Eine modifizierte Operationstechnik zur Nierentransplantation bei Mäusen
Summary
Dieses Protokoll stellt eine neue chirurgische Technik der Nierentransplantation von Mäusen vor, die sich auf eine modifizierte Strategie der arteriellen Anastomose konzentriert. Eine vaskuläre Nahttechnik, einschließlich einer einfachen und sichereren Harnleiter-Blasen-Anastomose-Methode, wird ebenfalls vorgestellt. Diese Modifikationen verkürzen die Operationszeit und verbessern die Erfolgsquote der Nierentransplantation der Maus.
Abstract
Die Nierentransplantation bei Mäusen ist ein kompliziertes und herausforderndes chirurgisches Verfahren. Es gibt nur sehr wenige Publikationen, die die wichtigsten Schritte dieser Operation aufzeigen. Daher stellt dieser Artikel die Technik vor und weist auf die chirurgischen Vorbehalte hin, die mit dieser Operation verbunden sind. Darüber hinaus werden wichtige Modifikationen im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren aufgezeigt. Zunächst wird ein Fleck der Bauchaorta geschnitten und so präpariert, dass die proximalen Bifurkationen der Nierenarterie, einschließlich der Harnleiterarterie, zusammen mit der Spenderniere en bloc transktiert werden. Dies reduziert das Risiko einer Harnleiternekrose und vermeidet die Entwicklung eines Harnwegsverschlusses. Zweitens wird eine neue Methode der vaskulären Anastomose demonstriert, die es dem Bediener ermöglicht, die Größe der Anastomose flexibel zu erhöhen oder zu verringern, nachdem die Nierentransplantationsreperfusion bereits eingeleitet wurde. Dies vermeidet die Entwicklung von Gefäßverengungen und intraabdominalen Blutungen. Drittens wird eine Technik gezeigt, die die Anastomose des empfindlichen Spenderharnleiters und der Empfängerblase ermöglicht, die kein Trauma verursacht. Die Einführung dieses Protokolls kann die Operationszeit verkürzen und die Schädigung der Blase des Empfängers reduzieren, wodurch die Operationserfolgsrate für die Empfängermäuse erheblich erhöht wird.
Introduction
Seit Sakowitz et al. 1973 zum ersten Mal Mausmodelle der Nierentransplantation entwickelten 1, hat es sich als wichtiges experimentelles Werkzeug erwiesen, um die Mechanismen der ischämischen Transplantationsverletzung und der alloimmunen Abstoßung zu untersuchen sowie neue Behandlungen zu entwickeln, die darauf abzielen, das Überleben des Allotransplantats zu verlängern und möglicherweise eine immunologische Toleranz zu erreichen. Die Operationstechnik hat sich jedoch als komplex und sehr anspruchsvoll erwiesen und weist manchmal Komplikationen wie vaskuläre anastomotische Strikturen auf, die zu prärenalem nicht-immunologischem Nierentransplantatversagen2 führen, postrenales Versagen durch Ischämie und anschließende Nekrose des transplantierten Harnleiters, Einschränkungen der Anastomose des transplantierten Harnleiters und / oder der Urinblase des Empfängers, die zu einer Störung des Harnabflusses führen. All dies sind Gründe, warum die Nierentransplantation bei Mäusen nicht weiterentwickelt wurde und daher nicht weit verbreitet ist. Die Etablierung eines effektiven und langzeitstabilen Mausnierentransplantationsmodells ohne Gefäß- und Harnwegskomplikationen hat für viele Studien im Transplantationsbereich mit Fokus auf die renalen immunvermittelten aber auch Infektionskrankheiten noch unersetzliche Bedeutung3. Darüber hinaus bietet das Nierentransplantationsmodell der Maus im Vergleich zu anderen Organtransplantationen in murinen Modellen wie Lungen-, Herz- und Darmtransplantation 4,5 eine Chance, das Langzeitüberleben auch unter dem Setzen einer großen Histokompatibilitätsantigendisparitätzu untersuchen 3,6. Es wurde auch gezeigt, dass in der gleichen Umgebung von Spender-Empfänger-Stammkombinationen verschiedene Organtransplantationen wie Herz oder Niere durch unterschiedliche Dynamiken und Auslöser der Allotransplantatabstoßunggekennzeichnet sind 3. Darüber hinaus ist es aus nephrologischer Sicht ein geeigneteres Modell für die Untersuchung parenchymalvermittelter Immunregulationsmechanismen im Kontext akuter und chronischer Abstoßungsereignisse als einfache Hauttransplantationsexperimente.
Auf der Grundlage früherer Berichte über die Operationstechnik der Nierentransplantation bei Mäusen 3,7,8,9 zeigen wir hier die folgenden zuverlässigen Verbesserungen, die in den letzten 10 Jahren in unserer Gruppe 10,11,12 erfolgreich angewendet wurden: Erstens wird die Harnleiterarterie sicher konserviert, da die Nierenarterie en bloc reseziert wird zusammen mit dem jeweiligen Teil der Bauchaorta. Zweitens eine neue, einfache und schnelle Technik einer knotenlosen vaskulären Anastomose, bei der der letzte Stich der Anastomose nicht wie der traditionelle Ansatz mit dem Ende der oberen Bindung verbunden ist, sondern frei bleibt. Diese Technik ermöglicht es, die Größe der Anastomose nach der renalen Reperfusion zu erhöhen oder zu verringern, um Gefäßverengungen und intraabdominale Blutungen zu vermeiden. Drittens wurden 21 G und 30 G Spritzennadeln als zusätzliches Einstichführungswerkzeug verwendet, um den Spenderharnleiter in die Blasenwand des Empfängers zu implantieren, wodurch die Schädigung der Blase des Empfängers verringert und die Bildung einer strikturfreien Anastomose erleichtert wurde.
