טכניקת שרוול שונה למודל השתלת לב הטרוטופי של עכבר צוואר הרחם
Summary
בפרוטוקול הנוכחי, מודל השתלת לב עכבר משמש לחקירת מנגנון דחיית אלוגרפט לבבי. במודל השתלת לב הטרוטופי זה, יעילות הניתוח משופרת, והישרדותם של שתלי לב מובטחת על ידי אנסטומוזה מקצה לקצה של צוואר הרחם של השתלת לב באמצעות טכניקת שרוול שונה.
Abstract
דחיית השתלת לב מגבילה את הישרדותם לטווח ארוך של חולים לאחר השתלת לב. מודל השתלת לב עכבר אידיאלי לחקר המנגנון של דחיית אלוגרפט לבבי במחקרים פרה-קליניים בגלל ההומולוגיה הגבוהה שלהם עם גנים אנושיים. הבנה זו תסייע לפתח גישות ייחודיות לשיפור הישרדותם ארוכת הטווח של החולים המטופלים באלושתלי לב. במודל עכברי, השתלת לב תורם בטן מבוצעת בדרך כלל עם אנסטומוזה מקצה לקצה לאבי העורקים של המקבל ונבוב ורידי נחות באמצעות תפרים. במודל זה, ליבו של התורם מושתל באנסטומוזה מקצה לקצה לעורק התרדמה ולווריד הצוואר של המקבל בטכניקת השרוול השונה. ניתוח ההשתלה מבוצע ללא תפירה ובכך עשוי להגדיל את הישרדותו של המושתל שכן אין הפרעה באספקת הדם וריפלוקס ורידי פלג הגוף התחתון. מודל עכברי זה יסייע לחקור את המנגנונים העומדים בבסיס הדחייה האימונולוגית והפתולוגית (חריפה/כרונית) של אלוגרפטים לבביים.
Introduction
השתלת לב הפכה לטיפול הסטנדרטי באי ספיקת לב סופנית. יותר מ-5,500 השתלות לב בשנה מבוצעות בארגונים הרשומים תחת האגודה הבינלאומית להשתלות לב וריאות. בקרב מושתלי הלב האלוגניים, שיעור הדחייה לשנה הוא עדיין >10%, בעוד ששיעור הדחייה ל-3 שנים עלה ל-36%1,2. עם זאת, טיפולים מניעתיים יעילים לחולים עם דחיית אלוגרפט לבבית חסרים. לכן, מחקרי מודלים בבעלי חיים מוצדקים המבהירים את המנגנונים הפיזיולוגיים העומדים בבסיס הדחייה החיסונית והפתולוגית של אלוגרפטים לבביים. מחקרים כאלה יתרמו לחקר מטרות חדשות הנדרשות לפיתוח תרופות יעילות, אשר יסייעו במניעת דחיית אלוגרפט לבבי וישפרו את שיעורי ההישרדות באוכלוסיות חולים אלה.
כמה מנגנונים אימונולוגיים ופתופיזיולוגיים פוטנציאליים של דחיית אלוגרפט לבבי הוצעו לאחרונה במחקרי מודל עכברים של השתלת לב הטרוטופית 3,4,5. כתוצאה מכך, השתלת לב הטרוטופית בעכבר הפכה למודל פרה-קליני אידיאלי לחקר מנגנוני הדחייה החיסונית והפגיעה הפתולוגית המתרחשים בהשתלות לב לאחר השתלת לב בגלל ההומולוגיה הגבוהה שלהם עם גנים אנושיים. הרעיון הרווח הוא לבצע השתלה הטרוטופית במודל עכברי על ידי אנסטומוזה בטנית מקצה לקצה באבי העורקים המושתל ונבוב ורידי נחות באמצעות תפרים, בדומה לאנטומיה האנושית הרגילה. עם זאת, הליך זה עלול להפריע לאספקת הדם של המקבל וריפלוקס ורידי של פלג הגוף התחתון6. לכן, הליך השתלת לב הטרוטופי שונה במודל עכבר מוצע כאן.
