기관 절제술을 통해 동맥 내 혈압 모니터링 및 환기를 사용하여 마우스에서 뇌 사멸 유도
Summary
우리는 고체 기관 이식의 맥락에서 기관뿐만 아니라 연속적인 이식에 대한 병리 생리적 영향의 영향을 평가하기 위해 뇌 사멸 유도의 뮤린 모델을 제시합니다.
Abstract
순환기 죽음 후에 살아있는 기증 및 기증둘 다 기관 이식을 위한 대체 기회를 제공하는 동안, 기증자 뇌사 후에 기부 (BD) 아직도 고체 이식을 위한 중요한 근원을 나타냅니다. 불행히도, 뇌 기능의 돌이킬 수없는 손실은 혈역학뿐만 아니라 호르몬 변형을 포함한 여러 병리생리학적 변화를 유도하는 것으로 알려져 있으며, 마침내 전신 염증 반응으로 이어진다. 생체 내에서 이러한 효과의 체계적인 조사를 허용 하는 모델은 부족. 우리는 동종 이식 품질에 BD의 파괴적인 효력에 조사를 도울 수 있던 BD 유도의 murine 모형을 제시합니다. 일반적인 경동맥을 통한 동맥 내 혈압 측정을 구현하고 기관 절제술을 통해 신뢰할 수 있는 환기를 실시한 후, BD는 풍선 카테터를 사용하여 두개내 압력을 꾸준히 증가시킴으로써 유도된다. BD 유도 후 4 시간, 장기 분석 또는 추가 이식 절차에 대 한 수확 될 수 있습니다. 우리의 전략은 뮤린 모델에서 기증자 BD의 포괄적 인 분석을 가능하게, 따라서 고체 장기 이식에 BD 관련 효과의 심층적 인 이해를 허용하고 잠재적으로 최적화 된 장기 사전 컨디셔닝에 길을 포장.
Introduction
이식은 현재 말기 장기 부전을 위한 유일한 치료 처리입니다. 지금까지 뇌사(BD) 환자는 장기 기증의 주요 원천이었지만, 순환사 후 의기양양한 기증과 기증은 귀중한대안1. BD는 돌이킬 수없는 혼수 상태에 의해 정의된다 (알려진 원인), 뇌 줄기 반사 및 무호흡증의 부재2. 불행히도, BD 기관은 인간 백혈구 항원(HLA)과 무관하게 장기간 이식 생존에서 열등한 결과를 보여준다-불일치 및 감기 허혈시간3. 한편, 이 항원 독립적 인 위험 인자에 대한 집중적 인 연구는 BD의 결과로 매개 된 병리 생리학적 변화의 세 가지 주요 측면인 혈역학, 호르몬 및 염증성4의결과로 수행되었습니다.
현재까지 설치류의 실험BD 모델은 주로 쥐를 사용하여 수행되었습니다. BD 다음 고체 기관에 대한 면역학적 결과에 대한 더 큰 통찰력을 얻기 위해, 우리는 현재 마우스 모델만이 유전 적 또는 면역 학적 인자에 대한 포괄적 인 조사를 허용하기 때문에 BD의 뮤린 모델을 확립하는 것을 목표로했습니다. 이러한 맥락에서 마우스 시스템은 더 다양한 분석 도구를 제공합니다.
여기에 설명된 바와 같이 BD 유도의 원리는 두개골 아래에 삽입된 풍선 카테터의 인플레이션에 의해 유도된 두개내 압력의 증가에 기초한다. 증가된 두개내 압력은 뇌의 관류를 차단함으로써 BD의 생리적 기전을 모방, 소뇌, 뇌줄기5,,6. 말초 장기의 충분한 관류를 보장하기 위해, 혈압 측정은 절차 중에 의무적이다. 이러한 목적을 위해 동시에 사용되는 카테터는 유체 치환에 의해 혈압을 안정시키기 위해 식염수 투여를 위한 역할을 한다. BD는 자발적인 호흡의 중단을 동반하기 때문에, 충분한 환기가 보장되어야 합니다. 전기 담요는 생리적 코어 체온을 유지합니다.
요약하면, 이 모델은 BD 유도 상해의 영향에 대한 심층적 인 연구를 가능하게 할 것이다, 백혈구 이동에7,칭찬 활성화8,허혈성 재관류 부상9,및 기타 요인.