In diesem Bericht verglichen wir auch die traditionelle, weit verbreitete Technik mit der modifizierten, die in unserem Labor etabliert ist, und fanden keinen signifikanten Unterschied im Grad der renalen tubulären Atrophie und der interstitiellen Gewebefibrose der Nierentransplantation. In früheren Studien haben wir die Ergebnisse dieser neuen Technik zusätzlich mit der herkömmlichen Methode in Bezug auf lokale Blutungen, Thrombosen, Zeit für die Durchführung der Gefäßanastomose und Überlebensrate verglichen. Wir fanden Verbesserungen wie eine signifikante Reduktion lokaler Thromboseereignisse (1,1% gegenüber 6,6%), eine verkürzte Zeit für das Anastomoseverfahren und ein hochgradig reproduzierbares Langzeitüberleben des syngenen Nierentransplantats (95% gegenüber 84% mit dem klassischen Ansatz)10.
Protocol
Representative Results
Discussion
Während das Hauttransplantationsmodell bei Mäusen einfach und leicht durchzuführen ist, um alloimmune Abstoßungsereignisse zu untersuchen, haben sich die chirurgischen Techniken zur Untersuchung der alloimmunbedingten entzündlichen Veränderungen nach Herz16 und Nierentransplantation10 als komplex und sehr anspruchsvoll erwiesen. Aus Sicht des Transplantationnephrologen hat die Etablierung eines effektiven und langzeitstabilen Mausnierentransplantationsmodells für vie…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Dr. Tiantian Bai Team für die Hilfe bei der Sprachausgabe, Miss Mian Pao für ihre Hilfe bei der medizinischen Illustration. Diese Arbeit wurde unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Förderung internationaler Kooperationen (HO2581/4-1 to AH) und der National Science Foundation of China (NSFC; #81760291 bis FJ) unterstützt.
Materials
| 30G-needles | Braun | 456300 | – |
| acepromazine | CP Pharma | Tranquisol P | – |
| Bepanthen eye ointment | Haus-Apotheke | PZN 01578675 | – |
| Bonn Micro Forceps | FST | 11083-07 | – |
| Box for insulation and oxygen supply device | RUSKINN | INVIV | – |
| C57BL/6J mice | Charles River. Germany | no catalog number | – |
| Carprofen | Zoetis | Rimadyl 50 mg/ml | – |
| CATHETER-FEP 26G | TERUMO | Surflo-W | – |
| Clip Applicator Forceps Style | FST | 18057-14 | – |
| Curved forceps | WPI | 14114-G | – |
| Cutasept skin disinfection | VWR | BODL980365 | – |
| Dehydrator | DIAPATH | Donatello | – |
| electrosurgical pen | Bovie | CHANGE-A-TIP | – |
| Embedding machine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-P5 | – |
| Ethanol | Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD | 100092683 | – |
| Frozen platform | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd | JB-L5 | – |
| gauze pads, cotton swabs | Lohmann-Rauscher | 13353 | – |
| Glass slide | Servicebio | G6004 | – |
| HE dye solution set | Servicebio | G1003 | – |
| Heating mat | THERMO MAT PRO 30W | HTP-30 | – |
| hemostatic sponge | CuraSpon | J1276A | – |
| heparine-solution | Haus-Apotheke | PZN 03029820 | – |
| ice box | PETZ | No Catalog Number available | – |
| Imaging system | Nikon | Nikon DS-U3 | – |
| Inhalation anesthesia device | GROPPLER | BKGM 0616 | – |
| isoflurane | CP Pharma | Isofluran CP 1 ml/ml | – |
| ketamine | Zoetis | no catalog numer | – |
| Masson dye solution set | Servicebio | G1006 | – |
| metamizole | WDT | no catalog numer | – |
| Micro scissors | FST | 15000-00,15000-10 | – |
| Micro Serrefine ( Clamp ) Angled / 16 mm | FST | 18055-06 | – |
| Microscope | Leica | LEICAMZ6 | – |
| Microscope light | SCHOTT | KL2500LED | – |
| Neutral gum | SCRC | 10004160 | – |
| Oven | Tianjin Laibo Rui Instrument Equipment Co., Ltd | GFL-230 | – |
| Pathology slicer | Shanghai Leica Instrument Co., Ltd | RM2016 | – |
| Saline solution (NaCl 0.9 %) | Haus-Apotheke | PZN 06178437 | – |
| scissors | Peha Instruments | 991083/4 | – |
| Slides | Servicebio | – | |
| small Petri dish | Sarstedt | 8,33,900 | – |
| straight forceps | WPI | 14113-G | – |
| surgical tape | BSN | 4120 | – |
| Suture Tying Forceps – 10 cm | FST | 18025-10 | – |
| Sutures(10-0) | Medtronic | N2540 | – |
| Sutures(4-0) | ETHILON | V4940H | – |
| Sutures(7-0) | ETHILON | 1647H | – |
| Syringe (0,3 mL) | BD | 324826 | – |
| Syringe (1 mL) | BD | 320801 | – |
| Tissue spreader | Zhejiang Kehua Instrument Co., Ltd | KD-P | – |
| Upright optical microscope | Nikon | Nikon Eclipse E100 | – |
| xylazine | Bayer | Rompun | – |
| Xylene | Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LtD | 10023418 | – |
Riferimenti
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