Modifiye Dikişsiz Manşet Tekniği Kullanılarak Murine Servikal Aort Transplantasyon Modeli
2 Kasım 2019
Burada servikal mürin modelinde sütür olmayan manşet tekniği ni kullanarak farelerde heterotopik aort transplantasyonu protokolünü salıyoruz. Bu model kronik allogreft vaskülopatinin (CAV) altta yatan patolojisini incelemek için kullanılabilir ve oluşumunu önlemek için yeni terapötik ajanların değerlendirilmesine yardımcı olabilir.
Ben Münih'teki LMU'nun Genel, Visseral ve Transplantasyon Cerrahisi Bölümü araştırma laboratuvarlarından Martin Ryll. Bugün size modifiye dikişsiz manşet tekniği ile bir murine heterotopik aort transplantasyonu modeli göstereceğiz. İlk olarak, midazolam, medetomidin ve fentanil intraperitoneal enjeksiyon ile alıcı hayvan anestezi.
Küçük hayvanlar için elektrikli bir saç makası ile servikal lateral bölgenin tüm saç klip ve işlem sırasında kurumasını gözleri önlemek için pamuklu bez ile oftalmik merhem uygulayın. Mikroskop altında bir ısıtma yastığı üzerinde supine pozisyonda hayvan yerleştirin ve yavaşça cilde duyarlı alçı şeritler ile ameliyat masasına bacaklarını bantlayın. Başını geriye doğru eğve ameliyat alanını birkaç kez alkolle temizleyin.
Küçük makas ile sağ alt mandibula juguler kesi bir deri kesi olun. Submandibular bezin sağ alt lob damar pedikül ve mikro makas ile sonraki eksizyon bipolar cautery ile çıkarın. Üst ve alt kısmı bipolar kateter ve mikro makas ile sonraki eksizyon ile ortak karotis arter erişim elde etmek için sağ sternokleidomastoid kas çıkarın.
Çevredeki bağ dokusunu ince prupler ile ayırarak ortak karotis arteri mümkün olduğunca distal ve proksimal olarak harekete geçirin. Ortak karotis arterin ortası etrafında birbirleri arasında en az mesafe ile iki 7-0 ipek ligatürler kravat ve ligatürler arasında ince mikro makas ile ortak karotis arter transect. Proksimal ligatlı ucunu manşetten geçirin ve küçük bir arter kıskaçı ile düzeltin.
Ligatür mümkün olduğunca yakın ligatür ile ligatür çıkarın ve damar duvarlarına zarar vermemeye dikkat ederken 30 gauge iğne ile heparinized tuzlu ile lümen floş. İnce vasküler dilatatörler kullanarak açık lümeni ayırın ve poliamid tüpün üzerine yavaşça çekerek manşetin üzerindeki karotis kütüğütersedin. Hemen gevşek önceden bağlı 7-0 ipek döngü ile ters karotis düzeltmek.
Diğer manşet ile karotis arterin diğer ucunda aynı işlemi gerçekleştirin. Dizmenin içinden distal ligated ucunu geçirin ve küçük bir arter kıskaçı ile düzeltin. Ligatür mümkün olduğunca yakın ligatür ile ligatür çıkarın ve damar duvarlarına zarar vermemeye dikkat ederken 30 gauge iğne ile heparinized tuzlu ile lümen floş.
İnce vasküler dilatatörler kullanarak açık lümeni ayırın ve poliamid tüpün üzerine yavaşça çekerek manşetin üzerindeki karotis kütüğütersedin. Hemen gevşek önceden bağlı 7-0 ipek döngü ile ters karotis düzeltmek. Alıcı hayvanı bir kenara koyun ve aort segmenti ekilene kadar tuzlu ile üst üçte iki nemlendirici.
Alıcı hayvan olarak aynı şekilde donör fare anestezi. Küçük hayvanlar için elektrikli saç makası ile karın ve torasik bölgenin tüm saçlarını kırpın ve işlem sırasında gözlerin kurumasını önlemek için pamuklu bezlerle oftalmik merhem uygulayın. Mikroskop altında bir ısıtma yastığı üzerinde supine pozisyonda hayvan yerleştirin ve yavaşça cilde duyarlı alçı şeritler ile ameliyat masasına bacaklarını bantlayın.
Ameliyat alanını birkaç kez alkolle temizleyin. Küçük makas ile bir orta hat abdominal laparotomi yapmak ve inferior vena kava ortaya çıkarmak için biraz yukarı bağırsak itin. 30 gauge iğne kullanarak Bir cc heparinize tuzlu ile IVC enjekte edin.
