マウス腎臓移植：同種移植片拒絶のモデル
Summary
Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.
Abstract
Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.
Introduction
腎不全の治療のために成功した腎移植は、まずそれ以来、人生2の長さと品質の両方で改善を提供し、世界中の末期腎不全患者のための革新的な治療法となっており、1一卵性双生児の間で1955年に記載された。しかし長期的な移植片の生存は、慢性同種移植片損傷3をもたらし病理学的プロセスの多数によって妨げられてきた。
ヒトでの移植された腎臓の拒絶はimmunosupporessiveレジメンの大幅な改善にもかかわらず、罹患率の主要な原因である。腎移植のマウスモデルを開発の目的は密接にヒト腎移植4で見つかったプロセスおよび病理を複製することである。 Skoskiewicz らは、最初に1973年5において腎移植のマウスモデルを説明した。高度な顕微スキルが必要とされているが、それは価値のあるtといくつかの理由からOOL：マウスゲノムは、十分に特徴付けられており、実験方法とマウスの研究のために利用可能な技術の多種多様があります。
腎移植のマウスモデルを使用して多くのグループがしかし、実験4の期間中、 その場に放置されている他の研究でレシピエントマウスのネイティブ腎臓の私達の記載された方法論1で、生命維持器官などの移植された腎臓を使用している。利点は、マウスが、それによって、マウスへの罹患率と第二の手順による死亡のリスクを低減シングル麻酔して、操作を受けるということです。さらにマウスが緩やかな腎不全の悪影響を受けない。
同種異系拒絶のモデルは、心臓、皮膚などの他の臓器に存在するが、これらは常に腎移植とは直接関係ありません。これらのモデルは、異なるモードとdyを誘発するという証拠がある拒絶反応のナミックスは、例えば、心臓同種移植、腎同種移植における拒絶反応の時間的経過は、特定の菌株の組み合わせ6で大幅に異なっている。私たちは、非トランスジェニックFVB / NJマウスにBALB / c系ドナーにおいて急性腎同種移植片拒絶反応パターンを記載して、このモデルは、T細胞およびマクロファージ7の蓄積による細胞媒介性傷害を示した。代替的に、私たちはまた、間質性線維症および尿細管萎縮を示し、慢性の同種移植片損傷のモデルを記載したこれらのマウスは、単一のMHCクラスII遺伝子座のミスによって特徴付けられるように、これは、C57BL / 6レシピエントにC57BL / 6 BM12ドナーからの腎臓移植から生じる-match 8。
移植の複数の態様は、急性拒絶反応、細胞性および体液性拒絶反応、虚血再灌流障害、および新規治療薬を試用を含む腎移植のマウスモデルを用いて研究されている。 私たちは、外科トンを変更した運転時間を短縮し、手術の容易性を向上させるechnique。特に、私たちは、同時ドナーとレシピエントの準備および連続大動脈パッチ吻合を利用することによって単純化された血管吻合技術を記載している。このビデオと原稿が、この技術の確立を支援するために重要なポイントを提供します。
Protocol
Representative Results
Discussion
動脈吻合を実行するために、最もよく説明した方法は、受信者の大動脈にエンド·ツー·サイド方式では、継続中の腎動脈に、ドナーの遠位大動脈を使用することです。私たちは、より便利であると私たちは信じている人間の腎臓移植で行われる「カレルパッチ」ミラーリングと同様、大動脈パッチの使用を記載している。ドナーとレシピエント手術時間の文献の報告が疎であるが、私た…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
腎臓研究英国、エジンバラの外科ロイヤルカレッジと臓器移植の欧州協会からの資金調達は、この研究を支持した。
Materials
| Surgical Instruments | |||
| Blunt Dissecting Scissors | Fine Science Tools | 14072-10 | For skin cutting |
| Curved Castoviejo scissors | Fine Science Tools | 15017-10 | For tissue cutting |
| Spring Scissors – straight | Fine Science Tools | 15000-08 | For suture cutting |
| Toothed forceps 1×2 teeth | Fine Science Tools | 11021-12 | |
| 2 x Fine Tip forceps (Dumont No.5) | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| Angled Fine Tip forceps (Dumont No. 5/45) | Fine Science Tools | 11253-25 | For blunt dissecting |
| Curved Fine Tip forcep (Dumont No.7) | Fine Science Tools | 11273-22 | Useful to pass around vessels |
| Curved Crile Haemostat | Fine Science Tools | 1300-04 | |
| Micro clip applicator with lock | Fine Science Tools | 18056-14 | |
| 2 x Micro serrefines spring width 2mm, jaw length 4mm | Fine Science Tools | 18055-04 | Microvascular clamps |
| 2 x Colibri 3cm wire retractor | Fine Science Tools | 17000-03 | |
| Castroviejo needle holder with lock | Fine Science Tools | 120660-01 | |
| Wound clip applicator | Fine Science Tools | 12031-07 | |
| 7mm wound clips | Fine Science Tools | 12032-07 | Remove 7 to 10 days after surgery |
| Equipment | |||
| OPMI pico microscope | Carl Zeiss | S100 | |
| Thermal cautery unit with fine tip | Geiger | 150A | |
| Heat electronic pad | Cozee Cumfort | n/a | |
| Euroklav 23-S | Melag | n/a | Autoclave |
| Disposable equipment | |||
| 7/O Silk braided suture | Pearsall | 30514 | |
| 10/O Dafilon (polyamide) suture | B-Braun | G1118099 | |
| 6/O Vicryl (plygalectin) | Ethicon | W9537 | |
