Waiting
Login processing...

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

Immunology and Infection

Partiell heterotopisk hindlimbtransplantationsmodell hos råttor

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

Summary

Detta dokument presenterar en partiell heterotopic osteomyocutaneous lock transplantation protokoll hos råttor och dess potentiella resultat i halvtid uppföljning.

Abstract

Vascularized sammansatta allotransplantationer (VCA) representerar det mest avancerade återuppbyggnadsalternativet för patienter utan autologa kirurgiska möjligheter efter en komplex vävnad defekt. Ansikts- och handtransplantationer har förändrat vanställda patienters liv, vilket ger dem ett nytt estetiskt och funktionellt socialt organ. Trots lovande resultat är VCA fortfarande underpresterade på grund av liv-långa immunsuppression komorbiditeter och infektiös komplikationer. Råttan är en idealisk djurmodell för in vivo-studier som undersöker immunologiska vägar och graftavstötningsmekanismer. Råttor används också i stor utsträckning i nya kompositvävnad moderplantor bevarande tekniker, inklusive perfusion och cryopreservation studier. Modeller som används för VCA hos råttor måste vara reproducerbara, tillförlitliga och effektiva med låg postoperativ sjuklighet och dödlighet. Heterotopic lem transplantation förfaranden uppfyller dessa kriterier och är lättare att utföra än ortopic lem transplantationer. Att behärska mikrokirurgiska modeller för gnagare kräver gedigen erfarenhet av mikrokirurgi och djurvård. Herein rapporteras en tillförlitlig och reproducerbar modell av partiell heterotopic osteomyocutaneous lock transplantation hos råttor, postoperativa resultat och medel för att förebygga potentiella komplikationer.

Introduction

Under de senaste två decennierna har VCA utvecklats som en revolutionerande behandling för patienter som lider av svår vanställdhet inklusive ansikte1,amputationer i övredelen 2, penis3, och andra komplexa vävnadsdefekter4,5. Konsekvenserna av långlivade immunsuppression hindrar dock fortfarande en bredare tillämpning av dessa komplexa rekonstruktiv operationer. Grundforskning är avgörande för att förbättra strategier mot avslag. Att öka VCA:s bevarandetid är också viktigt för att förbättra transplantationslogistiken och öka givarpoolen (eftersom VCA-givare måste uppfylla fler kriterier än solida organdonatorer, inklusive hudton, anatomisk storlek, kön). I detta sammanhang används råtta lem transplantationer i stor utsträckning i studier på immunavstötning av allografts6,7, ny tolerans induktion protokoll8, och bevarandestudier 9,10,11. Därför är dessa VCA-modeller ett nyckelelement att behärska för VCA translationell forskning.

Osteomyocutaneous klaffar har beskrivits i litteraturen som tillförlitliga modeller för att studera VCA hos råttor8,12,13,14. Även om ortopiska hel-lem transplantationer möjliggör långsiktig utvärdering av moderplantor funktion, det är ett tidskrävande förfarande som är associerat med högre postoperativa sjuklighet ochdödlighet 14. Däremot är heterotopiska lem transplantation modeller icke-funktionella, men möjliggör reproducerbara studier på VCA. Postoperativa resultat kan förutses tillförlitligt före starten av en råtta VCA transplantation studie. Denna studie rapporterar en partiell heterotopic osteomyocutaneous lock transplantation modell hos råtta som innehåller ofta möjliga resultat och komplikationer som kan uppstå intraoperativt och postoperatively under en uppföljningsperiod av tre veckor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla djur fick human vård i enlighet med NIH-guiden för vård och användning av laboratoriedjur. Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC-protocol 2017N000184) och Animal Care and Use Review Office (ACURO) godkände alla djurprotokoll. Inavlade hanråttor (250-400 g) användes för alla experiment.

