マウスの心臓移植のためのカフ技術の最適化
Summary
マウス子宮頸部異所性心臓移植のためのカフ技術にインナーチューブアプローチを導入し、カフ上の血管をエバートするのに役立ちます。我々は、2人の経験豊富な外科医間の協力が著しく手術時間を短縮することを発見した。
Abstract
マウス心臓移植は40年以上行われてきた。マイクロサージャストの進歩に伴い、外科的効率を向上させるために特定の新しい技術が使用されています。私たちの研究室では、2つの主要なステップでカフテクニックを最適化しました。まず、内部管技術を用いて、外的頸静脈および頸動脈血管に一時的な内管を挿入し、カフ上の血管の切開を容易にした。第2に、2人の経験豊富な外科医の協力を通じて、完全な異所性心臓移植を行った。これらの変更により、運用時間が25分に短縮され、成功率は95%となりました。このレポートでは、これらの手順を詳細に説明し、補足ビデオを提供します。この改善されたカフ技術に関するレポートは、マウス異所性心臓移植のための実用的なガイダンスを提供し、基礎研究のためのこのマウスモデルの有用性を高めると信じています。
Introduction
1973年に腹部内のエンドツーエンド吻当を介したマウス異所性心臓移植の確立は、基礎移植免疫学研究1における大きなマイルストーンであった。このモデルは、虚血再灌流傷害2、免疫不全、および許容範囲33、44のメカニズムを分析するための重要かつ有効なツールを提供した。しかし、複雑で時間のかかる手術の性質と感染症の可能性は、重度の周術期腹部癒着および炎症反応をもたらし、異所性心臓移植モデルの効率が低い結果をもたらす。
子宮頸部異所性心臓移植技術は、1991年5年に陳によって最初に記述された。このモデルでは、レシピエントの外部頸静脈は移植片の肺動脈に吻着され、頸動脈は上昇大動脈に吻着される。この方法の主な利点は、モニタリングの利便性とレシピエントへの外傷の軽減である。同年、松浦は改良された技術を説明し、外的頸静脈と頸動脈の末端をテフロンカフ上にエバートし、周縁絹合字6で固定した。一部の研究者はまた、レシピエント7の外部頸静脈に袖口を挿入する前に、ドナー心臓の右肺動脈にカフを固定した。これまでカフ技術は、肺8、肝臓9、腎10移植を含む様々な血管ペディクル移植モデルに広く適用されてきた。
現在までに、カフ技術に関連するいくつかの困難があります。例えば、頸動脈は、追加の弾力性のためにカフ上にエバーリングすることが困難であり、その結果、組織は後方に反転する。したがって、このステップを完了するには、追加の練習と微小拡張器が必要な場合があります。さらに、子宮頸部の容器の準備は25分までかかる場合がある。
これらの問題を解決するために、カフ技術に基づく内側チューブ技術を導入し、血管壁の発流に役立つ内側のチューブを使用して外部頸静脈および頸動脈のカフを固定することを含む。また、簡単なトレーニングでは、受講者の準備は15.5分に短縮されます。この技術は、操作の複雑さを軽減し、追加の練習や血管拡張器の使用を必要としません。すべての移植免疫研究において適用することができ、特にレシピエントが2つの心臓同種移植片を受け取る第三者の免疫寛容を検証するために、1つは腹部内、もう1つは頸部11に適用できる。また、2人の熟練した外科医の間で協力してこのモデルを確立し、一方の外科医がレシピエント動物を準備し、もう1人の外科医がドナー心臓を収穫して移植することを推奨する。このようなコラボレーションにより、操作時間を25分に短縮できます。この最適化された手順を使用して、我々は、同種異系、同種異,系12、13、14、15、16、17、18、19、,13,および異種マウス心臓移植モデル20を確立しました。14,15,16,17,1819
内部チューブ技術の開発の根拠は、マウス心臓移植モデルの確立のための運転時間を高い成功率で短縮することであった。子宮頸部心臓移植モデルの最適化は、従来の縫合糸およびカフ技術21と比較して、短期間の手術時間における高い成功率の獲得を促進する。また、協調モデルは、単一のオペレータで行われる手術と比較して、ドナー心臓の温かい虚血時間をさらに短縮することができる。
Protocol
Representative Results
Discussion
マウスの心臓移植モデルは、このモデルの免疫機構を評価するためのツールや材料や多数の遺伝子改変マウスが利用可能な移植免疫学研究のための重要なツールです。しかし、血管縫合や脳の流れなどの微小外科的技術的課題は、その広範な使用を制限している。本研究では、マウスの心臓移植に関する特定の技術的課題を調査し、良好な成果を得ています。プロトコルの重要なステップは?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、福建省保健教育共同研究プロジェクト(WKJ2016-2-20)、中国国立自然科学財団(81771271および81800664)、中国国家主要研究開発プログラム(2018YFA0108)によって支援されました 304)と福建省の若年・中年教師のための教育科学研究プロジェクト(JAT170714)、中国湖南省自然科学財団(2019JJ50842)、湖南省の湖西若手才能(2019RS2013)。
Materials
| Artery cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.55 mm,length: 1.0 mm | |
| Artery inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.28mm | |
| Micro curved forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3050 | 1/8 arc, 0.3-mm tip without a hook |
| Micro needle holders | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA2050 | 0.2-mm tip |
| Micro scissors | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA1050 | Straight, blade length: 10 mm |
| Micro straight forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3060 | 0.15-mm tip without a hook |
| Scanlan Vascu-Statt Bulldog Clamps | Scanlan International Inc | 1001-531 | Clamping pressure 20–25 grams |
| Vein cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.9 mm,length: 1.2 mm | |
| Vein inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.6 mm |
Referencias
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Heart transplantation in congenic strains of mice. Transplantation Proceedings. 5 (1), 733-735 (1973).
