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Articolo metodologico

Un modello murino del trapianto di milza eterotopica vascolarizzata per studiare la biologia delle cellule della milza e l'immunità ai trapianti

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DOI:

10.3791/59616

11 giugno 2019

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo descrive le fasi chirurgiche di un modello murino di trapianto di milza eterotopica vascolarizzata, un modello tecnicamente impegnativo che può fungere da potente strumento per studiare il destino e la longevità delle cellule della milza, i meccanismi della milza distinta popolazioni di cellule nella progressione della malattia e immunità ai trapianti.

Abstract

La milza è un organo linfoide unico che svolge un ruolo critico nell'omeostasi dei sistemi immunitari e ematopoietici. I pazienti che sono stati sottoposti a splenectomia indipendentemente dalle cause precipitose sono inclini a sviluppare un'infezione post-splenectomia travolgente e sperimentano un aumento dei rischi di trombosi venosa profonda e neoplasie maligne. Recentemente, studi epidemiologici hanno indicato che la splenectomia potrebbe essere associata al verificarsi di malattie cardiovascolari, suggerendo che le funzioni fisiologiche della milza non sono ancora state pienamente riconosciute. Qui, introduciamo un modello murino di trapianto di milza eterotopica vascolarizzata, che non solo può essere utilizzato per studiare la funzione e l'attività comportamentale dei sottogruppi di cellule immunitarie spleniche in diversi processi biologici, ma può anche essere un potente strumento per testare il potenziale terapeutico del trapianto di milza in certe malattie. Le principali fasi chirurgiche di questo modello includono la raccolta della milza del donatore, la rimozione della milza nativa ricevente e la rivascolarizzazione del trapianto di milza. Usando ceppi di topo Congenici (ad es. topi con CD 45.1/CD 45.2 background), abbiamo osservato che dopo il trapianto syngeneico, entrambi i linfociti splenici e le cellule mieloidi derivate dal donatore migrarono fuori dal trapianto già nel giorno 1 post-operatorio, in concomitanza con l'afflusso di molteplici tipi di cellule riceventi, generando così una chimera unica.  Nonostante le tecniche relativamente impegnative, questa procedura può essere eseguita con > 90% tasso di successo. Questo modello consente di tracciare il destino, la longevità e la funzione dei splenociti durante lo steady state e in un setting di malattia a seguito di un trapianto di milza, offrendo così una grande opportunità per scoprire il ruolo distinto delle cellule immunitarie derivate dalla milza in diversi processi di malattia.

Introduzione

La milza è il più grande organo linfoide secondario nel corpo ed è critica nei sistemi immunitari e ematopoietici. Le sue funzioni sono principalmente svolte da due compartimenti morfologicamente distinti, la polpa rossa e la polpa bianca1. La polpa rossa è un reticolo tridimensionale di seni venosi e corde spleniche costituite da fibre reticolari, cellule reticolari e macrofagi associati. Questa struttura unica permette alla polpa rossa di agire come un filtro del sangue efficace che rimuove i materiali estranei e gli eritrociti vecchi o danneggiati. La polpa bianca comprende i follicoli, la zona marginale e le guaine linfoidi periarteriolari ....

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Protocollo

Tutte le procedure e l'uso animale in questo studio sono stati eseguiti secondo protocolli approvati dal comitato interno per la cura e l'uso degli animali della Northwestern University (IACUC). In questo studio, 8 a 10 settimana vecchio CD 45.2 e CD 45.1 topi (entrambi su sfondo BALB/c, dal laboratorio di Jackson) sono stati utilizzati come donatori di milza e riceventi, rispettivamente, per creare modelli di trapianto di milza singenici. Tutti gli animali sono stati ospitati nell'ambiente sterile nelle strutture animali della Northwestern University. Il lubrificante per gli occhi è stato applicato a tutti i topi post-anestetizzazione per prevenire la secchezza.

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Risultati

L'intera procedura del trapianto di milza del topo può essere completata entro 90 minuti da microchirurghi esperti. Il nostro laboratorio ha eseguito oltre 100 trapianti di milza nei topi. Il tasso di successo è superiore al 90%, come definito dalla sopravvivenza sia del topo ricevente che dell'innesto della milza al giorno post-operatorio (POD) 1 o POD 7 (il nostro endpoint di studio). La sopravvivenza dell'innesto della milza è stata confermata dall'aspetto macroscopico e dall'analisi d.......

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Discussione

Prove convincenti suggeriscono che i monociti derivati dalla milza giocano un ruolo importante nei processi infiammatori sterili come l'aterosclerosi19, il cervello ischemico acuto20 o il trauma polmonare18, così come I/R del miocardio lesioni e rimodellamento21,22,23. Questi rapporti evidenziano il ruolo di sotto-riconoscimento della milza in molte malattie.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano il centro di trapianto completo di Northwestern University e il programma Feinberg School of Medicine Research core per il supporto di risorse e finanziamenti. In particolare, la citometria a flusso e i servizi di istologia sono stati forniti dalla Northwestern University Flow citometria Core Facility e mouse istologia e fenotipizzazione laboratorio, rispettivamente, entrambi i quali sono supportati da NCI P30-CA060553 assegnato al Robert H Lurie Comprehensive Cancer Center. Ringraziamo il signor nate Esparza per la correzione di questo manoscritto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
KetaminaWyeth206205-01
XilazinaLloyd Laboratories139-236
Soluzione di eparinaAbraxis Pharmaceutical Products504031
Soluzione salina normale per iniezioneHospira Inc.NDC 0409-4888-20
70% etanoloPharmco Products Inc.
Sistema di terapia intensiva per piccoli animali ThermoCareThermocare, Inc.
Adson ForcipeStrumenti chirurgici RobozRS-5230
Derf Porta aghiStrumenti chirurgici RobozStrumenti chirurgici RS-7822
Forbici da microdissezione extra finichirurgici Roboz Strumenti chirurgiciRoboz RS-5881
Micro-clipStrumenti chirurgici RobozRS-5420
7-0 setaBraintree ScientificSUT-S 103
11-0 nylon su ago da 4 mm (3/8)Sharpoint DR4AK-2119
Ms CD45.2 anticorpoBD Bioscience553772
Ms CD45.1 anticorpoBD Bioscience553776
Ms CD11b anticorpoBD Bioscience557657
Ms B220 anticorpoBD Bioscience553089
Ms Ly6C anticorpoeBioscience48-5932-80
Ms Ly6G anticorpoBD Bioscience561236
Ms F4/80 anticorpoBD Bioscience565614
Ms CD11c anticorpoBD Bioscience558079
Ms CD3 anticorpoeBioscience48-0032-82
Ms CD4 anticorpoBD Bioscience552051
Ms CD8 anticorpoBD Bioscience563786
LIVE/DEAD™ Kit Macchia Cellula Morta Viola FissabileThermo FisherL34955
111000140 Strumenti

Riferimenti

  1. Cesta, M. F. Normal structure, function, and histology of the spleen. Toxicologic Pathology. 34 (5), 455-465 (2006).
  2. Mebius, R. E., Kraal, G. Structure and function of the spleen. Nature Reviews Immunology. 5 (8), 606-616 (2005).
  3. Misiakos, E. P., Bagias, G., Li....

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Ristampe e permessi

Tag

Ceppi di topi congeniciAnalisi citometrica a flussoMigrazione di cellule della milza del donatoreMigrazione di linfociti spleniciMigrazione di cellule mieloidiInflux di cellule del riceventeTecnica di anastomosi chirurgicaPerfusione con soluzione salina eparinizzata