A معدلة غيري مكاني الخنازير هند أطرافهم نموذج زرع أوعية دموية لبالحركة المجمع زرع الطعم الخيفي (VCA) بحوث
Summary
أصبحت أوعية دموية المركب Allotransplantations (VCA) واقع السريرية. ومع ذلك، التطبيق السريري واسعة من VCA محدودة بسبب كبت المناعة المزمن للأدوية المتعددة. والكتاب يقدم نموذجا الحيوانات الكبيرة موثوقة وقابلة للتكرار لترجمة استراتيجيات المناعية الرواية التي يمكن أن تقلل أو تقضي على احتمال الحاجة لكبت المناعة في VCA.
Abstract
أوعية دموية المجمع زرع الطعم الخيفي (VCA) مثل اليد والوجه زرع تمثل خيارا قابلا للتطبيق لمعالجة الصدمة العضلية الهيكلية المعقدة وفقدان الأنسجة المدمرة. على الرغم من نتائج وظيفية مواتية ومشجعة للغاية في وقت مبكر والمتوسطة، رفض المكون الجلد مناعة عالية من VCA والآثار الضارة المحتملة للكبت المناعة المزمن للأدوية المتعددة لا تزال تعوق التطبيق السريري على نطاق واسع من VCA. وبالتالي، والبحوث في هذا المجال رواية يحتاج إلى التركيز على الدراسات المتعلقة متعدية ميزات فريدة من نوعها المناعية من VCA ووضع استراتيجيات جديدة لتعديل مناعي المناعية وتحريض التسامح التالية VCA دون الحاجة لكبت المناعة على المدى الطويل.
يصف هذا المقال نموذجا كبيرة متعدية موثوق بها وقابلة للتكرار من الحيوان VCA التي تتكون من رفرف osteomyocutaneous في الخنازير منتبذ هند أطرافهم زرع الطعم الخيفي MHC محددة. بريefly، يتم التعرف على مجداف الجلد أوعية دموية جيدا في منطقة الفخذ الأمامي الإنسي باستخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة تصوير الأوعية الليزر. ويتم حصاد عضلات الكامنة، مفصل الركبة، الفخذ القاصي والداني الساق على الأوعية الدموية عنيق الفخذ. ويمكن اعتبار هذا طعم خيفي على حد سواء VCA والعظام أوعية دموية زرع نخاع مع ميزات فريدة من نوعها متميزة المناعي. يتم زرع الكسب غير المشروع إلى جيب في البطن تحت الجلد في الحيوان المتلقي مع عنصر الجلد exteriorized إلى المنطقة لرصد ظهراني المناعي.
ثلاثة فرق جراحية العمل في نفس الوقت بطريقة منسقة تنسيقا جيدا للحد من التخدير والأوقات نقص التروية، وبالتالي تحسين كفاءة هذا النموذج والحد من الإرباك المحتملة في البروتوكولات التجريبية. يقدم هذا النموذج بوصفه الأساس لاستراتيجيات علاجية مستقبلية تهدف إلى الحد ويحتمل أن تكون مما يلغي الحاجة لكبت المناعة المزمن للأدوية المتعددة في VCA.
Introduction
أوعية دموية المجمع زرع الطعم الخيفي (VCA) مثل اليد والوجه زرع هي الآن حقيقة واقعة السريرية مع العديد من عمليات زرع اليد والوجه أجريت في جميع أنحاء العالم 12. على الرغم من أن النتائج المبكرة والوسيطة مواتية ومشجعة للغاية 2، شرط المناعة المتعددة المزمنة لا تزال تحد من تطبيقه السريرية واسعة النطاق. التقدم في نماذج الفئران من VCA بما في ذلك anastomoses فائقة المجهرية وتقنيات الكفة nonsuture 13، 3 مهدت الطريق لفهم أفضل للمنيع للمستضد الخيفي الردود في VCA. وقد اقترحت أعداد كبيرة من البروتوكولات المناعية للتطبيقات السريرية المبنية على فهم أفضل لدينا من آليات المناعة في VCA ولكنها تحتاج إلى التحقق من صحة في نموذج حيواني الكبيرة التي سيكون التنبؤية معقولة لأدائهم في البشر 7. على أساس التشابه الفسيولوجية والمناعية بين أجهزة الجسم البشري والخنازير <sup> 6، يمكن اعتبار نماذج VCA الخنازير بدائل موثوقة وفعالة من حيث التكلفة لالناب 9 ونماذج الرئيسيات غير البشرية 1.
