Heterotope Herztransplantation in Mäuse

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

Die Maus heterotope Herztransplantation Modell wurde von vielen Forschern nachgewiesen worden, eine wichtige Methode zur Untersuchung von Mechanismen der Abstoßung und Immunantwort werden. Allerdings sind die eingesetzten Techniken erforderlich noch eine Herausforderung. Durch die Modifikation Standard-Techniken haben wir Erfolg mit mehr als 1000 Transplantationen.

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

Die Maus heterotope Herztransplantation wurde in großem Umfang, da es von den Doktoren eingeführt wurde. Corry und Russell 1973. Es ist besonders wertvoll für das Studium Ablehnung und Immunantwort jetzt, dass neuere transgenen und Knockout-Mäuse zur Verfügung stehen, und eine große Anzahl von immunologischen Reagenzien entwickelt worden. Die Herztransplantation Modell ist weniger streng als die Hauttransplantat Modelle, obwohl technisch immer anspruchsvoller. Wir haben eine modifizierte Technik entwickelt und mehr als 1000 erfolgreichen Fällen der heterotopen Herztransplantation in Mäusen abgeschlossen. Bei der Anastomose der Aorta ascendens und abdominalen Aorta, sind zwei Haltefäden am proximalen und distalen Spitzen des Empfängers Bauchaorta mit dem Spender s aufsteigenden Aorta gelegt, dann mit 11-0 Naht für die Anastomose auf beiden Seiten der Aorta mit anhaltenden Nähten. Die Haltefäden machen die Anastomose einfacher und 11-0 ist ein idealer Naht Größe zu Blutungen und Thrombosen zu vermeiden.

Bei der Anastomose Lungenarterie und untere Hohlvene, sind zwei Haltefäden am proximalen und distalen Spitze Spitze des Empfängers s untere Hohlvene mit dem Spender s Lungenarterie gemacht. Die linke Wand der Vena cava inferior und Spender s Lungenarterie ist mit anhaltenden Nähte in der Innenseite der unteren Hohlvene geschlossen, nachdem, Naht einen Knoten mit dem proximalen Spitze bleiben der rechten Wand der Vena cava inferior und der Spender s Lungenarterie sind mit anhaltenden Nähte außerhalb der Vena Höhle mit 10-0 Nähten verschlossen. Diese Methode ist einfacher durchzuführen, da Anastomose nur auf der einen Seite der unteren Hohlvene und 10-0 Fäden gemacht wird, ist die richtige Größe zu Blutungen und Thrombosen zu vermeiden. In diesem Artikel geben wir Details der Technik, um das Video zu ergänzen.

Protocol

Donor Vorbereitung und Herz Harvest:

  1. Die Maus ist betäubt mit einer intraperitonealen Injektion von Pentobarbital und legte sich rücklings auf den operativen Bereich.
  2. Eine lange Mittellinie Bauchschnitt gemacht wird. Bauch-Inhalte sind mit Gaze nach links zurückgezogen, um die Bauchaorta und die untere Hohlvene aussetzen.
  3. 1 ml Heparin (10u/ml) wird in die untere Hohlvene für Heparinisierung injiziert.
  4. Die Thorakotomie gemacht wird: die Rippen auf beiden Seiten der Wirbelsäule gespalten und der vorderen Brustwand ist gehebelt bis das Herz aussetzen.
  5. Die untere Hohlvene, die Vena cava superior und azygous Vene sind mit 6-0 Seide unterbunden und durchtrennt überlegen die Ligaturen.
  6. Die aufsteigende Aorta und Lungenarterie sind getrennt und so weit distal wie möglich aufgeteilt.
  7. Die Pulmonalvenen sind ligiert und durchtrennt distal der Bande.
  8. Das Herz ist mit 4 C o Kochsalzlösung perfundiert.
  9. Das Herz ist in eiskalten Salzlösung gespeichert.

