Heterotopisk Hjärttransplantation hos möss

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

Musen heterotopisk hjärttransplantation modell har bevisats av många forskare vara en viktig metod för att studera mekanismerna bakom avstötning och immunförsvaret. Men de inblandade teknikerna är fortfarande utmanande. Genom att ändra standarden tekniker vi har haft framgång med mer än 1000 transplantationer.

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

Musen heterotopisk hjärttransplantation har använts mycket sedan den introducerades av Dr. Corry och Russell 1973. Det är särskilt värdefullt för att studera avslag och immunsvar nu att nyare transgena och gen möss knockout är tillgängliga, och ett stort antal immunologiska reagens har utvecklats. Den hjärttransplantation modellen är mindre stränga än de modeller hudtransplantation, men tekniskt mer utmanande. Vi har utvecklat en modifierad teknik och har genomfört över 1000 lyckade fall av heterotopisk hjärttransplantation hos möss. När du gör anastomos av aorta ascendens och bukaorta är två stannar suturer placeras på den proximala och distala apexes Mottagarens bukaorta med givaren s aorta ascendens, sedan med 11-0 sutur för anastomos på båda sidor av aorta med fortsatt suturer. Vistelsen suturer göra anastomos lättare och 11-0 är en idealisk sutur storlek för att undvika blödning och blodpropp.

När du gör anastomos av lungartären och sämre hålvenen, två bo suturer som gjordes vid den proximala spets och distala spets mottagarens s underlägsen vena cava med givaren s lungartären. Den vänstra väggen i sämre vena cava och givare s lungartären stängs med fortsatt suturer på insidan av den underlägsna vena cava efter, en knut med proximala spetsen stannar sutur rätt vägg sämre vena cava och givaren s lungartären stängs med en fortsatt suturer utanför sämre Vena grotta med 10-0 suturer. Denna metod är enklare att utföra eftersom anastomos görs bara på ena sidan av sämre vena cava och 10-0 suturer är rätt storlek för att undvika blödning och blodpropp. I denna artikel ger vi information om tekniken för att komplettera videon.

Protocol

Donator Förberedelser och hjärta Harvest:

  1. Musen är bedövas med en intraperitoneal injektion av pentobarbital och placeras liggande på det operativa området.
  2. En lång mittlinjen buksnitt görs. Buken innehåll är indragen med gasväv till vänster för att avslöja bukaorta och sämre hålvenen.
  3. 1 ml heparin (10u/ml) sprutas in i sämre hålvenen för heparin.
  4. Den torakotomi görs: revbenen delas på båda sidor av ryggraden och den främre bröstväggen är levered upp till utsätta hjärtat.
  5. Den sämre hålvenen, överlägsen hålvenen och azygous ven är knyts ihop med 6-0 silke och delade överlägsen den ligaturer.
  6. Uppstigande aorta och lungartären separeras och fördelas så långt distalt som möjligt.
  7. Den pulmonell vener är knyts ihop och delas distalt banden.
  8. Hjärtat är perfusion med 4 C o saltlösning.
  9. Hjärtat lagras i iskall saltlösning.

