Optimierung der Manschettentechnik für DieMurine Heart Transplantation
Summary
Wir führen einen inneren Röhrenansatz zur Manschettentechnik für die heterotopische Herztransplantation der Maus ein, um das Gefäß über die Manschette zu bringen. Wir stellten fest, dass die Zusammenarbeit zwischen zwei erfahrenen Chirurgen die Operationszeit deutlich verkürzt.
Abstract
Die murine Herztransplantation wird seit mehr als 40 Jahren durchgeführt. Mit Fortschritten in der Mikrochirurgie wurden bestimmte neue Techniken eingesetzt, um die chirurgische Effizienz zu verbessern. In unserem Labor haben wir die Manschettentechnik mit zwei Hauptschritten optimiert. Zuerst verwendeten wir die innere Rohrtechnik, um ein temporäres Innenrohr in die äußere Jugularvene und das Karotisarterienblutgefäß einzufügen, um die Umwandlung des Gefäßes über die Manschette zu erleichtern. Zweitens führten wir eine vollständige heterotopische Herztransplantation in Zusammenarbeit mit zwei erfahrenen Chirurgen durch. Diese Änderungen reduzierten effektiv die Betriebszeit auf 25 Minuten, mit einer Erfolgsrate von 95%. In diesem Bericht beschreiben wir diese Verfahren ausführlich und stellen ein zusätzliches Video zur Verfügung. Wir glauben, dass dieser Bericht über die verbesserte Manschettentechnik praktische Anleitungen für die murine heterotopische Herztransplantation bieten und den Nutzen dieses Mausmodells für die Grundlagenforschung verbessern wird.
Introduction
Die Etablierung einer heterotopischen Mausherztransplantation durch End-to-End-Anastomose im Bauch im Jahr 1973 war ein wichtiger Meilenstein in der grundlagenlichen Transplantimmunologieforschung1. Dieses Modell bot ein wichtiges und gültiges Werkzeug für die Analyse der Mechanismen der Ischämie-Reperfusionsverletzung2, immunologische Abstoßung und Toleranz3,4. Die komplexe und zeitaufwändige Betätigung der Operation sowie das Infektionspotenzial können jedoch zu schweren perioperativen Bauchverklebungen und Entzündungsreaktionen führen, was zu einer geringen Effizienz für das heterotopische Herztransplantationsmodell führt.
Die zervikale heterotopische Herztransplantationstechnik wurde erstmals 1991 von Chen beschrieben5. In diesem Modell wird die äußere Jugularvene des Empfängers an der Lungenarterie des Transplantats anastomosed und die Halsschlagader wird anderastomosed zur aufsteigenden Aorta. Die Hauptvorteile dieser Methode sind die Bequemlichkeit der Überwachung und die Verringerung von Traumata für den Empfänger. Im selben Jahr beschrieb Matsuura eine verbesserte Technik, bei der das Ende der äußeren Jugularvene und der Halsschlagader über eine Teflonmanschette getrungen und mit einer umlaufenden Seidenligatur6fixiert wurde. Einige Forscher fixierten auch die Manschette an der rechten Lungenarterie im Spenderherz, bevor sie die Manschette in die äußere Jugularvene des Empfängers7einsteckten. Bisher wurde die Manschettentechnik in verschiedenen vaskulären Pedikelntransplantationsmodellen weit verbreitet, einschließlich der fürLungen-8-,Leber-9-und Nieren-10-Transplantationen.10
Bis heute gibt es mehrere Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der Manschettentechnik. Zum Beispiel ist die Halsschlagader aufgrund der zusätzlichen Elastizität, die dazu führt, dass das Gewebe nach hinten kippt, schwer über die Manschette zu werfen. Daher kann eine zusätzliche Praxis und ein mikrochirurgischer Dilator erforderlich sein, um diesen Schritt abzuschließen. Darüber hinaus kann die Zervixgefäßvorbereitung bis zu 25 Minuten dauern.
Um diese Probleme zu lösen, führen wir die Innenrohrtechnik ein, die auf der Manschettentechnik basiert und die Befestigung der Manschette an der äußeren Jugularvene und der Halsschlagader mit einem Innenrohr umfasst, um bei der Eversion der Gefäßwand zu helfen. Darüber hinaus wird die Empfängervorbereitung mit einfachem Training auf 15,5 Minuten reduziert. Diese Technik reduziert die Komplexität der Operation und erfordert keine zusätzliche Praxis oder den Einsatz eines Gefäßdilators. Es kann in der gesamten Transplantationsimmunforschung angewendet werden, insbesondere zur Überprüfung der Immuntoleranz Dritter, bei der der Empfänger zwei Herz-Allografts erhält, eine im Bauch und die andere im Nacken11. Wir empfehlen auch die Zusammenarbeit zwischen zwei erfahrenen Chirurgen, um dieses Modell zu etablieren, wobei ein Chirurg das Empfängertier vorbereitet und das andere das Spenderherz erntet und implantiert. Eine solche Zusammenarbeit kann die Betriebszeit auf 25 Minuten verkürzen. Mit diesem optimierten Verfahren haben wir syngene, allogene12,13,14,15,16,17,18,19, und xenogene Maus Herz Transplantation Modelle20.
Der Grund für die Entwicklung der Innenrohrtechnik war es, die Betriebszeit für die Etablierung eines Mausherztransplantationsmodells mit hoher Erfolgsrate zu reduzieren. Die Optimierung des Zervixherztransplantationsmodells erleichtert den Erwerb hoher Erfolgsraten in kurzer Zeit im Vergleich zur herkömmlichen Naht- und Manschettentechnik21. Darüber hinaus kann das Kooperationsmodell die warme ischämische Zeit des Spenderherzens im Vergleich zu Operationen mit einem einzigen Bediener weiter reduzieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mausherztransplantationsmodelle sind wichtige Werkzeuge für die Transplantationsimmunologieforschung, da Werkzeuge und Materialien zur Bewertung der Immunmechanismen dieses Modells und einer großen Anzahl genmodifizierter Mäuse zur Verfügung stehen. Mikrochirurgische technische Herausforderungen, wie Die Naht gefäßnah und die Eversion, haben jedoch ihre weit verbreitete Verwendung eingeschränkt. In der vorliegenden Studie haben wir einige technische Kernherausforderungen der murinen Herztransplantation untersucht …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde unterstützt durch das Fujian Provincial Health Education Joint Research Project (WKJ2016-2-20), die National Natural Science Foundation of China (81771271 und 81800664), das National Key R&D Program of China (2018YFA0108 304) und das Bildungs- und Wissenschaftliche Forschungsprojekt für junge und mittlere Lehrer in der Provinz Fujian (JAT170714), die Natural Science Foundation of Hunan Province of China (2019JJ50842) und Huxiang Young Talents of Hunan Province (2019RS2013).
Materials
| Artery cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.55 mm,length: 1.0 mm | |
| Artery inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.28mm | |
| Micro curved forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3050 | 1/8 arc, 0.3-mm tip without a hook |
| Micro needle holders | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA2050 | 0.2-mm tip |
| Micro scissors | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA1050 | Straight, blade length: 10 mm |
| Micro straight forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3060 | 0.15-mm tip without a hook |
| Scanlan Vascu-Statt Bulldog Clamps | Scanlan International Inc | 1001-531 | Clamping pressure 20–25 grams |
| Vein cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.9 mm,length: 1.2 mm | |
| Vein inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.6 mm |
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