تحسين تقنية الكفة لزراعة القلب مورين
Summary
نقدم نهج أنبوب داخلي لتقنية الكفة لزراعة القلب غير الرحمي الماوس لمساعدة إيفرت السفينة على الكفة. وجدنا أن التعاون بين اثنين من الجراحين ذوي الخبرة بشكل ملحوظ يقصر وقت العملية.
Abstract
تم إجراء عملية زرع القلب مورين لأكثر من 40 عاما. مع التقدم في الجراحة المجهرية ، تم استخدام تقنيات جديدة معينة لتحسين الكفاءة الجراحية. في مختبرنا، قمنا بتحسين تقنية الكفة مع خطوتين رئيسيتين. أولاً، استخدمنا تقنية الأنبوب الداخلي لإدخال أنبوب داخلي مؤقت في الوريد الوداجي الخارجي والأوعية الدموية الشريان السباتي لتسهيل تحويل الوعاء على الكفة. ثانيا، قمنا بزراعة القلب غير الرحمية بالكامل من خلال تعاون جراحين من ذوي الخبرة. وقد خفضت هذه التعديلات بشكل فعال وقت التشغيل إلى 25 دقيقة، مع نسبة نجاح 95٪. في هذا التقرير، نحن وصف هذه الإجراءات بالتفصيل وتقديم فيديو إضافي. ونحن نعتقد أن هذا التقرير عن تحسين تقنية الكفة سوف تقدم التوجيه العملي لزرع القلب غير الرحمي المورين، وسوف تعزز فائدة هذا النموذج الماوس للبحوث الأساسية.
Introduction
وكان إنشاء زرع القلب الماوس غيريروتوبيك من خلال نهاية إلى نهاية anastomosis داخل البطن في عام 1973 معلما رئيسيا في البحوث الأساسية مناعة زرع1. قدم هذا النموذج أداة هامة وصالحة لتحليل آليات الإقفار إصابة2, رفض مناعي , و التسامح3,4. ومع ذلك، فإن الطبيعة المعقدة والمستهلكة للوقت للجراحة وكذلك احتمال الإصابة بالعدوى يمكن أن تؤدي إلى الالتصاقات البطنية الحادة حول العملية وردود الفعل الالتهابية، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نموذج زرع القلب غيريروتوبيك.
وقد وصفت تقنية زرع القلب غير الرحمي عنق الرحم لأول مرة من قبل تشن في عام 19915. في هذا النموذج، يتم استنشاق الوريد الوداجي الخارجي للمتلقي إلى الشريان الرئوي للكسب غير المشروع ويتم استئصال الشريان السباتي إلى الشريان الأورطي الصاعد. المزايا الرئيسية لهذا الأسلوب هي الراحة للرصد والحد من الصدمة للمتلقي. في نفس العام، وصف ماتسورا تقنية محسنة، حيث تم ثني نهاية الوريد الوداجي الخارجي والشريان السباتي فوق كفة تفلون وثابتة بأربطة حريرية محيطية6. كما قام بعض الباحثين بسد الكفة إلى الشريان الرئوي الأيمن في قلب المتبرع قبل إدخال الكفة في الوريد الوداجي الخارجي للمتلقي7. حتى الآن، وقد تم تطبيق تقنية الكفة على نطاق واسع في مختلف نماذج زرع الرّاقي الوعائيّة، بما في ذلك تلك الخاصة بالرئتين8،الكبد9،والزرع الكلوي10.
حتى الآن، هناك العديد من الصعوبات المرتبطة تقنية الكفة. على سبيل المثال، من الصعب على الشريان السباتي إلى إيفرت على الكفة بسبب مرونة إضافية، مما أدى إلى الأنسجة التقليب إلى الوراء. وبالتالي، قد تكون هناك حاجة إلى ممارسة إضافية ومتوسعة مجهرية لإكمال هذه الخطوة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يستغرق إعداد الأوعية العنقية ما يصل إلى 25 دقيقة.