Protocol
Representative Results
Discussion
다기관 기증자의 동종 이식 품질에 대한 위험 인자인 BD는 생체 내 모델을 사용하여 충분히 평가할 수 있는 병리생리학적 변화의 과다를 수반합니다. 혈역학적 변화, 사이토카인 폭풍, 호르몬 변화 및 장기 이식의 질과 생존에 대한 궁극적인 영향은 시험관 내에서 분석될 수 없다4. 면역학적 연구뿐만 아니라 기본적인 이식의 대다수는 마우스 모형에서만 널리 이용가능한 정교한 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
n.a.
Materials
| Arterial catheter (BD Neoflon 26G) | BD | 391349 | |
| Blood Pressure Transducers (APT300) | Harvard Apparatus Inc. | 73-3862 | |
| Fogarty Arterial Embolectomy Catheter N° 3 | Edwards Lifesciences Corporation | 120403F | |
| Forceps | FST | 11271-30 | |
| Homeothermic Blanket Systems with Flexible Probe | Harvard Apparatus Inc. | 55-7020 | |
| Ketansol | Graeub | 6680110 | |
| Micro scissor | FST | 15018-10 | |
| Needle holder | FST | 12060-02 | |
| Prolene 5-0 | Ethicon | 8698H | |
| Pump 11 Elite Infusion Only Single | Harvard Apparatus Inc. | 70-4500 | |
| Scissor | FST | 14075-11 | |
| Stereotactic microscope | Olympus | SZX7 | |
| Transpore Tape | 3M | 1527-1 | |
| Underpads | Molinea.A | 274301 | |
| Ventilator for mice (MiniVent Model 845) | Harvard Apparatus Inc. | 73-0043 | |
| Xylasol | Graeub | 7630109 |
References
- Hart, A., et al. OPTN/SRTR 2017 Annual Data Report: Kidney. American Journal of Transplantation. 19 (Suppl 2), 19 (2019).
- The Quality Standards Subcommittee of the American Academy of Neurology. Practice parameters for determining brain death in adults (summary statement). Neurology. 45 (5), 1012-1014 (1995).
- Terasaki, P. I., Cecka, J. M., Gjertson, D. W., Takemoto, S. High survival rates of kidney transplants from spousal and living unrelated donors. New England Journal Medicine. 333 (6), 333-336 (1995).
- Pratschke, J., Neuhaus, P., Tullius, S. G. What can be learned from brain-death models?. Transplant International. 18 (1), 15-21 (2005).
- Wilhelm, M. J., et al. Activation of the heart by donor brain death accelerates acute rejection after transplantation. Circulation. 102 (19), 2426-2433 (2000).
- Pomper, G., et al. Introducing a mouse model of brain death. Journal of Neuroscience Methods. 192 (1), 70-74 (2010).
- Ritschl, P. V., et al. Donor brain death leads to differential immune activation in solid organs but does not accelerate ischaemia-reperfusion injury. Journal of Pathology. 239 (1), 84-96 (2016).
- Atkinson, C., et al. Donor brain death exacerbates complement-dependent ischemia/reperfusion injury in transplanted hearts. Circulation. 127 (12), 1290-1299 (2013).
- Oberhuber, R., et al. Treatment with tetrahydrobiopterin overcomes brain death-associated injury in a murine model of pancreas transplantation. American Journal of Transplantation. 15 (11), 2865-2876 (2015).
- Floerchinger, B., et al. Inflammatory immune responses in a reproducible mouse brain death model. Transplant Immunology. 27 (1), 25-29 (2012).
- Steen, P. A., Milde, J. H., Michenfelder, J. D. No barbiturate protection in a dog model of complete cerebral ischemia. Annals of Neurology. 5 (4), 343-349 (1979).
- Cooper, D. K., Novitzky, D., Wicomb, W. N. The pathophysiological effects of brain death on potential donor organs, with particular reference to the heart. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 71 (4), 261-266 (1989).
- Herijgers, P., Leunens, V., Tjandra-Maga, T. B., Mubagwa, K., Flameng, W. Changes in organ perfusion after brain death in the rat and its relation to circulating catecholamines. Transplantation. 62 (3), 330-335 (1996).
