Minimere postinfusjonsportal veneblødning under intrahepatisk holmetransplantasjon hos mus
Summary
Her presenterer vi raffinerte kirurgiske prosedyrer for vellykket utførelse av intraportal holmetransplantasjon, en klinisk relevant, men teknisk utfordrende kirurgisk prosedyre, hos mus.
Abstract
Selv om leveren for tiden er akseptert som det primære transplantasjonsstedet for menneskelige holmer i kliniske omgivelser, blir holmer transplantert under nyrekapselen i de fleste gnagere prekliniske holmetransplantasjonsstudier. Denne modellen brukes ofte fordi murin intrahepatisk holmetransplantasjon er teknisk utfordrende, og en høy prosentandel mus kan dø av kirurgiske komplikasjoner, spesielt blødning fra injeksjonsstedet etter transplantasjon. I denne studien er to prosedyrer som kan minimere forekomsten av postinfusjonsportal veneblødning demonstrert. Den første metoden bruker en absorberbar hemostatisk gelatinsvamp på injeksjonsstedet, og den andre metoden innebærer å trenge inn i holmeinjeksjonsnålen gjennom fettvevet først og deretter inn i portalvenen ved å bruke fettvevet som en fysisk barriere for å stoppe blødningen. Begge metodene kan effektivt forhindre blødningsindusert musedød. Hele leverseksjonen som viser holmefordeling og bevis på holmetrombose etter transplantasjon, en typisk funksjon for intrahepatisk holmetransplantasjon, ble presentert. Disse forbedrede protokollene foredler prosedyrene for intrahepatisk holmetransplantasjon og kan hjelpe laboratorier med å sette opp prosedyren for å studere holmeoverlevelse og funksjon i prekliniske omgivelser.
Introduction
Intraportal holmetransplantasjon (IIT) via portalvenen er den mest brukte metoden for human holmetransplantasjon i kliniske omgivelser. Mus IIT-modellen gir en flott mulighet til å studere holmetransplantasjon og teste lovende intervensjonsmetoder som kan forbedre effekten av holmetransplantasjon1. IIT ble først beskrevet på 1970-tallet og brukt av flere grupper1,2,3,4,5. Det gjenvant populariteten etter gjennombruddet i human holmetransplantasjon i år 20006,7. Imidlertid brukte de fleste holmetransplantasjonsstudier nyrekapselen som et foretrukket sted for eksperimentell holmetransplantasjon på grunn av sin enkle suksess. Tvert imot er IIT mer teknisk utfordrende og sjeldnere brukt til holmetransplantasjonsstudier8,9. I motsetning til IIT lider imidlertid holmer transplantert under nyrekapselen ikke av den umiddelbare blodmedierte inflammatoriske reaksjonen preget av trombose, betennelse og levervevs iskemi, og har dermed bedre funksjon enn holmer transplantert i leveren. Nyrekapselmodellen kan derfor ikke fullt ut etterligne belastningene som oppstår av holmer i human holmetransplantasjon10,11,12.
En av de største komplikasjonene ved IIT hos mus er blødning fra injeksjonsstedet etter transplantasjon, noe som kan forårsake 10-30% av dødeligheten blant forskjellige musestammer12. I dette dokumentet er det utviklet to raffinerte tilnærminger for å stoppe blødning raskere og sikrere og for å redusere musedødelighet etter en IIT. Visuell demonstrasjon av disse raffinerte detaljene vil hjelpe forskere med å identifisere de viktigste trinnene i denne teknisk utfordrende prosedyren. I tillegg ble plasseringen av holmetransplantasjonene i mottakerens lever bestemt av histologisk undersøkelse av Hematoxylin og Eosin (H&E) farget levervev (hele delen) som bærer transplanterte holmer.
