符合当代无菌技术、麻醉和镇痛标准的改良小鼠异位心脏移植方案
1Medical School,The University of Western Australia, 2Animal Care Services,The University of Western Australia, 3Western Australian Liver and Kidney Transplant Service,Sir Charles Gairdner Hospital, 4Department of Immunology,Sir Charles Gairdner Hospital and Pathwest Laboratory Medicine, 5School of Biomedical Sciences,The University of Western Australia
Summary
本文描述了一种改良的异位血管化心脏移植技术，包括更新的无菌技术、镇痛和麻醉。
Abstract
动物心脏移植实验模型的发展为免疫学和实体器官移植领域的许多进展做出了贡献。虽然异位血管化鼠心脏移植模型最初用于使用不匹配的近交小鼠品系组合的移植排斥反应研究，但获得转基因菌株和治疗方式可以提供强大的新临床前见解。从根本上说，该技术的手术方法自开发以来没有改变，特别是在无菌技术、麻醉和镇痛等重要因素方面，这些因素对术后发病率和死亡率产生重大影响。此外，围手术期管理的改善有望改善动物福利和实验结果。本文报告了与兽医麻醉主题专家合作制定的方案，并描述了手术技术，重点是围手术期管理。此外，我们还讨论了这些改进的含义，并提供了有关排除此手术关键手术步骤的详细信息。
Introduction
我们对免疫学和移植的理解很大程度上归功于基于使用动物受试者的实体器官移植实验模型的研究。自从首次描述哺乳动物血管化心脏移植1以来，这些模型为广泛领域的知识做出了贡献，包括低温的治疗应用2，使用专用缝合线的益处3以及全肺和心脏同源移植技术4。由于不同育种系的可用性，大鼠5,6中心脏移植模型的开发为免疫学实验提供了更广泛的空间。可用的近交和突变小鼠品系的范围要广泛得多，导致Corry等人7开发了一种小鼠异位心脏移植技术，因为该技术范围为移植研究带来了相当大的优势。该模型已被广泛使用，有助于更好地了解移植排斥反应8和治疗9。然而，自首次描述以来，该技术除了一些次要的技术细节（例如调整吻合口位置10,11）外，基本保持不变。
自从将Corry等人7的技术整合到我们的实验中以来 ，我们已经确定了改进该方案的希望领域，即无菌技术，麻醉和镇痛。预计这些领域的改进将对实验结果产生积极影响并改善动物福利。以前，当无菌技术用于小动物手术时，已经证明了这一点，因为它有助于减少术后感染12，这不仅会影响发病率和死亡率，而且还可能损害旨在评估移植手术后免疫反应的实验。从麻醉和镇痛的角度来看，使用精细的方案有助于降低动物的成本，并通过减轻实验对象的痛苦和痛苦来平衡这种手术模型的伦理论点。此外，适当的麻醉和镇痛限制了与疼痛相关的应激反应，提高了术后恢复的质量，并最终提高了手术成功率13。
为了改善动物福利和实验结果，制定了一项方案，并进行了调整以弥合这些差距。该方案已根据Corry等人最初描述的方案进行了改编，并咨询了兽医麻醉师，并适当考虑了麻醉和镇痛方案中使用的药物干预的效果和持续时间。该方法基于平衡麻醉和多模式镇痛的原则，以确保适当的围手术期护理14。除了应用无菌技术外，还先发制人地给予阿片类药物丁丙诺啡和局部麻醉剂布比卡因。全身麻醉使用吸入麻醉剂异氟醚进行。
Protocol
这项研究是根据《科学目的照顾和使用动物业务守则》15 进行的，并根据动物伦理协议RA/3/100/1568和AE173（分别是西澳大利亚大学动物伦理委员会和哈里·珀金斯医学研究所动物伦理委员会）批准。有关本协议中使用的所有材料、仪器和动物的详细信息，请参阅 材料表 。 1. 准备手术动物 注意：人员致力于在整个过…
Representative Results
为了确定手术技术在促进伤口愈合和小鼠恢复的良好结果方面的有效性，实验室的早期实验确定了一系列具有不同免疫原性的心脏移植物对受体的存活特征。这些包括同源（n = 5）和同源（n = 5）移植物，它们与受体共享相同的主要组织相容性复合体（MHC）标记，以及主要错配移植物（n = 9），其中移植物和受体具有不同的MHC标记。我们使用异位腹心跳的直接触诊来评估正在进行的移植功能和活力?…
Discussion
小鼠原位心脏移植模型是一种强大的临床前模型，主要用于研究MHC错配对免疫排斥反应水平和性质的影响，以及最近移植对移植物组织驻留免疫保留的影响16。虽然最初严格遵循Corry等人7方案， 但我们改进了该方案，以纳入无菌技术，镇痛和麻醉的最佳实践标准。这些新做法的更新是通过额外的培训、提供无菌手术手套、长袍和手术单、应用额外的麻醉以及更?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者要感谢西澳大利亚大学和哈里·珀金斯医学研究所的动物护理人员的出色努力，他们的奉献精神和专业知识为这些手术的可行性和成功做出了贡献。
Materials
| 2030 Rycroft irrigating cannula 30 G | McFarlane | 56005HU | |
| Braided surgical silk 7-0 | |||
| Bulldog clamp curved – 35 mm | Roboz | RS-7441-5 | |
| Bupivacaine 0.25% | |||
| Buprenorphine | |||
| Castroviejo needle holder catch curved - 145 mm | Haag-Streit | 11.62.15 | |