Empfänger Vorbereitung und Transplantation

  1. Die Maus ist betäubt mit einer intraperitonealen Injektion von Pentobarbital und legte sich rücklings auf den operativen Bereich.
  2. Eine lange Mittellinie Bauchschnitt gemacht wird. Bauch-Inhalte liegen außerhalb des Bauches mit Gaze, die Bauchaorta und die untere Hohlvene freizulegen.
  3. Die Äste der abdominalen Aorta und der Vena cava inferior ausgesetzt sind und ligiert mit 10-0 Nähten.
  4. Die proximalen und distalen Ligaturen sind rund um die Aorta und untere Hohlvene plaziert.
  5. Die Venotomie ist in die untere Hohlvene des Empfängers mit einem 30-Gauge-Nadel gemacht. Die Eröffnung ist dann zu einer Länge von gleich des Spenders pulmonalen Aorta mit Mikro-Schere erweitert.
  6. Die Aortotomie ist in der abdominalen Aorta des Empfängers mit einem 30-Gauge-Nadel gemacht.
  7. Das eröffnet Bauchaorta und die untere Hohlvene mit Kochsalzlösung gespült.
  8. Der Spender ist das Herz auf der linken Seite des Empfängers Bauch gelegt und mit Gaze abgedeckt.
  9. Der Aufenthalt Nähte an den proximalen und distalen Spitzen des Empfängers Bauchaorta mit der Spenderin aufsteigenden Aorta platziert.
  10. Die Anastomose der rechten Seite des Empfängers Bauchaorta und des Spenders aufsteigenden Aorta sind mit anhaltenden Nähten abgeschlossen.
  11. Zwei Haltefäden werden zuerst an den proximalen und distalen Spitze Spitze des Empfängers untere Hohlvene mit der Spenderin Lungenarterie für die Anastomose des Spenders Lungenarterie und des Empfängers untere Hohlvene gemacht.
  12. Die linke Wand der Vena cava inferior und Spender Lungenarterie ist mit anhaltenden Nähte in der Innenseite der unteren Hohlvene geschlossen.
  13. Nach einem Knoten mit dem proximalen Spitze Standnaht, sind die rechte Wand der Vena cava inferior und des Spenders Lungenarterie mit anhaltenden Nähte außerhalb der Vena Höhle geschlossen.
  14. Der Spender ist das Herz auf die rechte Seite des Empfängers Bauch gedreht. Die rechte Wand des Empfängers Bauchaorta und des Spenders aufsteigenden Aorta Anastomose mit weiterhin Nähten verschlossen.
  15. Nach Anastomose vorgenommen wird, wird die distale Ligatur entfernt, um die Blutung aus der Anastomose zu überprüfen.
  16. Wenn es wenig bis gar keine Blutungen aus der Anastomose wird die proximale Ligatur entfernt. Der Spender das Herz mit Blut füllt sofort, die Farbe des Herzens wird rot, und es beginnt wieder zu schlagen.
  17. Der Darm ist auf den Bauch, die mit 6-0 kontinuierlichen Nähten verschlossen wird zurückgegeben.
  18. Der Empfänger der Maus auf einen warmen Raum gebracht. Nach einer Stunde den Empfänger erholt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ergebnisse

Wir haben erfolgreich mehr als 1000 Fälle von heterotopen Herztransplantation in Mäusen durchgeführt und erreicht über 90% Erfolgsquote in verschiedene Stämme von Mäusen, einschließlich Wildtyp transgenen und Knockout-Mäusen.

Diskussion

Da Drs. Corry und Russell eingeführt heterotope Herztransplantation an Mäusen in 1973, hat dieses Modell erweist sich als besonders wertvoll für das Studium Immunabwehr Reaktion und die Entwicklung neuartiger Immunsuppressiva Strategien. Dieses Modell kann im weiteren Sinne nun verwendet werden, weil die Entstehung zahlreicher transgenen und Knockout-Mäusen neue Wege, um die Mechanismen der Ablehnung / Toleranz-Studie zur Verfügung gestellt hat. Die vaskularisierte Herztransplantation Modell kann mehr relevant für die klinische Organtransplantation. Obwohl Hauttransplantationen oder subkutane Transplantate von neonatalen Herzen technisch einfacher werden, sind die Gefäßneubildung, die für Transplantate in dieser Transplantationen erforderlich ist besonders empfindlich gegenüber allogenen Antworten. So hören Haut und des subkutanen Transplantation kann für eine strenge Prüfung der Toleranz, nicht aber für die Entwicklung oder Optimierung von Immunsuppressiva oder Toleranz zu induzieren Protokolle nützlich.

Wir veränderten die vaskuläre Herztransplantation Technik in mehrfacher Hinsicht auf Effizienz und Verbesserung der Erfolgsquote bei:

  1. Der Spender das Herz sollte mit Kochsalzlösung aus der aufsteigenden Aorta bewässert werden, bis das Herz Lichtfarbe nach der Ernte zu werden.
  2. Die Äste der abdominalen Aorta und untere Hohlvene des Empfängers sollte mit 10-0 Fäden ligiert werden, verhindert Blutungen während der Operation und Thrombose nach der Operation.
  3. Das Lumen der Aorta und der Vena cava inferior des Empfängers sollte mit Kochsalzlösung gespült werden, bis kein Blut mehr übrig ist. Dies kann eine Thrombose nach der Operation zu verhindern.
  4. Luftblasen im Inneren der Gefäße sollten vermieden werden, wenn was Anastomosen werden.
  5. Die Arterie anastomosiert sollten 11-0 Fäden, um zu verhindern, Blutungen aus dem Anastomosen.
  6. Der Schnitt der abdominalen Aorta und untere Hohlvene des Empfängers sollte gleich zur Eröffnung der Lungenarterie und Aorta ascendens des Spenders Herz.
  7. Es ist wichtig, eine klare und weite Betätigungsfeld haben, verwenden daher 6-0 Naht anstelle der Klemmen vorübergehend verschließen die Aorta und Vena cava inferior.

Abschluss

Obwohl die Technik der heterotopen Herztransplantation in Mäusen technisch anspruchsvoll ist, ist es eine wichtige Technik zur Untersuchung alloresponses. Praxis und technische Änderungen wurden in einer Erfolgsquote von über 90% in unserem Labor führte. Wir glauben, dass das Video und die zugehörigen Manuskript wird helfen, die Lernkurve für Labors, die diese Technik nutzen wollen verringern.

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