מודל של העכבר של ואסיאני הטרוגרההשתלת הטחול ללמוד תא הטחול ביולוגיה וחסינות להשתלות
Summary
פרוטוקול זה מפרט את הצעדים הכירורגית של מודל העכבר של השתלת הטחול הטרולפית, מודל מאתגר מבחינה טכנית שיכול לשמש כלי רב עוצמה בחקר הגורל ואריכות החיים של תאי הטחול, מנגנונים של טחול ברורים אוכלוסיות תאים בהתקדמות המחלה, וחסינות להשתלה.
Abstract
הטחול הוא איבר הלימפה ייחודי המשחק תפקיד קריטי הומאוסטזיס של המערכת החיסונית המטתית. מטופלים שעברו כריתת טחול ללא קשר לגורמים מאיצים נוטים לפתח זיהום מוחץ לאחר כריתת הטחול וניסיון מוגבר של פקקת ורידים עמוקים וממאירות. לאחרונה, מחקרים אפידמיולוגיים ציין כי כריתת טחול עשוי להיות קשור להתרחשות של מחלות לב וכלי דם, הרומז כי פונקציות פיזיולוגיות של הטחול עדיין לא הכירו במלואו. כאן, אנו מציגים מודל העכבר של השתלת הטחול הטרולייום, אשר לא רק יכול להיות מנוצל כדי ללמוד את הפונקציה ואת פעילות התנהגותית של קבוצות החיסון של תאים חיסוניים הטחול בתהליכים יולוגי שונים, אבל גם יכול להיות כלי רב עוצמה כדי לבדוק הפוטנציאל הטיפולי של השתלת הטחול במחלות מסוימות. השלבים העיקריים כירורגי של מודל זה כוללים הקציר הטחול התורם, הסרת טחול יליד הנמען, ו הטחול השתל revascularization. באמצעות זני העכבר הקונגניים (למשל, עכברים עם 45.1 CD/CD 45.2 רקעים), הבחנו כי לאחר השתלת syngeneic, הן לימפוציטים הטחול הנגזר שניהם, התאים מיאלואיד היגרו מתוך השתל מוקדם כמו יום שלאחר הניתוח 1, במקביל עם זרם של סוגים מרובים של תאים הנמען, ובכך לייצר כמירה ייחודית. למרות טכניקות מאתגרות יחסית, הליך זה ניתן לבצע עם > 90% שיעור הצלחה. מודל זה מאפשר מעקב אחר גורל, אריכות ימים, ותפקוד של הטחול במהלך המצב היציב בקביעת המחלה בעקבות השתלת הטחול, ובכך מציע הזדמנות גדולה לגלות את התפקיד הייחודי עבור תאים חיסוניים הנגזרים הטחול ב תהליכי מחלה שונים.
Introduction
הטחול הוא איבר הלימפה המשני הגדול ביותר בגוף, והוא קריטי במערכות החיסונית המטפאות. הפונקציות שלה מתבצעות בעיקר על ידי שני תאים ברורים מורפולוגית, את הציפה האדומה ואת עיסת לבן1. הציפה האדומה היא עבודה תלת ממדית של הסינוסים ורידים ומיתרי הטחול המורכבים מסיבים רשתית, תאי רשתית ומקרופאגים משויכים. זה מבנה ייחודי מאפשר עיסת אדום לפעול כמסנן דם אפקטיבי המסירה חומרים זרים או הישן או ניזוק אריתרופוציטים. הזולה הלבנה כוללת זקיקי, אזור שולי, ומעילי הלימפה periarteriolar (ידידי) והוא אתר חשוב להשמנה ועיבוד אנטיגן, ביות לימפוציטים, טרנספורמציה, התפשטות והתבגרות2. עם זאת, הטחול בדרך כלל נחשב כאיבר מותר כי איברים לימפתיים אחרים, כגון בלוטות הלימפה, יכול גם לבצע כמה פונקציות שלה ואת אובדן הטחול לא בדרך כלל להוביל למוות. כריתת טחול התבצע אפוא באופן נרחב כשיטה טיפולית עבור חולים עם פציעה הטחול או מחלות המטקולוגיות שפיר3. עם זאת, חולים עם כריתת טחול הפנים מספר סיבוכים ארוכי טווח. זיהומים חיידקיים הם הסיבוכים המוכרים ביותר של כריתת טחול4,5. לאחרונה הכירו את אלח-הדם המכריע שלאחר הטחול, כסיבוך אינטנסיבי של כריתת טחול הקשורה לתמותה גבוהה6. יתר על כן, מחקרים אפידמיולוגיים האחרונות מצביעים על כך שניתוח הטחול עשוי להיות קשור להתרחשות של מחלות לב וכלי דם, הרומז כי פונקציות פיזיולוגיות נוספות של הטחול נותרו לחקור7,8.
