Method Article

쥐 폐내 기관 이식: 폐 이식 후 폐쇄성 기도 질환을 조사하기 위한 모델

DOI:

10.3791/65953

⸱

November 10th, 2023

 ,  ,  , 
1Latner Thoracic Research Laboratories, Toronto General Hospital Research Institute, University Health Network, 2Temerty Faculty of Medicine, University of Toronto

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

쥐 폐내 기관 이식(IPTT) 모델은 폐 이식 후 폐쇄성 기도 질환(OAD)을 연구하는 데 유용합니다. 높은 재현성으로 동종 이식 후 기도 소멸에서 폐 특이적 면역학적 및 혈관 형성 거동에 대한 통찰력을 제공합니다. 여기에서는 IPTT 절차와 예상 결과에 대해 설명합니다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

쥐 폐내 기관 이식(IPTT)은 폐 이식 후 소멸성 기도 질환(OAD)의 모델로 사용됩니다. 우리 팀이 처음 보고한 이 모델은 면역학적 행동 및 치료 개입을 조사하기 위한 높은 기술적 재현성과 적합성으로 인해 OAD 연구에 사용되었습니다.

IPTT 모델에서는 설치류 기관 이식편이 흉막을 통해 수혜자의 폐에 직접 삽입됩니다. 이 모델은 이식편을 피하 또는 구강 부위에 이식하는 이종성 기관 이식(HTT) 모델 및 기증자 기관이 수혜자의 기관을 대체하는 기립성 기관 이식(OTT) 모델과 구별됩니다.

IPTT 모델을 성공적으로 구현하려면 고급 마취 및 수술 기술이 필요합니다. 마취 기술에는 수혜자의 기관 내 삽관, 적절한 환기 매개변수 설정, 마취 회복 후 적절한 시기의 발관이 포함됩니다. 수술 기술은 폐 내 이식편을 정밀하게 배치하고 내장 흉막을 효과적으로 밀봉하여 공기 누출 및 출혈을 방지하는 데 필수적입니다. 일반적으로 학습 과정은 약 2개월이 걸립니다.

HTT 및 OTT 모델과 달리 IPTT 모델에서 동종이식 기도는 관련 폐 미세환경에서 기도 소실을 일으킵니다. 이를 통해 조사관은 폐 이식 후 기도 소실과 관련된 폐 특이적 면역학적 및 혈관 신생 과정을 연구할 수 있습니다. 또한 이 모델은 인간 폐 동종이식편에서도 볼 수 있는 3차 림프 기관(TLO)을 나타낸다는 점에서 독특합니다. TLO는 T 및 B 세포 집단으로 구성되며 면역 세포 모집을 지시하는 높은 내피 정맥의 존재를 특징으로 합니다. 따라서 이식 수용 및 거부에 중요한 역할을 할 가능성이 높습니다. 우리는 IPTT 모델이 폐 이식 동종이식편에서 기도 소멸 발달에 관여하는 폐내 면역 및 섬유화 경로를 연구하는 데 유용한 도구라는 결론을 내렸습니다.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

폐 이식은 말기 호흡기 질환 환자에게 효과적인 치료법으로 확립되었습니다. 그러나 인간 폐 이식 환자의 평균 생존율은 약 6년에 불과하며, 폐쇄성 기도 질환(OAD)의 일종인 폐쇄성 세기관지염(OB)의 발병이 이식 후 1년 후 주요 사망 원인이다1.

OAD의 기전을 조사하기 위해 여러 동물 모델이 활용되었습니다. 그러한 모델 중 하나는 이종성 기관 이식(HTT) 모델2입니다. 이 모델에서는 기관 이식편이 수혜자의 피하 조직 또는 망막에 이식됩니다. 허혈로 인한 기관 이식편 상피 세포의 손실이 발생하고, 이어서 동종 림프구 침윤 및 기증자 상피 세포의 세포 사멸이 발생합니다. 섬유아세포(Fibroblast)와 근섬유아세포(myofibroblast)는 기관 주위를 이동하며 세포외 기질을 생성합니다. 마지막으로, 기도 내강의 완전한 섬유성 소실이 발생합니다. HTT 모델은 기술적으로 간단하고, in vivo 환경을 제공하며, 높은 재현성을 제공합니다.

OAD를 연구하기 위한 또 다른 모델은 생리적 환기를 유지하기 위해 기관 이식편을 수혜자의 기관에 삽입하는 쥐 기형외과 기관 이식(OTT) 모델이다

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

모든 동물은 캐나다 동물 관리 위원회(Canadian Council on Animal Care)가 실험 동물의 관리 및 사용 가이드(Guide to the Care and Use of Experimental Animals)에 제시한 지침에 따라 치료되었습니다. 실험 프로토콜은 토론토 종합 병원 연구소 (Toronto General Hospital Research Institute)의 동물 관리 위원회 (Animal Care Committee), 대학 건강 네트워크 (University Health Network)의 승인을 받았습니다.

