Summary

Ein Mausmodell der Vaskularisierten Heterotopischen Spleen-Transplantation für das Studium der Zauberzellen und der Transplantation von Transplantationen in der Lagen

Published: June 11, 2019
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Summary

Dieses Protokoll beschreibt die chirurgischen Schritte eines Mausmodells der vaskularisierten heterotopischen Milztransplantation, ein technisch anspruchsvolles Modell, das als mächtiges Werkzeug bei der Untersuchung des Schicksals und der Langlebigkeit von Milzzellen dienen kann, die Mechanismen der unterschiedlichen Milz Zellpopulationen in Krankheitsverlauf und Transplantationsimmunität.

Abstract

Die Milz ist ein einzigartiges Lymphorgan, das bei der Homöostase des Immunsystems und des hämatopoetischen Systems eine entscheidende Rolle spielt. Patienten, die sich einer Splenektomie unterzogen haben, unabhängig von den Ursachen, die sich daraus ergeben, neigen dazu, eine überwältigende Infektion nach der Splenektomie zu entwickeln und ein erhöhtes Risiko einer tiefen venösen Thrombose und bösartigen Erkrankungen zu erleben. In jüngster Zeit haben epidemiologische Studien darauf hingewiesen, dass die Splenektomie mit dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht werden könnte, was darauf hindeutet, dass die physiologischen Funktionen der Milz noch nicht vollständig erkannt wurden. Hier führen wir ein Mausmodell der vaskularisierten heterotopischen Milztransplantation ein, das nicht nur zur Untersuchung der Funktion und Verhaltensaktivität von prächtigen Immunzellen-Untergruppen in verschiedenen biologischen Prozessen genutzt werden kann, sondern auch ein leistungsfähiges Werkzeug zum Testen sein kann. Das therapeutische Potenzial der Milztransplantation bei bestimmten Krankheiten. Die wichtigsten chirurgischen Schritte dieses Modells sind die Spenderspitzenernte, die Entfernung der Empfängerspendenz und die Revaskularisierung der Milz. Mit kongenen Mausstämmen (z.B. Mäuse mit CD45.Pyhale-CD5.2-Hintergründen) beobachteten wir, dass nach syngeneischer Transplantation sowohl von Gebern abgeleitete Splene-Lymphozyten als auch Myeloidzellen bereits nach dem operativen Tag 1 aus dem Transplantation abwanderten, was mit dem Der Zustrom mehrerer Arten von Empfängerzellen, wodurch eine einzigartige Chimäre entsteht.  Trotz relativ anspruchsvoller Techniken kann dieses Verfahren mit einer Erfolgsquote von gt;90% durchgeführt werden. Dieses Modell ermöglicht es, das Schicksal, die Langlebigkeit und die Funktion von Splenozyten während des gleichmäßigen Zustandes und in einer Krankheitssituation nach einer Milztransplantation zu verfolgen und bietet somit eine großartige Gelegenheit, die besondere Rolle der von Leben abgeleiteten Immunzellen in der Verschiedene Krankheitsprozesse.

Introduction

Die Milz ist das größte sekundäre Lymphorgan im Körper und ist im Immunsystem und in der hämatopoetischen Systemen entscheidend. Seine Funktionen werden in erster Linie von zwei morphologisch ausgeprägten Fächern, dem roten Fruchtfleisch und dem weißen Fruchtfleisch1, ausgeführt. Das rote Fruchtfleisch ist ein dreidimensionales Geflecht aus venösen Nasennebenhöhlen und splenischen Schnüren, die aus Netzfasern, Netzzellen und zugehörigen Makrophagen bestehen. Diese einzigartige Struktur ermöglicht es dem roten Fruchtfleisch, als effektiver Blutfilter zu wirken, der fremde Materialien und alte oder beschädigte Erythrozyten entfernt. Das weiße Fruchtfleisch umfasst Follikel, Randzone und die periarteriolaren Lymphhüllen (PALS) und ist ein wichtiger Ort für Antigen-Fang und-verarbeitung, Lymphozyten-Homing, Transformation, Proliferation und Reifung2. Dennoch wurde die Milz allgemein als entbehrliches Organ angesehen, da auch andere lymphatische Organe, wie Lymphknoten, einige ihrer Funktionen erfüllen können und der Milzverlust in der Regel nicht zum Tod führt. Die Splenektomie wurde daher als therapeutische Methode für Patienten mit prächtiger Verletzung oder gutartigen hämatologischen Erkrankungen3 durchgeführt. Patienten mit einer Splenektomie sehen sich jedoch einer Reihe von Langzeitkomplikationen gegenüber. Bakterielle Infektionen sind die am besten erkannten Komplikationen der Splenektomie4,5. In jüngster Zeit wurde die überwältigende postsplenektomische Sepsis als intensive Komplikation der Splenektomie mit einer hohen Sterblichkeit assoziiert erkannt 6. Darüber hinaus deuten jüngste epidemiologische Studien darauf hin, dass die Splenektomie mit dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht werden kann,was darauf hindeutet, dass weitere physiologische Funktionen der Milz noch 7,8erforscht werden müssen.