1. Kirurgi

  1. Söv Lewis råttor med isofluran inandning. Inducera anestesi med 5% isofluran i induktionskammaren och behåll anestesi med 1,5-3% isofluraninandning genom en andningskon.
  2. Applicera ögonsmörjmedel före operation i överlevnadsprocedurer. Raka operationsstället, behandla med depilatorisk grädde, skrubba och drapera med sterila draperier.
  3. Bekräfta totalbedövning med ett tånyptest före snitt och regelbundet under proceduren. Övervaka hjärt- och andningsfrekvensen under hela proceduren. För alla operationer, underhåll sterila förhållanden med sterila instrument, förnödenheter, draperier och handskar. Se materialförteckningen för listan över instrument som används för procedurerna.

2. Upphandling av givarens rätt delvis hindlimb

  1. Gör ett omskärelsesnitt av huden ovanför fotleden vid den distala tredjedelen av benet.
  2. Skelettisera och cauterize den saphenous gatan och terminal grenen av popliteal gatan med bipolära tång. Cauterize och skära av gastrocnemius, soleus, tibialis främre och biceps femoris muskler tills tibial ben exponeras.
  3. Gör ett snitt på 2,5 cm vid rätt ljumskveck. Dissekera ut den inguinala fettdynan och dra tillbaka den distally för att exponera lårbenskärlen. Använd en fishhook upprullningsdon för att greppa inguinal ligament och fastspänning tång för att hålla inguinal fett pad distally.
    OBS: Den inguinala fettdynan ingår i skörden av den partiella delen.
  4. Dissekera lårbenskärlen, individualisera Murphy-grenar (djupa muskulösa sidogrenar som vanligtvis ligger halvvägs mellan det inguinala ligamentet och den epigastriska grenen) och ligate med 8-0 nylon slipsar.
  5. Heparinize donator råtta med 100 IE/kg heparin, injiceras i penis dorsala ven med en 27,5 G nål.
  6. Slutför hudsnittet runt höften.
  7. Cauterize biceps femoris och gluteus ytliga muskler med bipolära tång. Cauterize och skär ischiasnerven i mitten av lårbenets längd. Exponera lårbenet proximally på nivån av den bakre femorala krönet.
    OBS: Adductor och quadriceps muskler lämnas utanför upphandlingen. Den innominerade pedikeln bevaras.
  8. Ligate femorala fartyg med 8/0 nylon slipsar på nivån för ljumsken ligament. Utför en arteriotomi på lårbensartären strax under ligaturen och vidga för att möjliggöra införandet av en 24 G angiokateter.
  9. Cauterize och skär återstående muskler under pedikeln, exponera den främre sidan av lårbenet.
  10. Skär skenbenet och lårbenet med en benskärare så proximally respektive distally som möjligt (medellängd).
  11. Spola den partiella bakbenet med 2 ml heparin saltlösning (100 IE/ml) för att få ett tydligt venöst utflöde. Förvara på is i steril gasväv tills mikrovaskulär överföring (figur 1).
  12. Medan djuret är under narkos, utför dödshjälp genom exsanguination tills djuret inte visar några tecken på liv (ingen andningsrörelse och inga hjärtslag).

Figure 1
Figur 1:Råtta delvis bakben skördad. En 24 G angiocath sätts in i lårbensartären, redo för heterotopisk mikrovaskulär överföring. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

