Summary

Un metodo modificato per eterotopica mouse Cuore Trapianto

Published: June 23, 2014
doi:

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

I topi sono spesso usati come donatori e riceventi trapianto di cuore negli studi di immunologia dei trapianti grazie alla vasta gamma di topi transgenici e reagenti disponibili. Una difficoltà è presentato a causa delle ridotte dimensioni dell'animale e le considerevoli sfide tecniche della microchirurgia coinvolto nel trapianto di cuore. In particolare, un alto tasso di guasto tecnico subito dopo il trapianto può risultare dalla morte del destinatario e complicanze post-operatorie come la paralisi degli arti posteriori o un cuore non batte. Qui, la tecnica completa per il mouse eterotopico trapianto cardiaco è dimostrata, coinvolgendo raccolta del cuore del donatore e del suo successivo impianto in un topo ricevente. Il cuore del donatore viene raccolto subito dopo in situ perfusione con soluzione salina eparinizzata e freddo recisione dell'aorta ascendente e l'arteria polmonare. L'operazione destinatario prevede la preparazione dell'aorta addominale e la vena cava inferiore (IVC), seguita daend-to-side anastomosi dell'aorta donatore con l'aorta destinatario utilizzando una singola corsa 10-0 microsuture e una simile anastomosi dell'arteria polmonare donatore con il destinatario IVC. A seguito dell'operazione l'animale viene iniettato con 0,6 ml di soluzione salina normale per via sottocutanea e permesso di recuperare su una piastra elettrica 37 ° C. I risultati di 227 trapianti di cuore del mouse sono riassunti con un tasso di successo a 48 ore del 86,8%. Dei fallimenti del 13,2% entro 48 ore, 5 (2,2%) hanno sperimentato la paralisi degli arti posteriori, 10 (4,4%) hanno avuto un cuore non batte a causa di innestare lesione ischemica e / o trombosi, mentre il 15 (6,6%) sono morti entro 48 ore .

Introduction

Modelli animali di trapianto di organi in grado di fornire informazioni preziose per migliorare il trattamento dei pazienti sottoposti a trapianto clinici. Modelli murini sono particolarmente utili per studiare il meccanismo immunitario di rigetto del trapianto o accettazione a causa della vasta gamma di topi e reagenti specifici per i topi che non sono disponibili per altri modelli animali 1-3 geneticamente modificati. Una sfida con i modelli murini di trapianto è la piccola dimensione dei donatori e dei riceventi che richiede notevole abilità tecnica per ottenere risultati soddisfacenti.

Una tecnica è stata descritta per la prima per il trapianto eterotopico di cuori nei ratti 4 che è stato successivamente adattato per il mouse trapianto di cuore da Corry et al 5. Questa tecnica, nella redazione del destinatario prima dell'operazione donatore e non perfusione del cuore del donatore, entrambi i quali sono suscettibili di compromettere la sopravvivenza del cuore o t trapiantatoegli destinatario. Il procedimento è stato ampiamente utilizzato come originariamente descritto per esaminare i meccanismi di rigetto del trapianto e tolleranza 6-8. Altri hanno adattato il ratto cuore procedura di trapianto originale di Ono e Lindsey per i trapianti di cuore nei topi 9,10. Più recentemente, è stata pubblicata una tecnica per il mouse trapianto cardiaco che ha superato alcuni dei problemi associati al metodo di Corry et al 11. Il protocollo qui descritto incorpora nostre modifiche, sulla base del metodo di Mottram et al 12, che comprendono: in situ perfusione con soluzione salina eparinizzata freddo subito dopo toracotomia ed esecuzione dell'operazione donatore prima dell'operazione destinatario per minimizzare il tempo di funzionamento destinatario. Inoltre, utilizziamo i piccoli morsetti vasi atraumatica invece di 6-0 cravatte di seta. Sebbene pinze nave hanno lo svantaggio di prendere più spazio che sono più facili da controllare rispetto legami, che non dovrebbe essere troppo stretto o allentatoe sono meno semplici da rimuovere rispetto morsetti. Il nostro metodo utilizza una singola sutura continua per vaso anastomosi, sebbene nella formazione iniziale fasi alternativa è quella di utilizzare suture al prossimali e distali angoli per garantire uniformità di suture e quindi la pervietà delle anastomosi.

Protocol

Prima dell'inizio degli esperimenti, ottenere l'approvazione da Animal Care comitato etico dell'istituzione competente per gli esperimenti previsti. Mantenere i topi in conformità con i requisiti della vostra istituzione. Il seguente protocollo è stato approvato dai comitati Sydney University e Royal Prince Alfred Hospital. Prima di iniziare l'intervento, tutti gli strumenti devono essere puliti a fondo e sterilizzati immergendo nel 80% di etanolo. Alcuni istituti prevedono…

Representative Results

Dopo un periodo di formazione iniziale, sono stati analizzati 227 casi di topo eterotopico trapianto di cuore nel nostro gruppo. Il tasso di successo nelle prime 24 ore è stata 90,3% e al 48 hr era 86,8%. Dei 30 (13,2%) guasti entro 48 ore, 5 (2,2%) hanno sperimentato paralisi degli arti posteriori e doveva essere l'eutanasia, 10 (4,4%) aveva un cuore non batte a causa di lesioni ischemia trapianto e / o trombosi, mentre il 15 (6,6%) sono morti entro 48 ore. Alcuni sopravvivenza dell'innesto sperimentali sono m…

Discussion

Trapianto di cuore Mouse è un metodo microchirurgico impegnativo, che richiede una notevole abilità chirurgica da padroneggiare. L'aspetto più difficile è il piccolo diametro dei vasi. Inoltre, è necessario limitare il tempo di funzionamento destinatario e sanguinamento. La tecnica per il mouse trapianto di cuore è stato descritto da Corry et al. nel 1973 e successivamente da Mottram et al 12. I nostri modifiche includono i seguenti punti. In primo luogo, la perfusione immediata de…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo lavoro è stato sostenuto dal Consiglio nazionale della sanità e ricerca medica (NHMRC) dell'Australia progetto di Grant 1.029.205, dalla Fondazione Microsearch dell'Australia, e dalla Myee Codrington Research Foundation medica.

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. Poulin, L. F., et al. Interleukin-9 promotes eosinophilic rejection of mouse heart allografts. Transplantation. 76, 572-577 (2003).
  4. Ono, K., Lindsey, E. S. Improved technique of heart transplantation in rats. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 57, 225-229 (1969).
  5. Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of heart in mice. Transplantation. 16, 343-350 (1973).
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  7. 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).
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  11. Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic Heart Transplantation in Mice. J. Vis. Exp. , (2007).
  12. Mottram, P. L., et al. Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice. Cardiovasc. Res. 22, 315-321 (1988).
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Cite This Article
Wang, C., Wang, Z., Allen, R., Bishop, G. A., Sharland, A. F. A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion. J. Vis. Exp. (88), e51423, doi:10.3791/51423 (2014).

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