Summary

Rekonstruktion des Blutkreislaufs in einem abdominalen Mausherztransplantationsmodell

Published: June 03, 2021
doi:

Summary

Eine neuartige Technik zur Rekonstruktion des Blutkreislaufs in einem heterotopen abdominalen Mausherztransplantationsmodell wird demonstriert.

Abstract

Die Operationstechnik der heterotopen abdominalen Herztransplantation bei Mäusen ist ein Standardmodell für die Forschung in der Transplantationsimmunologie. Hier wird die etablierte Technik für eine modifizierte Blutkreislaufrekonstruktion in einem heterotopen abdominalen Herztransplantationsmodell vorgestellt. Diese Methode verwendet die intrathorakale vena cava inferior (IIVC) anstelle der Lungenarterie des Spenderherzens für die Anastomose zur unteren Hohlvene des Empfängers. Es erleichtert und verbessert die Erfolgsraten für abdominale Herztransplantationen bei Mäusen.

Introduction

Die Operationstechnik der heterotopen abdominalen Herztransplantation bei Mäusen stellt ein Standardmodell für die Forschung in der Transplantationsimmunologiedar 1,2,3. Es ist jedoch sehr schwierig durchzuführen und dies impliziert eine Einschränkung der weit verbreiteten Verwendung dieses Modells4,5.

Bei der traditionellen Mausherztransplantation (THTx) werden die Spenderaorta und die Empfängerabentraorta anastomosiert, während die Lungenarterie anastomosiert wird, um die Vena cava inferior des Empfängers zu astomosieren6,7,8.

Bei dieser modifizierten Mausherztransplantationstechnik wird die Spenderaorta anastomosiert an die Empfänger-Bauchaorta und der Spender IIVC wird an die Empfänger-Vena cava inferior anastomosiert(3,4,6) ( Abbildung2 und Abbildung 3).

Protocol

Alle Tierversuche wurden nach den Richtlinien der Richtlinie 2010/63/EU des Europäischen Parlaments zum Schutz von Tieren, die für wissenschaftliche Zwecke verwendet werden, durchgeführt (Ethikausschuss genehmigt, #G1071/09). HINWEIS: Vorbereitende Vorbereitung, Anästhesie, postoperative Pflege und Überwachungsarbeiten sind die gleichen wie bei traditionellen chirurgischen Methoden1,2,4. BALB/c-M…

Representative Results

Hier wird eine modifizierte Technik der heterotopen abdominalen Herztransplantation bei Mäusen vorgestellt, die zuvor in unserem Labor entwickelt wurde und sich in den letzten 16 Jahren als nützlich erwiesen hat. Zuvor wurde berichtet, dass in insgesamt 40 Fällen von Vena cava zu vena cava (V-V-Gruppe) im Vergleich zu 40 Fällen der traditionellen Lungenarterie zu vena cava (P-V-Gruppe) Anastomose Verfahren4 (Tabelle 1) die Gefäßanastomose 20,8±1,3 min in der V-V-Gruppe daue…

Discussion

Die Operationstechnik der heterotopen abdominalen Herztransplantation bei Mäusen ist sehr anspruchsvoll und impliziert eine Einschränkung der weit verbreiteten Verwendung dieses Modells.

Einer der Nachteile der herkömmlichen Technik ist die begrenzende Länge der Lungenarterie (PA) des Spenders. Es ist in der Regel etwa 2 mm lang, während die Länge des IIVC des spenderherzens, das in unserem Modell verwendet wird, im Allgemeinen etwa 1 cm beträgt (Abbildung 2</strong…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken Dr. Yun Xu für ihre Hilfe als Synchronsprecherin, Dr. Jianhua Peng für ihre Hilfe bei der Videobearbeitung und Dr. Annika Kuckhahn für ihre Kommentare und Unterstützung. Diese Arbeit wurde unterm Teil von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Förderung internationaler Kooperationen (HO2581/4-1 bis AH) und der National Science Foundation of China (NSFC; #81760291 zu FJ) unterstützt.

