Summary

Ein orthotopes Nierentransplantationsmodell für die renale Allotransplantatabstoßung

Published: February 02, 2022
doi:

Summary

Das orthotope Nierentransplantationsmodell der Ratte trägt dazu bei, den Mechanismus der renalen Allotransplantatabstoßung zu untersuchen. Das aktuelle Modell erhöht das Überleben der Empfänger ohne Beeinträchtigung der Blutversorgung und venösen Reflux des Unterkörpers unter Verwendung einer End-to-End-Anastomose der Nierenimplantation und einer End-to-Side-“Tunnel” -Methode der Harnleiter-Blasen-Anastomose.

Abstract

Die Abstoßung des renalen Allotransplantats begrenzt das Langzeitüberleben der Patienten nach einer Nierentransplantation. Die orthotope Nierentransplantation von Ratten ist ein wesentliches Modell zur Untersuchung des Mechanismus der renalen Allotransplantatabstoßung in präklinischen Studien und könnte bei der Entwicklung neuartiger Ansätze zur Verbesserung des Langzeitüberlebens von renalen Allotransplantaten helfen. Die Implantation der Spenderniere bei der orthotopen Nierentransplantation von Ratten wird üblicherweise durch End-to-Side-Anastomose an der Aorta der Empfänger und der unteren Hohlvene durchgeführt. In diesem Modell wurde die Niere des Spenders mittels End-to-End-Anastomose in die Nierenarterie und Nierenvene des Empfängers implantiert. Der Harnleiter des Spenders wurde in einer End-to-Side-Tunnelmethode an der Blase des Empfängers anastomosiert. Dieses Modell trägt zu einer besseren Heilung der Harnleiter-Blasen-Anastomose bei und erhöht das Überleben der Empfänger, indem es Störungen der Blutversorgung und venösen Reflux des Unterkörpers vermeidet. Mit diesem Modell können die Mechanismen der akuten und chronischen Immun- und pathologischen Abstoßung von Nierenallotransplantaten untersucht werden. Hier beschreibt die Studie die detaillierten Protokolle dieser orthotopen Nierentransplantation zwischen Ratten.

Introduction

Die Nierentransplantation hat sich zum effektivsten therapeutischen Ansatz für Patienten mit Nierenfunktionsstörungen im Endstadium entwickelt. T-Zell-vermittelte akute Abstoßung und alloantikörpervermittelte humorale Immunabstoßung führen jedoch zur pathologischen Schädigung von Nierenallotransplantaten und begrenzen das Kurz- und Langzeitüberleben von Patienten nach Nierentransplantation 1,2,3. Leider fehlen immer noch die wirksamen Arzneimittel, die die Abstoßung von Nierenallotransplantaten verhindern, da die genauen Mechanismen der immunen und pathologischen Abstoßung von Nierenallotransplantaten nicht klar sind. Folglich tragen die präklinischen Studien, die die Mechanismen der immunen und pathologischen Abstoßung von Nierenallotransplantaten aufklären, dazu bei, neue Ziele zu finden und relevante wirksame Arzneimittel zu entwickeln, um die Abstoßung von Nierenallotransplantaten zu verhindern und schließlich das Überleben der Patienten zu verlängern.

Viele potenzielle immunologische und pathophysiologische Mechanismen der renalen Allotransplantatabstoßung wurden kürzlich in Rattenmodellstudien zur orthotopen Nierentransplantation 4,5,6,7,8 vorgeschlagen. Diese Ergebnisse schlagen mehrere neuartige Ziele und relevante Störansätze als vielversprechende Therapeutika zur Unterdrückung der renalen Allotransplantatabstoßung vor, wie z.B. komplementäre regulatorische Faktoren und Anti-CD59-Antikörper6, Immunproteasom und Epoxyketon-Inhibitoren 7,8. Daher ist die orthotope Nierentransplantation bei Ratten ein ideales präklinisches Modell, um die Mechanismen der Immunabstoßung und der pathologischen Schädigung von Nierenallotransplantaten nach Nierentransplantationen zu untersuchen.