| Chlorhexidine 5% solution | Ebos | JJ61371 | |
| Cotton-tipped applicator – 7.5 cm | Dove | SN109510 | |
| Ethanol 70% solution | Ebos | WH130192EE | |
| Gauze 5 x 5 cm white | Aero | AGS50 | |
| Gelfoam 80 mm x 125 mm | Pfizer | 7481D | |
| Hair clipper | Wahl | 9860L | |
| Heparin 1,000 IU in 1 mL | |||
| Iris SuperCut scissors straight – 11.5 cm | Inka Surgical | 11550.11 | |
| Isoflurane vaporiser | Darvall | 9176 | |
| Micro bulldog clamp – 3.7 cm | Greman | 14119-G | |
| Micro scissors curved 105 mm | |||
| Micropore plain paper surgical tape – 2.5 cm wide | Ebos | 7810L | |
| Microsurgical scissors – curved tip | |||
| Monofilament polyprolene suture – 5/0 | Surgipro | P-205-X | |
| Myweigh i101 Precision Scale 100 g x 0.005 g | Myweigh | Kit00053 | |
| Needle – 30 G x 0.5 inch | BD | BD304000 | |
| Needleholder 15 cm curved "super fine" | Surgical Specialists | ST-B-15-8.2 | |
| Nylene 10/0 x 15 cm on 3.8 mm 3/8 circle round bodied taper (diam 0.07mm) CV300 | |||
| Round body suture forceps curved 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD281R | |
| Round body suture forceps straight 0.3 mm 120 mm | B. Braun | FD280R | |
| Round handled vannas spring scissors-str/12.5 cm | 15400-12 | ||
| Spring scissors-Cvd Sm blades | 15001-08 | ||
| Stevens scissors blunt straight 110 mm | |||
| Surgical backboard | Rigid laminated cardboard. 15 x 15 cm | ||
| Surgical drapes | Cut into two sizes. 25 cm x 25 cm, and 25 cm x 40 cm | ||
| Surgical microscope | |||
| Syringe – 1 mL | BD | 592696 | |
| Syringe – 3 mL | Leica | M651 | |
| Toothed forceps | BD | 309657 | |
| University of Wisconsin Solution | |||
| Warming pad | Far infrared warming pad 20 x 25 cm | ||
| Westcott spring scissors | |||
| Yasargil clip applier bayonet | Aesculap | FE582K | |
| Yasargil titanium clip perm 6.6 mm | Aesculap | A19FT222T | |
| Mouse usage | |||
| Strain/SEX/Weight | Donor | Recipent | |
| BALB/c, female, 19-23 g | 7 | 21 | |
| C57BL/6, female, 17-20 g | 7 | 0 | |
| CD45.1 BALB/c, female, 17-21 g | 5 | 0 |
References
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Citer Cet Article
Singer, D. A., Musk, G. C., Huang, W. H., Liu, L., Kaur, J., Watson, M., Prosser, A., Lucas, M., Lucas, A. A Modified Murine Heterotopic Heart Transplant Protocol Matching Contemporary Standards of Aseptic Technique, Anesthesia, and Analgesia. J. Vis. Exp. (187), e64284, doi:10.3791/64284 (2022).