מזעור דימום וריד פורטל לאחר עירוי במהלך השתלת איים תוך-הפטיים בעכברים
Summary
כאן אנו מציגים הליכים כירורגיים מעודנים על ביצוע מוצלח של השתלת איים תוך-ספורטיביים, הליך כירורגי רלוונטי מבחינה קלינית אך מאתגר מבחינה טכנית, בעכברים.
Abstract
למרות שהכבד מתקבל כיום כאתר ההשתלה העיקרי עבור איים אנושיים בהגדרות קליניות, איים מושתלים תחת קפסולת הכליה ברוב מחקרי השתלת האי הפרה-קליני מכרסמים. מודל זה נפוץ כי השתלת אי תוך-הפסטי מורין היא מאתגרת מבחינה טכנית, ואחוז גבוה של עכברים יכול למות מסיבוכים כירורגיים, במיוחד דימום מאתר ההזרקה לאחר ההשתלה. במחקר זה, שני נהלים שיכולים למזער את השכיחות של דימום וריד פורטל לאחר עירוי מוצגים. השיטה הראשונה מיישמת ספוג ג’לטין hemostatic נספג לאתר ההזרקה, והשיטה השנייה כוללת חדירה מחט הזרקת האי דרך רקמת השומן תחילה ולאחר מכן לתוך וריד הפורטל באמצעות רקמת השומן כמחסום פיזי כדי לעצור את הדימום. שתי השיטות יכולות למנוע ביעילות מוות של עכברים כתוצאה מדימום. כל החלק הכבד מראה הפצת איון וראיות של פקקת איון לאחר ההשתלה, תכונה אופיינית להשתלת איים תוך-הפגפיים, הוצגו. פרוטוקולים משופרים אלה לחדד את הליכי השתלת האי התוך-הפגטי ועשויים לסייע למעבדות להקים את ההליך לחקר ההישרדות והתפקוד של האיים בהגדרות פרה-קליניות.
Introduction
השתלת איים תוך-ספורטיביים (IIT) דרך וריד הפורטל היא השיטה הנפוצה ביותר להשתלת איון אנושית בהגדרות קליניות. מודל IIT העכבר מציע הזדמנות נהדרת ללמוד השתלת איון ולבדוק גישות התערבות מבטיחות שיכולות לשפר את היעילות של השתלת איון1. IIT תואר לראשונה בשנות השבעים ושימש מספר קבוצות 1,2,3,4,5. זה חזר לפופולריות לאחר פריצת הדרך בהשתלת האי האנושי בשנת 20006,7. עם זאת, רוב מחקרי השתלת האיון השתמשו בקפסולת הכליה כאתר מועדף להשתלת אי ניסיוני בשל הצלחתו הקלה. להיפך, IIT מאתגר יותר מבחינה טכנית ומשמש פחות למחקרי השתלת איון8,9. שלא כמו IIT, עם זאת, איונים המושתלים תחת כמוסת הכליה אינם סובלים מהתגובה הדלקתית המתווכת בדם המיידית המאופיינת בפקקת, דלקת ואיסכמיה של רקמת הכבד, ולכן יש להם תפקוד טוב יותר מאשר איים המושתלים בכבד. מודל קפסולה הכליה, אם כן, לא יכול לחקות באופן מלא את הלחצים נתקלים על ידי איים בהשתלת אי האדם10,11,12.
