En modificeret Metode til Heterotop Mouse Heart Transplantion
Summary
A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.
Abstract
Mus anvendes ofte som hjertetransplanterede donorer og modtagere i studier af transplantation immunologi på grund af den brede vifte af transgene mus og reagenser til rådighed. En vanskelighed præsenteres på grund af den lille størrelse af dyret og de betydelige tekniske udfordringer, der er involveret i hjerte transplantation mikrokirurgi. Især kan en høj grad af teknisk svigt tidligt efter transplantation skyldes modtager død og postoperative komplikationer såsom bagbensparalyse eller en ikke-bankende hjerte. Her bliver den komplette teknik til heterotop mus hjerte transplantation demonstreret involverer høst donor hjerte og efterfølgende implantation i en recipient mus. Donor hjerte høstes umiddelbart efter in situ perfusion med koldt hepariniseret saltvand og transection af opstigende aorta og lungepulsåren. Modtageren operation indebærer fremstilling af den abdominale aorta og inferior vena cava (IVC), efterfulgt afende-til-side anastomose af donor aorta med modtageren aorta ved hjælp af en enkelt kørende 10-0 microsuture og en lignende anastomose af donor lungepulsåren med modtageren IVC. Efter transaktionen dyret injiceret med 0,6 ml normalt saltvand subkutant og fik lov til at komme på en 37 ° C varmepude. Resultaterne fra 227 mus hjerte transplantationer er sammenfattet med en succesrate på 48 timer på 86,8%. Af de 13,2% udfald inden for 48 timer, 5 (2,2%) oplevede bagbensparalyse, 10 (4,4%) havde en ikke-bankende hjerte på grund af pode iskæmisk skade og / eller trombose, mens 15 (6,6%) døde inden 48 timer .
Introduction
Dyremodeller for organtransplantation kan give værdifulde oplysninger til at forbedre behandling af kliniske transplanterede patienter. Musemodeller er især nyttige til at studere immun mekanisme organtransplantatafvisning eller accept på grund af den brede vifte af genetisk modificerede mus og reagenser specifikke for mus, der ikke er tilgængelige for andre dyremodeller 1-3. En udfordring med musemodeller af transplantation er den lille størrelse af donorer og modtagere, som kræver en betydelig teknisk dygtighed til at opnå tilfredsstillende resultater.
En teknik blev først beskrevet for heterotopisk transplantation af hjerter hos rotter 4, som efterfølgende blev tilpasset til mus hjerte transplantation af Corry et al 5.. Denne teknik involverede fremstilling modtageren før donoren og uden brug af perfusion af donor hjertet, som begge er tilbøjelige til at bringe overlevelsen af transplanterede hjerte eller than modtager. Proceduren har været meget anvendt som oprindeligt beskrevet for at undersøge de mekanismer, afstødning og tolerance 6-8. Andre har tilpasset den oprindelige rotte hjerte transplantation procedure Ono og Lindsey for hjerte transplantationer i mus 9,10. For nylig blev en teknik offentliggjort for muse hjerte transplantation, der overvandt nogle af de problemer, der er forbundet med fremgangsmåden ifølge Corry et al 11. Protokollen beskrevet her omfatter vores modifikationer, baseret på fremgangsmåden ifølge Mottram m.fl. 12, som omfatter: in situ perfusion med koldt hepariniseret saltvand umiddelbart efter torakotomi og udførelse donor drift før modtageren med henblik på at minimere modtagerens driftstid. Derudover bruger vi små atraumatisk fartøj klemmer i stedet for 6-0 silkeslips. Selv fartøj klemmer har den ulempe, at tage mere plads, de er lettere at styre end bånd, som ikke bør være for stram eller løsog er mindre ligetil at fjerne end klemmer. Vores metode anvender en enkelt kørende sutur for fartøjet anastomose, selv om det i første indlæring stadier et alternativ er at bruge ophold suturer ved den proximale og distale hjørner at sikre jævnhed suturer og dermed åbenhed af anastomosen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Mouse hjerte transplantation er en udfordrende microsurgical metode, der kræver en betydelig kirurgisk færdighed at mestre. Den mest udfordrende aspekt er den lille diameter af skibene. Desuden er det nødvendigt at begrænse modtageren driftstid og blødning. Teknikken til mus hjerte transplantation blev først beskrevet af Corry et al. i 1973 og efterfølgende i Mottram et al 12. Vores modifikationer indeholde følgende punkter. For det første øjeblikkelig perfusion af donor hjerte med…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde blev støttet af Health and Medical Research Council National (NHMRC) i Australien Project Grant 1.029.205, ved Microsearch Foundation i Australien, og ved Myee Codrington Medical Research Foundation.
