Summary

Murine full-tykkelse hudtransplantasjon

Published: January 02, 2017
doi:

Summary

Murine full tykkelse hud transplantasjon er en veletablert modell for å studere avslag i en alloimmun omgivelser. Her gir vi en tutorial av hvert trinn er involvert i å utføre et BALB / c -> C57BL / 6 full tykkelse hud transplantasjon.

Abstract

Murine full tykkelse hud transplantasjon er en godt etablert in vivo modell for å studere alloimmun respons og transplantat avvisning. Til tross for sin begrensede søknad til mennesker, har hud transplantasjon hos mus vært mye brukt for transplantasjon forskning. Fremgangsmåten er enkel å lære og utføre, og det krever ikke delikate mikrokirurgiske teknikker eller omfattende opplæring. Dessuten, graft avvisning i denne modellen skjer på en meget reproduserbar immunologisk reaksjon, og blir lett overvåket ved direkte inspeksjon og palpasjon. I tillegg kan sekundær hud transplantasjon med donor-matchet eller tredjeparts hud grafts utføres på flere komplekse transplanterte modeller som et alternativ og ukomplisert metode for å vurdere donor-spesifikke toleranse. Komplikasjoner er lav og er generelt begrenset til anestesi overdose eller åndenød etter inngrepet. Graft svikt, på den annen side, forekommer ofte som et resultat av dårlig fremstilling av grakterut, uriktig posisjonering i transplantatet sengen, eller uhensiktsmessig plassering av bandasjen. I denne artikkelen presenterer vi en protokoll for full tykkelse hud transplantasjon hos mus og beskrive viktige skritt som er nødvendige for en vellykket prosedyre.

Introduction

Organtransplantasjon er behandling av valg for pasienter med sluttstadiet organsvikt, og resultatene har bedret seg bemerkelsesverdig med utviklingen innen kirurgiske prosedyrer og immunsuppresjonsteknikker protokoller. Imidlertid er langsiktig immunsuppresjon forbundet med betydelige bivirkninger, og utvikling av nye strategier som fremmer toleranse er fortsatt målet for moderne transplantasjon forskning.

Mange dyremodeller har blitt utviklet for grunnforskning i transplantasjon, for å studere mekanismene for allotransplantatavvisning og for å teste immunsuppresjon tilnærminger for å hindre avstøting av transplantat og for å fremme langsiktig toleranse 1-3. Musemodeller har blitt den viktigste immunologiske forskning på grunn av det eksklusive og store tilgjengeligheten av diagnostiske og terapeutiske antistoffer og veldefinerte innavlede og transgene stammer. Skin transplantasjon er en enkel prosedyre som ikke krever spesielle mikroferdigheter og kanenkelt overvåkes postoperativt. Til sammen har mus hud transplantasjon vært en eksepsjonell verktøy for å studere mange aspekter involvert i alloimmun respons, inkludert antigen levering, celle trafficking, og ødeleggelse vev under pode avvisning 4,5.

Her viser vi trinn-for-trinn fremgangsmåte for full tykkelse hudtransplantasjon ved hjelp av musemodellen, og vi beskriver de viktige trinnene som er nødvendige for en vellykket innpoding av den transplanterte huden.

Protocol

Alle prosedyrer ble utført i samsvar med Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr i National Institute of Health (NIH), og ble godkjent av Johns Hopkins University Animal Care og bruk Committee (JHUACUC). De spesifikke prosedyrer ble utført under godkjente ACUC protokoller MO13M292 og MO13M370. 1. Donor Skin Harvests Anesthetize donor mus med isofluran (induksjon fordamper ved 4%, vedlikehold på 1-2% gjennom mus kjegle). Bruk tå klype uttak refleks for å overvåke anestesidybd…

Representative Results

Plasseringen av bandasjen på mottakerens mus er et viktig trinn i prosedyren. Den hudtransplantat er plassert på mottaker stammen, mellom skulderen, hofte, ryggrad og (figur 1). Bandasjen er laget med brettet gasbind og kombinasjonen av to plast plaster. Mottakeren mus blir plassert med den pode ned over gasbind på midten av bandasjen. Ved hjelp av to buede mikro tang, er den nedre ende av bandasjen trukket først, og deretter toppen av bandasjen vikles over musen til…

Discussion

Siden introduksjonen av Medawar, først i humane studier og deretter i kaniner og mus, har hudtransplantasjon vært en uvurderlig modell for studiet av allogene immunresponser 6,7. I dette manuskriptet, presenterer vi en modell av store, ikke-vaskularisert, full-tykkelse hud transplantasjon med øvre og nedre del av ryggen huden. Ulike alternative fremgangsmåter, inkludert bruken av halen hud eller øre huden på mus som pode vev kilden, er blitt rapportert å date 8,9. Disse modellene presentere …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble finansiert av NIH stipend R01AI077610.

