Summary

Orthotopic ラット腎移植: 新規かつ簡便な外科的アプローチ

Published: May 07, 2019
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Summary

この原稿とプロトコールの目的は、ラットの orthotopic 腎移植の外科的処置を詳細に説明し、実証することである。この方法は、ドナー腎臓の正しい灌流を達成し、静脈および尿管カフ吻合技術を使用して再灌流時間を短縮するために単純化される。

Abstract

腎臓移植は、あらゆる種類の腎補充療法と比較して、末期腎疾患患者の生存率の向上および生活の質の改善を提供する。過去数十年の間に、ラット腎臓移植モデルは、拒絶および寛容の免疫学的現象を研究するために使用されてきた。このモデルは、高価な前臨床大規模動物研究を進める前に新しい免疫調節医薬品およびレジメンをテストするために欠くことのできないツールとなっている。

このプロトコルは、ラットに orthotopic 腎移植を確実に行う方法の詳細な概要を提供する。このプロトコルには、成功の確率を高める3つの特徴的なステップが含まれています: 門脈へのフラッシングによるドナー腎臓の灌流および腎静脈および尿管を anastomose するためのカフ系の使用によって、それによって寒さと暖かさを減少させる虚血時間。この技術を用いて、同系または寛容な腎移植を有する動物において通常の血清クレアチニンを有する6ヶ月を超える生存率を達成した。研究の目的に応じて、このモデルは、急性、慢性、細胞性、または抗体媒介拒絶反応を研究するために、事前または奏治療によって修飾することができる。それは腎臓の移植の異なった側面を研究するために再生可能な、信頼できる、費用効果が高い動物モデルである。

Introduction

歴史的に、最初の移植拒絶研究は、げっ歯類1の皮膚移植を用いてブレントと Medawar によって行われた。皮膚が異なる免疫学的特徴を有していることがすぐに明らかになり、他の血管化固形臓器2からの拒絶反応とは異なる非常に免疫原性の器官となった。固形臓器移植拒絶反応のラット研究は、心臓、肝臓、腎臓移植に習慣的に制限されています。これらの器官のそれぞれは拒絶反応を研究するのに適していますが、それぞれに長所と短所があります。心臓移植はしばしば腹部に移植され、大動脈および下大静脈に anastomosed、レシピエントの生来の心臓は3である。これは、人間の臨床的、解剖学的および生理的状態を再作成しません。さらに、心臓は寒冷性虚血に対して非常に敏感であり、その機能4を回復できるようにするために1時間以内に優先的に reperfused されなければならない。肝臓移植は、一般に、外科的により困難で、時間に敏感であると考えられている。ネイティブ肝臓を除去した後、ドナーの肝臓は、レシピエントが機能している肝臓5を伴わなくては長くは続かないので30分以内に移植され、reperfused する必要がある。肝動脈、門脈、特に胆管再建には洗練された外科的技術が必要である。外科的課題に加えて、肝臓は tolerogenic 特性を有することが知られており、げっ歯類およびヒトは、運用的に寛容な678になることができる。腎臓は、前述の器官とは異なり、orthotopic の方法で移植することができ、一貫性のある再現性のある拒絶エピソード (免疫抑制でない場合) を有する免疫原性器官であることが知られており、そしていくつかの長期の低温虚血時間を可能にする時間。これは、ラット腎臓移植は、同種移植片拒絶および耐性を研究するための理想的なモデルになります。

腎移植 (KT) は、末期腎疾患患者に対する治療の好ましい選択である。過去数十年の間に、KT の後の短期的な生存率は劇的に改善しましたが、長期生存の結果は停滞しています9.従来の免疫抑制レジメンは、標準的な抗拒絶療法のままである。しかし、免疫抑制療法の慢性的な使用は、腎毒性、糖尿病、二次悪性腫瘍などの重大な罹患率および死亡率を引き起こす101112。長期的には、慢性抗体および細胞媒介性拒絶は移植片の生存を脅かし、限られた治療選択肢が利用可能である。

