Мышь трансплантации почки: Модели аллотрансплантата Отказ
Summary
Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.
Abstract
Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.
Introduction
Успешная трансплантация почки для лечения почечной недостаточности был впервые описан в 1955 году между монозиготных близнецов 1, с тех пор он стал революционером лечения для пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности во всем мире, предлагая как улучшение длины и качества жизни 2. Однако долгосрочная выживаемость трансплантата была затруднена множеством патологических процессов, приводящих к хроническим повреждением трансплантата 3.
Отказ от пересаженной почки у человека остается одной из основных причин заболеваемости, несмотря на значительные улучшения в immunosupporessive схем. Цель разработки модели мыши почечной трансплантации является тесно повторить процесс и патологии, найденный в трансплантации почки человека 4. Skoskiewicz др. Впервые описал модель мыши трансплантации почки в 1973 году 5. Несмотря на передовые микрохирургические навыки необходимы, она является ценным тоол по нескольким причинам: геном мыши был хорошо охарактеризован и есть большое разнообразие экспериментальных методов и методик для исследований на мышах.
Многие группы с использованием мышиной модели трансплантации почки использовали трансплантированной почки в качестве жизни поддержки органа, однако в других исследованиях, и в нашей методики, описанной одного нативного почек, получающей мыши остается на месте в течение всего срока эксперимента 4. Выгода в том, что мышь подвергается одного анестезии и операции тем самым снижая заболеваемость к мыши и риск смерти от второй процедуры. Кроме мышь не страдают от неблагоприятных последствий постепенного почечной недостаточности.
Хотя модели аллогенной отказа существует и в других органах, таких как сердце и кожу, они не всегда непосредственное отношение к трансплантации почки. Существует доказательство того, что эти модели вызывают различные режимы и думика отказа, например, время, конечно, отторжения аллотрансплантата в сердечной и почечной аллотрансплантата существенно отличается в определенных комбинациях деформации 6. Мы описали острых модели почек отторжение аллотрансплантата в линии BALB / C доноров в не-трансгенных FVB / NJ мышей, эта модель показала сотовой опосредованное повреждение с накоплением Т-клеток и макрофагов 7. В качестве альтернативы мы также описали модель хронического повреждения трансплантата, который проявляет интерстициальный фиброз и трубчатую атрофию, это объясняется пересадки почки от C57BL / 6 BM12 доноров в C57BL / 6 получателей, как эти мыши характеризуются одного МНС класса II локусов MIS -match 8.
Несколько аспекты трансплантации были изучены с использованием мышиной модели трансплантации почки в том числе острого отторжения, клеточного и гуморального отторжения, ишемии, реперфузионного повреждения и испытания той новых терапевтических агентов. Мы модифицировали хирургическую тechnique сократить время работы и улучшить простоту операции. Особенно мы описали одновременное донора и подготовка получателя и упрощенную технику сосудистого анастомоза за счет использования непрерывный аорты патч анастомоза. Это видео и рукопись обеспечит ключевые моменты, чтобы помочь в создании этой техники.
Protocol
Representative Results
Discussion
Наиболее хорошо описаны способ для выполнения артериального анастомоза является использование дистальный аорты донора, с почечной артерии в продолжение, в виде конца в сторону, чтобы аорты реципиента. Мы описали использование аорты патч, похожий на 'Карелл патч "зеркалирования, ч…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Финансирование из почек исследования Великобритании, Королевский колледж хирургов Эдинбурга и Европейского общества трансплантации органов поддержали это исследование.
