Heterotopic צוואר הרחם לב השתלה בעכברים
Summary
The cuff technique shortens and facilitates the model of heterotopic cervical heart transplantation in mice by avoiding technically challenging suture anastomoses of small vessels. The technical details shown in this video paper should allow researches to establish this model in their laboratories.
Abstract
The heterotopic cervical heart transplantation in mice is a valuable tool in transplant and cardiovascular research. The cuff technique greatly simplifies this model by avoiding challenging suture anastomoses of small vessels thereby reducing warm ischemia time. In comparison to abdominal graft implantation the cervical model is less invasive and the implanted graft is easily accessible for further follow-up examinations. Anastomoses are performed by pulling the ascending aorta of the graft over the cuff with the recipient’s common carotid artery and by pulling the main pulmonary artery over the cuff with the external jugular vein. Selection of appropriate cuff size and complete mobilization of the vessels are important for successful revascularization. Ischemia-reperfusion (I/R) injury can be minimized by perfusing the graft with a cardioplegic solution and by hypothermia. In this article, we provide technical details for a simplified and improved cuff technique, which should allow surgeons with basic microsurgical skills to perform the procedure with a high success rate.
Introduction
מודל השתלת לב משמש לעתים קרובות כדי לחקור I / R-פגיעה, דחיית שתל, vasculopathy לאחר ההשתלה ואת היעילות של סוכני אימונומודולטוריים. מודלים העכבר לשלב יתרונות רבים כמו חיסוני הידועות ורקע גנטי, זמינותם של רבים זנים טהורים ומהונדסים ועלויות ניסוי נמוכות יחסית.
בשנת 1973, טכניקה של השתלת לב בבטן בעכברים תוארה לראשונה על ידי קורי et al 1. במודל זה שתלי הם revascularized ידי anastomoses קצה לצד של אב העורקים עולים לאב העורקים בבטן של הנמען ושל עורק הריאה הראשי לוריד הנבוב הנחות. בשנת 1991, טכניקת תפר להשתלת לב בצוואר הרחם בעכברים שתוארה על ידי חן et al 2. במודל זה זלוף עורקים הכליליים מדרדר היא הוקמה על ידי השקה של עורק התרדמה של הנמען לאב העורקים העולה של גראחורי. ניקוז ורידי הדם באמצעות סינוס כלילית לעלייה ימנית, החדר ממני והוא נפלט דרך עורק הריאה לוריד הנמען החיצוני הצוואר (איור 1). בהשוואה להשתלת שתל בטן מודל צוואר הרחם הוא פחות פולשנית והמיקום השטחי של השתל מאפשר נגישות קלה מאוד לבדיקות מעקב נוספות (למשל מישוש, אקו, מיקרוסקופ פלואורסצנטי intravital) 3,4.
למרות שיפורים טכניים 5,6, שימוש נרחב יותר של מודל זה הוגבל בשל קשיים טכניים לבצע anastomoses נתפר של כלי דם קטנים עם שכיחות גבוהה של דליפת השקה ופקקת. בשינה 1991, Matsuura et al. הציג את טכניקת השרוול שבקיר הכלי הוא everted מעל גליל סינטטי, אשר מאוד מקל המודל של לב צוואר רחם השתלה 7. הטכניקה הייתה פוrther אימץ למודלים השתלה ניסיוניים שונים, כוללים כליות 8, 9 לבלב, איבר 10, 11,12 בכבד, ריאות וכלי דם והשתלות 13,14 15. בהשוואה לטכניקת תפר הזמן הנדרש לanastomoses ו, ובכך, זמן איסכמיה החם הוא קצר יותר ויש סיבוכים משמעותי פחות כלי דם באמצעות טכניקת השרוול 16. יתר על כן, היא מאפשרת למנתחים עם קצת אימון במייקרו כדי לבצע את הפעולה עם שיעור הצלחה גבוה. חסרון של טכניקת השרוול הוא קשירת התנאי של עורק התרדמה המשותפת, אשר עשוי לשנות זלוף המוחין.
במאמר זה אנו מציגים וידאו טכניקת שרוול משופרת ופשוטה להשתלת לב בצוואר הרחם בעכברים.