ליבו של התורם מושתל בעורק התרדמה ובווריד הצוואר של המקבל על ידי אנסטומוזה צווארית מקצה לקצה בטכניקת שרוול שונה. הליך שונה זה הקל על ההיתכנות הניתוחית והבטיח את הישרדות השתל הלבבי מבלי להפריע לאספקת הדם ולריפלוקס ורידי של פלג הגוף התחתון.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודל השתלת הלב בעכבר תורם לחקר מנגנוני הדחייה לאחר השתלת לב, ותורם לפיתוח גישות ייחודיות לשיפור הישרדותם ארוכת הטווח של מושתלי השתלת לב. עם זאת, השתלת לב בעכברים היא משימה מורכבת ומאתגרת, הדורשת רמה גבוהה של טכניקות מיקרוכירורגיה, במיוחד באנסטומוזה וסקולרית11,12,13<sup class="xr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (81870304) לג’ון לי.
Materials
| 5-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C3090954 | |
| 8-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C2090880 | |
| 10-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | G0090781 | |
| 22 G polyurethane cuff | B.Braun Medical Inc. | 4251628-02 | |
| 26 G polyurethane cuff | Suzhou Linhua Medical Instrument Co., LTD | REF383713 | |
| Anesthesia induction chamber | RWD Life Science Co., LTD | V100 | |
| Atraumatic microvascular clamp | Beyotime | FS500 | |
| BALB/c and C57BL/6 mice (20–30 g) | Centre of Experimental Animals (Army Medical University, Chongqing, China) | ||
| Buprenorphine | US Biological life Sciences | 352004 | |
| Electrocoagulator | Guangzhou Runman Medical Instrument Co., LTD | ZJ1099 | |
| Gauze | Henan piaoan group Co., LTD | 10210402 | |
| Heating pad | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD | DK0032 | |
| Heparin | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| HTK solution | Shenzhen Changyi Pharmaceutical Co., LTD | YZB/Min8263-2013 | |
| Injection syringe (10 mL) | Shandong weigao group medical polymer Co., LTD | 20211001 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | 21070201 | |
| Physiological saline | Southwest pharmaceutical Co., LTD | H50021610 | |
| Scalp needle | Hongyu Medical Group | 20183150210 | |
| Shaver | Beyotime | FS600 | |
| Small animal anesthesia machine | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| Surgical operation microscope | Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China | SZX-6745 | |
| Swab | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 |
References
- Khush, K. K., et al. The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-sixth adult heart transplantation report – 2019; focus theme: Donor and recipient size match. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (10), 1056-1066 (2019).
- Stehlik, J., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: 29th official adult heart transplant report–2012. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 31 (10), 1052-1064 (2012).
- Huang, H., et al. Combined intrathymic and intravenous injection of mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft associated with decrease in miR-155 expression. Journal of Surgical Research. 185 (2), 896-903 (2013).
- Eggenhofer, E., et al. Features of synergism between mesenchymal stem cells and immunosuppressive drugs in a murine heart transplantation model. Transplant Immunology. 25 (2-3), 141-147 (2011).
- Sula Karreci, E., et al. Brief treatment with a highly selective immunoproteasome inhibitor promotes long-term cardiac allograft acceptance in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (52), 8425-8432 (2016).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. 6, 238 (2007).
- Lin, C. M., Gill, R. G., Mehrad, B. The natural killer cell activating receptor, NKG2D, is critical to antibody-dependent chronic rejection in heart transplantation. American Journal of Transplantation. 21 (11), 3550-3560 (2021).
- Ito, H., Hamano, K., Fukumoto, T., Wood, K. J., Esato, K. Bidirectional blockade of CD4 and major histocompatibility complex class II molecules: An effective immunosuppressive treatment in the mouse heart transplantation model. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 17 (5), 460-469 (1998).
- Zhou, Y. X., et al. Acute rejection correlates with expression of major histocompatibility complex class I antigens on peripheral blood CD3(+)CD8(+) T-lymphocytes following skin transplantation in mice. Journal of International Medical Research. 39 (2), 480-487 (2011).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Cui, D., Tan, C., Liu, Z. An alternative technique of arterial anastomosis in mouse heart transplantation. Clinical Transplantation. 32 (6), 13264 (2018).
- Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).
- Fang, J., et al. A simplified two-stitch sleeve technique for arterial anastomosis of cervical heterotopic cardiac transplantation in mice. American Journal of Translational Research. 5 (5), 521-529 (2013).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
- Fensterer, T. F., Miller, C. J., Perez-Abadia, G., Maldonado, C. Novel cuff design to facilitate anastomosis of small vessels during cervical heterotopic heart transplantation in rats. Comparative Medicine. 64 (4), 293-299 (2014).
