Yöntem makalesi

Fare Servikal Heterotopik Kalp Transplantasyon Modeli için Modifiye Manşet Tekniği

DOI:

10.3791/63504

⸱

7 Şubat 2022

 ,  ,  ,  , 
1Department of Urological Oncology Surgery, Chongqing University Cancer Hospital, 2School of Medicine, Chongqing University, 3Department of Biochemistry and Molecular Biology, College of Basic Medical Science, Army Medical University

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokolde, kardiyak allogreft rejeksiyon mekanizmasını araştırmak için bir fare kalp nakli modeli kullanılmıştır. Bu heterotopik kalp nakli modelinde, modifiye Manşet tekniği kullanılarak kalp implantasyonunun servikal uçtan uca anastomozu ile operasyon etkinliği artırılır ve kalp greftlerinin sağkalımı sağlanır.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kardiyak allogreft rejeksiyonu, kalp nakli sonrası hastaların uzun dönem sağkalımını sınırlar. Bir fare kalp nakli modeli, insan genleri ile yüksek homolojileri nedeniyle preklinik çalışmalarda kardiyak allogreft rejeksiyonunun mekanizmasını araştırmak için idealdir. Bu anlayış, kardiyak allogreftlerle tedavi edilen hastaların uzun süreli sağkalımını iyileştirmek için benzersiz yaklaşımlar geliştirilmesine yardımcı olacaktır. Bir fare modelinde, abdominal donör kalp implantasyonu genellikle dikişler kullanılarak alıcının aortuna ve inferior vena kavasına uçtan uca bir anastomoz ile gerçekleştirilir. Bu modelde modifiye Manşet tekniği ile vericinin kalbi uçtan uca anastomoz ile alıcının karotis arterine ve juguler venine implante edilir. Transplantasyon ameliyatı dikiş atılmadan yapılır ve bu nedenle alt vücudun kan dolaşımına ve venöz reflüsüne müdahale olmadığı için alıcının sağkalımını artırabilir. Bu fare modeli, kardiyak allogreftlerin immünolojik ve patolojik (akut / kronik) reddedilmesinin altında yatan mekanizmaların araştırılmasına yardımcı olacaktır.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kalp nakli, terminal kalp yetmezliği için standart tedavi haline gelmiştir. Uluslararası Kalp ve Akciğer Nakli Derneği'ne kayıtlı kuruluşlarda yılda 5.500'den fazla kalp nakli yapılmaktadır. Allojenik kalp nakli alıcıları arasında 1 yıllık ret oranı halen %>10 iken, 3 yıllık ret oranı %36'ya yükselmiştir1,2. Bununla birlikte, kardiyak allogreft reddi olan hastalarda etkili profilaktik tedaviler eksiktir. Bu nedenle, kardiyak allogreftlerin immünolojik ve patolojik reddinin altında yatan fizyolojik mekanizmaları aydınlatan hayvan modeli çalışmaları gereklidir. Bu tür çalışmalar, kardiyak allogreft reddini önlemeye ve bu hasta popülasyonlarında sağkalım oranlarını iyileştirmeye yardımcı olacak etkili ilaçlar geliştirmek için gerekli yeni hedeflerin araştırılmasına katkıda bulunacaktır.

Kardiyak allogreft rejeksiyonunun bazı potansiyel immünolojik ve patofizyolojik mekanizmaları son zamanlarda heterotopik kalp transplantasyonunun fare modeli çalışmalarında önerilmiştir 3,4,5. Sonuç olarak, fare heterotopik kalp transplantasyonu, insan genleri ile yüksek homolojisi nedeniyle kalp nakli sonrası kardiyak allogreftlerde meydana gelen immün rejeksiyon ve patolojik yaralanma mekanizmalarını araştırmak için ideal bir preklinik model haline gelmiştir. Yaygın kavram, normal insan anatomisine benzer şekilde dikişler kullanarak alıcı aort ve inferior vena kavada abdominal uçtan uca anastomoz ile bir fare modelinde heterotopik transplantasyon yapılmasıdır. Bununla birlikte, bu prosedür alıcının kan dolaşımına ve alt vücudun venöz reflüsüne müdahale edebilir6. Bu nedenle, burada bir fare modelinde modifiye edilmiş bir heterotopik kalp nakli prosedürü önerilmektedir.