لحل هذه القضايا، نقدم تقنية الأنبوب الداخلي، والتي تعتمد على تقنية الكفة وتشمل تثبيت الكفة على الوريد الوداجي الخارجي والشريان السباتي باستخدام أنبوب داخلي للمساعدة في الإباء من جدار الوعاء. وبالإضافة إلى ذلك، مع التدريب البسيط، يتم تخفيض إعداد المتلقي إلى 15.5 دقيقة. هذه التقنية يقلل من تعقيد العملية ولا تتطلب ممارسة إضافية أو استخدام موسع الأوعية الدموية. ويمكن تطبيقها في جميع البحوث المناعية زرع، وخاصة للتحقق من طرف ثالث التسامح المناعي الذي يتلقى المتلقي اثنين من allografts القلب، واحد داخل البطن والآخر في الرقبة11. كما نوصي بالتعاون بين جراحين ماهرين لإنشاء هذا النموذج، حيث يقوم أحد الجراحين بإعداد الحيوان المتلقي والآخر الذي يقوم بحصاد وزرع قلب المتبرع. ويمكن لهذا التعاون تقصير وقت التشغيل إلى 25 دقيقة. باستخدام هذا الإجراء الأمثل، أنشأنا syngeneic، الزوج12،,13،,14،,15،,16،,17،,18،,19،وxenogeneic فأر زرع القلب نماذج20.
وكان الأساس المنطقي لتطوير تقنية الأنبوب الداخلي هو تقليل وقت التشغيل لإنشاء نموذج زرع قلب الفأر بمعدل نجاح مرتفع. تحسين نموذج زراعة القلب العنقي يسهل الحصول على معدلات نجاح عالية في فترة قصيرة من وقت الجراحة مقارنة مع تقنية الخياطة التقليدية والكفة21. علاوة على ذلك، يمكن لنموذج التعاون تقليل الوقت الإقفار الدافئ للقلب المانح مقارنة بالعمليات الجراحية التي تتم مع مشغل واحد.
Protocol
Representative Results
Discussion
نماذج زرع قلب الماوس هي أدوات مهمة لأبحاث علم المناعة زرع، والأدوات والمواد اللازمة لتقييم الآليات المناعية لهذا النموذج وعدد كبير من الفئران المعدلة الجينات المتاحة. ومع ذلك، فإن التحديات التقنية المجهرية، مثل خياطة السفن والإيجاز، حدت من استخدامها على نطاق واسع. في هذه الدراسة، قمنا ب…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل مشروع البحوث المشتركة للتثقيف الصحي في مقاطعة فوجيان (WKJ2016-2-20)، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81771271 و81800664)، والبرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (2018YFA010) 8304) ومشروع التعليم والبحث العلمي للمعلمين الشباب ومتوسطي العمر في مقاطعة فوجيان (JAT170714)، ومؤسسة العلوم الطبيعية في مقاطعة هونان الصينية (2019JJ50842) والمواهب الشبابة Huxiang من مقاطعة هونان (2019RS2013).
Materials
| Artery cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.55 mm,length: 1.0 mm | |
| Artery inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.28mm | |
| Micro curved forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3050 | 1/8 arc, 0.3-mm tip without a hook |
| Micro needle holders | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA2050 | 0.2-mm tip |
| Micro scissors | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA1050 | Straight, blade length: 10 mm |
| Micro straight forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3060 | 0.15-mm tip without a hook |
| Scanlan Vascu-Statt Bulldog Clamps | Scanlan International Inc | 1001-531 | Clamping pressure 20–25 grams |
| Vein cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.9 mm,length: 1.2 mm | |
| Vein inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.6 mm |
References
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Heart transplantation in congenic strains of mice. Transplantation Proceedings. 5 (1), 733-735 (1973).
- Que, W., et al. Prolonged cold ischemia time in mouse heart transplantation using supercooling preservation. Transplantation. , (2019).
- Wang, C. Y., et al. Suppression of murine cardiac allograft arteriopathy by long-term blockade of CD40-CD154 interactions. Circulation. 105 (13), 1609-1614 (2002).
