Een gewijzigde methode voor Heterotope Mouse Hart transplantatie
Summary
A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.
Abstract
Muizen worden vaak gebruikt als harttransplantatie donoren en ontvangers in studies van transplantatie-immunologie vanwege het brede scala van transgene muizen en reagentia beschikbaar. Een moeilijkheid wordt gepresenteerd als gevolg van de geringe omvang van het dier en de aanzienlijke technische uitdagingen van de microchirurgie betrokken bij harttransplantatie. In het bijzonder kan een hoge mate van technisch falen vroeg na transplantatie gevolg van de ontvanger dood en postoperatieve complicaties zoals verlamming of niet kloppend hart. Hier wordt de volledige techniek voor heterotope harttransplantatie muis aangetoond met oogsten van de donor hart en de daaropvolgende implantatie in een ontvanger muis. Het donorhart wordt geoogst onmiddellijk na in situ perfusie met koud gehepariniseerde zoutoplossing en doorsnijding van de omhooggaande aorta en longslagader. De ontvanger operatie omvat bereiding van het abdominale aorta en inferior vena cava (IVC), gevolgd doorend-to-side anastomose van de donor aorta van de ontvanger aorta met een draaiende 10-0 microsuture en soortgelijke anastomose van de donor longslagader de ontvanger IVC. Na de operatie wordt het dier geïnjecteerd met 0,6 ml fysiologische zoutoplossing subcutaan en om te herstellen op een 37 ° C verwarming pad. De resultaten van 227 muis harttransplantaties samengevat, met een slagingspercentage van 48 uur van 86,8%. Van de mislukkingen 13,2% binnen 48 uur, 5 (2.2%) ervaren verlamming, 10 (4,4%) hadden een niet-kloppend hart als gevolg van ischemische schade en / of trombose te enten, terwijl 15 (6.6%) stierven binnen 48 uur .
Introduction
Diermodellen van orgaantransplantatie kan waardevolle informatie verschaffen voor het verbeteren van de behandeling van klinische transplantatie patiënten. Muismodellen zijn vooral nuttig voor het bestuderen van het afweermechanisme van afstoting van getransplanteerde organen of aanvaarding vanwege de brede waaier van genetisch gemodificeerde muizen en reagentia specifiek voor muizen die niet beschikbaar zijn voor andere dierlijke modellen 1-3 zijn. Een uitdaging met muismodellen van de transplantatie is de geringe omvang van de donoren en ontvangers die aanzienlijke technische vaardigheid om bevredigende resultaten te bereiken vereist.
Een techniek werd voor het eerst beschreven voor heterotopische transplantatie van harten in ratten 4 die later werd aangepast voor muis harttransplantatie door Corry et al. 5. Deze techniek betrokken bereiden van de ontvanger voorafgaand aan de donor bedrijf en geen perfusie van het donorhart, die beide waarschijnlijk overleving van het getransplanteerde hart of t compromishij ontvanger. De procedure is op grote schaal gebruikt als oorspronkelijk beschreven de mechanismen van transplantaat afstoting en tolerantie 6-8 onderzoeken. Anderen hebben de oorspronkelijke rat harttransplantatie procedure van Ono en Lindsey voor harttransplantaties in muizen 9,10 aangepast. Meer recent werd een techniek gepubliceerd muis harttransplantatie dat enkele problemen bij de werkwijze Corry et al. 11 overwonnen. Het protocol hier beschreven omvat onze modificaties, gebaseerd op de methode van Mottram et al. 12, die omvat: in situ perfusie met koud gehepariniseerde zoutoplossing onmiddellijk na thoracotomie en uitvoeren van de donor operatie vóór de ontvanger operatie ontvanger operatie te minimaliseren. Daarnaast maken we gebruik van kleine atraumatic vaartuig klemmen in plaats van 6-0 zijden dassen. Hoewel vaartuig klemmen hebben het nadeel van het nemen van meer ruimte ze makkelijker te controleren dan banden, die niet te strak of los moet wordenen zijn minder eenvoudig te verwijderen dan klemmen. Onze werkwijze gebruikt een lopende hechting voor verblijf anastomose, hoewel de initiële stadia leren alternatief is het verblijf hechtingen aan de proximale en distale hoeken om gelijkheid van hechtingen garanderen en zo doorgankelijkheid van de anastomose.
