Minimering af postinfusionsportal veneblødning under intrahepatisk ø-transplantation hos mus
Summary
Her præsenterer vi raffinerede kirurgiske procedurer for vellykket udførelse af intraportal ø-transplantation, en klinisk relevant, men teknisk udfordrende kirurgisk procedure, hos mus.
Abstract
Selvom leveren i øjeblikket accepteres som det primære transplantationssted for humane øer i kliniske omgivelser, transplanteres holme under nyrekapslen i de fleste prækliniske ø-transplantationsundersøgelser af gnavere. Denne model er almindeligt anvendt, fordi murine intrahepatisk ø-transplantation er teknisk udfordrende, og en høj procentdel af mus kan dø af kirurgiske komplikationer, især blødning fra injektionsstedet efter transplantation. I denne undersøgelse demonstreres to procedurer, der kan minimere forekomsten af veneblødning efter infusionsportalen. Den første metode anvender en absorberbar hæmostatisk gelatinesvamp på injektionsstedet, og den anden metode indebærer at trænge ind i ø-injektionsnålen gennem fedtvævet først og derefter ind i portalvenen ved at bruge fedtvævet som en fysisk barriere for at stoppe blødning. Begge metoder kunne effektivt forhindre blødningsinduceret musedød. Hele leversektionen, der viser ø-fordeling og tegn på ø-trombose efter transplantation, et typisk træk ved intrahepatisk ø-transplantation, blev præsenteret. Disse forbedrede protokoller forfiner de intrahepatiske ø-transplantationsprocedurer og kan hjælpe laboratorier med at etablere proceduren for at studere ø-overlevelse og -funktion i prækliniske omgivelser.
Introduction
Intraportal ø-transplantation (IIT) via portalvenen er den mest anvendte metode til transplantation af humane øer i kliniske omgivelser. Musens IIT-model giver en fantastisk mulighed for at studere ø-transplantation og teste lovende interventionsmetoder, der kan øge effektiviteten af ø-transplantation1. IIT blev først beskrevet i 1970’erne og brugt af flere grupper1,2,3,4,5. Det genvandt popularitet efter gennembruddet i menneskelig ø-transplantation i år 20006,7. Imidlertid brugte de fleste ø-transplantationsundersøgelser nyrekapslen som et foretrukket sted for eksperimentel ø-transplantation på grund af dens lette succes. Tværtimod er IIT mere teknisk udfordrende og mindre hyppigt anvendt til holmtransplantationsundersøgelser8,9. I modsætning til IIT lider øer, der transplanteres under nyrekapslen, imidlertid ikke af den umiddelbare blodmedierede inflammatoriske reaktion, der er karakteriseret ved trombose, betændelse og levervævsiskæmi, og har således bedre funktion end øer, der transplanteres i leveren. Nyrekapselmodellen kan derfor ikke fuldt ud efterligne de belastninger, som holme støder på ved transplantation af menneskelige øer10,11,12.
En af de største komplikationer ved IIT hos mus er blødning fra injektionsstedet efter transplantation, hvilket kan forårsage 10-30 % af dødeligheden blandt forskellige musestammer12. I dette papir er der udviklet to raffinerede tilgange til at stoppe blødning hurtigere og mere sikkert og for at reducere musens dødelighed efter en IIT. Visuel demonstration af disse raffinerede detaljer vil hjælpe forskere med at identificere de vigtigste trin i denne teknisk udfordrende procedure. Desuden blev placeringen af ø-transplantaterne i modtagerens lever bestemt ved histologisk undersøgelse af hematoxylin og Eosin (H&E) farvet levervæv (hele sektionen), der bærer transplanterede øer.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denne undersøgelse er der påvist to forbedrede procedurer, der kan forhindre blødning og kan reducere musens dødelighed under musens IIT. Denne undersøgelse gør det muligt for forskere at visualisere ø-transplantationsmodellen, der er unik ved at studere det øjeblikkelige blodmedierede inflammatoriske respons efter transplantation. IIT-modellen er en karakteristisk model til undersøgelse af øcelleoverlevelse og leveriskæmiske skader som reaktion på ø-transplantation19. Her forfinede…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne undersøgelse blev støttet af Institut for Veterananliggender (VA-ORD BLR&D Merit I01BX004536) og National Institute of Health bevillinger # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, til HW. Vi vil gerne takke dig Mr. Michael Lee og fru Lindsay Swaby for sprogredigering
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| 1 mL Syringe with needle | AHS | AH01T | |
| 20 mL Syringe | BD | 301031 | |
| 25G x 5/8" hypodermic needles | BD | 305122 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| CMRL-1066 | Corning | 15110CV | |
| DMEM | Corning | 10013CV | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35011CV | |
| FreeStyle Glucose meter | Abbott | Lite | |
| FreeStyle Blood Glucose test strips | Abbott | Lite | |
| Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) | Pharmacia & Upjohn Company | 34201 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 27-gauge needle | BD | 879588 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | HyClone | SV30010 | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Streptozocin (STZ) | Sigma | S0130 | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 |
Riferimenti
- Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
- Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surgery. 72 (2), 175-186 (1972).