Materials
| Operating microscope | Leica, Heerbrugg, Switzerland | M651 | 10x – 25x magnification |
| Anesthetic machine | Vet Quip Pty Ltd, Sydney, Australia | Vett3 | Capable of delivering a mixture of isoflurane and oxygen in air |
| Operating board | Hardware store or office supplier | Dense cork or synthetic capable of taking pins | |
| Heparinised saline (5 U/ml, 4oC) | Pfizer, USA | FW25 | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice |
| Normal saline (37oC) | AstraZeneca Pty Ltd, Australia | 4538 | In 1ml syringe with 23 gauge needle on warm pad |
| Sutures 10- nylon, 5-0 Vicryl | Ethicon, Inc. NJ, USA | 2870G/J421H | |
| Buprenorphine (0.05mg/kg in 0.1ml saline) | Reckitt Benckiser, Sydney, Australia | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice | |
| Ampcillin (5mg/kg in 0.1 ml saline) | Aspen, Sydney, Australia | In 1ml syringe with 23 gauge needle on ice | |
| Gel Foam | Pharmacia & Upjohn Co. USA | 801289304 | Cut into small pieces |
| High temperature cautery device | Medtronic, USA | 8444000 | |
| Microsurgery instruments: | Shanghai Medical Instruments Co. Ltd., | ||
| micro-needleholders | Shanghai, China | WT2020 | |
| micro scissors | " " " | WT1020 | |
| micro-forceps (straight tip) | " " " | WA3010 | |
| micro-forceps (curved tip) | " " " | WA3020 | |
| micro-mosquito clamps (1 pair) | " " " | W40350 | |
| micro-vessel atraumatic clamps (1 pair) | " " " | W40130/W40150 | |
| Heating Pad/Right Temp | Kent Scientific Corporation, Turrington, CT 06790 | ||
References
- Aramaki, O., et al. Interleukin-10 but not transforming growth factor-beta is essential for generation and suppressor function of regulatory cells induced by intratracheal delivery of alloantigen. Transplantation. 79, 568-576 (2005).
- Chen, R. H., Bushell, A., Fuggle, S. V., Wood, K. J., Morris, P. J. Expression of granzyme A and perforin in mouse heart transplants immunosuppressed with donor-specific transfusion and anti-CD4 monoclonal antibody. Transplantation. 61, 625-629 (1996).
- Poulin, L. F., et al. Interleukin-9 promotes eosinophilic rejection of mouse heart allografts. Transplantation. 76, 572-577 (2003).
- Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 57, 225-229 (1969).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
- Larsen, C. P., et al. CD40-gp39 interactions play a critical role during allograft rejection. Suppression of allograft rejection by blockade of the CD40-gp39 pathway. Transplantation. 61, 4-9 (1996).
- Saitovitch, D., Bushell, A., Mabbs, D. W., Morris, P. J., Wood, K. J. Kinetics of induction of transplantation tolerance with a nondepleting anti-Cd4 monoclonal antibody and donor-specific transfusion before transplantation. A critical period of time is required for development of immunological unresponsiveness. Transplantation. 61, 1642-1647 (1996).
- Callaghan, C. J., et al. Regulation of allograft survival by inhibitory FcgammaRIIb signaling. J. Immunol. 189, 5694-5702 (2012).
- Qian, S., et al. Impact of donor MHC Class I or Class II antigen deficiency on first- and second-set rejection of mouse heart or liver allografts. Immunology. 88, 124-129 (1996).
- Wang, C., et al. Spontaneous acceptance of mouse kidney allografts is associated with increased Foxp3 expression and differences in the B and T cell compartments. Transpl. Immunol. 24, 149-156 (2011).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. , (2007).
- Mottram, P. L., et al. Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice. Cardiovasc. Res. 22, 315-321 (1988).
