تقنية الكفة المعدلة لنموذج زرع القلب غير المتجانس لعنق الرحم للفأر
Summary
في البروتوكول الحالي ، يتم استخدام نموذج زرع قلب الفأر للتحقيق في آلية رفض الطعم الخيفي القلبي. في نموذج زراعة القلب غير المتجانس هذا ، يتم تحسين كفاءة التشغيل ، ويتم ضمان بقاء الطعوم القلبية من خلال مفاغرة عنق الرحم من طرف إلى طرف لزرع القلب باستخدام تقنية الكفة المعدلة.
Abstract
يحد رفض الطعم الخيفي القلبي من بقاء المرضى على المدى الطويل بعد زراعة القلب. يعد نموذج زراعة قلب الفأر مثاليا للتحقيق في آلية رفض الطعم الخيفي القلبي في الدراسات قبل السريرية بسبب تماثلها العالي مع الجينات البشرية. سيساعد هذا الفهم في تطوير مناهج فريدة لتحسين بقاء المرضى على المدى الطويل الذين عولجوا بالطعم الخيفي القلبي. في نموذج الفأر ، يتم إجراء زرع قلب المتبرع البطني بشكل شائع مع مفاغرة من طرف إلى طرف إلى الشريان الأورطي للمتلقي والوريد الأجوف السفلي باستخدام الغرز. في هذا النموذج ، يتم زرع قلب المتبرع عن طريق مفاغرة من طرف إلى طرف إلى الشريان السباتي للمتلقي والوريد الوداجي بواسطة تقنية الكفة المعدلة. يتم إجراء جراحة الزرع دون خياطة ، وبالتالي قد تزيد من بقاء المتلقي على قيد الحياة حيث لا يوجد تدخل في إمدادات الدم والارتجاع الوريدي للجزء السفلي من الجسم. سيساعد نموذج الفأر هذا في التحقيق في الآليات الكامنة وراء الرفض المناعي والمرضي (الحاد / المزمن) للطعم الخيفي القلبي.
Introduction
أصبحت زراعة القلب العلاج القياسي لفشل القلب النهائي. يتم إجراء أكثر من 5500 عملية زرع قلب سنويا في المنظمات المسجلة في إطار الجمعية الدولية لزراعة القلب والرئة. من بين متلقي زراعة القلب الخيفي ، لا يزال معدل الرفض لمدة عام واحد >10٪ ، بينما ارتفع معدل الرفض لمدة 3 سنوات إلى 36٪ 1,2. ومع ذلك ، لا توجد علاجات وقائية فعالة للمرضى الذين يعانون من رفض الطعم الخيفي القلبي. لذلك ، هناك ما يبرر دراسات النماذج الحيوانية التي توضح الآليات الفسيولوجية الكامنة وراء الرفض المناعي والمرضي للطعم الخيفي القلبي. ستساهم مثل هذه الدراسات في التحقيق في الأهداف الجديدة المطلوبة لتطوير عقاقير فعالة ، والتي من شأنها أن تساعد في منع رفض الطعم الخيفي القلبي وتحسين معدلات البقاء على قيد الحياة لدى هؤلاء المرضى.
تم اقتراح بعض الآليات المناعية والفيزيولوجية المرضية المحتملة لرفض الطعم الخيفي القلبي مؤخرا في دراسات نموذج الفئران لزراعة القلب غير المتجانس3،4،5. وبالتالي ، أصبحت زراعة القلب غير المتجانسة للفأر نموذجا مثاليا قبل السريري للتحقيق في آليات الرفض المناعي والإصابة المرضية التي تحدث في الطعم الخيفي القلبي بعد زراعة القلب بسبب تماثلها العالي مع الجينات البشرية. المفهوم السائد هو إجراء عملية زرع غير متجانسة في نموذج فأر عن طريق مفاغرة البطن من طرف إلى طرف في الشريان الأورطي المتلقي والوريد الأجوف السفلي باستخدام الغرز ، على غرار التشريح البشري الطبيعي. ومع ذلك ، قد يتداخل هذا الإجراء مع إمدادات الدم للمتلقي والارتجاع الوريدي للجزء السفلي من الجسم6. لذلك ، يقترح هنا إجراء زرع قلب غير متجانس معدل في نموذج الفأر.
يتم زرع قلب المتبرع مع الشريان السباتي للمتلقي والوريد الوداجي عن طريق مفاغرة عنق الرحم من طرف إلى طرف باستخدام تقنية الكفة المعدلة. سهل هذا الإجراء المعدل الجدوى الجراحية وضمن بقاء الطعم القلبي دون التدخل في إمدادات الدم والارتجاع الوريدي للجزء السفلي من الجسم.