3. Mottagarkirurgi

  1. Före snittet rakar du nacken och administrerar buprenorfin 0, 01-0, 05 mg/kg subkutant. Placera råttan i ett supin läge på en värmedyna.
  2. Gör ett 2,5 cm snitt i rätt ljumskveck. Dissekera den inguinala fettdynan och luta den distally för att exponera lårbenskärlen. Använd en krok för att dra tillbaka inguinal ligament och kläm tång för att hålla inguinal fett pad distally.
  3. Dissekera lårbenskärlen, individualisera Murphy-grenarna och ligate med 8/0 nylonband.
  4. Ligate båda fartygen ovanför epigastric fartygen med 8/0 nylon slipsar. Placera approximatorklämmor proximally och vidga kärlets ändar; skölj med heparin saltlösning.
  5. Gör ett snitt på vänster flank ovanför höften och skapa en subkutan ficka med en subkutan tunnel till det ljumskvecket.
    OBS: Det inset snittet görs ovanför höftens rörelseområde för att säkerställa att djuret upprätthåller en normal hindlimb rörelse. Dessutom möjliggör en testning bro mellan transplantatinsättningen och det mikrovaskulära överföringsstället en bättre fixering av transplantatet (figur 2).
  6. Placera den proximala delen av den partiella delen och den inguinala fettdynan genom den subkutana tunneln för mikrovaskulär överföring. Utför venösa och arteriella anastomoser med 10/0 nylon suturer. Ta bort båda approximatörklämmorna och observera revaskularisering av lemmen. Utför ett "mjölkningstest" på båda kärlen för att bedöma patency av varje anastomos.
    OBS: Åtta till nio suturer är vanligtvis nödvändiga för venös anastomos, 6 suturer i genomsnitt för kranskärlens anastomos.
  7. Gör ett längsgående hudsnitt på den mediala sidan av den transplanterade lemmen och sätt in transplantatet. Ta bort överflödig hud på transplantatet och stäng såret med separata suturer och en löpande sutur med absorberbara 4/0 suturer.
  8. Suturera tillsammans de inguinala fettkuddarna i den transplanterade delen och mottagaren med hjälp av två separata absorberbara suturer och stäng den ljumskbråck i slutet efter en sista kontroll av de mikrovaskulära anastomoserna.
    OBS: Inguinal fettkuddar sutureras tätt för att lägga till ett skyddande fettskikt ovanför anastomoserna och säkerställa en säker position för transplantatet och dess pedicle. En noggrann stängning är bättre för sårläkning; Det förhindrar också kvarvarande blödning från såret och minskar risken för självstympning.
  9. Kompensera vätskeförlust subkutant med 1-3 ml saltlösning beroende på mängden perioperativ blödning.
  10. Placera en elisabetansk krage runt djurets hals och applicera 2 lösa suturer på huden för att hålla den i rätt position.
  11. Stoppa inandning av isofluran och övervaka djuret kontinuerligt på en värmande kudde tills det är fullt medvetet och ambulatoriskt.

Figure 2
Bild 2: Perioperativ bild före inset av osteomyocutaneous lem. En kutan bro på cirka 1 cm bevaras mellan det inguinala vecksnittet och transplantatets inset ovanför höften. Transplantatet placeras under bron och håller det stadigt för mikrovaskulär överföring. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

4. Postoperativ vård

  1. Övervaka djuret två gånger dagligen i 72 timmar, sedan en gång dagligen fram till postoperativ dag (POD) 7 och sedan två gånger i veckan.
    OBS: Övervakningen måste anpassas till djurets och transplantattillståndet (bleka ögon kan kräva extra vätskor, porfyrinfärgning som en indikator på djursmärta, onormal transplantatfärg/temperatur) och ytterligare försiktighet bör diskuteras med veterinären. Enkelhus krävs för mottagarråttor under hela studieperioden för att undvika skador på transplantatet.
  2. Utför smärtstillande med subkutan injektion av buprenorfin och/eller icke-steroid antiinflammatoriskt läkemedel enligt IACUC riktlinjer.
  3. Utvärdera transplantatet och utför fysisk undersökning dagligen med bilder med samma enhet.
    OBS: Att använda hårborttagningskräm på transplantatets hud är till hjälp för att bättre bedöma transplantationens hudfärg.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

I denna enoperatorstudie utfördes 30 syngeneic heterofyr partiell lem transplantationer. Framgång definierades vid postoperativa dag 21 som avsaknaden av VCA misslyckande eller komplikationer som kräver dödshjälp. Transplantatets normala utveckling representeras i figur 3. Den genomsnittliga varaktigheten för partiell lemupphandling och transplantat inset i mottagaren var 35 respektive 105 min; den genomsnittliga ischemitiden var 105 min. Under uppföljningen inträffade två typer av komplikationer(tabell 1)- tidigt eller sent. Vissa krävde dödshjälp, andra räddades, alla diskuterades med personalveterinärer (tabell 2). Denna studie rapporterar författarnas erfarenhet och råd för nybörjare i gnagare mikrokirurgi (Kompletterande tabell 1).

