En råtta ortotopisk njurtransplantationsmodell för njural allograftavstötning
Summary
Den ortotopiska njurtransplantationsmodellen för råtta bidrar till att undersöka mekanismen för renal allograftavstötning. Den nuvarande modellen ökar mottagarnas överlevnad utan störningar i blodtillförseln och venös återflöde av underkroppen med hjälp av en end-to-end anastomos av njurimplantation och en end-to-side “tunnel” -metod för urinblåsanastomos.
Abstract
Renal allograftavstötning begränsar patienternas långsiktiga överlevnad efter njurtransplantation. Råtta ortotopisk njurtransplantation är en viktig modell för att undersöka mekanismen för renal allograftavstötning i prekliniska studier och kan hjälpa till att utveckla nya metoder för att förbättra den långsiktiga överlevnaden av renala allografter. Donatornjurimplantation vid ortotopisk njurtransplantation hos råtta utförs vanligen genom end-to-side anastomos till mottagarnas aorta och sämre vena cava. I denna modell implanterades donatorns njure med användning av end-to-end anastomos till mottagarnas njurartär och njurven. Donatorns urinledare anastomoserades till mottagarens urinblåsa i en end-to-side “tunnel” -metod. Denna modell bidrar till bättre läkning av urinblåsana anastomos och ökar mottagarnas överlevnad genom att undvika störningar i blodtillförseln och venös återflöde av underkroppen. Denna modell kan användas för att undersöka mekanismerna för akut och kronisk immun och patologisk avstötning av renala allografter. Här beskriver studien de detaljerade protokollen för denna ortotopiska njurtransplantation mellan råttor.
Introduction
Njurtransplantation har blivit det mest effektiva terapeutiska tillvägagångssättet för patienter med njurfunktionssvikt i slutstadiet. T-cellmedierad akut avstötning och alloantikroppsmedierad humoral immunavstötning resulterar emellertid i patologisk skada av renala allografter och begränsar patienternas kortsiktiga och långsiktiga överlevnad efter njurtransplantation 1,2,3. Tyvärr saknas fortfarande de effektiva läkemedier som förhindrar avstötning av renala allografter, eftersom de exakta mekanismerna för immun och patologisk avstötning av renala allografter inte är tydliga. Följaktligen bidrar de prekliniska studierna som belyser mekanismerna för immun och patologisk avstötning av renala allografter till att hitta nya mål och utveckla relevanta effektiva läkemedel för att förhindra avstötning av renala allografter och så småningom förlänga patienternas överlevnad.
Många potentiella immunologiska och patofysiologiska mekanismer för renal allograftavstötning har nyligen föreslagits i råttmodellstudier av ortotopisk njurtransplantation 4,5,6,7,8. Dessa fynd föreslår flera nya mål och relevanta störande metoder som lovande terapier för att undertrycka renal allograftavstötning, såsom komplementreglerande faktorer och anti-CD59-antikroppar6, immunoproteasom och epoxiketonhämmare 7,8. Således är råtta ortotopisk njurtransplantation en idealisk preklinisk modell för att undersöka mekanismerna för immunavstötning och patologisk skada av njural allograft efter njurtransplantation.
Njurtransplantation av råtta har gradvis skiftat från heterotopisk implantation av donatorns njurar9 till ortotopisk njurimplantation med end-to-side anastomos av kärl eller användning av end-to-end anastomos av urinledaren med hjälp av en manschettmetod 10,11,12. Den föreliggande studien beskriver detaljerade protokoll för den ortotopiska njurtransplantationen mellan råttor som använder end-to-end anastomos till mottagarnas njurartär och njurven, och en end-to-side “tunnel” -metod för ureter-blåsans anastomos, som undviker ischemi i underkroppen och trombosen hos underlägsen vena cava och minskar postoperativt urinläckage och vridningen av urinledaren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Njurtransplantation hos råtta är ett utmanande arbete som kräver en hög nivå av mikrokirurgiska tekniker och operationsteknikerna har optimerats flera gånger. Från början implanterade Gonzalez et al. donatornjuren i mottagarens hals och anastomoserade donatoruretern till huden9. På grund av den höga förekomsten av urinvägsinfektion och stenos hos donatoruretern övergavs operationen på kort tid. Därefter förbättrades implantatoperationen av donatorns högra njure genom anastomos av…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes av National Natural Science Foundation of China (81870304) till Jun Li och av Else Kröner-Fresenius-Stiftung (nr 2017_A28) till Marcus Groettrup.