- Que, W., et al. Prolonged cold ischemia time in mouse heart transplantation using supercooling preservation. Transplantation. , (2019).
- Wang, C. Y., et al. Suppression of murine cardiac allograft arteriopathy by long-term blockade of CD40-CD154 interactions. Circulation. 105 (13), 1609-1614 (2002).
- Hasegawa, T., Visovatti, S. H., Hyman, M. C., Hayasaki, T., Pinsky, D. J. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Chen, Z. H. A technique of cervical heterotopic heart transplantation in mice. Transplantation. 52 (6), 1099-1101 (1991).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
- Wang, Q., Liu, Y., Li, X. K. Simplified technique for heterotopic vascularized cervical heart transplantation in mice. Microsurgery. 25 (1), 76-79 (2005).
- Li, W., et al. Surgical technique for lung retransplantation in the mouse. Journal of Thoracic Disease. 5 (3), 321-325 (2013).
- Kamada, N., Calne, R. Y. A surgical experience with five hundred thirty liver transplants in the rat. Surgery. 93 (1), 64-69 (1983).
- Chen, H., Zhang, Y., Zheng, D., Praseedom, R. K., Dong, J. Orthotopic kidney transplantation in mice: technique using cuff for renal vein anastomosis. PLoS One. 8 (10), 77278 (2013).
- Miller, M. L., et al. Spontaneous restoration of transplantation tolerance after acute rejection. Nature Communications. 6, 7566 (2015).
- Lin, Y., et al. Overexpression of Jagged-1 combined with blockade of CD40 pathway prolongs allograft survival. Immunology and Cell Biology. 93 (2), 213-217 (2015).
- Xie, B., et al. Combined costimulation blockade inhibits accelerated rejection mediated by alloantigen-primed memory T cells in mice. Immunological Investigations. 38 (7), 639-651 (2009).
- Shao, W., et al. Combination of monoclonal antibodies with DST inhibits accelerated rejection mediated by memory T cells to induce long-lived heart allograft acceptance in mice. Immunology Letters. 138 (2), 122-128 (2011).
- Dai, H., et al. Blockade of CD27/CD70 pathway to reduce the generation of memory T cells and markedly prolong the survival of heart allografts in presensitized mice. Transplant Immunology. 24 (4), 195-202 (2011).
- Yan, G., et al. Inhibition of accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonged allograft survival by arsenic trioxide. Immunological Investigations. 42 (5), 438-454 (2013).
- Yan, G., et al. Inhibiting accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonging allograft survival by 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3) in nude mice. Immunology Letters. 149 (1-2), 54-61 (2013).
- Lin, Y., et al. Arsenic trioxide is a novel agent for combination therapy to prolong heart allograft survival in allo-primed T cells transferred mice. Transplant Immunology. 25 (4), 194-201 (2011).
- Shao, W., et al. CD44/CD70 blockade and anti-CD154/LFA-1 treatment synergistically suppress accelerated rejection and prolong cardiac allograft survival in mice. Scandinavian Journal of Immunology. 74 (5), 430-437 (2011).
- Li, Y., et al. A highly reproducible cervical cuff technique for rat-to-mouse heterotopic heart xenotransplantation. Xenotransplantation. , (2017).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Blanchard, J. M., Pollak, R. Techniques for perfusion and storage of heterotopic heart transplants in mice. Microsurgery. 6 (3), 169-174 (1985).
- Felix, N. J., et al. H2-DMalpha(-/-) mice show the importance of major histocompatibility complex-bound peptide in cardiac allograft rejection. Journal of Experimental Medicine. 192 (1), 31-40 (2000).
- Tomita, Y., et al. Improved technique of heterotopic cervical heart transplantation in mice. Transplantation. 64 (11), 1598-1601 (1997).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Wang, K., Zhang, N., Li, H. Improved technique of mouse heterotopic heart graft retransplantation. Microsurgery. 26 (3), 200-202 (2006).
- Plenter, R. J., Grazia, T. J. Murine heterotopic heart transplant technique. Journal of Visualized Experiments. (89), (2014).
- Ratschiller, T., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Zhou, Y., Gu, X., Xiang, J., Qian, S., Chen, Z. A comparative study on suture versus cuff anastomosis in mouse cervical cardiac transplant. Experimental and Clinical Transplantation. 8 (3), 245-249 (2010).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 102 (11), 464-465 (2018).