Materials
| Surgical Instruments | |||
| Blunt Dissecting Scissors | Fine Science Tools | 14072-10 | For skin cutting |
| Curved Castoviejo scissors | Fine Science Tools | 15017-10 | For tissue cutting |
| Spring Scissors – straight | Fine Science Tools | 15000-08 | For suture cutting |
| Toothed forceps 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11021-12 | |
| 2 x Fine Tip forceps (Dumont No.5) | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Angled Fine Tip forceps (Dumont No. 5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | For blunt dissecting |
| Curved Fine Tip forcep (Dumont No.7) | Fine Science Tools | 11273-22 | Useful to pass around vessels |
| Curved Crile Haemostat | Fine Science Tools | 1300-04 | |
| Micro clip applicator with lock | Fine Science Tools | 18056-14 | |
| 2 x Micro serrefines spring width 2mm, jaw length 4mm | Fine Science Tools | 18055-04 | Microvascular clamps |
| 2 x Colibri 3cm wire retractor | Fine Science Tools | 17000-03 | |
| Castroviejo needle holder with lock | Fine Science Tools | 120660-01 | |
| Wound clip applicator | Fine Science Tools | 12031-07 | |
| 7mm wound clips | Fine Science Tools | 12032-07 | Remove 7 to 10 days after surgery |
| Equipment | |||
| OPMI pico microscope | Carl Zeiss | S100 | |
| Thermal cautery unit with fine tip | Geiger | 150A | |
| Heat electronic pad | Cozee Cumfort | n/a | |
| Euroklav 23-S | Melag | n/a | Autoclave |
| Disposable equipment | |||
| 7/O Silk braided suture | Pearsall | 30514 | |
| 10/O Dafilon (polyamide) suture | B-Braun | G1118099 | |
| 6/O Vicryl (plygalectin) | Ethicon | W9537 | |
| Regular bevel needle, 1 inch, 21G | Bection, Dickinson and Company | 305175 | For ureteric anastamosis |
| Regular bevel needle, 5/8 inch, 25G | Bection, Dickinson and Company | 305122 | |
| Regular bevel needle, 1/2 inch, 30G | Bection, Dickinson and Company | 304000 | |
| Insulin needle 1ml, 29G | Bection, Dickinson and Company | 324827 | |
| Insulin needle 0.3ml, 30G | Bection, Dickinson and Company | 324826 | |
| 1 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 300184 | |
| 5 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 302187 | |
| Wypall paper swabs | Kimberley-Clark | L40 | sterilised by autoclave |
| Cotton wool buds | Johnson and Johnson | n/a | sterilised by autoclave |
| Plain drapes | Guardian | CB03 | sterilised by autoclave |
| Cell culture dish 60mm x 15mm | Corning Incorporated | 430166 | |
| Dispensing Pin | B-Braun | DP3500L / 413501 | Used with NaCl 0.9% |
| Re-agents and Drugs | |||
| (Lacri-Lube) White soft paraffin 57.3%, mineral oil 42.5% and lanolin alcohols 0.2% | Allergan Ltd | 21956GB10X | |
| (Videne) Povidone-iodine 10% | Ecolab Ltd | PL 04509/0041 | |
| (Vetalar V) Ketamine hydrochloride | Pfizer Animal Health | Vm 42058/4165 | 100mg/ml solution (dose 200mg/kg) |
| (Domitor) Medetomidine hydrochloride | Orion Pharma | Vm 06043/4003 | 1mg/ml (dose 0.5mg/kg) |
| (Vetergesic) Bupernorphine hydrochloride | Alsto Animal Health | Vm 00063/4002 | 0.3mg/ml (dose 0.05mg/kg) |
| (Antisedan) Atipamezole hydrochoride | Orion Pharma | Vm 06043/4004 | 5mg/ml (dose 2mg/kg) |
| University of Wisconsin Solution | Belzer Bridge to Life | n/a | dose approximately 500 microlitres/mouse |
| NaCl 0.9% | Baxter | FKE1323 | |
| Heparin Sulphate | non-proprietary | n/a | 5000units/ml (dose 5units/mouse) |
References
- Guild, W. R., Harrison, J. H., Merrill, J. P., Murray, J. Successful homotransplantation of the kidney in an identical twin. Trans. Am. Clin. Climatol Assoc. 67, 167-173 (1955).
- Wolfe, R. A., et al. Comparison of mortality in all patients on dialysis, patients on dialysis awaiting transplantation, and recipients of a first cadaveric transplant. N. Engl. J. Med. 341, 1725-1730 (1999).
- Nankivell, B. J., Alexander, S. I. . Rejection of the Kidney Allograft. N. Engl. J. Med. 363, 1451-1462 (2010).
- Tse, G. H., Hughes, J., Marson, L. P. Systematic review of mouse kidney transplantation. Transplant International. 26, 1149-1160 (2013).
- Skoskiewicz, M., Chase, C., Winn, H. J., Russell, P. S. Kidney transplants between mice of graded immunogenetic diversity. Transplant. Proc. 5, 721-725 (1973).
- Zhang, Z., et al. Pattern of liver, kidney, heart, and intestine allograft rejection in different mouse strain combinations. Transplantation. 62, 1267-1272 (1996).
- Qi, F., et al. Depletion of cells of monocyte lineage prevents loss of renal microvasculature in murine kidney transplantation. Transplantation. 86, 1267-1274 (2008).
- Dang, Z., Mackinnon, A., Marson, L. P., Sethi, T. Tubular atrophy and interstitial fibrosis after renal transplantation is dependent on galectin-3. Transplantation. 93, 477-484 (2012).
- Jabs, W. J., et al. Heterogeneity in the Evolution and Mechanisms of the Lesions of Kidney Allograft Rejection in Mice. Am. J. Transplant. 3, 1501-1509 (2003).
- Lin, T., et al. Deficiency of C4 from Donor or Recipient Mouse Fails to Prevent Renal Allograft Rejection. Am. J. Pathol. 168, 1241-1248 (2006).
