En modifisert metode for Heterotop Mouse Hjerte Transplantion

Summary

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

Abstract

Mus brukes ofte som hjertetransplanterte givere og mottakere i studier av transplantasjon immunologi grunn av det store omfanget av transgene mus og reagenser tilgjengelige. En vanskelighet er presentert på grunn av den lille størrelsen av dyret og de betydelige tekniske utfordringene i mikro involvert i hjertetransplantasjon. Spesielt kan en høy grad av teknisk svikt tidlig etter transplantasjon skyldes mottaker død og postoperative komplikasjoner som hind lem lammelse eller en ikke-bankende hjerte. Her blir den komplette teknikk for heterotop mus hjertetransplantasjon vist, som omfatter høsting av donor hjerte og dens påfølgende implantering inn i en mottaker mus. Donor hjerte er høstet umiddelbart etter in situ perfusjon med kaldt heparinisert saltvann og transection av oppstigende aorta og lungearterien. Mottakeren operasjon involverer fremstillingen av den abdominale aorta og nedre vena cava (IVC), etterfulgt avende-til-side anastomose av donor aorta med mottakeren aorta ved hjelp av en enkelt løpe 10-0 microsuture og en tilsvarende anastomose av donor lungearterien med mottakeren IVC. Etter operasjonen dyret injisert med 0,6 ml normal saltoppløsning subkutant, og tillates å komme seg på en 37 ° C varmeblokk. Resultatene fra 227 mus hjertetransplantasjoner er oppsummert med en suksessrate på 48 hr på 86,8%. Av de 13,2% utfall innen 48 timer, 5 (2,2%) opplevde hind lem lammelse, 10 (4,4%) hadde en ikke-bankende hjerte på grunn av pode iskemisk skade og / eller trombose, mens 15 (6,6%) døde innen 48 timer .

Introduction

Dyremodeller av organtransplantasjon kan gi verdifull informasjon for å forbedre behandling av kliniske transplanterte pasienter. Musemodeller er spesielt nyttig for å studere immunsystemet av organtransplantasjon avvisning eller aksept på grunn av det store omfanget av genmodifiserte mus og reagenser spesifikke for mus som ikke er tilgjengelige for andre dyremodeller ^1-3. En utfordring med musemodeller av transplantasjon er den lille størrelsen på givere og mottakere som krever store tekniske ferdigheter for å oppnå tilfredsstillende resultater.

En teknikk ble først beskrevet for heterotop transplantasjon av hjerter i rotter ^fire som senere ble tilpasset for mus hjertetransplantasjon ved Corry et al ^fem. Denne teknikken involverte fremstilling av mottakeren før donor drift og uten perfusjon av donor hjertet, som begge er sannsynlig å kompromittere overlevelse av det transplanterte hjerte-eller tHan mottakeren. Prosedyren har vært mye brukt som opprinnelig beskrevet å undersøke mekanismene for transplantasjon avvisning og toleranse ^6-8. Andre har tilpasset det opprinnelige rotte hjertetransplantasjon prosedyre for Ono og Lindsey for hjertetransplantasjoner i mus ^9,10. Mer nylig ble en teknikk publisert for mus hjertetransplantasjon som overvant noen av problemene i forbindelse med fremgangsmåten ifølge Corry et al ^11.. Protokollen er beskrevet her omfatter våre modifikasjoner, basert på fremgangsmåten ifølge Mottram et al ^12, som omfatter: in situ perfusjon med kaldt heparinisert saltoppløsning umiddelbart etter torakotomi og utføre donor operasjon forut for mottakerens drift for å redusere mottakerens driftstiden. I tillegg bruker vi små atraumatiske fartøy klemmer i stedet for 6-0 silkeslips. Selv om skips klemmer har den ulempen av å ta mer plass de er lettere å kontrollere enn bånd, som ikke bør være for stram eller løsog er mindre grei å fjerne enn klemmer. Vår metode bruker en enkelt løpe sutur for fartøy anastomose, selv om det i den første lærings stadier et alternativ er å bruke opphold suturer i den proksimale og distale hjørner for å sikre jevnhet av suturer og dermed patens av anastomose.

Protocol

Før oppstart av eksperimenter, innhente godkjenning fra relevante institusjonens Animal Care etiske komité for de planlagte eksperimenter. Opprettholde mus i samsvar med kravene i din institusjon. Følgende protokoll er godkjent av Sydney University og Royal Prince Alfred Hospital komiteer. Før du begynner kirurgi, bør alle instrumentene rengjøres grundig og steriliseres ved bløtlegging i 80% etanol. Noen institusjoner fastsette autoklave men dette kan skade fin mikrokirurgiske instrum…

Representative Results

Etter en innledende opplæring periode, ble 227 tilfeller av muse heterotop hjertetransplantasjon i vår gruppe analysert. Den suksessrate i løpet av de første 24 timer var 90,3%, og ved 48 timer var den 86,8%. Av de 30 (13,2%) feil innen 48 timer, 5 (2,2%) opplevde hind lem lammelse og måtte avlives, 10 (4,4%) hadde en ikke-bankende hjerte på grunn av pode iskemi skader og / eller trombose, mens 15 (6,6%) døde innen 48 timer. Noen eksperimentelle pode overlevelse er vist i tabell 1 med en rekke be…

Discussion

Mus hjertetransplantasjon er en utfordrende microsurgical metode som krever betydelig kirurgisk ferdighet å mestre. Den mest utfordrende aspekt er den lille diameter av fartøyene. I tillegg er det nødvendig å begrense mottakeroperasjon tid og blødning. Teknikken for mus hjertetransplantasjon ble først beskrevet av Corry et al. i 1973 og senere av Mottram et al ^12. Våre endringene omfatter følgende punkter. For det første, umiddelbare perfusjon av donor hjerte med kaldt heparinisert …

Materials

Operating microscope	Leica, Heerbrugg, Switzerland	M651	10x – 25x magnification
Anesthetic machine	Vet Quip Pty Ltd, Sydney, Australia	Vett3	Capable of delivering a mixture of isoflurane and oxygen in air
Operating board	Hardware store or office supplier		Dense cork or synthetic capable of taking pins
Heparinised saline (5 U/ml, 4oC)	Pfizer, USA	FW25	In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Normal saline (37oC)	AstraZeneca Pty Ltd, Australia	4538	In 1ml syringe with 23 gauge needle on warm pad
Sutures 10- nylon, 5-0 Vicryl	Ethicon, Inc. NJ, USA	2870G/J421H
Buprenorphine (0.05mg/kg in 0.1ml saline)	Reckitt Benckiser, Sydney, Australia		In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Ampcillin (5mg/kg in 0.1 ml saline)	Aspen, Sydney, Australia		In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice
Gel Foam	Pharmacia & Upjohn Co. USA	801289304	Cut into small pieces
High temperature cautery device	Medtronic, USA	8444000
Microsurgery instruments:	Shanghai Medical Instruments Co. Ltd.,
micro-needleholders	Shanghai, China	WT2020
micro scissors	"          "             "	WT1020
micro-forceps (straight tip)	"          "             "	WA3010
micro-forceps (curved tip)	"          "             "	WA3020
micro-mosquito clamps (1 pair)	"          "             "	W40350
micro-vessel atraumatic clamps (1 pair)	"          "             "	W40130/W40150
Heating Pad/Right Temp	Kent Scientific Corporation, Turrington, CT 06790