Figure 3
Figur 3: Normal utveckling av den heterotopiska bakbensmodellen fram till slutet av studien. Håråterväxt observeras under den första postoperativa veckan; testning upprullning visas efter 2 veckor. Förkortning: POD = postoperativ dag. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Hantering av perioperativa komplikationer
Kranskärlens eller venös trombos är den vanligaste perioperativa komplikationen. Det viktigaste tipset för att övervinna detta och göra operationen till en framgång är att göra en tidig diagnos, dvs kontinuerlig övervakning av klafffärgen / blödningen och återkommande patency test är grundläggande innan du stänger anastomos kirurgiska platsen. Förebyggandet av denna komplikation bör vara i kirurgens sinne så snart ett snitt görs. Givaren ska hepariniseras med IV injektion av heparin 100 IE/kg 5 min före moderplantor kranskärlens ischemi. När transplantatet har skördats ska det spolas med heparin saltlösning (100 IE/ml) tills venöst utflöde är klart. I denna studie inträffade perioperativ kranskärlens blodpropp i 10% av fallen.

Blödning är en mindre frekvent förekomst och mildras lätt med en försiktig cauterization av moderplantor muskler och en grundlig dissekering av mottagarplatsen. Den främsta orsaken till blödning är den anastomotiska läckan i artären. Detta bör lösa sig själv inom 3 min, eller om inte, är det nödvändigt att spänna fast och revidera den läckande anastomosen. Anestesi-relaterade komplikationer, som inträffade i 6,7% av fallen, är vanligare med otränade microsurgeons. Att använda isofluran är ett tillförlitligt sätt att bedöva råttor, och anestesins längd kan justeras i realtid. Kirurgen måste vara utbildad för att använda maskinen korrekt, följa riktlinjerna för induktions- och underhållsregim och noggrant övervaka hjärtat och andningsfrekvensen under hela operationen. Beroende på djurets art, ålder eller vikt kan mängden isofluran som behövs variera. Oförutsägbar djurförlust är en sällsynt händelse och förklaras vanligtvis inte av bedövningsmedel eller kirurgiska misstag.

Tidiga komplikationer (
VCA misslyckande kan uppstå under den första postoperativa veckan på grund av att mikrovaskulär trombos (venös trombos oftare än kranskärlen). Perioperativ pedikel inset på ljumsken nivå är ett mycket viktigt steg. Att flytta råttans bakben för att efterlikna rörelsens effekt på pedikeln är avgörande; pedikeln får aldrig vara för lös eller för snäv. Intensiv övervakning är ett grundläggande krav, eftersom obduktion måste utföras så snart en VCA-feldiagnos görs. Under obduktionen ger en analys av pedikelns position (kinking eller spänning) och kvaliteten på trombosad anastomos (bakväggssutur, intraluminal lock) mycket information om vad som kan förbättras under nästa procedur och bör därför utföras av operationskirurgen. Venös trombos var en orsak till tidig dödshjälp i 20% av fallen, som alla inträffade före POD5 (Figur 4).

Figure 4
Figur 4: Postoperativ venös trombos. Huden ser blå ut och blir mörkare för varje dag. Förkortning: POD = postoperativ dag. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Självstympning (eller autofagi) är ett allvarligt problem vid icke-sensattransplantat; Det förekommer ofta mellan POD2 och POD7. Om den är begränsad till mindre än en tredjedel av transplantatytan och endast gäller hud, kan kirurgisk debridering och sutur med icke-absorberbara suturer diskuteras med personalveterinären(figur 5A-C). Förebyggande beroende av användning av en E-krage sydd i nacken fram till POD7 och rengöring av blod eller skorpa på djurets kirurgiska sår. Upprepad autofagi eller djup stympning kräver dödshjälp (Figur 5D).