- Wright, J. R., Hauptfeld, V., Lacy, P. E., et al. Induction of Ia antigen expression on murine islet parenchymal cells does not diminish islet allograft survival. American Journal of Pathology. 134 (2), 237-242 (1989).
- Toyofuku, A., et al. Natural killer T-cells participate in rejection of islet allografts in the liver of mice. Diabetes. 55 (1), 34-39 (2006).
- Goss, J. A., Nakafusa, Y., Finke, E. H., Flye, M. W., Lacy, P. E. Induction of tolerance to islet xenografts in a concordant rat-to-mouse model. Diabetes. 43 (1), 16-23 (1994).
- Hara, M., et al. A mouse model for studying intrahepatic islet transplantation. Transplantation. 78 (4), 615-618 (2004).
- Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
- Wang, J., et al. Alpha-1 antitrypsin enhances islet engraftment by suppression of instant blood-mediated inflammatory reaction. Diabetes. 66 (4), 970-980 (2017).
- Gou, W., et al. Alpha-1 antitrypsin suppresses macrophage activation and promotes islet graft survival after intrahepatic islet transplantation. American Journal of Transplantation. , (2020).
- Contreras, J. L., et al. Activated protein C preserves functional islet mass after intraportal transplantation: A novel link between endothelial cell activation, thrombosis, inflammation, and islet cell death. Diabetes. 53 (11), 2804-2814 (2004).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. Lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Melzi, R., et al. Intrahepatic islet transplant in the mouse: functional and morphological characterization. Cell Transplantation. 17 (12), 1361-1370 (2008).
- Wang, H., et al. Donor treatment with carbon monoxide can yield islet allograft survival and tolerance. Diabetes. 54 (5), 1400-1406 (2005).
- Desai, C. S., et al. Effect of liver histopathology on islet cell engraftment in the model mimicking autologous islet cell transplantation. Islets. 9 (6), 140-149 (2017).
- Cui, W., Angsana, J., Wen, J., Chaikof, E. L. Liposomal formulations of thrombomodulin increase engraftment after intraportal islet transplantation. Cell Transplantation. 19 (11), 1359-1367 (2010).
- Cui, W., et al. Thrombomodulin improves early outcomes after intraportal islet transplantation. American Journal of Transplantation. 9 (6), 1308-1316 (2009).
- Proto, C., Grasso, G., Fassio, P. G. Hepatoparenchymal clearance of indocyanine green in infectious hepatitis. Giornale di Malattie Infettive e Parassitarie. 20 (9), 845-851 (1968).
- Cabral, F., et al. Purification of hepatocytes and sinusoidal endothelial cells from mouse liver perfusion. Journal of Visualized Experiments. (132), e56993 (2018).
- Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal transplantation of pancreatic islets in mouse model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
- Wang, H., et al. Autologous mesenchymal stem cell and islet cotransplantation: Safety and efficacy. Stem Cells Translational Medicine. 7 (1), 11-19 (2018).
