Minimera post-infusion portal ven blödning under intrahepatic holme transplantation hos möss
Summary
Här presenterar vi raffinerade kirurgiska ingrepp på framgångsrikt utföra intraportal holme transplantation, en kliniskt relevant men tekniskt utmanande kirurgiska ingrepp, hos möss.
Abstract
Även om levern för närvarande accepteras som den primära transplantation platsen för mänskliga holmar i kliniska miljöer, holmar transplanteras under njurkapseln i de flesta gnagare prekliniska holme transplantation studier. Denna modell används ofta eftersom murin intrahepatic holme transplantation är tekniskt utmanande, och en hög andel möss kan dö av kirurgiska komplikationer, särskilt blödning från injektionsstället efter transplantation. I denna studie, två förfaranden som kan minimera förekomsten av post-infusion portal ven blödning visas. Den första metoden applicerar en absorberbar hemostatisk gelatinsvamp på injektionsstället, och den andra metoden innebär att man tränger in isinjektionsnålen genom fettvävnaden först och sedan in i portalvenen genom att använda fettvävnaden som en fysisk barriär för att stoppa blödningen. Båda metoderna kan effektivt förhindra blödning-inducerad mus död. Hela lever delen visar holme distribution och bevis på holme blodpropp efter transplantation, en typisk egenskap för intrahepatic holme transplantation, presenterades. Dessa förbättrade protokoll förfinar de intrahepatiska holmetransplantationsförfarandena och kan hjälpa laboratorier att inrätta förfarandet för att studera holmes överlevnad och funktion i prekliniska miljöer.
Introduction
Intraportal holmetransplantation (IIT) via portalvenen är den vanligaste metoden för human holmetransplantation i kliniska miljöer. Musen IIT-modellen erbjuder ett utmärkt tillfälle att studera holmetransplantation och testa lovande interventionella metoder som kan förbättra effekten av holmetransplantation1. IIT beskrevs första gången på 1970-talet och användes av flera grupper1,2,3,4,5. Det återfick popularitet efter genombrottet i människa holmetransplantation i året 20006,7. Emellertid, de flesta holme transplantation studier använde njurkapseln som en föredragen plats för experimentell holme transplantation på grund av dess lätt framgång. Tvärtom är IIT mer tekniskt utmanande och används mindre ofta för holmetransplantationsstudier8,9. Till skillnad från IIT lider dock holmar transplanterade under njurkapseln inte av den omedelbara blodmedierade inflammatoriska reaktionen som kännetecknas av trombos, inflammation och levervävnad ischemi, och har därmed bättre funktion än holmar transplanterade i levern. Njurkapselmodellen kanske därför inte helt efterliknar de påfrestningar som holmar möter i human holmetransplantation10,11,12.
En av de stora komplikationerna av IIT hos möss är blödning från injektionsstället efter transplantation, vilket kan orsaka 10-30% av dödligheten bland olika musstammar12. I detta dokument har två raffinerade metoder utvecklats för att stoppa blödning snabbare och säkrare och för att minska musdödligheten efter en IIT. Visuell demonstration av dessa raffinerade detaljer kommer att hjälpa forskare att identifiera de viktigaste stegen i denna tekniskt utmanande procedur. Dessutom fastställdes placeringen av holmetransplantat i mottagarens lever genom histologisk undersökning av Hematoxylin och Eosin (H&E) färgade levervävnad (hela sektionen) med transplanterade holmar.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denna studie har två förbättrade förfaranden som kan förhindra blödning och kan minska musdödligheten under musen IIT visats. Denna studie gör det möjligt för forskare att visualisera holmetransplantationsmodellen som är unik för att studera det omedelbara blodmedierade inflammatoriska svaret efter transplantation. IIT-modellen är en distinkt modell för att studera holmecellens överlevnad och lever ischemiska skador som svar på holmetransplantation19. Här förfinade vi förfaran…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denna studie stöddes av Institutionen för veteranfrågor (VA-ORD BLR&D Merit I01BX004536) och National Institute of Health grants # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, till HW. Vi vill tacka er Mr. Michael Lee och Ms Lindsay Swaby för språkredigering
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| 1 mL Syringe with needle | AHS | AH01T | |
| 20 mL Syringe | BD | 301031 | |
| 25G x 5/8" hypodermic needles | BD | 305122 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| CMRL-1066 | Corning | 15110CV | |
| DMEM | Corning | 10013CV | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35011CV | |
| FreeStyle Glucose meter | Abbott | Lite | |
| FreeStyle Blood Glucose test strips | Abbott | Lite | |
| Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) | Pharmacia & Upjohn Company | 34201 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 27-gauge needle | BD | 879588 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | HyClone | SV30010 | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Streptozocin (STZ) | Sigma | S0130 | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 |
References
- Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
- Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surgery. 72 (2), 175-186 (1972).