توفر هذه المقالة لمحة مفصلة عن المنهجية المستخدمة في منطقتنا MHC محددة الخنازير الخلفيتين منتبذ أطرافهم نموذج زرع، والتي هي بمثابة الأساس لاستراتيجياتنا المناعية الحالية والمستقبلية التي تهدف الى اقناع التسامح المناعي لVCA، وبالتالي توسيع تطبيقاتها السريرية. نحن نستخدم الخنازير الفطرية تتميز جيدا ولدت لزيجوت متماثلة الألائل في الخنازير الكريات البيض مستضد موضع خصيصا لاستخدامها في البحوث المتعلقة زرع 11. نرفع رفرف osteomyocutaneous أوعية دموية تقوم على السفن الفخذ. يحتوي على رفرف سليمة نخاع العظم أوعية دموية في عظم الفخذ القاصي والداني الساق. يتم تضمين الجلد الفخذ الأمامي الإنسي أيضا في الكسب غير المشروع وexteriorized إلى الجانب ظهراني الحيوان المتلقي لرصد المناعة من العنصر الأكثر مناعة سو في VCA. المواقع ظهراني يسهل الفحص السريري في الوقوف والجلوس مواقف وأيضا تحافظ على الجلد طعم خيفي نظيفة نسبيا.
Ustener وآخرون. قدم واحدة من أولى نماذج متعدية الحيوانات الكبيرة في VCA عن طريق زرع شعاعي اللوحات forelimb osteomyocutaneous في مزرعة الخنازير الأباعد 15. تستخدم المجموعة هذا النموذج لإثبات لأول مرة أن الرفض الحاد في VCA التي تضمنت عنصرا الجلد مناعة عالية يمكن أن يتأخر وتعامل مع استراتيجية ذات الصلة سريريا دون مضاعفات المخدرات محددة هامة والآثار الجانبية. النتائج التي تم الحصول عليها مواتية في هذه الدراسة بنيت في وقت لاحق خطوة تأسيسية في تصميم نظم المخدرات لزرع الترميمية الإنسان. على الرغم من أن هذه النماذج VCA الخنازير في وقت مبكر وكانت مناسبة تماما لوضع بروتوكولات لمنع رفض الجلد والعضلات والعظام والأعصاب والأوعية أنها تفتقر إلى الهياكل المتخصصة مثل مفصلي cartilagه والأغشية الزليلي للمفاصل. وتركزت الجهود اللاحقة بما في ذلك على أرقام الإنسي من الحيوان، مما استدعى كامل طول التنسيب الزهر لمنع الكسب غير المشروع الخلع 14. على الرغم من أن مناسبة للتحقيق في رفض كل المكونات الرئيسية لزرع الأطراف الاصطناعية، كان واحدا من القيود الرئيسية لهذا النموذج بعد زرع صعوبة الإسعافية بسبب يلقي التنسيب. وبالتالي، منتبذ نماذج أطرافهم زرع الطعم الخيفي الخنازير، ويتألف من الساق، تم إنشاؤها الشظية، مفصل الركبة، الفخذ القاصي والعضلات المحيطة، ومجداف الجلد، لدراسة الجوانب المناعية في المقام الأول من VCA بينما يسمح للحيوان لتجول بحرية بعد العمل الجراحي مع الحد الأدنى من morbidit 8 .