Die Nierentransplantation von Ratten hat sich allmählich von der heterotopen Implantation der Nieren des Spenders9 zur orthotopen renalen Implantation mit End-to-Side-Anastomose der Gefäße oder mit End-to-End-Anastomose des Harnleiters unter Verwendung einer Manschettenmethode10,11,12 verlagert. Die vorliegende Studie beschreibt detaillierte Protokolle der orthotopen Nierentransplantation zwischen Ratten unter Verwendung der End-to-End-Anastomose der Nierenarterie und der Nierenvene der Empfänger sowie eine End-to-Side-“Tunnel” -Methode der Harnleiter-Blasen-Anastomose, die die Ischämie des Unterkörpers und die Thrombose der unteren Hohlvene vermeidet und den postoperativen Urinverlust und die Verdrehung des Harnleiters reduziert.

Protocol

Inzucht von 8-10 Wochen alten männlichen F344- und Lewis-Ratten (200 g bis 250 g) wurden kommerziell gewonnen. Die allogene linke Nierentransplantation wurde zwischen männlichen F344- und Lewis-Ratten durchgeführt. F344-Ratten wurden als Spender und syngene Empfänger verwendet, und Lewis-Ratten dienten als allogene Empfänger. Alle Tierhandhabungsverfahren wurden in Übereinstimmung mit den vom NIH veröffentlichten Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren durchgeführt, und alle Tierversuchsprotoko…

Representative Results

In diesem orthotopen Nierentransplantationsmodell der Ratte bewegen sich die Empfängerratten nach der Operation normal. Um die chronische Abstoßung des renalen Allotransplantats zu beobachten, werden Empfängerratten für 10 Wochen nach der Transplantation aufgezogen, und die Gesamtüberlebensrate der Empfängerratten beträgt zu diesem Zeitpunkt etwa 90%. Die Haupttodesursachen sind Blutungen und Austreten von Urin nach der Operation. Zu den anderen Hauptkomplikationen gehören Blutungen während der Operation, Thromb…

Discussion

Die Nierentransplantation bei der Ratte ist eine anspruchsvolle Arbeit, die ein hohes Maß an mikrochirurgischen Techniken erfordert, und die Operationstechniken wurden mehrmals optimiert. Von Anfang an implantierten Gonzalez et al. die Spenderniere in den Hals des Empfängers und anastomosierten den Spenderharnleiter auf die Haut9. Aufgrund der hohen Inzidenz von Harnwegsinfektionen und Stenosen des Spenderharnleiters wurde die Operation jedoch in kurzer Zeit abgebrochen. Anschließend wurde die …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (81870304) an Jun Li und von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung (Nr. 2017_A28) an Marcus Groettrup unterstützt.

Materials

 10-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. G0090781
 4-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. C1048451
 8-0 Polyamide Monofilament suture B.Braun Medical Inc. C2090880
Buprenorphine US Biological life Sciences 352004
Electrocoagulator Electrocoagulator ZJ1099
F344 and Lewis rats Center of Experimental Animals (Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China) NA
Gauze Henan piaoan group Co., LTD 10210402
Heating pad Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD DK0032
Heparin North China Pharmaceutical Co., LTD 2101131-2
Injection syringe (1 ml and 10 ml) Shandong weigao group medical polymer Co., LTD 20211001
Isoflurane RWD Life Science Co., LTD 21070201
Penicillin G Sodium Wuhan HongDe Yuexin pharmatech co.,Ltd 69-57-8
Scalp needle (24 G) Hongyu Medical Group 20183150210
Shaver Beyotime FS600
Small animal anesthesia machine RWD Life Science R500
Small Animal Surgery Kit Beyotime FS500
Sodium chloride injection Southwest pharmaceutical Co., LTD H50021610
Surgical operation microscope Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China SZX-6745
Swab Yubei Medical Materials Co., LTD 21080274
Tape Minnesota Mining Manufacturing Medical Equipment (Shanghai) Co., LTD 1911N68
UW solution Bristol-Myers Squibb Company 17HB0002

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Cite This Article
You, H., Mao, X., Wang, C., Huang, G., Groettrup, M., Li, J. A Rat Orthotopic Renal Transplantation Model for Renal Allograft Rejection. J. Vis. Exp. (180), e63464, doi:10.3791/63464 (2022).

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