Sowohl Milbenautotransplantation als auch Milzallotransplantation wurden in der Klinik eingesetzt. Derzeit wird die Milz Autotransplantation durch die Implantation von Teilen des prächtigen Gewebes in Beutel,dieim größeren Omanumerzeugtwerden, als die einzige Möglichkeit, die prächtige Funktion nach der traumatischen Splenektomie 9,10zuerhalten. Die Wirksamkeit dieser Operation ist jedoch umstritten, da nach der Operation Komplikationen wie aseptische Nekrose des Splenengewebes und kleine Darm-Obstruktion durch postoperative Haftung auftreten könnten11. Die Milletransplantation ist an der multiviszeralen Transplantation12beteiligt. Klinische Erkenntnisse aus der multiviszeralen Transplantation deuten darauf hin, dass die Milbenallotransplantation eine schützende Rolle bei der Abstoßung von Kleindarm spielen kann, ohne dass eine Graft-versus-Wirst-Erkrankung (GVHD) 12 verursacht wird. Dennoch ist die Literatur über die positive Wirkung der Milzlegierung als Bestandteil der multiviszeralen Transplantation noch begrenzt und die zugrunde liegenden Mechanismen müssen noch definiert werden. Im Jahr 2006 berichtete Yair Reisner et al., dass die Transplantation von embryonalem Milbengewebe Schwein, das keine T-Zellen an Mäuse hat, die Hemophilie A heilen könnte, eine genetische Erkrankung, ohne GVHD13zu verursachen, und die Unterstützung der Milztransplantation, die therapeutische Versprechen in Bestimmte Krankheiten. Daher seien weitere Untersuchungen zum therapeutischen Potenzial der Milztransplantation notwendig.

Tierische Modelle der Milztransplantation sind wertvoll, um die nicht geschätzte Funktion der von Milz abgeleiteten Immunzellen im Krankheitsverlauf zu erforschen und die mögliche therapeutische Wirkung der Milztransplantation zu testen. Experimentelle Vollmilgentransplantationsmodelle sind seit Anfang des 20. Jahrhunderts dokumentiert, wie Cohen14. 1969 beschrieben Coburn Richard J. und Lee et al. die Technik der Milztransplantation in Ratten15,16. In jüngerer Zeit beschrieb Swirski FK et al. ein Mausmodell der Milz Transplantation 17. Im Vergleich zu Rattenmodellen sind Mausmodelle der Milztransplantation aufgrund mehrerer Vorteile attraktiver. Zum Beispiel, indem wir ein Mausmodell verwenden, können wir auf eine große Vielfalt von Reagenzien zugreifen, die nicht verfügbar sind, um die von Rattenmodellen. Darüber hinaus ermöglicht eine syngenförmige Milztransplantation durch den Einsatz von kongenen Mäusen (z.B. Mäuse mit CD45.MP3-Hintergrund), das Schicksal, die Langlebigkeit und die Funktion von Splenozyten 18 zu verfolgen. Auf der Grundlage der Arbeit von Swirski FK et al. 17 haben wir dieses vereinfachte und erweiterte Protokoll der Milztransplantation bei Mäusen weiter etabliert. Das unten beschriebene Protokoll vereint sowohl Zuverlässigkeit als auch Machbarkeit in standardisierter Weise und kann als Werkzeug zur Untersuchung von Milzbiologie und Transplantationsimmunität genutzt werden.

