Summary

ネズミ角膜移植:固体臓器移植の最も一般的な形態を研究するためのモデル

Published: November 17, 2014
doi:

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

角膜移植は、ヒトで行わ移植の最も成功したと一般的なタイプの一つです。この手術が行われる理由は、損傷、感染症1、または非感染性角膜疾患2の他の形態の結果である。アメリカのアイバンク協会からフィギュアは、46000の上には、(:restoresight.org/eye_banks/eye_banks.htmlでのWebサイトを参照してください)​​2011年に行われたことを示している。その成功の指標は、同種移植片、角膜1年間故障率10〜15%の範囲で5年での成功率が70%3-8を超えているということである。多くの研究が示したように、角膜の同種移植の成功は、直接目に免疫学的特権部位であるという事実に関連している。免疫特権部位として角膜の状態を担当する要因は、角膜内の両方血管およびリンパ管の欠如は、抗原提示細胞の相対的欠如、suppres角膜によって産生される因子を含むの免疫エフェクターfuntions 9-15、MHCの低発現は16抗原、およびFasLの17-20の発現。

しかし、成功のためのこれらの移植片を素因これらの要因にもかかわらず、それらは拒絶3-7を受けない。したがって、この拒絶反応を媒介するそれらのメカニズムを理解するだけでなく、拒絶反応を防止するために、様々な治療法をテストする非常に重要である。そのために、我々はここで、制御の実験環境での角膜移植を研究するために20年以上にわたって使用されている角膜移植のマウスモデルを記述する。移植応答が最終的な移植組織が ​​失敗したか成功したかどうかを決定する協調して働いて、さまざまな要因が関与するので、任意のインビトロモデルにおけるこれらの要因の重要性を理解することは不可能である。結果的に、無傷の動物を用いた研究が成功またはfailuどちらにとって重要などのような要因を決定するために必要とされている移植された組織の再。

動物の他の種は角膜移植を研究するために使用されてきたが、他の種を用いて比較した場合、マウスモデルは、いくつかの利点を有する。最初は、特定の遺伝子を発現するかまたは機能移植におけるより良い研究することができる特異的な免疫学的因子の発現を欠くように遺伝子標的化されたマウスの多くの株が存在することである。また、動物の多くの他の種は存在しないマウスに特異的な多くの試薬(因子を中和する組換え因子および抗体の両方)がある。これらの要因が存在するため、このモデルは、急性角膜の同種移植片の応答15、17,18,20 -29に関与し、関連する因子を同定するために広く使用されている。さらに、角膜移植に関与する因子の多くは、他の組織の移植において機能的であることが知られている。

Protocol

注:この手順で使用するすべての動物は、ビジョンの研究のための協会と眼科文の眼科と視覚研究における動物の使用のためだけでなく、セントルイス大学で動物の監督委員会によって定めるガイドラインに従って扱われます。 注:すべての手術器具やソリューションは、目の微生物感染を制限するために手術前に滅菌される。これは、動物は、この手順のいくつかの痛みを経験しない…

Representative Results

角膜移植のマウスモデルが正常角膜同種移植片拒絶19-23と角膜同種移植の受け入れ13、15,16,18、24-27両方のメカニズムを特徴づけるために20年以上にわたって使用されてきた。このモデルは、FasLのを欠く動物は、角膜の同種移植片15を受け入れることができなかったという点で、角膜の同種移植片の受け入れにFasL発現の重要性を確立するために使用した。また、血管内?…

Discussion

ここで説明する角膜移植のマウスモデルは、因子が最良の拒絶15,17,18,20、26-30と角膜の受け入れ21-25両方に関連付けられているかを予測するモデルでのヒト角膜同種移植片拒絶を研究する研究者を可能に同種移植片。患者が治療又は予防のいずれか拒絶31のいずれかに局所または全身ステロイド治療を与えられたヒト角膜移植とは異なり、このモデルは、典型的には、?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to thank the many individuals who have worked on and perfected this technique and have been responsible for the generation of many manuscripts both in this lab and others. This work was supported by National Institutes of Health Grant EY12707 (PMS) and an unrestricted grant from Research to Prevent Blindness to Department of Ophthalmology.

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

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Cite This Article
Yin, X., Tajfirouz, D. A., Stuart, P. M. Murine Corneal Transplantation: A Model to Study the Most Common Form of Solid Organ Transplantation. J. Vis. Exp. (93), e51830, doi:10.3791/51830 (2014).

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