Figure 5
Figur 5: Postoperativ självstympning av icke-sensattransplantatet. A-C) Den begränsade ytan av automatisk stympning vid (A) POD2. B)Kirurgiskt debriderade och återutsydda. C)aspekten vid POD21. D)Svår autofagi av flera lager av transplantatet som leder till avlivande av djuret. Förkortning: POD = postoperativ dag. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Sena komplikationer (>POD7)
Mindre frekventa och mindre dödliga, dessa komplikationer kräver veterinärkonsultation för att ge adekvat behandling. För det första kan benexponering observeras i denna modell, vanligtvis efter inledande läkning den tredje veckan efter operationen. Förebyggandet är baserat på noggrann benskärning (användning av benskärare som skapar släta kanter); att täcka benkanterna med omgivande muskler medan du står för senare muskelatrofi är till hjälp. Om det upptäcks tidigt och djuret är i gott skick kan kirurgisk revision diskuteras med veterinären. För det andra kan dermal cystor uppstå runt operationsstället efter två veckor (figur 6). De stör vanligtvis inte råttans eller transplantatets tillstånd, men kan fistulera mot huden och bli smittade. Tvättning av transplantatets kirurgiska plats för att undvika kvarvarande hår i såret förhindrar skapandet av cysten. Indikationen för kirurgisk dränering kan utvärderas med veterinären.

Figure 6
Figur 6: Hudcystor. Dermal cystor visas(A) efter POD14, (B) ibland med en testning necrotic center före fistel. Förkortning: POD = postoperativ dag. Klicka här om du vill visa en större version av den här figuren.

Komplikation Lösning Förebyggande
Peri-operativ Mikrovaskulär trombos Gör om anastomosen snabbt efter sköljning av kärlet slutar med heparin saltlösning och beskärkning bra flöde. Heparinize givaren, spola klaffen, behärska anastomos tekniken och använda lämpliga instrument och sutur.
Blödning Cauterize om från muskler, återklampa om från anastomosen och inte stoppa spontant inom 3 min. Grundlig cauterization under transplantat skörd
Anestesirelaterad död Diskutera det påträffade problemet med veterinärpersonal. Utbildning i användning av anestesimaskin och perioperativ råttaövervakning
Tidigt ( Mikrovaskulär trombos Tidig dödshjälp och obduktion för att avslöja orsaken till trombos Beror på orsaken
Automatisk stympning Diskutera kirurgisk reparation med veterinären om första händelsen och ytliga skador på transplantatet. E-krage från POD-2 till POD7
Sen (>POD7) Benexponering Diskutera kirurgisk revision med veterinären. Skär benet med benskärare, se till att kanten är slät, återhämta sig med omgivande muskler, redogör för senare muskelatrofi (kortslutning).
Hudcyst Diskutera kirurgisk dränering och antibiotikabehandling med veterinären Tvätta inset-platsen med vatten; undvik att lämna något hår på operationsstället.

Tabell 1: Potentiella resultat. Förebyggande och lösningar.

Studieslut
Studiens slut i denna modell fastställdes till POD21; djur avlivades med CO2 kvävning eller genom exsanguination. Som en icke-funktionell moderplantor observerades muskel atrofi och fett degeneration som konsekvenser av bristen på reinnervation. Tarmbiopsier i huden och muskeln sparas för histologisk analys. Den inguinala veck öppnas igen för utvärdering av vaskulär pedicle (placering, patency) om dödshjälp utförs före slutet av studien.

Fem skäl för att konsultera personalveterinären
1) Innan studien inleds för att informera henne/honom om studiens art, planerade smärtstillande medel och uppföljningsstrategier och förväntade resultat
2) Specialkost eller kompletterande näringsämnen som kan bidra till att förbättra djurtillståndet under studien
3) Oväntad anestesirelaterad död
4) Oförklarlig försämring av djurtillståndet
5) Kirurgisk komplikation för att bedöma bärgningsmöjligheter eller indikationer för dödshjälp

Tabell 2: När veterinären ska ringas. Kommunikation med personalen är avgörande för genomförandet av en in vivo-studie.