שניהם השתלת הטחול autotransplantation שתלת טחול השתמשו במרפאה. כיום, הטחול השתלת אוטומטית על ידי שתילת חלקים של רקמת הטחול לתוך שקיות שנוצרו במנטום הגדול נחשב האפשרות היחידה לשימור תפקוד הטחול לאחר כריתת טחול טראומטי9,10. עם זאת, את היעילות של ניתוח זה הוא במחלוקת כמו לאחר הניתוח סיבוכים כמו נמק אספטי של רקמת הטחול ואת חסימת המעי הקטן עקב הידקויות לאחר הניתוח יכול להתרחש11. השתלת הטחול מעורבת. בהשתלה מרובת הקרביים12 ראיות קליניות מפני השתלת מרובת הקרביים מציע כי השתלת הטחול עשוי לשחק תפקיד המגן דחייה קטנה אלוגרפט המעי ללא גרימת השתל-מול-מארחים מחלה (gvhd)12. עם זאת, ספרות לגבי ההשפעה המועילה של השתלת הטחול כרכיב של השתלת רב הקרביים עדיין מוגבל והמנגנונים הבסיסיים נשארים להיות מוגדרים. בשנת 2006, יאיר רייזנר ואח ‘ דיווחו כי שתילת רקמת הטחול מתחלקים חזיר כי אין תאי T לעכברים יכול לרפא המופיליה A, מחלה גנטית מבלי לגרום GVHD13, תמיכה השתלת הטחול מחזיקה הבטחה טיפולית מחלות מסוימות. לכן, יש צורך בחקירות נוספות על הפוטנציאל הטיפולי של השתלת הטחול.
מודלים של בעלי חיים של השתלת הטחול הם יקרי ערך כדי לחקור את תפקוד לא מוערך של תאים החיסון נגזר הטחול בהתקדמות המחלה, כמו גם כדי לבדוק את ההשפעה הטיפולית הפוטנציאלית של השתלת הטחול. השתלת הטחול המלא הדגמים תועדו מאז תחילת 1900, כפי שנבדקו על ידי כהן14. בשנת 1969, קובורן ריצ’רד ג’יי ולי ואח ‘ מפורטים הטכניקה של השתלת הטחול בחולדות15,16. לאחרונה, מסוויסקי FK אל. תיאר מודל העכבר של השתלת טחול17. לעומת מודלים חולדה, העכבר מודלים של השתלת הטחול הם אטרקטיביים יותר בשל היתרונות הטבועים שלה מספר. לדוגמה, על ידי ניצול מודל העכבר, אנחנו יכולים לגשת למגוון רחב של ריאגנטים לא זמין זה של מודלים חולדה. יתר על כן, באמצעות עכברים הקונגניים (למשל, עכברים עם CD 45.1/CD 45.2 רקע), השתלת הטחול syngeneic מאפשר לעקוב אחר הגורל, אריכות-החיים, ותפקוד של הטחול18. בהתבסס על העבודה על ידי מערבולות FK et al.17, הקמנו את הפרוטוקול הזה פשוט ומשופר של השתלת הטחול בעכברים. הפרוטוקול המתואר להלן משלב אמינות והיתכנות באופן מתוקננת ויכול להיות מנוצל ככלי למחקר ביולוגיה הטחול וחסינות השתלת.
Protocol
Representative Results
Discussion
ראיות משכנעות עולה כי הטחול נגזר מונוציטים לשחק תפקיד חשוב בתהליכים דלקתיים סטרילי כגון טרשת עורקים19, המוח האיסכמי חריפה20 או פציעה בריאה18, כמו גם שריר הלב I/R פציעה . שיפוץ21,22,23 דוחות אלה להדגיש את תפק…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחברים תודה נורת’ווסט המרכז להשתלות מקיף ובית הספר פיינברג לחקר הרפואה תוכנית ליבות לתמיכה משאבים ומימון. במיוחד, הזרימה Cy, היסטולוגיה שירותים סופקו על-ידי האוניברסיטה הצפון מערבי זרימה Cy, מתקן ליבה המכון והיסטולוגיה העכבר המעבדה פנוטיפים, בהתאמה, שניהם נתמכים על ידי NCI P30-CA060553 הוענק רוברט H מרכז לוריא לסרטן מקיף. אנו מודים למר נייט אגספזה. על הגהה של כתב היד
Materials
| Ketamine | Wyeth | 206205-01 | |
| Xylazine | Lloyd Laboratories | 139-236 | |
| Heparin solution | Abraxis Pharmaceutical Products | 504031 | |
| Injection grade normal saline | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-20 | |
| 70% Ethanol | Pharmco Products Inc. | 111000140 | |
| ThermoCare Small Animal ICU System | Thermocare, Inc. | ||
| Adson Forceps | Roboz Surgical Instruments | RS-5230 | |
| Derf Needle Holder | Roboz Surgical Instruments | RS-7822 | |
| Extra Fine Micro Dissecting Scissors | Roboz Surgical Instruments | RS-5881 | |
| Micro-clip | Roboz Surgical Instruments | RS-5420 | |
| 7-0 silk | Braintree Scientific | SUT-S 103 | |
| 11-0 nylon on 4-mm (3/8) needle | Sharpoint DR4 | AK-2119 | |
| Ms CD45.2 antibody | BD Bioscience | 553772 | |
| Ms CD45.1 antibody | BD Bioscience | 553776 | |
| Ms CD11b antibody | BD Bioscience | 557657 | |
| Ms B220 antibody | BD Bioscience | 553089 | |
| Ms Ly6C antibody | eBioscience | 48-5932-80 | |
| Ms Ly6G antibody | BD Bioscience | 561236 | |
| Ms F4/80 antibody | BD Bioscience | 565614 | |
| Ms CD11c antibody | BD Bioscience | 558079 | |
| Ms CD3 antibody | eBioscience | 48-0032-82 | |
| Ms CD4 antibody | BD Bioscience | 552051 | |
| Ms CD8 antibody | BD Bioscience | 563786 | |
| LIVE/DEAD™ Fixable Violet Dead Cell Stain Kit | Thermo Fisher | L34955 |
Riferimenti
- Cesta, M. F. Normal structure, function, and histology of the spleen. Toxicologic Pathology. 34 (5), 455-465 (2006).