1. 기증자 수술

참고: BALB/c 마우스는 실험을 위한 기증자의 예로 사용됩니다. 모든 절차는 멸균 기술을 사용하여 수행해야 합니다.

  1. 시술 전에 각 마우스의 무게를 기록하십시오.
  2. CO2 챔버를 사용하여 마우스를 안락사시킵니다.
  3. 사망이 확인되면 마우스를 누운 자세로 놓고 팔다리를 테이프로 고정합니다.
  4. 수술 부위를 70% 이소프로필 알코올로 소독하여 준비합니다.
    참고: 필요한 경우 지역 동물 윤리 위원회의 권고에 따라 절개 부위에서 털을 ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

경험에 비추어 볼 때, 이 모델에 능숙하려면 일반적으로 약 2개월의 교육이 필요합니다. 숙련도가 달성되면 기증자 절차에는 일반적으로 15분이 소요되는 반면 수혜자 절차에는 약 30분이 소요됩니다. 숙련된 작업자의 예상 사망률은 0%입니다.

그림 4A에서 기관 동종이식편은 섬유아세포 조직으로 완전히 막혀 있으며 상피세포가 눈에 띄게 파괴되어 있습니다. 반대로, 그림 4B에서는 기관 동형 이식편이 특허로 유지되고 상피 세포가 보존됩니다.

그림 5 는 기관 동종이식이 이식된 폐를 보여주며, 림프 응집체의 존재를 보여줍니다.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

murine IPTT 절차에는 중요한 단계가 포함됩니다. 마취와 관련하여 가장 중요한 첫 번째 단계는 기관내 삽관입니다. 성대를 시각화하고 즉각적인 삽관을 용이하게 하기 위해 다리를 테이블 위에 놓고 마우스를 적절한 높이로 유지하는 것이 중요합니다. 또한 신중한 호흡량과 호기말 양압(PEEP) 조절이 필요합니다. 전형적으로, 500 μL의 호흡량과 2cmH2O의 PEEP는 25-30 g의 마우스에 충분합니다. 그러나 더 큰 수용 마우스는 산소 결핍을 나타내는 "딸꾹질" 에피소드를 경험할 수 있습니다. 이러한 경우 호흡량(PEEP)을 늘리고 호기관을 일시적으로 고정하여 폐를 모집해야 할 수 있습니다. 딸꾹질이 지속되면 기관관의 깊이를 조정해야 합니다. 마지막으로, 기관관 발관 발관 시기가 매우 중요하며, 충분한 회복을 위해서는 수혜자의 호흡수 확인이 필수적입니다. 그렇게 하지 않으면 발관 후 사망을 초래할 수 있습니다.

수술 절차와 관련하여 이식된 기관의 적절한.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 원고의 저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 이 원고를 편집해 준 Jerome Valero에게 감사의 뜻을 전합니다. 그림 1 과 그림 3I,J,L 은 BioRender.com 로 작성되었습니다.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
BALB/cJThe Jackson Laboratory8-10주 25-30g남성, 기증자
BD 1mL 주사기Becton Dickinson 309659
BD PrecisionGlide Needle Aiguile BD
PrecisionGlide		Becton Dickinson305122
Bovie Change-A-Tip Deluxe High-TempertureBovieDEL1
C57BL/6JThe Jackson Laboratory8-10주 25-30 g남성, 수령인
Dumont #5/45 포셉F· S&미드닷; T11251-35
Ethicon Ligaclip 다중 -클립 적용자-EthiconLX107
엑스트라 파인 그레이프 펜치F&미드닷; S&미드닷; T11150-10
글로버 불독 클램프인테그라320-127
할스테드-모기 지혈 F&미드닷; S&미드닷; T13009-12
호라이즌 티타늄 결찰 클립Teleflex001201
Leica M651 미세 수술 절차를위한 수동 수술 현미경스프링
Magnetix FixatorCD + LABSACD-001
미세 수술 가위Jarit277-051
마우스 및 주산기 쥐 인공 호흡기 모델 687Harvard55-0001
Perfadex PlusXVIVO19850
견인기 팁 블런트 - 2.5 mmCD+ LABSACD-011
작은 동물 테이블CD+ LABSACD-003
Surgipro Blue 24" CV-1 테이퍼, 이중 무장CovidienVP702X
Systane 연고Alconn1444062
시스템 엘래스터머CD+ LABSACD-007
테루모 서플로 IV 카테터, 20 g×1 테루모 메디컬 주식회사SR-OX2025CA
VMT 테이블 톱벤슨91803300
스 잠금 장치가있는 Leica

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chambers, D. C., et al. The International Thoracic Organ Transplant Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-fifth adult lung and heart-lung transplant report-2018; Focus theme: Multiorgan Transplantation. J Heart Lung Transplant. 37 (10), 1169-1183 (2018).<....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Intrapulmonary Tracheal TransplantationObliterative Airway DiseaseLung TransplantationTracheal AllograftAirway ObliterationChronic Lung AllograftTertiary Lymphoid OrgansImmunological BehaviorsFibrous ObliterationMurine Transplant Model

Related Articles