Mottagare Förberedelser och Transplantation

  1. Musen är bedövas med en intraperitoneal injektion av pentobarbital och placeras liggande på det operativa området.
  2. En lång mittlinjen buksnitt görs. Buken innehållet är tillbaka utanför buken med gasväv för att exponera bukaorta och sämre hålvenen.
  3. Grenarna av bukaorta och sämre hålvenen är utsatta och knyts ihop med 10-0 suturer.
  4. Den proximala och distala ligaturer är placerade runt kroppspulsådern och sämre hålvenen respektive.
  5. Den venotomy görs i sämre hålvenen av mottagaren med en 30 gauge nål. Öppningen är då förlängas till som är lika med givarens pulmonell kroppspulsådern med mikro-sax.
  6. Den aortotomy görs i bukaorta av mottagare med en 30 gauge nål.
  7. Den öppnade bukaorta och sämre hålvenen bevattnas med koksaltlösning.
  8. Donatorns hjärta är placerad på den vänstra sidan av mottagarens buken och är täckt med gasbinda.
  9. Vistelsen suturer placeras i proximala och distala apexes Mottagarens bukaorta med givarens aorta ascendens.
  10. Den anastomos av den högra sidan av mottagarens bukaorta och givarens aorta ascendens är klara med fortsatt suturer.
  11. Två stannar suturer görs först på den proximala spets och distala spetsen av mottagarens sämre vena cava med donatorns lungartären för anastomos av givarens lungartären och mottagarens sämre hålvenen.
  12. Den vänstra väggen i sämre vena cava och donatorns lungartären stängs med fortsatt suturer i inne i sämre hålvenen.
  13. Efter en knut med proximala spetsen stannar suturer och är rätt vägg sämre vena cava och givarens lungartären avslutades med fortsatta suturer utanför sämre Vena grottan.
  14. Donatorns hjärta är vänt över till den högra sidan av mottagarens buken. Den högra väggen i mottagarens bukaorta och givarens aorta ascendens anastomos är stängda med att fortsätta suturer.
  15. Efter anastomos görs, är den distala ligatur bort för att kontrollera blödning från anastomos.
  16. Om det finns liten eller ingen blödning från anastomos är den proximala ligatur bort. Donatorns hjärta fylls med blod omedelbart, färg på hjärtat blir röd och det börjar att slå igen.
  17. Tarmen återförs till buken, som stängs med 6-0 kontinuerlig suturer.
  18. Mottagaren musen placeras på ett varmt område. Efter en timme mottagaren återhämtar sig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Resultat

Vi har framgångsrikt utfört mer än 1000 fall av heterotopisk hjärttransplantation hos möss och nådde över 90% framgång i olika stammar av möss, inklusive vildtyp, transgena gen möss knockout.

Diskussion

Eftersom Dr. Corry och Russell introducerade heterotopisk hjärttransplantation hos möss år 1973 har denna modell visat sig vara en särskilt värdefull för att studera immunförsvaret avstötningsreaktioner och utveckla nya immunsuppressiva strategier. Denna modell kan användas mer allmänt nu eftersom uppkomsten av många transgena och genen möss knockout har gett nya sätt att studera mekanismerna bakom avstötning / tolerans. Den vaskulariserad hjärttransplantation modell kan vara mer relevanta för klinisk solida organtransplantationer. Även hud transplantationer eller subkutan transplantationer av neonatal hjärtan är tekniskt enklare, den kärlnybildning som krävs för graft överlevnad i dessa transplantationer är särskilt känsliga för allogena svar. Således, hud och subkutan höra transplantationer kan vara användbart för en strikt test av tolerans, men inte för utveckling eller optimering av immunosuppressiva eller tolerans förmå protokoll.

Vi ändrade den vaskulära teknik hjärttransplantation på flera sätt att förbättra effektiviteten och priser framgång:

  1. Donatorns hjärta ska bevattnas med saltlösning från aorta ascendens tills hjärtat blir ljus färg efter skörd.
  2. Grenarna av bukaorta och sämre hålvenen av mottagaren bör knyts ihop med 10-0 suturer, förebygga blödning under operationen och trombos efter operation.
  3. Lumen i bukaorta och sämre hålvenen av mottagaren bör bevattnas med koksaltlösning tills inget blod finns kvar. Detta kan förhindra trombos efter operationen.
  4. Luftbubblor inne i fartygen bör undvikas när man gör anastomoser.
  5. Artären anastomoser bör använda 11-0 suturer, för att förhindra blödning från anastomoser.
  6. Snittet av bukaorta och sämre hålvenen mottagarens bör vara lika med öppnandet av lungartären och aorta ascendens av donatorns hjärta.
  7. Det är viktigt att ha en tydlig och expansiv verksamhet området därför använda 6-0 sutur istället för klämmorna att tillfälligt täppa till aorta och sämre hålvenen.

Slutsats

Även tekniken att heterotopisk hjärttransplantation i möss är tekniskt utmanande, det är en viktig teknik för att studera alloresponses. Praktik och tekniska förändringar har resulterat i ett framgångsrikt på över 90% i vårt laboratorium. Vi tror att videon och den tillhörande manuskriptet kommer att hjälpa till att minska inlärningskurvan för laboratorier som vill använda denna teknik.

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