Materials

Straight micro forceps  Sigma F4017
Curved micro forceps  Aesculap BD333R
Curved Stevens tenotomy scissors  Aesculap BC905R
Mayo dissecting  scissors Sigma S3146
Micro needle holder Aesculap BM563R
Sterile gauze Covidien 441218
6-0 Nylon suture  MWI 31849
Plastic Strips Band-Aid Johnson & Johnson Obtained from pharmacy
10 cm Petri dish Fisherbrand FB0875712
PBS Quality Biological 119069131
Buprenorphine DEA Number required; Obtained from hospital pharmacy
Enrofloxacin Bayer Health Care 186599

References

  1. Furtmuller, G. J., et al. Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse. J Vis Exp. , (2016).
  2. Oh, B., et al. A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice. J Vis Exp. , (2016).
  3. Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. J Vis Exp. , e50753 (2014).
  4. Jones, T. R., Shirasugi, N., Adams, A. B., Pearson, T. C., Larsen, C. P. Intravital microscopy identifies selectins that regulate T cell traffic into allografts. J Clin Invest. 112, 1714-1723 (2003).
  5. Celli, S., Albert, M. L., Bousso, P. Visualizing the innate and adaptive immune responses underlying allograft rejection by two-photon microscopy. Nat Med. 17, 744-749 (2011).
  6. Medawar, P. B. The behaviour and fate of skin autografts and skin homografts in rabbits: A report to the War Wounds Committee of the Medical Research Council. J Anat. 78, 176-199 (1944).
  7. Billingham, R. E., Brent, L., Medawar, P. B., Sparrow, E. M. Quantitative studies on tissue transplantation immunity. I. The survival times of skin homografts exchanged between members of different inbred strains of mice. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 143, 43-58 (1954).
  8. Garrod, K. R., Cahalan, M. D. Murine skin transplantation. J Vis Exp. , (2008).
  9. Schmaler, M., Broggi, M. A., Rossi, S. W. Transplantation of tail skin to study allogeneic CD4 T cell responses in mice. J Vis Exp. , e51724 (2014).
  10. Bergstresser, P. R., Toews, G. B., Gilliam, J. N., Streilein, J. W. Unusual numbers and distribution of Langerhans cells in skin with unique immunologic properties. J Invest Dermatol. 74, 312-314 (1980).
  11. Chen, H. D., Silvers, W. K. Influence of Langerhans cells on the survival of H-Y incompatible skin grafts in rats. J Invest Dermatol. 81, 20-23 (1983).
  12. Chong, A. S., Alegre, M. L., Miller, M. L., Fairchild, R. L. Lessons and limits of mouse models. Cold Spring Harb Perspect Med. 3, a015495 (2013).
  13. Mayumi, H., Nomoto, K., Good, R. A. A surgical technique for experimental free skin grafting in mice. Jpn J Surg. 18, 548-557 (1988).
  14. McFarland, H. I., Rosenberg, A. S. Skin allograft rejection. Curr Protoc Immunol. Chapter 4, (2009).
  15. Lee, C. F., et al. Preventing Allograft Rejection by Targeting Immune Metabolism. Cell reports. 13, 760-770 (2015).
  16. Pollizzi, K. N., Powell, J. D. Integrating canonical and metabolic signalling programmes in the regulation of T cell responses. Nat Rev Immunol. 14, 435-446 (2014).
  17. Pearce, E. L., Poffenberger, M. C., Chang, C. H., Jones, R. G. Fueling immunity: insights into metabolism and lymphocyte function. Science. 342, 1242454 (2013).

Play Video

Cite This Article
Cheng, C., Lee, C., Fryer, M., Furtmüller, G. J., Oh, B., Powell, J. D., Brandacher, G. Murine Full-thickness Skin Transplantation. J. Vis. Exp. (119), e55105, doi:10.3791/55105 (2017).

View Video