非侵襲的気管挿管と成体ラットにおける完全な胸腺摘出
Summary
Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.
Abstract
新生児げっ歯類における胸腺摘出は、免疫学的研究のために設立され、信頼性のある手順です。しかし、成体ラットに、胸膜破壊からの出血と気胸の合併症は、かなりの死亡率をもたらすことができる。このプロトコルは、ミニ胸骨切開と気管内挿管を利用したラット胸腺摘出の簡単な方法です。挿管は、非侵襲的かつ容易に再現可能な方法で達成し、気胸を防ぐために陽圧換気及び胸膜の中断を最小限にするように注意胸腺切開するために十分な時間を可能にする制御された気道を可能にしている。まだ胸腺の完全な可視化を提供しながら、1.5センチメートル胸骨切開は、縦隔船舶や胸膜との接触を減少させる。縦隔の露光に続いて、胸腺の倍率で鈍的切開によって除去される。胸膜腔は、次に手術用接着剤の塗布に続いてプレ気管筋の縫合閉鎖によって封止されている。ザ·胸部は、その後皮膚の縫合閉鎖が続く胸骨の縫合閉鎖、によって閉鎖される。免疫組織化学（IHC）隔組織の染色、およびフローサイトメトリーによるナイーブT細胞の欠如によって証明されるように、すべてのthymectomiesが完了した、と手順96％の生存率であった。最小限の合併症を伴う完全な胸腺は、胸腺欠損成体ラットにおけるさらなる免疫学的研究のために所望される場合に適している。
Introduction
1960年代初頭以来、胸腺は、中央免疫寛容の開発におけるその重要な役割のために認識されてきた。げっ歯類の胸腺摘出は、リンパ球分化、自己寛容、および同種移植及び腫瘍転移の設定で免疫寛容における胸腺の役割を定義する上で不可欠な手順であることが証明された。ラットの胸腺の除去は、T細胞の枯渇またはネイティブナイーブT細胞の再出現することなく定義されたT細胞集団の養子移入を含む研究を可能にする。
新生児げっ歯類におけるThymectomiesは、信頼性の高い成果1で吸引技術を使用して達成することができる。成体ラットにおいて、この技術は、おおよそ20％の死亡率と関連しており、しばしば不完全な胸腺2になる。一貫して、成体ラットにおける完全な胸腺摘出を達成するために、胸骨正中切開を介して縦隔のオープン露光が必要とされる。しかし、この6％ の2- 4 -手順1.5の範囲の全体的な死亡率につながる気管損傷、出血、および気胸を含む合併症に関連している。
最後の20年間胸腺摘出技術の改善は、周術期合併症を減少しており、生存率が改善している。陽圧換気を可能に気管内挿管は、気胸率5軽減されている。挿管の方法は、以前に直接声帯の可視化を使用して、より侵襲性の低い方法に気管に開いた露出の範囲を説明した。挿管手順に関連する合併症は心臓穿刺または上大静脈の裂傷から生じる気管損傷、声帯破裂、意図しない食道挿管、および出血があります。また、胸膜ライニングに下胸腺ローブのすぐ近くには、気胸になることができます。
ここでは、技術を説明平滑末端エンド血管カテーテルおよび経皮的気管照明を用いて気管内挿管の簡単な方法で以下の低侵襲性2cmの皮膚切開を通して胸腺。胸腺摘出1.5センチ胸骨と縦隔を密封し、出血、呼吸器合併症の発生率を最小限にする手術用接着剤の用途に三層の閉鎖を伴う。胸腺及びIHC染色に胸腺組織の欠如後のCD4 +及びCD8 +ナイーブT細胞の消失によって証明されるように、この方法では、確実に完全な胸腺になる。手術時間とペリ手続き死亡率は最小限に抑えている。
Protocol
Representative Results
Discussion
完全な胸腺摘出のための本プロトコルは、合併症を最小限に抑えるように設計外科グルー·アプリケーションとの3層切開の閉鎖と低侵襲性アプローチを提供します。胸腺の完全な除去は、ナイーブT細胞の喪失によってサイトケラチンための縦隔リンパ系組織のIHC染色によって実証された。
、胸膜と胸腺の下葉の密接な関係に起因する心とそのほとんどが周術期の合…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by AI101263 from the National Institutes of Health (T.V.B), and by a grant from The Hartwell Foundation (M.L.M). M.L.M. is a member of the Duke Comprehensive Cancer Center.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 2" 14-gauge angiocatheter | |||
| Operating microscope | Zeiss | ||
| Warming pad | |||
| Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors | Harvard Apparatus | ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor) | |
| Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top) | See Figure 2 | ||
| Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank | Harvard Apparatus | ST1 72-6420 | |
| Small animal ventilator with tubing | CWE | 12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats) | |
| High-intensity Fiber-Optic Illuminator | Dolan Jenner | EEG 2823M | |
| Student standard pattern forceps | Fine Science Tools | 91100-16 | |
| Fine straight scissors | Fine Science Tools | 14060-09 | |