Protocol
Representative Results
Discussion
يساهم نموذج زراعة قلب الفأر في التحقيق في آليات الرفض بعد زراعة القلب ، مما يساهم في تطوير مناهج فريدة لتحسين البقاء على قيد الحياة على المدى الطويل لمتلقي الطعم الخيفي القلبي. ومع ذلك ، فإن زراعة القلب في الفئران مهمة معقدة وصعبة ، وتتطلب مستوى عال من تقنيات الجراحة المجهرية ، خاصة في مفا?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (81870304) إلى جون لي.
Materials
| 5-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C3090954 | |
| 8-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | C2090880 | |
| 10-0 Polyamide Monofilament suture | B.Braun Medical Inc. | G0090781 | |
| 22 G polyurethane cuff | B.Braun Medical Inc. | 4251628-02 | |
| 26 G polyurethane cuff | Suzhou Linhua Medical Instrument Co., LTD | REF383713 | |
| Anesthesia induction chamber | RWD Life Science Co., LTD | V100 | |
| Atraumatic microvascular clamp | Beyotime | FS500 | |
| BALB/c and C57BL/6 mice (20–30 g) | Centre of Experimental Animals (Army Medical University, Chongqing, China) | ||
| Buprenorphine | US Biological life Sciences | 352004 | |
| Electrocoagulator | Guangzhou Runman Medical Instrument Co., LTD | ZJ1099 | |
| Gauze | Henan piaoan group Co., LTD | 10210402 | |
| Heating pad | Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD | DK0032 | |
| Heparin | North China Pharmaceutical Co., LTD | 2101131-2 | |
| HTK solution | Shenzhen Changyi Pharmaceutical Co., LTD | YZB/Min8263-2013 | |
| Injection syringe (10 mL) | Shandong weigao group medical polymer Co., LTD | 20211001 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., LTD | 21070201 | |
| Physiological saline | Southwest pharmaceutical Co., LTD | H50021610 | |
| Scalp needle | Hongyu Medical Group | 20183150210 | |
| Shaver | Beyotime | FS600 | |
| Small animal anesthesia machine | RWD Life Science Co., LTD | R500 | |
| Surgical operation microscope | Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China | SZX-6745 | |
| Swab | Yubei Medical Materials Co., LTD | 21080274 |
References
- Khush, K. K., et al. The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-sixth adult heart transplantation report – 2019; focus theme: Donor and recipient size match. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (10), 1056-1066 (2019).
- Stehlik, J., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: 29th official adult heart transplant report–2012. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 31 (10), 1052-1064 (2012).
- Huang, H., et al. Combined intrathymic and intravenous injection of mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft associated with decrease in miR-155 expression. Journal of Surgical Research. 185 (2), 896-903 (2013).
- Eggenhofer, E., et al. Features of synergism between mesenchymal stem cells and immunosuppressive drugs in a murine heart transplantation model. Transplant Immunology. 25 (2-3), 141-147 (2011).
- Sula Karreci, E., et al. Brief treatment with a highly selective immunoproteasome inhibitor promotes long-term cardiac allograft acceptance in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (52), 8425-8432 (2016).
- Liu, F., Kang, S. M. Heterotopic heart transplantation in mice. Journal of Visualized Experiments. 6, 238 (2007).
- Lin, C. M., Gill, R. G., Mehrad, B. The natural killer cell activating receptor, NKG2D, is critical to antibody-dependent chronic rejection in heart transplantation. American Journal of Transplantation. 21 (11), 3550-3560 (2021).
- Ito, H., Hamano, K., Fukumoto, T., Wood, K. J., Esato, K. Bidirectional blockade of CD4 and major histocompatibility complex class II molecules: An effective immunosuppressive treatment in the mouse heart transplantation model. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 17 (5), 460-469 (1998).
- Zhou, Y. X., et al. Acute rejection correlates with expression of major histocompatibility complex class I antigens on peripheral blood CD3(+)CD8(+) T-lymphocytes following skin transplantation in mice. Journal of International Medical Research. 39 (2), 480-487 (2011).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Cui, D., Tan, C., Liu, Z. An alternative technique of arterial anastomosis in mouse heart transplantation. Clinical Transplantation. 32 (6), 13264 (2018).
- Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).
- Fang, J., et al. A simplified two-stitch sleeve technique for arterial anastomosis of cervical heterotopic cardiac transplantation in mice. American Journal of Translational Research. 5 (5), 521-529 (2013).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection. Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).
- Fensterer, T. F., Miller, C. J., Perez-Abadia, G., Maldonado, C. Novel cuff design to facilitate anastomosis of small vessels during cervical heterotopic heart transplantation in rats. Comparative Medicine. 64 (4), 293-299 (2014).