Donörün kalbi, modifiye edilmiş bir Manşet tekniği kullanılarak uçtan uca servikal anastomoz ile alıcının karotis arteri ve juguler veni ile implante edilir. Bu modifiye prosedür operatif fizibiliteyi kolaylaştırdı ve alt vücudun kan akımına ve venöz reflüsüne müdahale etmeden kalp greftinin hayatta kalmasını sağladı.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm hayvan deneyleri, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu, Sekiz Baskı, Ulusal Araştırma Konseyi (ABD) 2011'e uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Hayvan denekleri içeren prosedürler, Chongqing Üniversitesi Kanser Hastanesi, Chongqing, Çin Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmıştır. Allojenik kalp nakli çalışması için ticari kaynaklardan elde edilen 20-30 g ağırlığındaki erkek BALB/c ve C57BL/6 fareleri (bakınız Malzeme Tablosu) kullanılmıştır. C57BL / 6 fareleri donör ve sinjenik alıcı olarak kullanılırken, BALB / c fareleri allojenik alıcılar olarak görev yaptı. Protokolün şeması Şekil 1'de gösterilmiştir.
NOT: Cerrahi aletler ve solüsyonlar da dahil olmak üzere ameliyat sırasında kullanılan tüm malzemeler sterildir. Cerrahi prosedür aseptik operasyon tekniği prensibine bağlıdır.

1. Alıcı prosedürü

  1. Bir başlık ile bağlı 15 x 10 x 10 cm'lik bir indüksiyon odasından% 5 izofluran inhalasyonu yoluyla genel anesteziyi indükleyin (bakınız Malzeme Tablosu).
  2. Alıcı fareyi ameliyat masasına bir ısıtma yastığı ile sabitleyin. Burun ve ağız üzerindeki bir yüz maskesi aracılığıyla% 2 izofluranın sürekli solunması ile anesteziyi sürdürün.
    NOT: Yavaş solunum hızı ve ritmi, kornea refleksinin kaybolması ve ayak parmaklarında pedal refleksinin olmaması anestezinin etkinliğini gösterir.
  3. Saçı tıraş ettikten sonra, cerrahi bölgeyi üç alternatif tur povidon-iyot ovma ve ardından alkol ile dezenfekte edin. Daha sonra, cildi servikal orta çizgiye paralel olarak sağ mandibuler açıdan kuyruk ucuna kadar 1.5-2 cm kesin.
  4. Bir elektro-koagülatör ve mikro-forseps kullanarak sağ dış juguler venin ~ 1 cm'sini diseke edin. Proksimal uçtaki damarı atravmatik bir mikrovasküler kelepçe ile klipsleyin ve distal uçta saklayın.
  5. Damarın distal ucunu 22 G poliüretan dikenli manşetten (bakınız Malzeme Tablosu) konik uçlu ve yüzeysel oluklu olarak geçirin. Damarı mikrovasküler bir kelepçe kullanarak manşetin sapıyla sabitleyin.
  6. 8-0'ı kaldırın Distal uçtaki ligasyon sütürü, lümeni yüzeysel diken tarafından bağlanan manşetin üzerine içten dışa çevirin ve yüzeyin oluklarına 10-0 cerrahi bir dikişle sabitleyin.
  7. Kardiyak greftin implante edilmesi için bir fossa oluşturmak üzere sağ dil altı bezini rezeke edin ve submaksiller bezin sağ lobunu ve sağ sternokleidomastoidi ayırın.
  8. Sağ ortak karotis arteri mikro-forseps kullanarak ~ 1 cm boyunca diseke edin ve arteri proksimal uçta atravmatik bir mikrovasküler kelepçe ile klipsleyin. Distal uçta, arteri bırakın ve kesin.
  9. Arterin distal ucunu, 26 G poliüretan dikenli bir manşetten (bakınız Malzeme Tablosu) bir konik ucu ve yüzeyde oluklar ile geçirin. Arteri mikrovasküler bir kelepçe kullanarak manşetin sapıyla sabitleyin.
  10. Distal uçtaki ligasyon sütürünü çıkarın, lümeni manşetin üzerinden içten dışa çevirin ve yüzeysel bir diken ve 10-0 cerrahi dikiş ile oluklarla sabitleyin.
  11. Alıcının damarlarını hazırladıktan sonra, trombozu önlemek için damarlara 100 IU / mL heparin salin bırakın. Daha sonraki implantasyon için servikal insizyonu steril ıslak tuzlu gazlı bezle örtün.