| Blunt-tipped Shea scissors | Fine Science Tools | 14105-12 | |
| Small Alm retractor (for sternum) | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| Blunt Graefe forceps | Fine Science Tools | 11050-10 | |
| Fine Dumont forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| 5-0 Maxon sutures | Ethicon | ||
| 4-0 Silk sutures (with cutting needle) | Ethicon | ||
| 6-0 Nylon suture | Ethicon | ||
| Cyanoacrylate glue (Endermil) | |||
| Lubrication gel | Akorn Animal Health | NDC 17478-162-35 |
References
- Hard, G. C. Thymectomy in the neonatal rat. Lab. Anim. 9 (2), 105-110 (1975).
- Kobayashi, E., et al. A technique for complete thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 1759 (94), 0 (1994).
- Delrivière, L., Gibbs, P., Kobayashi, E., Kamada, N., Gianello, P. New technique of complete thymectomy in adult rats without tracheal intubation. Microsurgery. 18 (1), 6-8 (1998).
- Walker, K. G., Jacques, B. C., Tweedle, J. R., Bradley, J. A. A simpler technique for open thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 175 (1), 141 (1994).
- Na, N., Zhao, D., Huang, Z., Hong, L. An improved method for rat intubation and thymectomy. Chin. Med. J. (Engl). 124 (17), 2723-2727 (2011).
- Kastl, S., et al. Simplification of rat intubation on inclined metal plate). Adv. Physiol. Educ. 28 (1-4), 29-34 (2004).
- Weksler, B., Ng, B., Lenert, J., Burt, M. A simplified method for endotracheal intubation in the rat. J. Appl. Physiol. 76 (4), 1823-1825 (1994).
- Jou, I. M., et al. Simplified rat intubation using a new oropharyngeal intubation wedge. J. Appl. Physiol. 89 (5), 1766-1770 (2000).
- Rivard, A. L., et al. Rat intubation and ventilation for surgical research. J. Invest. Surg. 19 (4), 267-274 (2006).
- Zhao, D., et al. A model of isolated, vascular whole thymus transplantation in nude rats. Transplant Proc. 44 (5), 1394-1398 (2012).
- AbuAttieh, M., et al. Affinity maturation of antibodies requires integrity of the adult thymus. Eur. J. Immunol. 42 (2), 500-510 (2012).
- Reeves, J. P., Reeves, P. A., Chin, L. T. Survival surgery: removal of the spleen or thymus. Curr. Protoc. Immunol. 1 (Unit 1.10), (2001).
- Siemionow, M., Izycki, D., Ozer, K., Ozmen, S., Klimczak, A. Role of thymus in operational tolerance induction in limb allograft transplant model. Transplantation. 81 (11), 1568-1576 (2006).
- Satoh, E., et al. Immunosuppressive effect of long-term drainage of thoracic duct on immunological memory in adult thymectomized rats. Transplant. Proc. 37 (4), 1947-1948 (2005).
- Groen, H., Klatter, F., Pater, J., Nieuwenhuis, P., Rozing, J. Temporary, but Essential Requirement of CD8+ T Cells Early in the Pathogenesis of Diabetes in BB Rats as Revealed by Thymectomy and CD8 Depletion. Clin. Dev. Immunol. 10 (2-4), 141-151 (2003).
