ノルマザーミックEx-situ灌流異所性心臓移植のラットモデル
1Department of Medical Science,Chonnam National University Graduate School, 2Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery,Chonnam National University Hospital and Medical School, 3Cardiovascular and Respiratory Research Team,Chonnam National University Hospital, 4Department of Internal Medicine,Chonnam National University Hospital and Medical School, 5Departments of Surgery,Chonnam National University Hospital and Medical School, 6Department of Pediatrics,Chonnam National University Children’s Hospital, and Medical School
Summary
ここでは、ラットモデルにおける正常体温 exsitu 保存後の異所性移植心臓の評価プロトコルを提示します。
Abstract
心臓移植は末期心不全の最も効果的な治療法です。治療アプローチと介入の改善にもかかわらず、移植を待っている心不全患者の数は依然として増加しています。通常の外 場 保存技術は、従来の静的冷蔵技術に匹敵する方法として確立されています。この技術の主な利点は、ドナーの心臓を生理学的状態で最大12時間保存できることです。さらに、この技術は、循環死後のドナー心臓の蘇生を可能にし、移植後のドナー機能を改善するために必要な薬理学的介入を適用します。正常体温 のその場保存 技術を改善し、保存関連の合併症を排除するために、多数の動物モデルが確立されています。大型動物モデルは小動物モデルに比べて取り扱いが容易ですが、コストがかかり、困難です。正常体温のラットモデルを提示します その場 外ドナー心臓温存とそれに続く異所性腹部移植。このモデルは比較的安価で、1人の実験者で実現できます。
Introduction
心臓移植は、難治性心不全の唯一の実行可能な治療法であり続けています1,2,3,4。心臓移植を必要とする患者の数が着実に増加しているにもかかわらず、ドナー臓器の利用可能性の比例的な増加は観察されていません5。この問題に対処するために、課題を改善し、ドナーの利用可能性を高めることを目的として、ドナーの心臓を保存するための新しいアプローチが開発されました6,7,8,9。
臓器ケアシステム(OCS)マシンを使用したノルマザーミック外皮心臓灌流(NESHP)は、臨床介入として浮上しています1,3。この技術は、従来の静的冷蔵(SCS)法の適切な代替手段と見なされています2,9。NESHPは、寒冷虚血の持続時間を効果的に短縮し、代謝需要を減少させ、ドナー臓器の輸送中の最適な栄養供給および酸素化を促進する10,11。ドナー臓器保存を改善するこの方法の明らかな可能性にもかかわらず、その臨床応用とさらなる調査は高コストによって制約されてきました。したがって、NESHPの前臨床動物モデルは、この技術に関連する主要な技術的課題を特定するために重要です12、13。ブタおよびラットは、それらの虚血耐性のために前臨床試験のための好ましい動物モデルである9。ブタモデルは基礎研究やトランスレーショナル研究には理想的ですが、コストが高く、ケアとメンテナンスに必要な集中的な労力によって制限されています。対照的に、ラットモデルは安価で取り扱いが容易です14。
本研究では、NESHPの簡易ラットモデルを導入し、その後異所性心臓移植を行い、保存技術が移植後の移植片状態に与える影響を評価します。このモデルは簡単で費用対効果が高く、1人の実験者で実行できます。図 1 に、この手順の概略 図 を示します。
Protocol
全南大学校病院実験動物研究センター倫理委員会(承認番号。CNU IACUC – H – 2022-36)は、すべての動物実験を承認しました。この研究で使用された雄のSprague-Dawleyラット(350-450 g)は、実験動物の世話と使用に関するガイドラインに従って世話を受けました。ラットは、標準的な餌と水が利用可能で、12時間の明暗サイクルで温度管理された部屋に収容されました。 1. 事前準?…
Representative Results
図1 は、小動物モデルで使用された実験計画を示す。 図2 は、小動物用酸素供給装置を含む改良型ランゲンドルフ灌流装置を示す。異所性腹部移植の吻合順序を 図3に示す。 図4は、乳酸、カリウム、平均大動脈圧など、ex situ灌流中の心臓の生存率を評価するために使用され?…
Discussion
このモデルを確立する際の私たちの焦点は、正常体温のヒト心臓移植を再現することでした。非駆出モデルは、ドナー心臓を ex situ 環境に保存するための一般的に好ましい技術である16。駆出モデルは、 ex situ 灌流中の心機能を評価する上で多くの利点を提供しますが17、異所性移植モデルには適していません。異所性移植では、移植されたド…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、全南大学校病院生物医学研究所からの助成金B2021-0991と韓国国立研究財団からのNRF-2020R1F1A1073921によって支援されました
Materials
| AES active evacuation system | Smiths medical | PC-6769-51A | Utilize CO2 and excess isoflurane |
| Anesthesia machine | Smiths medical | PC-8801-01A | Mixes isoflurane and oxyegn and delivers to animal |
| B20 patient monitor | GE medical systems | B20 | to observe mean aortic pressure and temperature |
| Homeothermic Monitoring System | Harvard apparatus | 55-7020 | To monitor and maintain animal's temperature |
| Micro-1 Rat oxygenator | Dongguan Kewei medical instruments | Micro-MO | For gas exchange in the langendorff circuit |
| Micropuncture introducer Set | COOK medical | G48007 | for delivering cardioplegic solution to the arch through the abdominal aorta |
| Microscope | Amscope | MU1403 | For zooming surgical field (Recipient) |
| Surgical loupe | SurgiTel | L2S09 | For zooming surgical field (Donor) |
| Syringe pump | AMP all | SP-8800 | To deliver cardioplegic solution |
| Transonic flow sensor | Transonic | ME3PXL-M5 | Perfusion circuit flow sensor |
| Transonic tubing flow module | Transonic | TS410 | flow acquiring system |
| Watson – Marlow pumps | Harvard apparatus | 010.6131.DAO | Peristaltic pump used for recirculate perfusate |
| WBC-1510A | JEIO TECH | E03056D | Heating bath |
| Sprague-Dawley rats | Samtako Bio Korea Co., Ltd., Osan City Korea | ||
| Medications | |||
| BioHAnce Gel Eye Drops | SENTRIX Animal care | wet ointments for eye | |
| Cefazolin | JW pharmaceutical | For prophilaxis | |
| Custodiol | DR, FRANZ KOHLER CHEMIE GMBH | For heart harvesting | |
| Diclofenac | Myungmoon Pharm. Co. Ltd | For pain control | |
| Heparin | JW pharmaceutical | Anticoagulant | |
| Insulin | JW pharmaceutical | hormon therapy | |
| Saline | JW pharmaceutical | For hydration therapy |
Riferimenti
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Citazione di questo articolo
Kayumov, M., Jeong, I. S., Kim, D., Kwak, Y., Obiweluozor, F. O., Yoon, N., Kim, H. S., Cho, H. J. Rat Model of Normothermic Ex-Situ Perfused Heterotopic Heart Transplantation. J. Vis. Exp. (194), e64954, doi:10.3791/64954 (2023).