마우스의 Heterotopic 심장 이식

Biology

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Summary

마우스 heterotopic 심장 이식 모델은 거부하고 면역 반응의 메커니즘을 연구를위한 중요한 방법으로 많은 수사관에 의해 입증되었습니다. 그러나, 관련 기술은 여전히​​ 도전하고 있습니다. 표준 기술을 수정하여 우리는 1000 개 이상의 이식 성공을 있었다.

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Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. (6), e238, doi:10.3791/238 (2007).

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Abstract

그것이 DRS에 의해 도입된 이후 마우스 heterotopic 심장 이식이 널리 사용되었습니다. 1973 년 코리와 러셀. 이제 새로운 유전자 변형과 유전자 녹아웃 마우스가 사용 가능한지 거부하고 면역 반응을 공부에 특히 유용하며, immunologic의 시약의 다수가 개발되었습니다. 심장 이식 모델은 있지만, 기술적으로 많은 도전, 피부 이식 모델보다 엄격한 있습니다. 우리는 수정 기술을 개발하고 생쥐에서 심장 이식 heterotopic 1000 성공적으로 가지 경우를 통해 완료했습니다. 상승 대동맥과 복부 대동맥의 교합 (anastomosis)을 만들 때 두 숙박 봉합 그런 다음 계속 봉합과 대동맥의 두 측면에 문합에 대한 11-0 봉합사를 사용하여 기증자의 상승 대동맥과받는 복부 대동맥의 근위 및 말초 apexes에 게재됩니다. 숙박 봉합은 문합 쉽게 만들어 11-0는 출혈과 혈전증을 방지하기위한 이상적인 봉합의 크기입니다.

폐동맥과 하부 대정 맥의 교합 (anastomosis)을 만들 때 두 숙박 봉합은 기증자의 폐동맥과 함께 근위 아펙스과받는 사람의 하부 대정 맥의 말초 꼭대기에서 이루어집니다. , 근위 아펙스 체류 한 매듭이 하부 대정 맥의 오른쪽 벽과 기증자의 폐동맥을 봉합 후 하부 대정 맥과 기증자의 폐동맥의 왼쪽 벽면은 하부 대정 맥의 내부에서 계속 봉합과 함께 폐쇄 10-0 봉합과 하부 베나 동굴 밖으로 지속적으로 봉합과 함께 폐쇄됩니다. 문합 단지 하부 대정 맥과 10-0 봉합의 한쪽에 만들어되기 때문에이 방법을 수행하기 쉬운 것은 출혈과 혈전증을 피하기 위해 오른쪽 크기입니다. 이 문서에서는, 우리는 비디오를 보완하기 위해 기술의 세부 사항을 제공합니다.

Protocol

기증자 준비 및 심장 하베스트 :

  1. 마우스 수술 분야에 pentobarbital과 배치 부정사의 intraperitoneal 주사와 함께 anesthetized 있습니다.
  2. 긴 정중선 복부 절개가 이루어집니다. 복부 내용은 복부 대동맥과 하부 대정 맥을 노출하기 위해 왼쪽에 거즈로 철회 있습니다.
  3. 헤파린 (10u/ml) 1 ML은 heparinization에 대한 열등 베나의 정맥에 주입합니다.
  4. thoracotomy이 이루어집니다 : 갈비뼈는 척추의 양쪽에 나누어 및 흉부 앞쪽에 벽은 심장을 노출 levered 최대집니다.
  5. 하부 대정 맥, 우수한 베나 카바와 azygous 정맥은 6-0 실크 출혈도 잡았과 ligatures 우수 나누어집니다.
  6. 오름차순 대동맥과 폐동맥이 멀리 distally 최대한 분리하고 나누어집니다.
  7. 폐 정맥은 출혈도 잡았과 유대 관계에 말초 나누어집니다.
  8. 마음 4 C O 생리 식염수로 perfused입니다.
  9. 마음은 얼음 차가운 살린 솔루션에 저장됩니다.