2. Donör prosedürü

  1. Donör fare için aynı anestezik prosedürü (adım 1.1) kullanın.
  2. Karın kıllarını elektrikli bir tıraş bıçağı kullanarak tıraş edin ve cerrahi bölgeyi üç alternatif tur povidon-iyot ovma ve ardından alkol ile dezenfekte edin.
  3. Karnı (2-3 cm) simfiz pubisten subksifoid'e kadar orta hat boyunca bir makasla kesin ve kesilmiş alanı bir retraktör ile genişletin.
  4. Bir elektro-koagülatör ve bir mikro-forseps kullanarak abdominal aort ve inferior vena kava'nın 1 cm'sini diseke edin ve inferior vena kava yoluyla 250 IU / mL heparin ile desteklenmiş 1 mL fizyolojik salin enjekte ederek heparinizasyon gerçekleştirin. Bundan sonra, abdominal aort ve inferior vena kava'yı eksize edin.
  5. Göğüs duvarını ayırmak için cerrahi bir makas kullanarak her iki taraftaki anterior aksiller çizgi boyunca toraksı eksize edin. Üstün vena kava'yı 8-0 ile ligate cerrahi dikiş.
  6. Suprahepatik inferior vena kavaya bir kafa derisi iğnesi yerleştirin. Daha sonra, kan rengi solana kadar donör kalbi perfüze etmek için kafa derisi iğnesinden suprahepatik inferior vena kavadan 100 IU / mL heparin ile takviye edilmiş buz gibi soğuk fizyolojik salin enjekte edin.
  7. Donör miyokardını korumak için aort arkından bir kafa derisi iğnesi kullanarak donör kalbini 2-3 mL buz gibi soğuk histidin-triptofan-ketoglutarat (HTK) çözeltisi ( Malzeme Tablosuna bakınız) ile yeniden perfüze edin. Ortalama sıcak iskemi süresi 5 dakikadır.
  8. Süperior ve inferior vena kava ve pulmoner veni 5-0 cerrahi sütür ile bağlanın. Donör aort ve pulmoner arteri dallanmadan önce diseke edin ve kesin. Bundan sonra, donörün kalbini çıkarmak için superior ve inferior vena kava ve pulmoner veni bölün.

3. İmplantasyon

  1. Donör kalbini, alıcı farenin servikal cebine ters çevrilmiş bir konumda implante edin.
  2. Donör pulmoner arterin alıcı eksternal juguler venine uçtan uca anastomozunu gerçekleştirmek için manşeti everted alıcı juguler ven ile donör pulmoner arterin lümenine çekin. Anastomozu düzeltmek için yüzeydeki olukları kullanarak manşeti 10-0 cerrahi bir dikiş ile açın.
  3. Donör aortun alıcı karotis artere uçtan uca anastomozu için benzer bir prosedür uygulayın.
  4. Donörün kalbini yeniden perfüze etmek için juguler venin atravmatik mikrovasküler kelepçesini ve ardından karotis arteri serbest bırakın. Ortalama soğuk iskemi süresi 15 dakikadır.
  5. Kalp greftini sabitleyin ve greftin bükülmesini önlemek için uygun şekilde dikin.
  6. Servikal insizyonu 5-0 poliamid monofilament sütür kullanarak sürekli dikişlerle kapatın (bkz.
    NOT: Yara tamamen iyileştikten sonra dikişi alın.
  7. Alıcı fareyi anesteziden kurtulana kadar sıcak, kuru ve temiz bir kafesin içinde tutun.
    NOT: İyileşmesi 5-10 dakika sürer.
  8. Postoperatif analjezi için 48 saat boyunca her 6 saatte bir alıcı fareye deri altından buprenorfin (0.05 mg / kg) enjekte edin.
    NOT: Analjezi dozu bu çalışma için optimize edilmiştir. Bununla birlikte, analjezi rejimi, kurumsal hayvan kullanım kılavuzlarına uygun olarak herhangi bir ağrı belirtisi varsa uzatılabilir / değiştirilebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu fare servikal heterotopik kalp nakli modelinde, alıcı farelerin hayatta kalma oranı yaklaşık% 95.2 idi (21 fareden 20'si hayatta kaldı). Primer ölüm nedeni postoperatif kanamaydı. Düzenli bir ritimle hızlı kalp atışı, implante edilen donör kalbin hayatta kalmasının bir göstergesi olarak hizmet eder.