移植における主要な目標は、慢性免疫抑制の必要性を未然ための移植性耐性の誘導である。ラット KT モデルは免疫学的拒絶過程を調査し、免疫調節および移植の許容のための新しいアプローチを評価するために強い用具である。ラットはまた、急性および慢性の細胞および抗体媒介性拒絶反応1314151617を研究するのに適したモデルとして機能する。この外科モデルは同種移植片の拒絶および許容のさまざまな側面を研究する信頼でき、再生可能な、費用効果が高い用具であると証明した。高価で面倒な大型動物研究を行う前に、新しい公差誘導プロトコールをテストするためによく使用されます。ラットで KT を行うには、広範な外科的訓練と > 90% の生存率に達するための専門知識が必要です。本稿と付随する説明ビデオでは、私たちの機関で長年にわたって成功したように、ラットに orthotopic KT の概要を段階的に提供しています。

任意の手順を開始する前に, ドナーとレシピエントの選択が重要であり、実験の性質に依存します.理想的には、ドナーとレシピエントは 220 ~ 260 g の間で体重が 8 ~ 12 週の間でなければならない。220 g の下の動物は、小径の動脈、静脈、および尿管を有し、レシピエントの吻合を特に困難にする。軽度の失血は血液量減少を引き起こし、小動物では死に至ることがある。260 g より重い動物は、血管の周囲により多くの脂肪を表示し、容器の分離はより多くの手術時間を必要とし、冷たい虚血時間を増加させる。

Protocol

1. ドナー・プロシージャ この手順で使用するすべての手術器具を滅菌の手段として調製し、オートクレーブし、感染性合併症を予防するために使い捨て滅菌手袋を使用する。 イソフルラン吸入によるドナーラットの麻酔 (誘導 3% – 4% および 1% – 2% の維持)手順の残りの部分。鎮痛のために 0.1 mg/kg 体重で皮下のすべてのドナーおよびレシピエント動物に?…

Representative Results

同系 (n = 5) と同種腎移植 (n = 5) を行った。同系移植片を有する動物は、免疫抑制治療を行わずに長期生存を達成した。免疫抑制なしで同種移植を受けた動物は、その移植片を拒絶し、8日間の中央値生存で腎不全に屈した (図 4a)。平均血清クレアチニンは同系群では控えめに増加したが同種異系群では14倍増加した (0.5 mg/dL 対 7.0 mg/dL, p < 0…

Discussion

本稿では、この手順を実行するために必要なすべての装置を含め、ラットに orthotopic KT の外科的方法について詳述する (図 5)。1965年、フィッシャーとリーはラットの KT に関する最初の報告書を発表したが、これは刺激的な調査分野18の始まりとなった。それ以来、このモデルの再現性を向上させるために多くの修正が導入されています。それは、虚血?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、Bombeck ・ファミリー・エステートからの寛大な贈り物によって賄われました。

Materials

Buprenorphine HCL Reckitt Benckiser Healthcare UK NDC12496-0757-5
Dissecting forceps, curved Zhenbang, China 11cm Flat handle 
Heparin sodium injection USP Sagent Pharmaceuticals  NDC25021-400-10
Micro-forceps, straight, smooth Jingzhong, China WA3010
Micro needle holder Jingzhong, China WA2010
Micro vessel clamps Jingzhong, China WA40120
Micro spring sciccor 1 ROBOZ RS-5620
Micro spring sciccor 2 F.S.T. 91501-09
Micro spring sciccor 3 Zhenbang, China 8.5cm Vannas,curved
Prograf (Tacrolimus/FK506) Astellas
Rats Charles River & Taconic Biosciences  LEW/Crl & DA-M 
Shaver Wahl 79600-2101
Suture 4-0 Ethicon J304H
Suture, 4-0  Ethicon 683G
Suture, 10-0  Ethicon 2820G
Syringes & Needles BD
Thread, 8-0 Ashaway 75290
Ureteral cuff Microlumen 160-1 Polymide Tubing, Diameter 0.41 mm 
Venous cuff Intramedic BD 7441 PE-200 Non-radiopaque polyethylene tubing ID: 1.4 mm, OD: 1.9 mm

Referências

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Citar este artigo
Ahmadi, A. R., Qi, L., Iwasaki, K., Wang, W., Wesson, R. N., Cameron, A. M., Sun, Z. Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach. J. Vis. Exp. (147), e59403, doi:10.3791/59403 (2019).

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