수신자 준비 및 이식

  1. 마우스 수술 분야에 pentobarbital과 배치 부정사의 intraperitoneal 주사와 함께 anesthetized 있습니다.
  2. 긴 정중선 복부 절개가 이루어집니다. 복부 내용은 복부 대동맥과 하부 대정 맥을 노출 거즈와 복부 외부 철회 있습니다.
  3. 복부 대동맥 및 하부 대정 맥의 지점은 노출과 10-0 봉합과 출혈도 잡았 있습니다.
  4. 근위 및 말초 ligatures는 각각 대동맥 및 하부 베나의 정맥 주위에 배치됩니다.
  5. venotomy는 30 게이지 바늘로받는 사람의 하부 대정 맥에서 이루어집니다. 오프닝은 다음 마이크로 가위로 기증자의 폐동맥 대동맥와 같은 길이로 연장됩니다.
  6. aortotomy는 30 게이지 바늘로받는 사람의 복부 대동맥에서 이루어집니다.
  7. 오픈 복부 대동맥 및 하부 대정 맥은 생리 식염수로 irrigated 있습니다.
  8. 기증자의 심장은받는 사람의 복부의 왼쪽에 위치하고 거즈로 덮혀 있습니다.
  9. 숙박 봉합은 기증자의 상승 대동맥과 복부 대동맥 수신자의 근위 및 말초 apexes에 게재됩니다.
  10. 받는 사람의 복부 대동맥과 기증자의 오름차순 대동맥의 오른쪽의 문합은 계속 봉합과 함께 완료됩니다.
  11. 두 사람은 남아의 봉합은 기증자의 폐동맥과받는 사람의 하부 대정 맥의 문합을위한 기증자의 폐동맥과 근위 아펙스과받는 사람의 하부 대정 맥의 말초 꼭대기에서 먼저입니다.
  12. 하부 대정 맥과 기증자의 폐동맥의 왼쪽 벽면은 하부 대정 맥 내부의 지속적인 봉합과 함께 닫힙니다.
  13. 근위 아펙스 숙박 봉합 하나의 매듭 후, 하부 대정 맥과 기증자의 폐동맥의 오른쪽 벽은 하부 베나 동굴 밖으로 지속적으로 봉합과 함께 폐쇄됩니다.
  14. 기증자의 심장은받는 사람의 복부의 오른쪽으로 켜집니다. 받는 사람의 복부 대동맥과 기증자의 상승 대동맥의 문합의 오른쪽 벽은 계속 봉합과 함께 폐쇄됩니다.
  15. 문합가 만든 후, 말초 묶인는 문합에서 출혈을 확인 제거됩니다.
  16. 문합로부터 출혈이 거의가있는 경우, 근위 묶인가 제거됩니다. 기증자의 마음은 즉시 피로 채우고, 마음의 색깔은 빨간색되고 그것은 다시 때려 시작합니다.
  17. 창자는 6-0로 연속 봉합 폐쇄 복부에 반환됩니다.
  18. 받는 마우스가 따뜻한 지역에 위치합니다. 일시간 후받는 복구합니다.

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Discussion

검색 결과

우리는 성공적으로 생쥐에서 심장 이식 heterotopic 이상의 1000 명의 환자를 수행하고 야생 유형, 유전자 변형과 유전자 녹아웃 마우스를 포함한 마우스의 다양한 변종, 90 %의 성공률을 통해 달성했습니다.

토론

DRS 이후. 코리와 러셀은 1973 년 생쥐에서 heterotopic 심장 이식을 도입,이 모델은 면역 거부 반응을 공부하고 새로운 immunosuppressive 전략을 개발하기 위해 특히 유용한 것으로 입증되었습니다. 수많은 유전자 변형과 유전자 녹아웃 마우스의 출현은 거부 / 허용의 메커니즘을 연구하는 새로운 방법을 제공했기 때문에이 모델은 이제 더 광범위하게 사용할 수 있습니다. vascularized의 심장 이식 모델은 임상 고체 장기 이식에 관련성이 높은 수 있습니다. 신생아 마음 피부 이식 또는 피하 이식이 기술적으로 단순하고 있지만, 이러한 이식에서 이식편 생존에 필요한 neovascularization이 allogenic 반응에 특히 민감합니다. 따라서, 피부 및 피하는 이식이 허용 오차의 엄격한 테스트를 위해,하지만 immunosuppressive이나 관용 유도하는 프로토콜의 개발 또는 최적화를 위해 유용할 수 있습니다 들었어요.