Protocol
Representative Results
Discussion
Muis harttransplantatie is een uitdagende microchirurgische methode die aanzienlijke chirurgische vaardigheid onder de knie vereist. De meest uitdagende aspect is de kleine diameter van de schepen. Bovendien moet de ontvanger werkingstijd en bloeden beperken. De techniek voor muizen harttransplantatie werd eerst beschreven door Corry et al.. in 1973 en vervolgens door Mottram et al. 12. Onze wijzigingen omvatten de volgende punten. Ten eerste, onmiddellijke perfusie van het donorhart met kou…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Health en Medical Research Council (NHMRC) van Australië Project Grant 1.029.205, door de Microsearch Foundation of Australia, en door de Myee Codrington Medical Research Foundation.
Materials
| Operating microscope | Leica, Heerbrugg, Switzerland | M651 | 10x – 25x magnification |
| Anesthetic machine | Vet Quip Pty Ltd, Sydney, Australia | Vett3 | Capable of delivering a mixture of isoflurane and oxygen in air |
| Operating board | Hardware store or office supplier | Dense cork or synthetic capable of taking pins | |
| Heparinised saline (5 U/ml, 4oC) | Pfizer, USA | FW25 | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice |
| Normal saline (37oC) | AstraZeneca Pty Ltd, Australia | 4538 | In 1ml syringe with 23 gauge needle on warm pad |
| Sutures 10- nylon, 5-0 Vicryl | Ethicon, Inc. NJ, USA | 2870G/J421H | |
| Buprenorphine (0.05mg/kg in 0.1ml saline) | Reckitt Benckiser, Sydney, Australia | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice | |
| Ampcillin (5mg/kg in 0.1 ml saline) | Aspen, Sydney, Australia | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice | |
| Gel Foam | Pharmacia & Upjohn Co. USA | 801289304 | Cut into small pieces |
| High temperature cautery device | Medtronic, USA | 8444000 | |
| Microsurgery instruments: | Shanghai Medical Instruments Co. Ltd., | ||
| micro-needleholders | Shanghai, China | WT2020 | |
| micro scissors | " " " | WT1020 | |
| micro-forceps (straight tip) | " " " | WA3010 | |
| micro-forceps (curved tip) | " " " | WA3020 | |
| micro-mosquito clamps (1 pair) | " " " | W40350 | |
| micro-vessel atraumatic clamps (1 pair) | " " " | W40130/W40150 | |
| Heating Pad/Right Temp | Kent Scientific Corporation, Turrington, CT 06790 | ||
References
- Aramaki, O., et al. Interleukin-10 but not transforming growth factor-beta is essential for generation and suppressor function of regulatory cells induced by intratracheal delivery of alloantigen. Transplantation. 79, 568-576 (2005).
- Chen, R. H., Bushell, A., Fuggle, S. V., Wood, K. J., Morris, P. J. Expression of granzyme A and perforin in mouse heart transplants immunosuppressed with donor-specific transfusion and anti-CD4 monoclonal antibody. Transplantation. 61, 625-629 (1996).
- Poulin, L. F., et al. Interleukin-9 promotes eosinophilic rejection of mouse heart allografts. Transplantation. 76, 572-577 (2003).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 57, 225-229 (1969).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
- Larsen, C. P., et al. CD40-gp39 interactions play a critical role during allograft rejection. Suppression of allograft rejection by blockade of the CD40-gp39 pathway. Transplantation. 61, 4-9 (1996).
- Saitovitch, D., Bushell, A., Mabbs, D. W., Morris, P. J., Wood, K. J. Kinetics of induction of transplantation tolerance with a nondepleting anti-Cd4 monoclonal antibody and donor-specific transfusion before transplantation. A critical period of time is required for development of immunological unresponsiveness. Transplantation. 61, 1642-1647 (1996).
- Callaghan, C. J., et al. Regulation of allograft survival by inhibitory FcgammaRIIb signaling. J. Immunol. 189, 5694-5702 (2012).
- Qian, S., et al. Impact of donor MHC Class I or Class II antigen deficiency on first- and second-set rejection of mouse heart or liver allografts. Immunology. 88, 124-129 (1996).
- Wang, C., et al. Spontaneous acceptance of mouse kidney allografts is associated with increased Foxp3 expression and differences in the B and T cell compartments. Transpl. Immunol. 24, 149-156 (2011).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. , (2007).
- Mottram, P. L., et al. Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice. Cardiovasc. Res. 22, 315-321 (1988).