| Regular bevel needle, 1 inch, 21G | Bection, Dickinson and Company | 305175 | For ureteric anastamosis |
| Regular bevel needle, 5/8 inch, 25G | Bection, Dickinson and Company | 305122 | |
| Regular bevel needle, 1/2 inch, 30G | Bection, Dickinson and Company | 304000 | |
| Insulin needle 1ml, 29G | Bection, Dickinson and Company | 324827 | |
| Insulin needle 0.3ml, 30G | Bection, Dickinson and Company | 324826 | |
| 1 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 300184 | |
| 5 ml syringe slip tip | Bection, Dickinson and Company | 302187 | |
| Wypall paper swabs | Kimberley-Clark | L40 | sterilised by autoclave |
| Cotton wool buds | Johnson and Johnson | n/a | sterilised by autoclave |
| Plain drapes | Guardian | CB03 | sterilised by autoclave |
| Cell culture dish 60mm x 15mm | Corning Incorporated | 430166 | |
| Dispensing Pin | B-Braun | DP3500L / 413501 | Used with NaCl 0.9% |
| Re-agents and Drugs | |||
| (Lacri-Lube) White soft paraffin 57.3%, mineral oil 42.5% and lanolin alcohols 0.2% | Allergan Ltd | 21956GB10X | |
| (Videne) Povidone-iodine 10% | Ecolab Ltd | PL 04509/0041 | |
| (Vetalar V) Ketamine hydrochloride | Pfizer Animal Health | Vm 42058/4165 | 100mg/ml solution (dose 200mg/kg) |
| (Domitor) Medetomidine hydrochloride | Orion Pharma | Vm 06043/4003 | 1mg/ml (dose 0.5mg/kg) |
| (Vetergesic) Bupernorphine hydrochloride | Alsto Animal Health | Vm 00063/4002 | 0.3mg/ml (dose 0.05mg/kg) |
| (Antisedan) Atipamezole hydrochoride | Orion Pharma | Vm 06043/4004 | 5mg/ml (dose 2mg/kg) |
| University of Wisconsin Solution | Belzer Bridge to Life | n/a | dose approximately 500 microlitres/mouse |
| NaCl 0.9% | Baxter | FKE1323 | |
| Heparin Sulphate | non-proprietary | n/a | 5000units/ml (dose 5units/mouse) |
Referências
- Guild, W. R., Harrison, J. H., Merrill, J. P., Murray, J. Successful homotransplantation of the kidney in an identical twin. Trans. Am. Clin. Climatol Assoc. 67, 167-173 (1955).
- Wolfe, R. A., et al. Comparison of mortality in all patients on dialysis, patients on dialysis awaiting transplantation, and recipients of a first cadaveric transplant. N. Engl. J. Med. 341, 1725-1730 (1999).
- Nankivell, B. J., Alexander, S. I. . Rejection of the Kidney Allograft. N. Engl. J. Med. 363, 1451-1462 (2010).
- Tse, G. H., Hughes, J., Marson, L. P. Systematic review of mouse kidney transplantation. Transplant International. 26, 1149-1160 (2013).
- Skoskiewicz, M., Chase, C., Winn, H. J., Russell, P. S. Kidney transplants between mice of graded immunogenetic diversity. Transplant. Proc. 5, 721-725 (1973).
- Zhang, Z., et al. Pattern of liver, kidney, heart, and intestine allograft rejection in different mouse strain combinations. Transplantation. 62, 1267-1272 (1996).
- Qi, F., et al. Depletion of cells of monocyte lineage prevents loss of renal microvasculature in murine kidney transplantation. Transplantation. 86, 1267-1274 (2008).
- Dang, Z., Mackinnon, A., Marson, L. P., Sethi, T. Tubular atrophy and interstitial fibrosis after renal transplantation is dependent on galectin-3. Transplantation. 93, 477-484 (2012).
- Jabs, W. J., et al. Heterogeneity in the Evolution and Mechanisms of the Lesions of Kidney Allograft Rejection in Mice. Am. J. Transplant. 3, 1501-1509 (2003).
- Lin, T., et al. Deficiency of C4 from Donor or Recipient Mouse Fails to Prevent Renal Allograft Rejection. Am. J. Pathol. 168, 1241-1248 (2006).