Donör hayvan exsanguinate küçük makas ile renal arterlerin altında abdominal aort ve IVC kesin. Gevşek kan emmek için karın içine bir kompres yerleştirin. Makas ile kaburga ikili saptırma yoluyla bir torakotomi gerçekleştirin ve mediasten ortaya çıkarmak için cerrahi bir kelepçe ile ön göğüs duvarı cranially tilt.
Mikro makas ile diyafram doğrudan üzerinde IVC ve yemek borusu kesin. Kesilen IVC ve yemek borusunu tutan forceplarla yukarı doğru titreterek kalbi ve akciğerleri çıkarın ve sonra torasik aort ve dorsal mediastene erişmek için tabanından mikro makasla çıkartın. Herhangi bir interkostal arterlere zarar vermemeye dikkat ederken çevreleyen bağ dokusu ve yağ ince forceps ile ayırarak çevresindeki dokudan torasik aort seferber.
Bipolar kapasitör forceps ile torasik aort tüm dalları cauterize ve mikro makas kullanarak diyafram ve aort kemer arasındaki aort segmentini çıkarmak. Eksponize aort segmentini heparinize salin ile 30 gauge iğne ile yıkayın, kalan kan veya pıhtıları çıkarmak ve grefti alıcı hayvana aktarmak için damar duvarlarına zarar vermemeye özen gösteriyor. Donör aort segmentinin proksimal ucunu ters karotis arterin üstündeki proksimal manşetin üzerine ince preksiklerle çekin ve hemen önceden bağlanmış 7-0 ipek halkası ile düzeltin.
Aort greftinin distal serbest ucunu mikro makasla kesin, böylece greft uzunluğu iki manşet arasındaki mesafeye uy. Ters karotis arterin üstündeki distal manşetin üzerindeki distal ucunu ince pratisk lerle çekin ve hemen önceden bağlanmış 7-0 ipek halkası ile düzeltin. Retrograd perfüzyona izin vermek için önce distal kelepçeyi çıkarın.
Hemostaz elde ettikten sonra, anastomoz tamamlamak için proksimal kelepçe kaldırın. Son olarak, 6-0 sürekli dikiş ile yara kapatın. 28 gün sonra hayvanlar kurban edilir ve mitolojik boyama için greftler korunur.
Bu Van-Gieson'un aort kesitlerinin lekelerinde gösterildiği gibi, Balb/c donörlerinden siyah altı alıcıya kadar tamamen MHC uyumsuz allografted aortlar luminal daralma ile sonuçlanan önemli bir neointimal hiperplazi geliştirmiştir. Öte yandan, siyah altı donörden siyah altı alıcıya sinjenik aort naklinde sadece küçük neointimal hiperplazi gelişti. SM22 karşı immünofloresan boyama, vasküler düz kas hücreleri için bir belirteç, yeşil floresan bu resimde gösterildiği gibi, neointima esas vasküler düz kas hücrelerinden oluşur gösterir.
Murine aort transplantasyonu geç greft yetmezliğinin en sık nedeni olan kronik transplantasyon vaskülopatisinde bir model olarak hizmet vermektedir. Ortotopik abdominal modele göre modifiye manşet tekniğimiz daha az mikrocerrahi ve yüksek başarı oranına yol açarak devam ediyor. Ayrıca manşetin sürekli çapı nedeniyle diğer mikrocerrahi nakil modellerinde görülen vasküler anastomoz varyasyonları da ihmal edilebilir.
Ayrıca, alıcı hayvan aort segmenti ekilmeden önce önce hazırlanır gibi sıcak iskemik zaman deneysel gruplar boyunca sabit tutulur. Modifiye modelimiz diğer laboratuvarların murine aort naklini oluşturmasına yardımcı olmalıdır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, farelerde non-suture manşet tekniği kullanarak heterotopik aort transplantasyonu için bir protokol sunmaktadır. Bu servikal fare modeli, kronik allograft vaskülopati (CAV) çalışmak ve bunun oluşumunu önlemek için yeni terapötik ajanları değerlendirmek üzere tasarlanmıştır.
Çalışmanın Ana Bileşenleri
Bilim Alanı
- Transplantasyon Biyolojisi
- Vasküler Biyoloji
- Deneysel Cerrahi
Arka Plan
- Kronik allograft vaskülopati (CAV), transplantasyonda önemli bir komplikasyondur.
- CAV'yi anlamak, daha iyi terapötik stratejilere yol açabilir.
- Hayvan modelleri, transplantasyonla ilgili patolojileri incelemek için gereklidir.
- Non-suture manşet tekniği, aort transplantasyonuna yeni bir yaklaşım sunar.
Çalışmanın Amacı
- CAV'yi incelemek için güvenilir bir fare modeli sunmak.
- Yeni terapötik ajanların CAV'yi önlemede etkinliğini değerlendirmek.
- Transplantasyon araştırmalarında cerrahi teknikleri geliştirmek.