우리는 효율성과 성공 속도를 개선하기 위해 여러 가지 방법으로 혈관 심장 이식 기법을 수정 :

  1. 마음 수확 후 밝은 색이 될 때까지 기증자의 심장이 상승 대동맥에서 생리 식염수와 irrigated해야합니다.
  2. 복부 대동맥과받는 사람의 하부 대정 맥의 지점은 수술 후 작업 및 혈전증 동안 출혈을 방지, 10-0 봉합과 출혈도 잡았해야합니다.
  3. 피가이 없으므로 때까지 복부 대동맥의 루멘과받는 사람의 하부 대정 맥은 생리 식염수로 irrigated해야합니다. 이것은 수술 후 혈전증을 예방할 수 있습니다.
  4. anastomoses을 내릴 때 혈관 내부의 공기 방울은 피해야한다.
  5. 동맥 anastomoses은 anastomoses에서 출혈을 방지하기 위해, 11-0 봉합을 사용해야합니다.
  6. 복부 대동맥과받는 사람의 하부 베나의 정맥의 절개는 폐동맥과 기증자의 심장 오름차순 대동맥의 개통과 동일해야합니다.
  7. 명확하고 광대한 작동 필드를 가지고하는 것이 중요합니다, 따라서 일시적으로 대동맥과 하부의 베나 카바를 막다하는 클램프 대신 6-0 봉합사를 사용합니다.

결론

생쥐의 심장 이식 heterotopic의 기술이 기술적으로 도전이지만, 그것은 alloresponses 공부를위한 중요한 기술이다. 연습 및 기술 개조 우리 연구실에 90 % 이상의 성공 비율에 결과있다. 우리는 비디오와 함께 원고가이 기술을 사용하고자하는 연구소에 대한 학습 곡선을 완화하는 데 도움이 될 것입니다.

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References

  1. Corry, R. obert J., Winn, H. enry J., Russell, P. aul S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).

Comments

23 Comments

  1. Hello Mr.Kang, My name is Vered Gigi and i am a graduste student in Israel for transplanted immunology. I am volunteering in a program (The NIR School of the Heart)  that expose young teenage student to the world of science, focusing on the cardiology field. As such i would love to show them this movie which is very nicely done. However, u was unable to download the movie. Is there a way that i can get the movie? Is it possible for you to e-mial me a copy for teaching porposes only? Thank you very much for your attention, Vered Gigi  my e-mail: vered.gigi@gmail.com

    Reply
    Posted by: Anonymous
    December 22, 2008 - 4:12 AM
  2. Hi, The video was produced by JOVE. We don’t have any copies. Sorry about that. Thank you very much for your interests.   Fengchun Liu

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 18, 2009 - 12:45 AM
  3. Dear Mr Kang, your video and technique is very interesting. I'm really interesting in getting also a copy of this video because I would like to perform this surgery. Please, could you please send me a copy of this video by email? if it is not possible, you can maybe send me it by normal mail. My email address is svielc07@gmail.com. Thanks a lot.   Maria

    Reply
    Posted by: Anonymous
    January 22, 2009 - 8:22 AM
  4. Hi there. Thank you for posting this video. Do you ever see paralysis of the hind end after this surgery? How about swelling of the hind feet? What is the maximum time for the vessels to be clamped or tied off?   Thank you for your time. Sheri

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 4, 2009 - 4:14 PM
  5. The maximum time for the vessels to be clamped is 40 minutes, the paralysis or swelling of the hind end may appear if the vessels are clamped over 40 minutes. Fengchun Liu

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 19, 2009 - 2:59 PM
  6. What a wonderful job well done!!! Highly admired your technique Dr. Liu!!!

    Reply
    Posted by: Anonymous
    February 18, 2009 - 9:34 PM
  7. Thank you very much! This vedio is useful for me. I'm Li Zhoubin from Ruijin hospital, shanghai, China. jove.com is wonderful!!

    Reply
    Posted by: Anonymous
    March 7, 2009 - 5:21 AM
  8. &#²1016;²769;&#²407²;: &#²4744;&#²²909;A²81;&#²5105;&#²9616;&#²²31²;&#²7491;&#²²31²;&#²0570;腹腔²²7;&#²6893;的&#²7169;&#²²411;A²9²;&#²59²8;&#²65²4;不&#²6159;&#²4456;&#²²909;A²9²;&#²1487;不&#²1487;&#²0197;&#²5²²6;&#²4744;的video&#²1457;²473;&#²5105;一&#²0²²1;&#²1834;A²9²;非&#²41²0;&#²4863;谢A²81; 谢艾&#²²958;  

