الفئران زرع القرنية: نموذج لدراسة الشكل الأكثر شيوعا من الصلبة زراعة الأعضاء

Summary

Mice have been used as a model for studying many forms of transplantation, including corneal transplantation. We describe in this report a murine model for both acute and late-term corneal transplantation.

Abstract

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each year. While several animal models exist for this procedure and mice are the species that is most commonly used. The reasons for using mice are the relative cost of using this species, the existence of many genetically defined strains that allow for the study of immune responses, and the existence of an extensive array of reagents that can be used to further define responses in this species. This model has been used to define factors in the cornea that are responsible for the relative immune privilege status of this tissue that enables corneal allografts to survive acute rejection in the absence of immunosuppressive therapy. It has also been used to define those factors that are most important in rejection of such allografts. Consequently, much of what we know concerning mechanisms of both corneal allograft acceptance and rejection are due to studies using a murine model of corneal transplantation. In addition to describing a model for acute corneal allograft rejection, we also present for the first time a model of late-term corneal allograft rejection.

Introduction

زرع القرنية هو أحد الأنواع الأكثر نجاحا وشيوعا لزرع أجريت في البشر. الأسباب يتم تنفيذ هذه الجراحة هي نتيجة الإصابات والأمراض المعدية ^1، أو أشكال أخرى من أمراض القرنية غير المعدية ^2. شخصيات من جمعية بنك العيون الأمريكية تشير إلى أن أكثر من 46،000 أجريت في عام 2011 (انظر موقع على شبكة الإنترنت على العنوان التالي: restoresight.org/eye_banks/eye_banks.html). مؤشرا على نجاحها هو أن معدلات الفشل سنة واحدة لترقيع القرنية خيفي تتراوح 10-15٪ وعلى 5 سنوات من النجاح هو ما يزيد على 70٪ ^3-8. كما أظهرت العديد من الدراسات أن نجاح المغايرة القرنية يرتبط مباشرة إلى حقيقة أن العين هي موقع متميز مناعيا. العوامل المسؤولة عن وضع القرنيات كموقع امتياز المناعة تشمل عدم وجود كل من الأوعية الدموية والليمفاوية في القرنية، والغياب النسبي للمستضد تقديم الخلايا، والعوامل التي تنتجها القرنية التي قامعليالي funtions المستجيب المناعة ^9-15 والتعبير انخفاض MHC المستضدات ^16، والتعبير عن FASL ^17-20.

ومع ذلك، وعلى الرغم من هذه العوامل المهيئة هذه الطعوم للنجاح، وأنها لا تخضع لرفض ^3-7. وبالتالي، فهم تلك الآليات التي تتوسط هذا الرفض وكذلك اختبار مختلف العلاجات لمنع الرفض هي ذات أهمية حاسمة. تحقيقا لهذه الغاية، وصفنا هنا نموذج الفئران من زرع القرنية التي تم استخدامها لأكثر من 20 عاما لدراسة زرع القرنية في بيئة تسيطر التجريبية. منذ ردود زرع تشمل العديد من العوامل المختلفة العاملة في الحفل الذي سيكون في نهاية المطاف تحديد ما إذا فشلت أو نجحت الأنسجة المزروعة، فمن غير الممكن أن نفهم أهمية هذه العوامل في أي نموذج في المختبر. وبالتالي، هناك حاجة لدراسات باستخدام حيوانات سليمة لتحديد ما هي عوامل مهمة إما نجاح أو failuإعادة الأنسجة المزروعة.

بينما الأنواع الأخرى من الحيوانات التي استخدمت لدراسة زرع القرنية، ونموذج الفئران ديها العديد من المزايا بالمقارنة مع استخدام الأنواع الأخرى. الأول هو وجود العديد من سلالات الفئران التي تعبر عن بعض الجينات المحورة أو تم استهداف الجينات تفتقر إلى التعبير عن عوامل مناعية معينة وظيفتها في زرع يمكن دراستها بشكل أفضل. وبالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الكواشف (عوامل المؤتلف والأجسام المضادة التي تحييد العوامل) التي هي محددة للفئران والتي لا وجود لها بالنسبة لكثير من الأنواع الأخرى من الحيوانات. بسبب وجود هذه العوامل، وقد استخدم هذا النموذج على نطاق واسع لتحديد العوامل ذات الصلة المشاركة في الردود المزروع القرنية الحادة ^{15، 17،18،20 -29.} وعلاوة على ذلك، ومن المعروف أن العديد من العوامل التي تدخل في زرع القرنية أيضا لتكون وظيفية في زرع الأنسجة الأخرى.

Protocol

ملاحظة: يتم التعامل مع جميع الحيوانات المستخدمة في هذا الإجراء وفقا للجمعية للبحوث في الرؤية وبيان العيون لاستخدام الحيوانات في العيون والبحوث الرؤية فضلا عن المبادئ التوجيهية التي وضعتها لجنة الرقابة الحيوان في جامعة سانت لويس. يتم تعقيم جميع الأدوات والحلول ?…

Representative Results

تم استخدام نموذج الفئران من زرع القرنية لأكثر من 20 عاما لتوصيف آليات كل من رفض المزروع 19-23 القرنية والقرنية قبول المزروع 13، 15،16،18، 24-27 بنجاح. وقد استخدم هذا النموذج لتحديد أهمية FASL التعبير في قبول المزروع القرنية، في أن الحيوانات التي تفتقر FASL لم تكن قادرة…

Discussion

نموذج الفئران من زرع القرنية هو موضح هنا تمكن الباحث لدراسة المزروع رفض القرنية البشرية في نموذج تنبؤي هو ما هي أفضل عوامل ترتبط مع كل من رفض ^{15،17،18،20، 26-30 و21-25} القبول من القرنية المغايرة. خلافا لزرع القرنية البشرية، حيث يتم إعطاء المرضى سواء الموضعية أو الجهازي?…

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Zeiss Surgical Microscope	Zeiss	Rebuilt
1 mL Syringe	BD	305122
3 mL Syringe	BD	309657
10 mL Syringe	BD	309602
Vannus Scissors	Stortz	E-3387
11-0 Sutures	Alcon	717939M
Trephine 2.0mm	Katena	K 2-7520
Trephine 1.5 mm	Katena	K 2-7510
Tricaine Hydrochloride 0.5%	Alcon	NDC 0065-0741-12
Healon	Abbott	Healon OVD
Forceps	FST	11251-20
7-0 Sutures	Alcon	8065
2.5% Phenylephrine HCl	Alcon	NDC 61314-342-02
1% Tropicamide	Bausch & Lomb	NDC-24208-585-59
Hamilton Syringe	Hamilton	7654-01
33 gauge needle	Hamilton	90033
Cell Strainer (100 μm nylon)	BD Falcon	352360
Hemocytometer	Cardinal Health	B3175
Trypan Blue	Sigma	T8154