Heterotope harttransplantatie in Muizen

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

De muis heterotope harttransplantatie model is bewezen door vele onderzoekers een belangrijke methode voor het bestuderen van de mechanismen van de afwijzing en immuunrespons worden. Echter, de betrokken technieken zijn nog steeds uitdagend. Door het wijzigen van standaard technieken die we hebben succes gehad met meer dan 1000 transplantaties.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

De muis heterotope harttransplantatie is op grote schaal gebruikt sinds het werd geïntroduceerd door Drs. Corry en Russell in 1973. Het is bijzonder waardevol voor het bestuderen van afwijzing en immuunrespons nu dat nieuwe transgene en knockout muizen beschikbaar zijn, en een groot aantal van immunologische reagentia zijn ontwikkeld. Het hart transplantatie model is minder streng dan de huid transplantatie modellen, hoewel technisch meer uitdagende. We hebben een aangepaste techniek en hebben meer dan 1000 succesvolle gevallen van heterotope harttransplantatie in muizen. Bij het maken van anastomose van de aorta ascendens en abdominale aorta, zijn twee verblijven hechtingen geplaatst aan de proximale en distale apexen van de ontvanger abdominale aorta met het bestijgen van de donor en aorta, vervolgens met behulp van 11-0 hechtdraad voor anastomose aan beide zijden van de aorta met de voortzetting van hechtingen. Het verblijf hechtingen maken van de anastomose makkelijker en 11-0 is een ideale hechtdraad grootte om het bloeden en trombose te voorkomen.

Bij het maken van anastomose van de longslagader en vena cava inferior, zijn twee verblijven hechtingen gemaakt op de proximale en distale apex apex van inferieure de ontvanger s vena cava met pulmonale de donor s slagader. De linker muur van de vena cava inferior en de longslagader donor s wordt afgesloten met voortzetting van hechtingen aan de binnenkant van de vena cava inferior na, een knoop met de proximale apex verblijf hechtdraad de rechter muur van de vena cava inferior en de donor s longslagader zijn gesloten met hechtingen blijven buiten het onderste holle grot met 10-0 hechtingen. Deze methode is eenvoudiger uit te voeren omdat de anastomose wordt gemaakt net aan de ene kant van de vena cava inferior en 10-0 hechtingen is de juiste maat om het bloeden en trombose te voorkomen. In dit artikel geven we de details van de techniek om de video te vullen.

Protocol

Donor Voorbereiding en Heart Harvest:

  1. De muis is verdoofd met een intraperitoneale injectie van pentobarbital en geplaatst rug op het operatiegebied.
  2. Een lange middellijn incisie in de buik wordt gemaakt. Buikinhoud wordt ingetrokken met gaas naar links om de abdominale aorta en de vena cava inferior bloot te leggen.
  3. 1 ml heparine (10u/ml) wordt geïnjecteerd in de vena cava inferior voor heparinization.
  4. De thoracotomie is gemaakt: de ribben zijn verdeeld aan beide zijden van de wervelkolom en de voorste borstwand is opgevijzeld aan de kaak het hart.
  5. De vena cava inferior, de vena cava superior en azygous ader wordt afgebonden met 6-0 zijde en verdeeld superieur aan de ligaturen.
  6. De opstijgende aorta en longslagader zijn gescheiden en verdeeld voor zover distaal mogelijk te maken.
  7. De longaders worden geligeerd en verdeeld distaal van de banden.
  8. Het hart is geperfuseerd met 4 C o zoutoplossing.
  9. Het hart wordt opgeslagen in ijskoude zoutoplossing.