أدى تطور جيدا اتسم الخنازير الفطرية جيش تحرير السودان محددة من خلال العمل الرائد الدكتور ديفيد H. ساكس لحقبة جديدة من الأبحاث VCA متعدية. الاستفادة من وجود الخلفيتين منتبذ أطرافهم نموذج زرع في إعداد مستضد عدم تطابق طفيفة، بساط[هس] وآخرون. 10 تظاهر البقاء إلى أجل غير مسمى من مكونات العضلات والعظام مع دورة قصيرة من العلاج السيكلوسبورين. بقاء عنصر الجلد، ومع ذلك، كان لفترة طويلة فقط بالمقارنة مع عدم وجود ضوابط العلاج. ويعزى فقدان عنصر الجلد من الكسب غير المشروع إلى استجابة مناعية قوية للغاية ومعزولة، على وجه الخصوص، إلى البشرة. وبالمثل، وذلك باستخدام الخنازير غير متطابقة تماما مع استنفاد خلايا T، دورة قصيرة من السيكلوسبورين وخلوى حشد المانحين المحيطية وحيدات النوى خلايا الدم الناجم عن التسامح فقط لمكونات العضلات والعظام والجلد المكون ما زال رفض 5. جلبت هذه الظاهرة، ودعا 'التسامح تقسيم "، نقلة نوعية في مجال البحوث VCA مع زيادة التركيز على المكون الجلد مناعة عالية، والتي هي جزء لا يتجزأ من الغالبية العظمى من عمليات زرع الترميمية تنفيذ حتى الآن.
في هذا النموذج تعديل، ونحن الاستفادة نهاية إلى نهاية مفاغرة بواسطة ligatinز المتلقي شريان الفخذ وتناوب عليه رأسيا (الشكل 1). هذا لا يقلل فقط من الوقت نقص التروية من خلال السماح للاستخدام جهاز اقتران التقليدية ولكن أيضا يقلل من فرص فشل توصيلي. ونحن لم يلحظ أي أحداث الدماغية التالية ربط الشريان الفخذي في المتلقين لدينا تشير إلى أن تداول ضمانات كافية لتوفير الأوعية الدموية في الساق الأصلية. بالإضافة إلى ذلك، في هذا الأسلوب تعديل، وحشد مكون الجلد تخريجها على أساس السفن ثقب الكامنة ويتوضع أفقيا (الشكل 1) وعلى النقيض من موقف الفخذ بطني في النموذج التقليدي 10. وهذا يسمح التصور سهل من الكسب غير المشروع لرصد المناعة في الوقوف أو وضع الجلوس للحيوان.
وبالتالي، وهذا نموذج الحيوانات الكبيرة موثوق بها وقابلة للتكرار أمر ضروري لتحقيق استراتيجيات الحث التسامح تجاه المكون من الجلد وVCA لتطوير الرواية ناستراتيجيات oninvasive الرصد المناعي للتنبؤ أفضل للبقاء الكسب غير المشروع.
Protocol
Representative Results
Discussion
تاريخيا، تضمنت الخلفيتين بروتوكول زرع الأطراف الاصطناعية منتبذ الاهتمام لأمور ظاهرية من مجداف الجلد لجدار البطن بطني وكانت anastomosed السفن بطريقة نهاية إلى الجانب (Hettiarachty 2004). ومع ذلك، في أسلوبنا تعديل، ورفرف مقلوب insetting ونهاية إلى نهاية anastomoses جعل الجلد أكثر مجداف أفق?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نعترف الأشخاص التالية أسماؤهم لمساهمتهم في هذا المشروع: Kakali ساركار، دكتوراه، Joani كريستنسن، BS، كيت Buretta، BS، نانس يوان، BS، وليام Lehao، MD، جوانا Grahammer، جورج Furtmüller، MD، ايرين رادا MD، محمد راكان MD، كريم سرحان العضو المنتدب، السآمي Khalifian، BS، ماو تشى، دكتوراه في الطب، وانجيلو يتو بارون MD، مختبر VCA، قسم جراحة التجميل والترميم، جامعة جونز هوبكنز للطب، جانيس تاوب، MD، علامة فيشر، دكتوراه في الطب، أقسام للأمراض الجلدية والأمراض، جامعة جونز هوبكنز للطب، سو ايلر، مركز تدريب جراحة المناظير، جامعة جونز هوبكنز للطب وتشنغ هونغ لين، وتشانغ مستشفى ميموريال الأمنيون MD، لينكو، تايوان.