Protocol

Alle Verfahren und die Verwendung von Tieren wurden nach Protokollen durchgeführt, die vom Ausschuss für Tierpflege und-nutzung der Northwestern Universität (IACUC) genehmigt wurden. In dieser Studie wurden 8 bis 10 Wochen alte männliche CD45.2 und CD45.1-Mäuse (beide auf BALB/Hintergrund, aus dem Jackson-Labor) als Milzspender und-empfänger verwendet, um syngenice Milztransplantationsmodelle zu erstellen. Alle Tiere wurden in der sterilen Umgebung in den Tieranlagen der Northwestern University untergebracht. Das A…

Representative Results

Die gesamte Prozedur der Maus-Milse-Transplantation kann innerhalb von 90 Minuten von erfahrenen Mikrochirurgen abgeschlossen werden. Unser Labor hat mehr als 100 Milztransplantationen in Mäusen durchgeführt. Die Erfolgsrate liegt bei über 90%, wie sie durch das Überleben der Rezipient-Maus und der Milzveredelung bis zum postoperativen Tag (POD) 1 oder POD 7 (unser Studiendendpunkt) definiert wird. Das Überleben der Milzveredelung wurde durch die makroskopische Erläustellungs-und St…

Discussion

Begabende Hinweise deuten darauf hin, dass lärm abgeleitete Monozyten eine wichtige Rolle bei sterilen Entzündungsprozessenwie Atherosklerose 19, akuter ischämischer Hirn-20 oder Lungenverletzung18sowie Myokardverletzungen bei I/R spielen und Umbau21,22,23. In diesen Berichten wird die Rolle der Milz bei vielen chronischen Krankheiten hervorgehoben, von d…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken dem Comprehensive Transplant Center der Northwestern University und dem Programm der Feinberg School of Medicine Research Cores für die Ressourcen-und Förderförderung. Insbesondere wurden die Flow-Cytometrie und Histologie von der Nordwestuniversität Flow Cytometry Core Facility und Mouse Histology und Phenotyping Laboratory erbracht, die beide von NCI P30-CA060553 unterstützt werden, die an den Robert H verliehen wurden. Lurie Comprehensive Cancer Center. Wir danken Herrn Nate Esparza für die Lektüre dieses Manuskripts.

Materials

Ketamine Wyeth 206205-01
Xylazine Lloyd Laboratories 139-236
Heparin solution Abraxis Pharmaceutical Products 504031
Injection grade normal saline Hospira Inc. NDC 0409-4888-20
70% Ethanol Pharmco Products Inc. 111000140
ThermoCare Small Animal ICU System Thermocare, Inc.
Adson Forceps Roboz Surgical Instruments RS-5230
Derf Needle Holder Roboz Surgical Instruments RS-7822
Extra Fine Micro Dissecting Scissors Roboz Surgical Instruments RS-5881
Micro-clip Roboz Surgical Instruments RS-5420
7-0 silk Braintree Scientific SUT-S 103
11-0 nylon on 4-mm (3/8) needle Sharpoint DR4 AK-2119
Ms CD45.2 antibody BD Bioscience 553772
Ms CD45.1 antibody BD Bioscience 553776
Ms CD11b antibody BD Bioscience 557657
Ms B220 antibody BD Bioscience 553089
Ms Ly6C antibody eBioscience 48-5932-80
Ms Ly6G antibody BD Bioscience 561236
Ms F4/80 antibody BD Bioscience 565614
Ms CD11c antibody BD Bioscience 558079
Ms CD3 antibody eBioscience 48-0032-82
Ms CD4 antibody BD Bioscience 552051
Ms CD8 antibody BD Bioscience 563786
LIVE/DEAD™ Fixable Violet Dead Cell Stain Kit Thermo Fisher L34955

References

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Wang, J., Qiu, L., Fernandez, R., Yeap, X. Y., Lin, C. X., Zhang, Z. J. A Mouse Model of Vascularized Heterotopic Spleen Transplantation for Studying Spleen Cell Biology and Transplant Immunity. J. Vis. Exp. (148), e59616, doi:10.3791/59616 (2019).

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