Protocol
Representative Results
Discussion
I denne studien er to forbedrede prosedyrer som kan forhindre blødning og kan redusere musedødeligheten under mus-IIT, demonstrert. Denne studien gjør det mulig for forskere å visualisere holmetransplantasjonsmodellen som er unik for å studere øyeblikkelig blodmediert inflammatorisk respons etter transplantasjon. IIT-modellen er en særegen modell for å studere inntakscelleoverlevelse og leveriske iskemiske skader som svar på holmetransplantasjon19. Her raffinerte vi prosedyren basert på …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne studien ble støttet av Department of Veterans Affairs (VA-ORD BLR&D Merit I01BX004536), og National Institute of Health grants # 1R01DK105183, DK120394, DK118529, til HW. Vi vil takke deg Mr. Michael Lee og Ms. Lindsay Swaby for språkredigering
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| 1 mL Syringe with needle | AHS | AH01T | |
| 20 mL Syringe | BD | 301031 | |
| 25G x 5/8" hypodermic needles | BD | 305122 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| CMRL-1066 | Corning | 15110CV | |
| DMEM | Corning | 10013CV | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Fetal bovine serum (FBS) | Corning | 35011CV | |
| FreeStyle Glucose meter | Abbott | Lite | |
| FreeStyle Blood Glucose test strips | Abbott | Lite | |
| Gelfoam (absorbable gelatin sponge, USP) | Pharmacia & Upjohn Company | 34201 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 27-gauge needle | BD | 879588 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Penicillin/streptomycin (P/S) | HyClone | SV30010 | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Streptozocin (STZ) | Sigma | S0130 | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 |
References
- Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
- Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surgery. 72 (2), 175-186 (1972).
- Wright, J. R., Hauptfeld, V., Lacy, P. E., et al. Induction of Ia antigen expression on murine islet parenchymal cells does not diminish islet allograft survival. American Journal of Pathology. 134 (2), 237-242 (1989).
- Toyofuku, A., et al. Natural killer T-cells participate in rejection of islet allografts in the liver of mice. Diabetes. 55 (1), 34-39 (2006).
- Goss, J. A., Nakafusa, Y., Finke, E. H., Flye, M. W., Lacy, P. E. Induction of tolerance to islet xenografts in a concordant rat-to-mouse model. Diabetes. 43 (1), 16-23 (1994).
- Hara, M., et al. A mouse model for studying intrahepatic islet transplantation. Transplantation. 78 (4), 615-618 (2004).
- Shapiro, A. M., et al. Islet transplantation in seven patients with type 1 diabetes mellitus using a glucocorticoid-free immunosuppressive regimen. New England Journal of Medicine. 343 (4), 230-238 (2000).
- Wang, J., et al. Alpha-1 antitrypsin enhances islet engraftment by suppression of instant blood-mediated inflammatory reaction. Diabetes. 66 (4), 970-980 (2017).
- Gou, W., et al. Alpha-1 antitrypsin suppresses macrophage activation and promotes islet graft survival after intrahepatic islet transplantation. American Journal of Transplantation. , (2020).
- Contreras, J. L., et al. Activated protein C preserves functional islet mass after intraportal transplantation: A novel link between endothelial cell activation, thrombosis, inflammation, and islet cell death. Diabetes. 53 (11), 2804-2814 (2004).
- Moberg, L., et al. Production of tissue factor by pancreatic islet cells as a trigger of detrimental thrombotic reactions in clinical islet transplantation. Lancet. 360 (9350), 2039-2045 (2002).
- Melzi, R., et al. Intrahepatic islet transplant in the mouse: functional and morphological characterization. Cell Transplantation. 17 (12), 1361-1370 (2008).
- Wang, H., et al. Donor treatment with carbon monoxide can yield islet allograft survival and tolerance. Diabetes. 54 (5), 1400-1406 (2005).
- Desai, C. S., et al. Effect of liver histopathology on islet cell engraftment in the model mimicking autologous islet cell transplantation. Islets. 9 (6), 140-149 (2017).
- Cui, W., Angsana, J., Wen, J., Chaikof, E. L. Liposomal formulations of thrombomodulin increase engraftment after intraportal islet transplantation. Cell Transplantation. 19 (11), 1359-1367 (2010).
- Cui, W., et al. Thrombomodulin improves early outcomes after intraportal islet transplantation. American Journal of Transplantation. 9 (6), 1308-1316 (2009).
- Proto, C., Grasso, G., Fassio, P. G. Hepatoparenchymal clearance of indocyanine green in infectious hepatitis. Giornale di Malattie Infettive e Parassitarie. 20 (9), 845-851 (1968).
- Cabral, F., et al. Purification of hepatocytes and sinusoidal endothelial cells from mouse liver perfusion. Journal of Visualized Experiments. (132), e56993 (2018).
- Khatri, R., Hussmann, B., Rawat, D., Gurol, A. O., Linn, T. Intraportal transplantation of pancreatic islets in mouse model. Journal of Visualized Experiments. (135), e57559 (2018).
- Wang, H., et al. Autologous mesenchymal stem cell and islet cotransplantation: Safety and efficacy. Stem Cells Translational Medicine. 7 (1), 11-19 (2018).