    Reply
    Posted by: Anonymous
    April 5, 2009 - 8:27 AM
  9. Great job! Could you tell me the applicable mouse body weight in this transplant surgery? In the video, the mouse looked like 50 g big.
    Thank you.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 30, 2009 - 12:16 PM
  10. Mice weights are ²5-30g. Thanks.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 30, 2009 - 1:22 PM
  11. Dear Dr. Kang,
    I enjoyed the procedure and watched it several times. My qyestion is regarding the instrument you were using as the needle holder. Can I know what that is, the brand and specifications?

    thanks,
    A. E. Nia

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 17, 2009 - 5:21 PM
  12. Thanks for the great procedure...My question for you is, what is the type of needle holder you are using? can I get the brand and specifications please...

    thanks
    A.E. Nia

    Reply
    Posted by: Abbas E.
    August 18, 2009 - 2:05 PM
  13. assi needle holder B-13-8. Thanks.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    August 18, 2009 - 7:41 PM
  14. Hello,
    Do you heparinize the recepient?
    In my experiments, teh transplanted heart dŒs not start beating...I am suspecting clot formation at the anastomosis site. I heparinize the donor with 0.1 hep plus 0.9 saline... Any thoughts?

    thanks
    Abb

    Reply
    Posted by: Reza N.
    September 18, 2009 - 7:22 PM
  15. We do not heparinize the recepient.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 20, 2010 - 12:31 PM
  16. Dr. Liu; Great job! I have two more question for you. Firstly, in the step 8 of your Donor Preparation and Heart Harvest, where do you perfuse heart using 4 Co saline solution? Secondly, is the 10-0 suture the nylon suture?
    Thanks a lot!
    Guangming
    gcheng@kumc.edu


    G

    Reply
    Posted by: Guangming C.
    May 19, 2010 - 1:08 AM
  17. Saline solution is injected into the aorta. The 10-0 sutures is nylon suture.

    Reply
    Posted by: Anonymous
    May 20, 2010 - 12:29 PM
  18. Congratulations to this nice video. However I have a question.
    Can you explain why the heart is still beating quite normal at the end of the explant, if you performed a perfusion over the aorta.
    One would think that after a perfusion with cold saline a heart should stop beating.
    Cheers Werner

    Reply
    Posted by: Anonymous
    July 24, 2011 - 4:04 PM
  19. &#²1016;²769;&#²407²;:

    &#²4744;&#²²909;A²81;&#²4744;精&#²8²51;的&#²5²16;ഌ²;&#²0196;&#²0154;&#²5²40;&#²6381;A²9²;不知&#²6159;&#²154²;Ŋ²1;&#²4471;&#²1040;该#²70;频的邮&#²0²14;&#²6469;Ű²7;一&#²7493;&#²3398;&#²0064;?
    谢谢
    &#²647²;

    Reply
    Posted by: arthur y.
    December 22, 2012 - 12:27 AM
  20. Dr. Liu,

    Very decent surgical technique, great job! Just curious how long it will normally take to complete the whole surgical procedure for professional level guys like you? I haven't tried it, but I was informed that it is very time consuming.

    Jian Wu (B.M., M.S.)
    Ph.D Candidate in Biomedical Science (Cardiovascular & Metabolic Diseases Track)
    University of Toledo, College of Medicine and Life Sciences

    Reply
    Posted by: JIAN W.
    May 16, 2013 - 12:00 AM
  21. Impressive idea . but i found couple of things here:
    1- A narration would be very useful!
    2- Apparently sterility is not a goal of this surgery as i saw multiple violations
    3- Harvesting the donor heart takes long , Isn't it better to intubate the donor and have it ventilated during harvest?

    Reply
    Posted by: hadi j.
    March 20, 2014 - 5:47 PM
  22. thanks for your video, could you please tell what micro potts scissors you use for aortotomy and venotomy? as i need to get suitable scissors for my experiments. thanks

    Reply
    Posted by: Anne S.
    June 6, 2015 - 11:36 AM
  23. Dr. Liu,
    Your superb skill is very impressive! Amazing! Thank you for your video!
    But why should we post comment using in English? Would you please email me, we can communicate in Chinese, that would be wonderful! zzh24085@creighton.edu

    Reply
    Posted by: zefu z.
    June 10, 2016 - 4:32 PM

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