Protocol
Representative Results
Discussion
יש לנו מעל 200 השתלות הושלמו לב עם שיעור הצלחה מעל 90% בהגדרות ניסוי שונים. עם הטכניקה שתוארה כאן, ההליך המלא ניתן לעשות זאת בתוך 60 דקות על ידי מנתח מנוסה. על ידי הכנת כלי צוואר הרחם לפני רכש איבר, הכולל זמן איסכמיה השתל יכול להיות מוגבל ל- 20 דקות. זמן להשתלה (זמן איסכמיה חם) …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
M.-A. Deutsch is supported by Dr. Rusche Forschungsprojekt (2014) Deutsche Stiftung für Herzforschung and Deutsche Gesellschaft für Thorax- Herz- und Gefäßchirurgie. M. Krane is supported by Deutsche Stiftung für Herzforschung (F/37/11), Deutsches Zentrum für Herz Kreislauf Forschung (DZHK B 13-050A; DZHK B 14-013SE) and Deutsche Forschungsgemeinschaft (KR3770/7-1; KR3770/9-1)
Materials
| Forceps JFC-7.2 | S&T | P-00036 | Curved tip 0.20 mm |
| Vessel dilatator D-5a | S&T | S-00124 | |
| Adventita scissor | S&T | S-00102 | |
| Vascular clamp B-1V | S&T | S-00396 | |
| Yasargil Clip | Peter Lazic | 65,097 | 3.5 mm lenght |
| Bipolar forceps | Micromed | 148-100-011 | tip 0.25 mm |
| Polyimide tubes | River Tech Medical | 19-24 gauge | |
| 8.0 silk ligatures | Catgut | ||
| Custodiol HTK solution | Essential Pharmaceuticals |
References
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Heart transplantation in congenic strains of mice. Transplant Proc. 5, 733-735 (1973).
- Chen, Z. H. A technique of cervical heterotopic heart transplantation in mice. Transplantation. 52, 1099-1101 (1991).
- Martins, P. N. Assessment of graft function in rodent models of heart transplantation. Microsurgery. 28, 565-570 (2008).
- Schramm, R., et al. The subepicardial microcirculation in heterotopically transplanted mouse hearts: an intravital multifluorescence microscopy study. J Thorac Cardiovasc Surg. 134, 210-217 (2007).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. J Vis Exp : JoVE. 238, (2007).
- Gong, W., et al. Introduction of modified cervical cardiac transplant model in mice. Exp Clin Transplant. 10, 158-162 (2012).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51, 896-898 (1991).
- Chen, H., Zhang, Y., Zheng, D., Praseedom, R. K., Dong, J. Orthotopic kidney transplantation in mice: technique using cuff for renal vein anastomosis. PloS one. 8, e77278 (2013).
- Maglione, M., et al. A novel technique for heterotopic vascularized pancreas transplantation in mice to assess ischemia reperfusion injury and graft pancreatitis. Surgery. 141, 682-689 (2007).
- Sucher, R., et al. Orthotopic hind-limb transplantation in rats. J Vis Exp : JoVE. , (2010).
- Kamada, N., Calne, R. Y. Orthotopic liver transplantation in the rat. Technique using cuff for portal vein anastomosis and biliary drainage. Transplantation. 28, 47-50 (1979).
- Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. Orthotopic liver transplantation in rats. J Vis Exp : JoVE. , (2012).
- Okazaki, M., et al. A mouse model of orthotopic vascularized aerated lung transplantation. Am J Transplant. 7, 1672-1679 (2007).
- Suzuki, H., Fan, L., Wilkes, D. S. Development of obliterative bronchiolitis in a murine model of orthotopic lung transplantation. J Vis Exp : JoVE. , (2012).
- Zou, Y., et al. Mouse model of venous bypass graft arteriosclerosis. Am J Pathol. 153, 1301-1310 (1998).
- Zhou, Y., Gu, X., Xiang, J., Qian, S., Chen, Z. A comparative study on suture versus cuff anastomosis in mouse cervical cardiac transplant. Exp Clin Transplant. 8, 245-249 (2010).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. J Heart Lung Transplant. 20, 1123-1128 (2001).
- Arras, M., Autenried, P., Rettich, A., Spaeni, D., Rulicke, T. Optimization of intraperitoneal injection anesthesia in mice: drugs, dosages, adverse effects, and anesthesia depth. Comp Med. 51, 443-456 (2001).