- Wright, J. R., Hauptfeld, V., Lacy, P. E., et al. Induction of Ia antigen expression on murine islet parenchymal cells does not diminish islet allograft survival. American Journal of Pathology. 134 (2), 237-242 (1989).
- Toyofuku, A., et al. Natural killer T-cells participate in rejection of islet allografts in the liver of mice. Diabetes. 55 (1), 34-39 (2006).
- Goss, J. A., Nakafusa, Y., Finke, E. H., Flye, M. W., Lacy, P. E. Induction of tolerance to islet xenografts in a concordant rat-to-mouse model. Diabetes. 43 (1), 16-23 (1994).
- Hara, M., et al. A mouse model for studying intrahepatic islet transplantation. Transplantation. 78 (4), 615-618 (2004).
- Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
- Wang, J., et al. Alpha-1 antitrypsin enhances islet engraftment by suppression of instant blood-mediated inflammatory reaction. Diabetes. 66 (4), 970-980 (2017).
- Gou, W., et al. Alpha-1 antitrypsin suppresses macrophage activation and promotes islet graft survival after intrahepatic islet transplantation. American Journal of Transplantation. , (2020).
- Contreras, J. L., et al. Activated protein C preserves functional islet mass after intraportal transplantation: A novel link between endothelial cell activation, thrombosis, inflammation, and islet cell death. Diabetes. 53 (11), 2804-2814 (2004).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. Lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Melzi, R., et al. Intrahepatic islet transplant in the mouse: functional and morphological characterization. Cell Transplantation. 17 (12), 1361-1370 (2008).
- Wang, H., et al. Donor treatment with carbon monoxide can yield islet allograft survival and tolerance. Diabetes. 54 (5), 1400-1406 (2005).
- Desai, C. S., et al. Effect of liver histopathology on islet cell engraftment in the model mimicking autologous islet cell transplantation. Islets. 9 (6), 140-149 (2017).
- Cui, W., Angsana, J., Wen, J., Chaikof, E. L. Liposomal formulations of thrombomodulin increase engraftment after intraportal islet transplantation. Cell Transplantation. 19 (11), 1359-1367 (2010).
- Cui, W., et al. Thrombomodulin improves early outcomes after intraportal islet transplantation. American Journal of Transplantation. 9 (6), 1308-1316 (2009).
- Proto, C., Grasso, G., Fassio, P. G. Hepatoparenchymal clearance of indocyanine green in infectious hepatitis. Giornale di Malattie Infettive e Parassitarie. 20 (9), 845-851 (1968).
- Cabral, F., et al. Purification of hepatocytes and sinusoidal endothelial cells from mouse liver perfusion. Journal of Visualized Experiments. (132), e56993 (2018).
- Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal transplantation of pancreatic islets in mouse model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
- Wang, H., et al. Autologous mesenchymal stem cell and islet cotransplantation: Safety and efficacy. Stem Cells Translational Medicine. 7 (1), 11-19 (2018).