- Mebius, R. E., Kraal, G. Structure and function of the spleen. Nature Reviews Immunology. 5 (8), 606-616 (2005).
- Misiakos, E. P., Bagias, G., Liakakos, T., Machairas, A. Laparoscopic splenectomy: Current concepts. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 9 (9), 428-437 (2017).
- Kristinsson, S. Y., Gridley, G., Hoover, R. N., Check, D., Landgren, O. Long-term risks after splenectomy among 8,149 cancer-free American veterans: a cohort study with up to 27 years follow-up. Haematologica. 99 (2), 392-398 (2014).
- Thai, L. H., et al. Long-term complications of splenectomy in adult immune thrombocytopenia. Medicine (Baltimore). 95 (48), e5098 (2016).
- Sinwar, P. D. Overwhelming post splenectomy infection syndrome – review study. International Journal of Surgery. 12 (12), 1314-1316 (2014).
- Rorholt, M., Ghanima, W., Farkas, D. K., Norgaard, M. Risk of cardiovascular events and pulmonary hypertension following splenectomy – a Danish population-based cohort study from 1996-2012. Haematologica. 102 (8), 1333-1341 (2017).
- Crary, S. E., Buchanan, G. R. Vascular complications after splenectomy for hematologic disorders. Blood. 114 (14), 2861-2868 (2009).
- Di Carlo, I., Pulvirenti, E., Toro, A. A new technique for spleen autotransplantation. Surgical Innovation. 19 (2), 156-161 (2012).
- Holdsworth, R. J. Regeneration of the spleen and splenic autotransplantation. British Journal of Surgery. 78 (3), 270-278 (1991).
- Tzoracoleftherakis, E., Alivizatos, V., Kalfarentzos, F., Androulakis, J. Complications of splenic tissue reimplantation. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 73 (2), 83-86 (1991).
- Kato, T., et al. Transplantation of the spleen: effect of splenic allograft in human multivisceral transplantation. Annals of Surgery. 246 (3), 436-444 (2007).
- Aronovich, A., et al. Correction of hemophilia as a proof of concept for treatment of monogenic diseases by fetal spleen transplantation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (50), 19075-19080 (2006).
- Cohen, E. A. Splenosis; review and report of subcutaneous splenic implant. Archives of surgery. 69 (6), 777-784 (1954).
- Coburn, R. J. Spleen transplantation in the rat. Transplantation. 8 (1), 86-88 (1969).
- Lee, S., Orloff, M. J. A technique for splenic transplantation in the rat. Surgery. 65 (3), 436-439 (1969).
- Swirski, F. K., et al. Identification of splenic reservoir monocytes and their deployment to inflammatory sites. Science. 325 (5940), 612-616 (2009).
- Hsiao, H. M., et al. Spleen-derived classical monocytes mediate lung ischemia-reperfusion injury through IL-1beta. Journal of Clinical Investigation. 128 (7), 2833-2847 (2018).
- Robbins, C. S., et al. Extramedullary hematopoiesis generates Ly-6C(high) monocytes that infiltrate atherosclerotic lesions. Circulation. 125 (2), 364-374 (2012).
- Kim, E., Yang, J., Beltran, C. D., Cho, S. Role of spleen-derived monocytes/macrophages in acute ischemic brain injury. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 34 (8), 1411-1419 (2014).
- Bronte, V., Pittet, M. J. The spleen in local and systemic regulation of immunity. Immunity. 39 (5), 806-818 (2013).
- Wang, N. P., et al. Recruitment of macrophages from the spleen contributes to myocardial fibrosis and hypertension induced by angiotensin II. Journal of the Renin-Angiotensin-Aldosterone System. 18 (2), 1470320317706653 (2017).
- Tian, Y., et al. The spleen contributes importantly to myocardial infarct exacerbation during post-ischemic reperfusion in mice via signaling between cardiac HMGB1 and splenic RAGE. Basic Research in Cardiology. 111 (6), 62 (2016).
- Jang, Y., et al. Cutting Edge: Check Your Mice-A Point Mutation in the Ncr1 Locus Identified in CD45.1 Congenic Mice with Consequences in Mouse Susceptibility to Infection. Journal of Immunology. 200 (6), 1982-1987 (2018).
