Translational vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) अनुसंधान के लिए एक संशोधित Heterotopic स्वाइन पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल
Summary
Vascularized कम्पोजिट Allotransplantations (वीसीए) एक नैदानिक वास्तविकता बन गए हैं. हालांकि, वीसीए के व्यापक नैदानिक आवेदन पुरानी बहु – दवा प्रतिरक्षादमन द्वारा सीमित है. लेखकों को कम या संभवतः वीसीए में प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं कि उपन्यास immunomodulatory रणनीति अनुवाद की एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बड़े पशु मॉडल प्रस्तुत करते हैं.
Abstract
ऐसे हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के रूप में vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) जटिल musculoskeletal आघात और विनाशकारी ऊतकों को नुकसान के लिए एक व्यवहार्य उपचार विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं. अनुकूल और बेहद उत्साहजनक जल्दी और मध्यवर्ती कार्यात्मक परिणामों के बावजूद, एक वीसीए के अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक और पुरानी बहु – दवा प्रतिरक्षादमन के संभावित प्रतिकूल प्रभावों की अस्वीकृति वीसीए के व्यापक नैदानिक आवेदन में बाधा जारी. इसलिए, इस उपन्यास के क्षेत्र में अनुसंधान वीसीए के अद्वितीय immunologic सुविधाओं से संबंधित translational पढ़ाई पर ध्यान केंद्रित करने और लंबी अवधि प्रतिरक्षादमन के लिए आवश्यकता के बिना वीसीए निम्नलिखित immunomodulation और सहिष्णुता शामिल होने के लिए उपन्यास immunomodulatory रणनीति विकसित करने की जरूरत है.
यह लेख एक MHC परिभाषित स्वाइन heterotopic पिछले अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना में एक osteomyocutaneous फ्लैप के शामिल है कि वीसीए के एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य translational बड़े पशु मॉडल का वर्णन करता है. Briefly, एक अच्छी तरह से vascularized त्वचा चप्पू निकट अवरक्त लेजर एंजियोग्राफी का उपयोग अग्रमध्यस्थ जांघ क्षेत्र में पहचान की है. अंतर्निहित मांसपेशियों, संयुक्त घुटने, बाहर का फीमर, और समीपस्थ टिबिया एक ऊरु संवहनी डंडी पर खेती कर रहे हैं. इस allograft एक वीसीए और अपनी अनूठी प्रतिरक्षा विशेषाधिकार प्राप्त सुविधाओं के साथ एक vascularized अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण दोनों पर विचार किया जा सकता है. भ्रष्टाचार प्रतिरक्षा निगरानी के लिए dorsolateral क्षेत्र को exteriorized एक त्वचा घटक के साथ प्राप्तकर्ता पशु में एक चमड़े के नीचे पेट की जेब में प्रत्यारोपित किया जाता है.
तीन शल्य चिकित्सा टीमों जिससे इस मॉडल की दक्षता में सुधार लाने और प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल में संभावित confounders को कम करने, संज्ञाहरण और ischemia समय को कम करने के लिए एक अच्छी तरह से समन्वित ढंग से एक साथ काम करते हैं. इस मॉडल को कम करने और संभावित वीसीए में पुरानी बहु – दवा प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता को समाप्त करने के उद्देश्य से भविष्य चिकित्सीय रणनीतियों के लिए नींव के रूप में कार्य करता है.
Introduction
ऐसे हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के रूप में vascularized कम्पोजिट किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना (वीसीए) अब दुनिया भर में 12 से प्रदर्शन कई हाथ और चेहरा प्रत्यारोपण के साथ एक नैदानिक वास्तविकता हैं. प्रारंभिक और मध्यवर्ती परिणाम अनुकूल और अत्यधिक 2 प्रोत्साहित कर रहे हैं कि इस तथ्य के बावजूद, पुरानी बहुऔषध प्रतिरक्षादमन की आवश्यकता इसकी व्यापक नैदानिक आवेदन सीमित करने के लिए जारी है. सुपर microsurgical anastomoses और nonsuture कफ तकनीक 13 सहित वीसीए के murine मॉडल में प्रगति, 3 वीसीए में alloimmune प्रतिक्रियाओं की एक बेहतर समझ के लिए मार्ग प्रशस्त किया है. Immunomodulatory प्रोटोकॉल की myriads वीसीए में प्रतिरक्षा तंत्र की हमारी बेहतर समझ पर आधारित नैदानिक अनुप्रयोगों के लिए प्रस्तावित किया गया है, लेकिन वे मनुष्य 7 में उनके प्रदर्शन के यथोचित भविष्य कहनेवाला होगा कि एक बड़े पशु मॉडल में मान्य होना चाहिए. मानव और सुअर का अंग प्रणालियों के बीच शारीरिक और immunologic समानता के आधार पर <sup> 6, सूअर वीसीए मॉडल 9 कुत्ते को विश्वसनीय और लागत प्रभावी विकल्प माना जाता है और nonhuman रहनुमा मॉडल 1 जा सकता है.