Tilläggstabell 1: "Gör & gör inte." Råd till unga mikrokirurgiska praktikanter. Klicka här för att ladda ner den här tabellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ortopediska lemtransplantationsmodeller hos gnagare har beskrivits i litteraturen15,16,17; De kräver dock en nervreparation, muskelåtersättning och en perfekt osteosyntes av lårbenet, vilket kan vara ett mycket svårt steg. Dessa modeller är också förknippade med en högre sjuklighet och dödlighet hos gnagare14, särskilt i den kortsiktiga uppföljningen eftersom återhämtningen av en normal funktion hos en transplanterad bakben kan ta flera månader18. De möjliggör dock en mer långsiktig bedömning av transplantatfunktionen vid framgång. Den huvudsakliga begränsningen i heterotopic lem transplantation är muskel atrofi framkallas av bristen på reinnervation av moderplantor. Som tidigare publicerats i litteraturen kan muskelfiberskador uppstå så snart som fem dagar efter denervation19. Detta orsakar betydande muskelatrofi och fet degeneration efter en månad, vilket förhindrar användning av denna modell för in vivo-studier som varar mer än tre veckor. Ur denna synvinkel är partiella heterotopiska osteomyocutaneous lock modeller bäst för kortsiktiga studier på vävnad bevarande10, vävnadbioengineering och immunsuppression strategier20.

I den föreslagna modellen är både kirurgiska och postoperativa komplikationer begränsade och kan enkelt och snabbt hanteras av en mikrokirurgisk forskare. Vi uppskattar att framgång kan uppnås i denna modell efter 3-6 transplantationer för en ung kirurg, med tanke på att de har fått grundläggande mikrokirurgi kurser. Det är också ett förfarande som kan utföras av en enda operatör på mindre än 3 timmar med en ischemitid under 2 timmar. Denna modell kan också utföras av två operatorer, förkorta ischemitiden till tiden för mikrovaskulära anastomoser endast. Det kritiska steget i denna modell är transplantat inset och säkerställa god placering av pedikeln för att undvika kinking eller spänning som skulle orsaka mikrovaskulär trombos. Av denna anledning bör dissekeringen av lårbenskärlen fortsätta så proximally och distally som möjligt i givaren respektive mottagaren. Testning vaskularisering bör bevaras noggrant genom att hålla huden lindad runt lemmen tills transplantatet revascularization för att undvika någon klippande effekt på kranskärlens hudperforatorer, vilket kan orsaka låg hudperfusion och efterföljande hudnekros.

I litteraturen är komplikationer i gnagare VCA modeller inte väl rapporterade. Kunskapen om alla möjliga resultat är avgörande för att kunna förebygga och förutse komplikationer. Denna studie betonar behovet av god kommunikation med personalveterinären. Att förvärva färdigheter i råtthantering och fysisk undersökning är avgörande för djurets välbefinnande och studiens korrekta genomförande. När denna teknik har behärskats kan denna modell användas för VCA-forskning med en framgångsgrad nära 100%. Även om icke-funktionella modeller inte är lämpade för långsiktiga utvärderingar, är de av stort intresse för tidig transplantat bedömning i immunologisk forskning om full-mismatch VCA transplantation eller utvärdering av ischemi-reperfusion skador. Den beskrivna modellen erbjuder en stor hudkomponent och muskelvolym som upprepade gånger kan provtas med punchbiopsier, vilket genererar flera histologiska och immunologiska analyser samt avbildningsutvärderingstekniker13. Detta exakta protokoll erbjuder en reproducerbar och tillförlitlig VCA-modell hos råttor med minskad sjuklighet när de möjliga komplikationerna förutses och aktivt förhindras.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inga avslöjanden.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av kontoret för biträdande försvarsministern för hälsofrågor genom det kongressstyrda medicinska forskningsprogrammet under utmärkelse nr. W81XWH-17-1-0680. Åsikter, tolkningar, slutsatser och rekommendationer är författarnas och stöds inte nödvändigtvis av försvarsdepartementet.

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

Denna månad i JoVE nummer 172
Partiell heterotopisk hindlimbtransplantationsmodell hos råttor
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