Successful Orthotopic Liver Transplantation in Mice Utilizing Microcomputed Tomography Angiography

Qiang Zeng; Doug A. Gouchoe; Mahboubeh Nabavinia; Yong Gyu Lee; Xi Wang; Terri A. Shaffer; Mitchel R. Stacy; Blake R. Peterson; Bryan A. Whitson; Christopher Breuer; Sylvester M. Black

doi:10.3791/65537

Mikrobilgisayarlı Tomografi Anjiyografi Kullanan Farelerde Başarılı Ortotopik Karaciğer Nakli

JoVE Journal
Medicine

This content is Free Access.

JoVE Journal Medicine

Successful Orthotopic Liver Transplantation in Mice Utilizing Microcomputed Tomography Angiography

Mikrobilgisayarlı Tomografi Anjiyografi Kullanan Farelerde Başarılı Ortotopik Karaciğer Nakli

Full Text

3,791 Views

09:23 min

September 22, 2023

DOI: 10.3791/65537-v

Qiang Zeng¹, Doug A. Gouchoe^2,3, Mahboubeh Nabavinia⁴, Yong Gyu Lee², Xi Wang², Terri A. Shaffer⁵, Mitchel R. Stacy^4,5,6, Blake R. Peterson^7,8, Bryan A. Whitson^2,9, Christopher Breuer^1,4, Sylvester M. Black^1,10

¹Department of Surgery,Nationwide Children’s Hospital, ²COPPER Laboratory,The Ohio State University, ³88th Surgical Operation Operations Squadron,WPAFB, ⁴Center for Regenerative Medicine,The Research Institute at Nationwide Children’s Hospital, ⁵Division of Vascular Diseases and Surgery,The Ohio State University College of Medicine, ⁶Interdisciplinary Biophysics Graduate Program,The Ohio State University, ⁷Division of Medicinal Chemistry and Pharmacognosy,The Ohio State University College of Pharmacy, ⁸The Ohio State University Comprehensive Cancer Center, ⁹Division of Cardiac Surgery, Department of Surgery,The Ohio State Wexner Medical Center, ¹⁰Division of Transplantation, Department of Surgery,The Ohio State Wexner Medical Center

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This protocol outlines a model for successful orthotopic liver transplantation (OLT) in mice, focusing on the use of microcomputed tomography (microCT) scans to analyze allograft patency post-transplantation.

Key Study Components

Area of Science

Transplantation Biology
Small Animal Models
Microcomputed Tomography Imaging

Background

Transplantation is a critical therapy for end-stage organ disease.
Mouse models are essential for studying the mechanisms of allograft injury.
MicroCT offers high-resolution imaging for assessing vascular anastomosis.
Technical challenges exist in performing liver transplantation in mice.

Purpose of Study

To develop a reliable model for OLT in mice.
To utilize microCT for evaluating allograft patency.
To address challenges in imaging and surgical techniques.

Methods Used

Orthotopic liver transplantation in mice.
MicroCT imaging for vascular assessment.
Cardiac gating and iso fluorine adjustments for clearer imaging.
Detailed surgical protocol for liver procurement and transplantation.

Main Results

Successful implementation of OLT in a mouse model.
MicroCT provided clear images of vascular structures.
Refined techniques improved imaging quality and allograft assessment.
Identified key steps in surgical procedures to enhance success rates.

Conclusions

The model established is effective for studying liver transplantation.
MicroCT is a valuable tool for monitoring allograft patency.
Continued refinement of techniques will enhance future studies.

Frequently Asked Questions

What is orthotopic liver transplantation?

Orthotopic liver transplantation involves transplanting a donor liver into the same anatomical location as the original liver.

Why use mice for transplantation studies?

Mice allow for genetic manipulation and provide a controlled environment to study transplantation mechanisms.

What are the advantages of microCT in this study?

MicroCT offers high-resolution imaging, allowing for detailed assessment of vascular structures and allograft patency.

What challenges are faced in mouse liver transplantation?

Challenges include small vascular anastomosis size and the risk of thrombosis leading to allograft failure.

How can imaging quality be improved during the procedure?

Using cardiac gating and adjusting anesthetic concentrations can enhance imaging clarity.

What is the significance of this research?

This research provides insights into liver transplantation mechanisms and improves techniques for future studies.

Bu protokolde, farelerde başarılı bir ortotopik karaciğer transplantasyonu (OLT) modelinin uygulanmasını tartışıyoruz. Ek olarak, bir farede başarılı OLT'den sonra allogreft açıklığını daha fazla analiz etmek için adjuvanlar, özellikle mikrobilgisayarlı tomografi (mikroBT) taramaları kullanılarak tartışılmaktadır.

Transplantasyon genellikle son dönem organ hastalığı için tek etkili tedavidir. Karaciğer içi transplantasyonun doğasında bulunan karmaşık mekanizmaları anlamak için, allogreft hasarının fizyolojisini ve patofizyolojisini özetlemek için sağlam küçük hayvan nakli modelleri geliştirilmiştir. Transplantasyonda gözlenen doku hasarında yer alan mekanik yolakların derinlemesine sorgulanması ve donör havuzunun genişletilmesi için yenilikçi stratejilerin geliştirilmesi gerekecektir.

Transplantasyonu incelemek için farelerin kullanılması, allogreft hasarının patofizyolojisi üzerindeki spesifik moleküler yolakların rolünü incelemek için gen düzenlenmiş ve transgenik fare hatlarının kullanılmasına izin verdiği için hayati önem taşır. Fare karaciğer transplantasyonunda, vasküler anastomozun küçük çapı ve ardından allogreft yetmezliğine yol açan tromboz riski dahil olmak üzere bir dizi teknik zorluk vardır. Ultrason anjiyografi gibi birçok teknoloji kullanılmakla birlikte, mikrobilgisayarlı tomografinin tüm batındaki vasküler anastomozun yüksek çözünürlüklü görüntülerine ulaşabilmesi gibi avantajları vardır.

Bu çalışmalar, zaman içinde karaciğerin vasküler açıklığını ve bolluğunu değerlendirmek için uzunlamasına yapılabilir. Kemirgenlerde doğru ve net mikro BT anjiyografi çalışmaları yapmanın birçok zorluğu vardır. Kardiyak geçit kullanımının ve solunum hızını azaltmak için izofluran konsantrasyonlarının ayarlanmasının en net görüntüleri ürettiğini bulduk.

Ayrıca, belirli aşamalar için kemirgenlere özgü kontrast zamanlamasının kullanılmasının da görselleştirmeyi iyileştirdiğini bulduk.