इस अनुच्छेद के वीसीए के लिए प्रतिरक्षा सहिष्णुता उत्प्रेरण और इसलिए इसके नैदानिक आवेदन को व्यापक बनाने के उद्देश्य से हमारे वर्तमान और भविष्य immunomodulatory रणनीतियों के लिए नींव के रूप में कार्य करता है जो हमारे MHC परिभाषित स्वाइन heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल में इस्तेमाल किया पद्धति की एक विस्तृत अवलोकन प्रदान करता है. हम विशेष रूप से प्रत्यारोपण से संबंधित अनुसंधान के 11 में उनके उपयोग के लिए सूअर ल्युकोसैट प्रतिजन ठिकाना पर homozygosity नस्ल अच्छी तरह से विशेषता जन्मजात सूअरों का उपयोग. हम ऊरु जहाजों पर आधारित एक vascularized osteomyocutaneous फ्लैप बढ़ा. फ्लैप बाहर का फीमर और समीपस्थ टिबिया में बरकरार vascularized अस्थि मज्जा में शामिल है. अग्रमध्यस्थ जांघ त्वचा भी भ्रष्टाचार में शामिल है और सबसे immunogenic घटक ओ की प्रतिरक्षा निगरानी के लिए प्राप्तकर्ता जानवर की dorsolateral पहलू को exteriorized हैच वीसीए. Dorsolateral स्थिति पदों पर खड़े और बैठे में नैदानिक परीक्षा की सुविधा और भी अपेक्षाकृत स्वच्छ allograft त्वचा रहता है.
Ustener एट अल. Outbred खेत सूअरों 15 में रेडियल forelimb osteomyocutaneous फ्लैप रोपाई द्वारा वीसीए में पहली बार बड़े जानवर translational मॉडलों में से एक की शुरुआत की. समूह अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक शामिल है जो वीसीए में तीव्र अस्वीकृति महत्वपूर्ण दवा विशिष्ट जटिलताओं और साइड इफेक्ट बिना देरी और एक नैदानिक प्रासंगिक रणनीति के साथ इलाज किया जा सकता है कि पहली बार के लिए प्रदर्शित करने के लिए इस मॉडल का उपयोग किया. इस अध्ययन में प्राप्त अनुकूल परिणाम बाद में मानव पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण के लिए दवा regimens के डिजाइन में एक मूलभूत कदम बनाया. इन जल्दी सुअर वीसीए मॉडल त्वचा, मांसपेशियों, हड्डियों, नसों और वे इस तरह के जोड़ cartilag के रूप में विशेष संरचनाओं का अभाव जहाजों की अस्वीकृति को रोकने के लिए प्रोटोकॉल के विकास के लिए अच्छी तरह से अनुकूल थेई और जोड़ों के श्लेष झिल्ली. बाद के प्रयासों भ्रष्टाचार dislodgement 14 को रोकने के लिए पूर्ण लंबाई डाली नियुक्ति जरूरी हो जो जानवर की औसत दर्जे अंकों सहित पर ध्यान केंद्रित किया गया. अंग प्रत्यारोपण के सभी प्रमुख घटकों की अस्वीकृति की जांच के लिए उपयुक्त है, इस मॉडल के प्रमुख सीमाओं में से एक प्लेसमेंट डाली के कारण प्रत्यारोपण के बाद चल कठिनाई था. इस प्रकार, heterotopic स्वाइन अंग किसी प्राणी से ऊतक लेकर उसी जाति के प्राणी में प्रतिरोपित करना मॉडल, टिबिया से मिलकर, fibula, संयुक्त घुटने, बाहर का फीमर, आसपास के मांसपेशियों, और एक त्वचा चप्पू, पशु स्वतंत्र रूप से कम से कम morbidit 8 के साथ postoperatively ambulate करने की इजाजत दी है, जबकि मुख्य रूप से वीसीए के प्रतिरक्षाविज्ञानी पहलुओं का अध्ययन करने के लिए बनाया गया .