- Hasegawa, T., Visovatti, S. H., Hyman, M. C., Hayasaki, T., Pinsky, D. J. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Chen, Z. H. A technique of cervical heterotopic heart transplantation in mice. Transplantation. 52 (6), 1099-1101 (1991).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
- Wang, Q., Liu, Y., Li, X. K. Simplified technique for heterotopic vascularized cervical heart transplantation in mice. Microsurgery. 25 (1), 76-79 (2005).
- Li, W., et al. Surgical technique for lung retransplantation in the mouse. Journal of Thoracic Disease. 5 (3), 321-325 (2013).
- Kamada, N., Calne, R. Y. A surgical experience with five hundred thirty liver transplants in the rat. Surgery. 93 (1), 64-69 (1983).
- Chen, H., Zhang, Y., Zheng, D., Praseedom, R. K., Dong, J. Orthotopic kidney transplantation in mice: technique using cuff for renal vein anastomosis. PLoS One. 8 (10), 77278 (2013).
- Miller, M. L., et al. Spontaneous restoration of transplantation tolerance after acute rejection. Nature Communications. 6, 7566 (2015).
- Lin, Y., et al. Overexpression of Jagged-1 combined with blockade of CD40 pathway prolongs allograft survival. Immunology and Cell Biology. 93 (2), 213-217 (2015).
- Xie, B., et al. Combined costimulation blockade inhibits accelerated rejection mediated by alloantigen-primed memory T cells in mice. Immunological Investigations. 38 (7), 639-651 (2009).
- Shao, W., et al. Combination of monoclonal antibodies with DST inhibits accelerated rejection mediated by memory T cells to induce long-lived heart allograft acceptance in mice. Immunology Letters. 138 (2), 122-128 (2011).
- Dai, H., et al. Blockade of CD27/CD70 pathway to reduce the generation of memory T cells and markedly prolong the survival of heart allografts in presensitized mice. Transplant Immunology. 24 (4), 195-202 (2011).
- Yan, G., et al. Inhibition of accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonged allograft survival by arsenic trioxide. Immunological Investigations. 42 (5), 438-454 (2013).
- Yan, G., et al. Inhibiting accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonging allograft survival by 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3) in nude mice. Immunology Letters. 149 (1-2), 54-61 (2013).
- Lin, Y., et al. Arsenic trioxide is a novel agent for combination therapy to prolong heart allograft survival in allo-primed T cells transferred mice. Transplant Immunology. 25 (4), 194-201 (2011).
- Shao, W., et al. CD44/CD70 blockade and anti-CD154/LFA-1 treatment synergistically suppress accelerated rejection and prolong cardiac allograft survival in mice. Scandinavian Journal of Immunology. 74 (5), 430-437 (2011).
- Li, Y., et al. A highly reproducible cervical cuff technique for rat-to-mouse heterotopic heart xenotransplantation. Xenotransplantation. , (2017).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Blanchard, J. M., Pollak, R. Techniques for perfusion and storage of heterotopic heart transplants in mice. Microsurgery. 6 (3), 169-174 (1985).
- Felix, N. J., et al. H2-DMalpha(-/-) mice show the importance of major histocompatibility complex-bound peptide in cardiac allograft rejection. Journal of Experimental Medicine. 192 (1), 31-40 (2000).
- Tomita, Y., et al. Improved technique of heterotopic cervical heart transplantation in mice. Transplantation. 64 (11), 1598-1601 (1997).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Wang, K., Zhang, N., Li, H. Improved technique of mouse heterotopic heart graft retransplantation. Microsurgery. 26 (3), 200-202 (2006).
- Plenter, R. J., Grazia, T. J. Murine heterotopic heart transplant technique. Journal of Visualized Experiments. (89), (2014).
- Ratschiller, T., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Zhou, Y., Gu, X., Xiang, J., Qian, S., Chen, Z. A comparative study on suture versus cuff anastomosis in mouse cervical cardiac transplant. Experimental and Clinical Transplantation. 8 (3), 245-249 (2010).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 102 (11), 464-465 (2018).