Kullanılan Yöntemler
- Alıcı farelerin midazolam, medetomidin ve fentanil kullanarak anestezi altına alınması.
- Cerrahi bölgenin tüyleri kesilerek ve oftalmik merhem uygulanarak hazırlanması.
- Hayvanın optimal cerrahi koşulları için bir ısıtma pedi üzerine yerleştirilmesi.
- Aort transplantasyonu için non-suture manşet tekniğinin kullanılması.
Ana Sonuçlar
- Non-suture manşet tekniği, aort transplantasyonunu başarıyla kolaylaştırır.
- Bu model, CAV gelişiminin değerlendirilmesine izin verir.
- Potansiyel terapötik ajanlar bu model kullanılarak değerlendirilebilir.
- Bu yaklaşımla CAV patofizyolojisi hakkında daha iyi bir anlayış elde edilebilir.
Sonuçlar
- Sunulan model, CAV'yi incelemek için değerli bir araçtır.
- Bu, transplant hastaları için terapötik stratejilerde ilerlemelere yol açabilir.
- Bu model kullanılarak yapılan daha fazla araştırma, transplant biyolojisi hakkındaki anlayışımızı geliştirebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Chronic allograft vasculopathy (CAV) remains a leading cause of long-term graft failure in solid organ transplantation, with limited therapeutic options due to incomplete understanding of its pathophysiology. This murine cervical aortic transplantation model using a modified non-suture cuff technique provides a reproducible, minimally microsurgical platform to study CAV mechanisms and evaluate potential interventions. By enabling consistent vascular anastomosis and controlled warm ischemic time, the model supports preclinical de-risking of therapeutic strategies targeting vascular remodeling in transplantation.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses in vascular pathology by modeling human-relevant neointimal hyperplasia and luminal narrowing in allografted aortas.
- Operational Value: Offers a standardized, suture-free anastomosis that reduces technical variability and supports high success rates across experimental groups.
- Predictive Value: Facilitates biological de-risking of targets involved in smooth muscle cell-mediated vascular remodeling, as demonstrated by SM22-positive neointima formation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides a quantifiable output—neointimal hyperplasia and luminal stenosis—enabling dose-response assessment of candidate compounds in a disease-relevant system.
- Operational Value: Ensures assay readiness through constant cuff diameter and standardized surgical timing, minimizing anastomosis-related confounding variables.
- Translational Value: Supports screening readiness by using fully MHC-mismatched allografts to mimic human alloimmune responses in vascular graft failure.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models chronic allograft vasculopathy as a progressive pathology, allowing longitudinal assessment of graft changes up to 28 days post-transplant.
- Operational Value: Enables histological and immunofluorescence analysis (e.g., Van-Gieson’s staining, SM22 detection) to validate target engagement and mechanism of action.
- Predictive Value: Supports risk-adjusted advancement decisions by distinguishing between syngeneic (minimal hyperplasia) and allogeneic (significant hyperplasia) graft responses.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery continuum from target validation through preclinical evaluation, particularly for therapies aimed at inhibiting vascular smooth muscle proliferation or modulating immune-mediated vascular injury in transplantation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on pathways driving neointima formation, enabling mechanistic de-risking before lead optimization.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative vascular outcomes suitable for compound library screening in a standardized surgical model.
- Analytics: Generates measurable endpoints—luminal area, neointimal thickness, smooth muscle marker expression—enabling comparative analysis across treatment groups.
- Translational Research: Mirrors human CAV pathophysiology, supporting continuity from discovery to preclinical validation of vascular-protective agents.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable surgical platform for multiple therapeutic modalities (small molecules, biologics, gene therapies) targeting vascular remodeling in transplant settings.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in target validation by modeling a clinically relevant cause of late graft loss with defined histological and functional readouts.
- Operational Value: Improves reproducibility and reduces inter-animal variability through standardized non-suture cuff technique and controlled operative conditions.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions by providing early evidence of efficacy in preventing pathological vascular remodeling, reducing late-stage failure risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-stratified prioritization of vascular-targeted candidates based on their ability to suppress neointimal hyperplasia in an immunocompetent allograft model.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques, including vessel isolation, ligation, and inversion using fine forceps and micro scissors.
- Depends on specialized instrumentation such as vascular dilatators, heparinized saline flush systems, and stereomicroscopes for precise anastomosis.
- Necessitates standardized postoperative care and timed sacrifice (e.g., 28 days) to ensure consistent assessment of chronic vasculopathy development.
- Involves adaptation considerations when extending to different mouse strains or graft sizes, though cuff dimensions help maintain anastomotic consistency.
- Limited to modeling arterial vasculopathy; venous thrombosis or cardiac-specific pathologies require complementary models.