डॉ. डेविड एच. सैक्स की अग्रणी काम के माध्यम से अच्छी तरह से विशेषता SLA परिभाषित जन्मजात सूअरों के विकास के लिए translational वीसीए अनुसंधान के एक नए युग का नेतृत्व किया. एक मामूली प्रतिजन बेमेल सेटिंग, चटाई में एक heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण मॉडल के उपयोगवह एट अल. 10 cyclosporine के उपचार की एक संक्षिप्त कोर्स के साथ musculoskeletal घटकों की अनिश्चितकालीन अस्तित्व का प्रदर्शन किया. कोई उपचार नियंत्रण की तुलना में जब त्वचा घटक अस्तित्व, तथापि, केवल लंबे समय तक किया गया था. भ्रष्टाचार की त्वचा घटक के नुकसान एपिडर्मिस के लिए विशेष रूप से एक अलग और बहुत ही जोरदार प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था. इसी तरह, टी सेल रिक्तीकरण, cyclosporine और केवल musculoskeletal घटकों और त्वचा घटक को सहिष्णुता प्रेरित साइटोकाइन जुटाए दाता परिधीय रक्त mononuclear कोशिकाओं का एक संक्षिप्त कोर्स के साथ पूरी तरह से बेमेल सूअरों का उपयोग अभी भी 5 अस्वीकार कर दिया था. 'विभाजित सहिष्णुता' नामक यह घटना, तिथि करने के लिए प्रदर्शन किया पुनर्निर्माण प्रत्यारोपण के बहुमत का एक अभिन्न अंग है जो अत्यधिक immunogenic त्वचा घटक, पर ज्यादा ध्यान देने के साथ वीसीए अनुसंधान में एक बदलाव लाया.
इस संशोधित मॉडल में, हम ligatin से अंत करने के लिए अंत सम्मिलन का उपयोगजी प्राप्तकर्ता ऊरु धमनी और घूर्णन यह (चित्रा 1) cephalad. यह एक पारंपरिक युग्मन उपकरण के उपयोग की अनुमति देकर ischemia समय कम कर देता है, लेकिन यह भी anastomotic असफलता की संभावना कम हो जाती ही नहीं. हम जमानत के परिसंचरण देशी पैर को vascularity प्रदान करने के लिए पर्याप्त था यह दर्शाता है कि हमारे प्राप्तकर्ताओं में ऊरु धमनी की ligation के बाद किसी भी इस्कीमिक घटनाओं मनाया नहीं है. साथ ही, यह संशोधित पद्धति में, externalized त्वचा घटक अंतर्निहित ड्रिलिंग वाहिकाओं के आधार पर जुटाए है और पारंपरिक मॉडल 10 में एक उदर कमर स्थिति के विपरीत (चित्रा 1) laterally तैनात है. यह एक खड़े या जानवर की बैठक की स्थिति में प्रतिरक्षा निगरानी के लिए भ्रष्टाचार का आसान दृश्य की अनुमति देता.
इसलिए, एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बड़े पशु मॉडल वीसीए की त्वचा घटक के प्रति सहिष्णुता प्रेरण रणनीतियों की जांच के लिए और उपन्यास n विकसित करने के लिए आवश्यक हैभ्रष्टाचार के अस्तित्व की बेहतर भविष्यवाणी के लिए oninvasive प्रतिरक्षा निगरानी रणनीतियों.
Protocol
Representative Results
Discussion
ऐतिहासिक, heterotopic पिछले अंग प्रत्यारोपण प्रोटोकॉल उदर पेट की दीवार के लिए एक त्वचा चप्पू का बाह्यीकरण शामिल और जहाजों एक को समाप्त करने के पक्ष ढंग से (Hettiarachty 2004) anastomosed गया. हालांकि, हमारे संशोधित विधि में, एक औ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Kakali सरकार, पीएचडी, Joani क्रिस्टेनसेन, बी, केट Buretta, बी, नैन्स युआन, बी, विलियम Lehao, एमडी, जोहन्ना Grahammer, जोर्ज Furtmüller, एमडी, आयलैंड Rada: हम इस परियोजना के लिए अपने योगदान के लिए निम्नलिखित व्यक्तियों को स्वीकार करना होगा एमडी, मोहम्मद अल Rakan एमडी, करीम Sarhane एमडी, Saami Khalifian, बी, माओ क्यूई, एमडी, और एंजेलो Leto Barone एमडी, वीसीए प्रयोगशाला, प्लास्टिक और पुनर्निर्माण सर्जरी विभाग, चिकित्सा, जेनिस Taube, एमडी जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल, मार्क फिशर, एमडी, त्वचा विज्ञान और पैथोलॉजी, चिकित्सा जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल, मुकदमा Eller, कम आक्रामक सर्जरी प्रशिक्षण केन्द्र, चिकित्सा जॉन्स हॉपकिंस विश्वविद्यालय के स्कूल और चेंग लटका लिन, एमडी चांग Gung मेमोरियल अस्पताल, Linkou, ताइवान के विभाग.
धन स्रोत: पुनर्योजी चिकित्सा के सशस्त्र बलों संस्थान (DoD W81XWH-08-2-0032)
Materials
| Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments (optional) |
| REAGENTS | |||
| HTK | Custodial | N/A | |
| EQUIPMENT | |||
| Electric Pen Drive | Synthes, Westchester PA | 05.001.011 | Reciprocating saw |
| Vascular Coupling device | Synovis, Newtown PA | 21003B |
References
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