C57BL/6 ve BALB/c fareler bu modelde sırasıyla 7,8 MHC (H-2b) ve MHC (H-2d) tipleriydi. Bu iki suş, akut T-hücresi aracılı reddedilmeye...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Fare kalp nakli modeli, kalp nakli sonrası rejeksiyon mekanizmalarının araştırılmasına katkıda bulunarak, kardiyak allogreft alıcılarının uzun süreli sağkalımını iyileştirmek için benzersiz yaklaşımların geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Bununla birlikte, farelerde kalp nakli, özellikle vasküler anastomozda yüksek düzeyde mikrocerrahi teknikleri gerektiren karmaşık ve zorlu bir iştir11,12,13. Fare abdominal heterotopik kal...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81870304) tarafından Jun Li'ye desteklendi.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
  5-0 Poliamid Monofilament sütürB.Braun Medical Inc.C3090954
  8-0 Poliamid Monofilament sütürB.Braun Medical Inc.
10-0 Poliamid Monofilament sütürB.Braun Medical Inc.
22 G poliüretan manşetB.Braun Medical Inc.4251628-02
26 G poliüretan manşetSuzhou Linhua Medical Instrument Co., LTDREF383713
Anestezi indüksiyon odasıRWD Life Science Co., LTDV100
Atravmatik mikrovasküler kelepçeBeyotimeFS500
BALB/c ve C57BL/6 fareler (20– 30 g)Deney Hayvanları Merkezi (Ordu Tıp Üniversitesi, Chongqing, Çin)
BuprenorfinABD Biyolojik Yaşam Bilimleri352004
ElektrokoagülatörGuangzhou Runman Tıbbi Alet A.Ş., LTDZJ1099
Gazlı BezHenan piaoan grubu Co, LTD10210402
Isıtma yastığıGuangzhou Dewei Biyolojik Teknoloji A.Ş., LTDDK0032
HeparinKuzey Çin İlaç A.Ş., LTD2101131-2
HTK çözümüShenzhen Changyi İlaç A.Ş., LTDYZB / Min8263-2013
Enjeksiyon şırıngası (10 mL)Shandong weigao grubu tıbbi polimer Co., LTD20211001
İzofluranRWD Life Science Co., LTD21070201
Fizyolojik tuzlu suSouthwest pharmaceutical Co., LTDH50021610
Kafa derisi iğnesiHongyu Medical Group20183150210
Tıraş makinesiBeyotimeFS600
Küçük hayvan anestezi makinesiRWD Life Science Co., LTDR500
Cerrahi operasyon mikroskobuTiannuoxiang Scientific Instrument Co., Ltd, Pekin, ÇinSZX-6745
SwabYubei Tıbbi Malzemeler Co, Ltd21080274
C2090880G0090781

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Khush, K. K., et al. The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-sixth adult heart transplantation report - 2019; focus theme: Donor and recipient size match. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (10), 1056-1066 (2019).
  2. Stehlik, J., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: 29th official adult heart transplant report--2012. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 31 (10), 1052-1064 (2012).
  3. Huang, H., et al. Combined intrathymic and intravenous injection of mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft associated with decrease in miR-155 expression. Journal of Surgical Research. 185 (2), 896-903 (2013).
  4. Eggenhofer, E., et al. Features of synergism between mesenchymal stem cells and immunosuppressive drugs in a murine heart transplantation model. Transplant Immunology. 25 (2-3), 141-147 (2011).
  5. Sula Karreci, E., et al. Brief treatment with a highly selective immunoproteasome inhibitor promotes long-term cardiac allograft acceptance in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (52), 8425-8432 (2016).
  6. Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. 6, 238(2007).
  7. Lin, C. M., Gill, R. G., Mehrad, B. The natural killer cell activating receptor, NKG2D, is critical to antibody-dependent chronic rejection in heart transplantation. American Journal of Transplantation. 21 (11), 3550-3560 (2021).
  8. Ito, H., Hamano, K., Fukumoto, T., Wood, K. J., Esato, K. Bidirectional blockade of CD4 and major histocompatibility complex class II molecules: An effective immunosuppressive treatment in the mouse heart transplantation model. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 17 (5), 460-469 (1998).
  9. Zhou, Y. X., et al. Acute rejection correlates with expression of major histocompatibility complex class I antigens on peripheral blood CD3(+)CD8(+) T-lymphocytes following skin transplantation in mice. Journal of International Medical Research. 39 (2), 480-487 (2011).
  10. Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753(2014).
  11. Cui, D., Tan, C., Liu, Z. An alternative technique of arterial anastomosis in mouse heart transplantation. Clinical Transplantation. 32 (6), 13264(2018).
  12. Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).
  13. Fang, J., et al. A simplified two-stitch sleeve technique for arterial anastomosis of cervical heterotopic cardiac transplantation in mice. American Journal of Translational Research. 5 (5), 521-529 (2013).
  14. Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
  15. Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
  16. Fensterer, T. F., Miller, C. J., Perez-Abadia, G., Maldonado, C. Novel cuff design to facilitate anastomosis of small vessels during cervical heterotopic heart transplantation in rats. Comparative Medicine. 64 (4), 293-299 (2014).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Fare Kalp TransplantasyonuServikal Transplantasyon ModeliKardiyak Allogreft ReddiDamar AnastomozuU Uca AnastomozDon r Kalp mplantasyonuMikrovask ler KlemKardiyak Greft Sa kal mHayvan Transplantasyon Modeli

İlgili makaleler