Ontvanger Voorbereiding en Transplantatie

  1. De muis is verdoofd met een intraperitoneale injectie van pentobarbital en geplaatst rug op het operatiegebied.
  2. Een lange middellijn incisie in de buik wordt gemaakt. Buikinhoud worden teruggetrokken buiten de buik met een gaasje om de abdominale aorta en de vena cava inferior bloot te leggen.
  3. De takken van de abdominale aorta en de vena cava inferior worden blootgesteld en geligeerd met 10-0 hechtingen.
  4. De proximale en distale ligaturen zijn geplaatst rond de aorta en de vena cava inferior respectievelijk.
  5. De venotomy wordt gemaakt in de vena cava inferior van de ontvanger met een 30 gauge naald. De opening wordt dan uitgebreid tot een lengte van gelijke behandeling van pulmonale van de donor aorta met micro-schaar.
  6. De aortotomy wordt gemaakt in de abdominale aorta van de ontvanger met een 30 gauge naald.
  7. De geopende abdominale aorta en de vena cava inferior worden geïrrigeerd met zoutoplossing.
  8. De donor hart is geplaatst op de linkerzijde van de buik van de ontvanger en is bedekt met gaas.
  9. Het verblijf hechtingen worden geplaatst op de proximale en distale apexen van de ontvanger abdominale aorta met oplopende van de donor aorta.
  10. De anastomose van de rechterkant van de buik van de ontvanger aorta en van de donor aorta ascendens worden aangevuld met verdere hechtingen.
  11. Twee verblijf hechtingen worden gedaan tijdens de top proximale en distale top van inferieure de ontvanger vena cava met pulmonale de donor slagader voor de anastomose van pulmonale de donor slagader en de ontvanger vena cava inferior.
  12. De linker muur van de vena cava inferior en de longslagader donor is gesloten met hechtingen verder in de binnenkant van de vena cava inferior.
  13. Na een knoop met de proximale apex verblijf hechtdraad, zijn de rechter muur van de vena cava inferior en de donor longslagader gesloten met hechtingen blijven buiten het onderste holle grot.
  14. De donor hart is overgedragen aan de rechterkant van de buik van de ontvanger. De rechter muur van de abdominale aorta van de ontvanger en de donor aorta ascendens anastomose worden gesloten met hechtingen blijven.
  15. Nadat anastomose wordt gemaakt, wordt de distale ligatuur verwijderd om het bloeden te controleren vanuit het anastomose.
  16. Als er weinig tot geen bloeden van de anastomose, is de proximale ligatuur verwijderd. Van de donor hart vult met bloed onmiddellijk, de kleur van het hart wordt rood en het begint weer te verslaan.
  17. De darmen worden teruggegeven aan de buik, die is afgesloten met 6-0 doorlopende hechtingen.
  18. De ontvanger muis wordt geplaatst op een warme omgeving. Na een uur de ontvanger zich herstelt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Resultaten

We hebben met succes uitgevoerd meer dan 1000 gevallen van heterotope harttransplantatie bij muizen en behaalde meer dan 90% kans op succes in de verschillende stammen van muizen, waaronder wild-type, transgene en knockout muizen.

Discussie

Sinds Drs. Corry en Russell geïntroduceerd heterotope harttransplantatie bij muizen in 1973, is dit model bewezen als een bijzonder waardevol voor het bestuderen van afstoting reactie en de ontwikkeling van nieuwe immunosuppressieve strategieën. Dit model kan nu breder gebruikt worden omdat de opkomst van tal van transgene en knockout muizen heeft nieuwe manieren om de mechanismen van afwijzing / tolerantie te bestuderen. De gevasculariseerd harttransplantatie model kan meer relevant voor de klinische een orgaantransplantatie. Hoewel de huid transplantatie of subcutane transplantatie van neonatale harten zijn technisch eenvoudiger, de neovascularisatie die nodig is voor het kweken van overleven in deze transplantaties bijzonder gevoelig zijn voor allogene reacties. Zo, de huid en onderhuid horen transplantaties kan handig zijn voor een strenge test van tolerantie, maar niet voor de ontwikkeling of optimalisatie van immunosuppressieve of tolerantie te induceren protocollen.

We pasten de vasculaire harttransplantatie techniek op verschillende manieren om de efficiëntie en slagingspercentages te verbeteren:

  1. Van de donor hart moet worden geïrrigeerd met een zoutoplossing van de aorta ascendens totdat het hart geworden lichte kleur na de oogst.
  2. De takken van de abdominale aorta en inferior vena cava van de ontvanger moet worden afgebonden met 10-0 hechtingen, het voorkomen van bloeden tijdens de operatie en trombose na de operatie.
  3. Het lumen van de abdominale aorta en de vena cava inferior van de ontvanger moet worden geïrrigeerd met een zoutoplossing tot er geen bloed wordt gelaten. Dit kan voorkomen dat trombose na de operatie.
  4. Luchtbellen in de schepen moeten worden vermeden bij het maken van anastomosen.
  5. De slagader anastomosen moet gebruiken 11-0 hechtingen, om te helpen bloeden te voorkomen dat de anastomosen.
  6. De incisie van de abdominale aorta en inferior vena cava van de ontvanger moet gelijk zijn aan de opening van de longslagader en de aorta ascendens van het hart van de donor.
  7. Het is belangrijk om een ​​duidelijke en uitgebreide operationele veld, daarom te gebruiken in plaats 6-0 hechting van de klemmen om tijdelijk af te sluiten van de aorta en de vena cava inferior.

Conclusie

Hoewel de techniek van heterotope harttransplantatie bij muizen is technisch een uitdaging, het is een belangrijke techniek voor het bestuderen van alloresponses. De praktijk en technische wijzigingen hebben geresulteerd in een succesvolle van meer dan 90% in ons laboratorium. Wij zijn van mening dat de video en de bijbehorende manuscript zal helpen om de leercurve te verminderen voor de laboratoria die wensen om deze techniek te gebruiken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Usage Statistics