Materials
| 10-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | G0090781 | |
| 4-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C1048451 | |
| 8-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C2090880 | |
| Buprenorphine | US Biological life Sciences | 352004 | |
| Electrocoagulator | Electrocoagulator | ZJ1099 | |
| F344 and Lewis rats | Center of Experimental Animals (Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China) | NA | |
| Gauze | Henan piaoan group Co., LTD | 10210402 | |
| Heating pad | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD | DK0032 | |
| Heparin | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| Injection syringe (1 ml and 10 ml) | Shandong weigao group medical polymer Co., LTD | 20211001 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | 21070201 | |
| Penicillin G Sodium | Wuhan HongDe Yuexin pharmatech co.,Ltd | 69-57-8 | |
| Scalp needle (24 G) | Hongyu Medical Group | 20183150210 | |
| Shaver | Beyotime | FS600 | |
| Small animal anesthesia machine | RWD Life Science | R500 | |
| Small Animal Surgery Kit | Beyotime | FS500 | |
| Sodium chloride injection | Southwest pharmaceutical Co., LTD | H50021610 | |
| Surgical operation microscope | Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China | SZX-6745 | |
| Swab | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 | |
| Tape | Minnesota Mining Manufacturing Medical Equipment (Shanghai) Co., LTD | 1911N68 | |
| UW solution | Bristol-Myers Squibb Company | 17HB0002 |
Riferimenti
- Cooper, J. E., Wiseman, A. C. Novel immunosuppressive agents in kidney transplantation. Clinical Nephrology. 73 (5), 333-343 (2010).
- Colaneri, J. An overview of transplant immunosuppression–history, principles, and current practices in kidney transplantation. Nephrology Nursing Journal. 41 (6), 549-560 (2014).
- Colvin, R. B., Smith, R. N. Antibody-mediated organ-allograft rejection. Nature Reviews Immunology. 5 (10), 807-817 (2005).
- Joosten, S. A., et al. Antibody response against perlecan and collagen types IV and VI in chronic renal allograft rejection in the rat. American Journal of Pathology. 160 (4), 1301-1310 (2002).
- Joosten, S. A., van Ham, V., Borrias, M. C., van Kooten, C., Paul, L. C. Antibodies against mesangial cells in a rat model of chronic renal allograft rejection. Nephrology Dialysis Transplantation. 20 (4), 692-698 (2005).
- Yamanaka, K., et al. Depression of complement regulatory factors in rat and human renal grafts is associated with the progress of acute T-cell mediated rejection. PLoS One. 11 (2), 0148881 (2016).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition prevents chronic antibody-mediated allograft rejection in renal transplantation. Kidney International. 93 (3), 670-680 (2018).
- Li, J., et al. Immunoproteasome inhibition induces plasma cell apoptosis and preserves kidney allografts by activating the unfolded protein response and suppressing plasma cell survival factors. Kidney International. 95 (3), 611-623 (2019).
- Miller, B. F., Gonzalez, E., Wilchins, L. J., Nathan, P. Kidney transplantation in the rat. Nature. 194, 309-310 (1962).
- Tillou, X., Howden, B. O., Kanellis, J., Nikolic-Paterson, D. J., Ma, F. Y. Methods in renal research: kidney transplantation in the rat. Nephrology. 21 (6), 451-456 (2016).
- Daniller, A., Buchholz, R., Chase, R. A. Renal transplantation in rats with the use of microsurgical techniques: a new method. Surgery. 63 (6), 956-961 (1968).
- Ahmadi, A. R., et al. Orthotopic rat kidney transplantation: A novel and simplified surgical approach. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (147), e59403 (2019).
- Günther, E., Walter, L. The major histocompatibility complex of the rat (Rattus norvegicus). Immunogenetics. 53 (7), 520-542 (2001).
- Loupy, A., et al. The Banff 2015 Kidney Meeting Report: Current challenges in rejection classification and prospects for adopting molecular pathology. American Journal of Transplantation. 17 (1), 28-41 (2017).
- Fisher, B., Sun, L. Microvascular surgical techniques in research, with special reference to renal transplantation in the rat. Surgery. 58 (5), 904-914 (1965).
- Kamada, N. A description of cuff techniques for renal transplantation in the rat. Use in studies of tolerance induction during combined liver grafting. Transplantation. 39 (1), 93-95 (1985).
- Grabner, A., et al. Non-invasive imaging of acute allograft rejection after rat renal transplantation using 18F-FDG PET. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (74), e4240 (2013).
