplantation. 17 (1), 97-104 (2019).
  3. Cetrulo, C. L., et al. Penis transplantation: first US experience. Annals of Surgery. 267 (5), 983-988 (2018).
  4. Grajek, M., et al. First complex allotransplantation of neck organs: larynx, trachea, pharynx, esophagus, thyroid, parathyroid glands, and anterior cervical wall: a case report. Annals of Surgery. 266 (2), 19-24 (2017).
  5. Pribaz, J. J., Caterson, E. J. Evolution and limitations of conventional autologous reconstruction of the head and neck. Journal of Craniofacial Surgery. 24 (1), 99-107 (2013).
  6. Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. I. Results with syngeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 293-299 (1983).
  7. Lipson, R. A., et al. Vascularized limb transplantation in the rat. II. Results with allogeneic grafts. Transplantation. 35 (4), 300-304 (1983).
  8. Adamson, L. A., et al. A modified model of hindlimb osteomyocutaneous flap for the study of tolerance to composite tissue allografts. Microsurgery. 27 (7), 630-636 (2007).
  9. Arav, A., Friedman, O., Natan, Y., Gur, E., Shani, N. Rat hindlimb cryopreservation and transplantation: a step toward "organ banking". American Journal of Transplantation. 17 (11), 2820-2828 (2017).
  10. Gok, E., et al. Development of an ex-situ limb perfusion system for a rodent model. ASAIO Journal. 65 (2), 167-172 (2019).
  11. Gok, E., Rojas-Pena, A., Bartlett, R. H., Ozer, K. Rodent skeletal muscle metabolomic changes associated with static cold storage. Transplantation Proceedings. 51 (3), 979-986 (2019).
  12. Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Research. Part C, Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
  13. Fleissig, Y., et al. Modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (146), e59458 (2019).
  14. Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation. Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).
  15. Jang, Y., Park, Y. E., Yun, C. W., Kim, D. H., Chung, H. The vest-collar as a rodent collar to prevent licking and scratching during experiments. Lab Anim. 50 (4), 296-304 (2016).
  16. Kern, B., et al. A novel rodent orthotopic forelimb transplantation model that allows for reliable assessment of functional recovery resulting from nerve regeneration. American Journal of Transplantation. 17 (3), 622-634 (2017).
  17. Perez-Abadia, G., et al. Low-dose immunosuppression in a rat hind-limb transplantation model. Transplant International. 16 (12), 835-842 (2003).
  18. Sucher, R., et al. Orthotopic hind-limb transplantation in rats. Journal of Visualized Experiments. (41), e2022 (2010).
  19. Fleissig, Y. Y., Beare, J. E., LeBlanc, A. J., Kaufman, C. L. Evolution of the rat hind limb transplant as an experimental model of vascularized composite allotransplantation: Approaches and advantages. SAGE Open Medicine. 8, 2050312120968721 (2020).
  20. Lindboe, C. F., Presthus, J. Effects of denervation, immobilization and cachexia on fibre size in the anterior tibial muscle of the rat. Acta Neuropathologica. 66 (1), 42-51 (1985).
  21. Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., Lee, W. P. Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat. Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).

Tags

В этом месяце в JoVE выпуск 172
Модель частичной гетеротопной трансплантации задних налимов у крыс
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Goutard, M., Randolph, M. A.,More

Goutard, M., Randolph, M. A., Taveau, C. B., Lupon, E., Lantieri, L., Uygun, K., Cetrulo Jr., C. L., Lellouch, A. G. Partial Heterotopic Hindlimb Transplantation Model in Rats. J. Vis. Exp. (172), e62586, doi:10.3791/62586 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video
Waiting X
Simple Hit Counter