אחד הסיבוכים העיקריים של IIT בעכברים הוא דימום מאתר ההזרקה לאחר ההשתלה, אשר יכול לגרום 10-30% של תמותה בקרב זני עכבר שונים12. במאמר זה פותחו שתי גישות מעודנות כדי לעצור את הדימום במהירות ובבטחה רבה יותר וכדי להפחית את תמותת העכברים לאחר IIT. הדגמה חזותית של פרטים מעודנים אלה תסייע לחוקרים לזהות את הצעדים העיקריים של הליך מאתגר מבחינה טכנית זה. בנוסף, המיקום של שתלי האי בכבד של המטופל נקבע על ידי בדיקה היסטולוגית של המטוקסילין ואאוזין (H&E) רקמת כבד מוכתמת (סעיף שלם) הנושאת איים מושתלים.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר זה הוכחו שני הליכים משופרים שיכולים למנוע דימום ועשויים להפחית את תמותת העכבר במהלך IIT של העכבר. מחקר זה מאפשר לחוקרים לדמיין את מודל השתלת האיים הייחודי בחקר התגובה הדלקתית המתווכת בדם מיידי לאחר ההשתלה. מודל IIT הוא מודל ייחודי לחקר הישרדות תאי איון ופגיעות איסכמיות בכבד בתגובה להש?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי המחלקה לענייני יוצאי צבא (VA-ORD BLR&D הצטיינות I01BX004536), והמכון הלאומי לבריאות מענקים # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, כדי HW. ברצוננו להודות לכם מר מייקל לי וגברת לינדזי סוואבי על עריכת השפה
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| 1 mL Syringe with needle | AHS | AH01T | |
| 20 mL Syringe | BD | 301031 | |
| 25G x 5/8" hypodermic needles | BD | 305122 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| CMRL-1066 | Corning | 15110CV | |
| DMEM | Corning | 10013CV | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35011CV | |
| FreeStyle Glucose meter | Abbott | Lite | |
| FreeStyle Blood Glucose test strips | Abbott | Lite | |
| Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) | Pharmacia & Upjohn Company | 34201 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 27-gauge needle | BD | 879588 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | HyClone | SV30010 | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Streptozocin (STZ) | Sigma | S0130 | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 |
Referenzen
- Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
- Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surgery. 72 (2), 175-186 (1972).
- Wright, J. R., Hauptfeld, V., Lacy, P. E., et al. Induction of Ia antigen expression on murine islet parenchymal cells does not diminish islet allograft survival. American Journal of Pathology. 134 (2), 237-242 (1989).
- Toyofuku, A., et al. Natural killer T-cells participate in rejection of islet allografts in the liver of mice. Diabetes. 55 (1), 34-39 (2006).
- Goss, J. A., Nakafusa, Y., Finke, E. H., Flye, M. W., Lacy, P. E. Induction of tolerance to islet xenografts in a concordant rat-to-mouse model. Diabetes. 43 (1), 16-23 (1994).
- Hara, M., et al. A mouse model for studying intrahepatic islet transplantation. Transplantation. 78 (4), 615-618 (2004).
- Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
- Wang, J., et al. Alpha-1 antitrypsin enhances islet engraftment by suppression of instant blood-mediated inflammatory reaction. Diabetes. 66 (4), 970-980 (2017).
- Gou, W., et al. Alpha-1 antitrypsin suppresses macrophage activation and promotes islet graft survival after intrahepatic islet transplantation. American Journal of Transplantation. , (2020).
- Contreras, J. L., et al. Activated protein C preserves functional islet mass after intraportal transplantation: A novel link between endothelial cell activation, thrombosis, inflammation, and islet cell death. Diabetes. 53 (11), 2804-2814 (2004).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. Lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Melzi, R., et al. Intrahepatic islet transplant in the mouse: functional and morphological characterization. Cell Transplantation. 17 (12), 1361-1370 (2008).
- Wang, H., et al. Donor treatment with carbon monoxide can yield islet allograft survival and tolerance. Diabetes. 54 (5), 1400-1406 (2005).
- Desai, C. S., et al. Effect of liver histopathology on islet cell engraftment in the model mimicking autologous islet cell transplantation. Islets. 9 (6), 140-149 (2017).
- Cui, W., Angsana, J., Wen, J., Chaikof, E. L. Liposomal formulations of thrombomodulin increase engraftment after intraportal islet transplantation. Cell Transplantation. 19 (11), 1359-1367 (2010).
- Cui, W., et al. Thrombomodulin improves early outcomes after intraportal islet transplantation. American Journal of Transplantation. 9 (6), 1308-1316 (2009).
- Proto, C., Grasso, G., Fassio, P. G. Hepatoparenchymal clearance of indocyanine green in infectious hepatitis. Giornale di Malattie Infettive e Parassitarie. 20 (9), 845-851 (1968).
- Cabral, F., et al. Purification of hepatocytes and sinusoidal endothelial cells from mouse liver perfusion. Journal of Visualized Experiments. (132), e56993 (2018).
- Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal transplantation of pancreatic islets in mouse model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
- Wang, H., et al. Autologous mesenchymal stem cell and islet cotransplantation: Safety and efficacy. Stem Cells Translational Medicine. 7 (1), 11-19 (2018).