Materials

30G-needles Braun 456300
acepromazine CP Pharma Tranquisol P
BALB/c AnNCrl mice Charles River. Germany no catalog number
Bepanthen eye ointment Haus-Apotheke PZN 01578675
Bonn Micro Forceps FST 11083-07
Box for insulation and oxygen supply device RUSKINN INVIV
C57BL/6J  mice Charles River. Germany no catalog number
Carprofen Zoetis Rimadyl 50 mg/ml
CATHETER-FEP 26G TERUMO Surflo-W
Clip Applicator Forceps Style FST 18057-14
Curved forceps WPI 14114-G
custodiol/HTK Dr. Franz Köhler Chemie no catalog numer
Cutasept skin disinfection VWR BODL980365
electrosurgical pen Bovie CHANGE-A-TIP
gauze pads, cotton swabs Lohmann-Rauscher 13353
Heating mat THERMO MAT PRO 30W HTP-30
Hemostatic sponge CuraSpon J1276A
heparine-solution Haus-Apotheke PZN 03029820
Ice box PETZ No Catalog Number available
Inhalation anesthesia device GROPPLER BKGM 0616
insulation and oxygen supply device RUSKINN INVIV
isoflurane CP Pharma Isofluran CP 1 ml/ml
ketamine Zoetis no catalog numer
metamizole WDT no catalog numer
Micro scissors FST 15000-00,15000-10
Micro Serrefine ( Clamp ) Angled / 16 mm FST 18055-06
Microscope Leica LEICAMZ6
Microscope light SCHOTT KL2500LED
Saline solution (NaCl 0.9%) Haus-Apotheke PZN 06178437
Scissors Peha Instruments 991083/4
small Petri dish Sarstedt 833900
Straight forceps WPI 14113-G
surgical tape BSN 4120
Suture Tying Forceps – 10 cm FST 18025-10
Sutures(10-0) Medtronic N2540
Sutures(4-0) ETHILON V4940H
Sutures(7-0) ETHILON 1647H
Syringe (0.3 mL) BD 324826
Syringe (1 mL) BD 320801
xylazine Bayer Rompun

References

  1. Corry, R., Winn, H., Russell, P. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
  2. Habertheuer, A., et al. Donor tissue-specific exosome profiling enables noninvasive monitoring of acute rejection in mouse allogeneic heart transplantation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 155 (6), 2479-2489 (2018).
  3. Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26, 223-228 (2013).
  4. Wu, K., et al. Novel technique for blood circuit reconstruction in mouse heart transplantation model. Microsurgery. 26, 594-598 (2006).
  5. Alamran, F. G., Shahkolahi, M. M. Total arterial anastomosis heterotopic heart transplantation model. Transplantation Proceedings. 45, 625-629 (2013).
  6. Melanie, L., et al., Moffatt-Bruce, S. D., et al. Potential of Heterotopic Cardiac Transplantation in Mice as a Model for Elucidating Mechanisms of Graft Rejection. Cardiac Transplantation. , (2012).
  7. Westhofen, S., et al. The heterotopic heart transplantation in mice as a small animal model to study mechanical unloading – Establishment of the procedure, perioperative management and postoperative scoring. PLoS One. 14 (4), 0214513 (2019).
  8. Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion. Journal of Visualized Experiments. (88), e51423 (2014).
  9. Mokbel, M., et al. Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate Solution for Donor Heart Preservation Is Safe for Transplantation. Annals of Thoracic Surgery. 109 (3), 763-770 (2020).
  10. Song, S., et al. Modified Suture Technique in a Mouse Heart Transplant Model. Asian Journal of Surgery. 34 (2), 86-91 (2011).
  11. Martins, P. N. Assessment of graft function in rodent models of heart transplantation. Microsurgery. 28 (7), 565-570 (2008).
  12. Wu, K., et al. cold storage using a new histidine-tryptophan-ketoglutarate-based preservation solution in isogeneic cardiac mouse grafts. European Heart Journal. 32 (4), 509-516 (2011).
  13. Türk, T. R., et al. Reduction of chronic graft injury with a new HTK-based preservation solution in a murine heart transplantation model. Cryobiology. 64 (3), 273-278 (2012).

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Cite This Article
Yin, D., Fu, J., Allabauer, I., Witzke, O., Rong, S., Hoerning, A. Blood Circuit Reconstruction in an Abdominal Mouse Heart Transplantation Model. J. Vis. Exp. (172), e62007, doi:10.3791/62007 (2021).

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