مصدر التمويل: معهد القوات المسلحة للطب التجديدي (وزارة الدفاع W81XWH-08-2-0032)
Materials
| Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments (optional) |
| REAGENTS | |||
| HTK | Custodial | N/A | |
| EQUIPMENT | |||
| Electric Pen Drive | Synthes, Westchester PA | 05.001.011 | Reciprocating saw |
| Vascular Coupling device | Synovis, Newtown PA | 21003B |
Riferimenti
- Barth, R. N., Rodriguez, E. D., Mundinger, G. S., et al. Vascularized bone marrow-based immunosuppression inhibits rejection of vascularized composite allografts in nonhuman primates. Am. J. Transplant. 11 (7), 1407-1416 (2011).
- Brandacher, G., Gorantla, V. S., Schneeberger, S., et al. Hand/Forearm transplantation using a novel cell-based immunomodulatory protocol-experience with five patients. Am. J. Transplant. 11, 190 (2011).
- Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation. Birth Defects Res. C Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).
- Brandacher, G., Lee, W. P. Hand transplantation. Hand Clin. 27, xiii-xiv (2011).
- Hettiaratchy, S., Mendely, E., Randolph, M. A., et al. Tolerance to composite tissue allografts across a major histocompatibility barrier in miniature swine. Transplantation. 27, 514-521 (2004).
- Ibrahim, Z., Busch, J., Awwad, M., et al. Selected physiologic compatibilities and incompatibilities between human and porcine organ systems. Xenotransplantation. 13 (6), 488-499 (2005).
- Kirk, A. D. Crossing the bridge: large animal models in translational transplantation research. Immunol. Rev. 19, 176-196 (2003).
- Lee, W. P., Rubin, J. P., Cober, S., et al. Use of swine model in transplantation of vascularized skeletal tissue allografts. Transplant Proc. 30, 2743-2745 (1998).
- Mathes, D. W., Hwang, B., Graves, S. S., et al. Tolerance to vascularized composite allografts in canine mixed hematopoietic chimeras. Transplantation. 92 (12), 1301-1308 (2011).
- Mathes, D. W., Randolph, M. A., Solari, M. G., et al. Split tolerance to a composite tissue allotransplant in a swine model. Transplantation. 75 (1), 25-31 (2003).
- Mezrich, J. D., Haller, G. W., Arn, J. S., et al. Histocompatible miniature swine: an inbred largeanimal model. Transplantation. 75 (6), 904-907 (2003).
- Petruzzo, P., Lanzetta, M., Dubernard, J. M., et al. The International Registry on Hand and Composite Tissue Transplantation. Transplantation. 90, 1590-1594 (2010).
- Sucher, R., Lin, C., Zanoun, R., et al. Mouse hind limb transplantation: a new composite tissue allotransplantation model using nonsuture supermicrosurgery. Transplantation. 90, 1374-1380 (2010).
- Ustüner, E. T., Majzob, R. K., Ren, X., et al. Swine composite tissue allotransplant model for preclinical hand transplant studies. Microsurgery. 20, 400-406 (2000).
- Ustüner, E. T., Zdichavsky, M., Ren, X., et al. Long-term composite tissue allograft survival in a porcine model with cyclosporine/mycophenolate mofetil therapy. Transplantation. 661, 581-587 (1998).
- Wachtman, G. S., Wimmers, E. G., Gorantla, V. S., et al. Biologicals and donor bone marrow cells for targeted immunomodulation in vascularized composite allotransplantation: a translational trial in swine. Transplant Proc. 43, 3541-3544 (2011).
