Модифицированная техника манжеты для модели трансплантации шейки шейки сердца мыши
Summary
В настоящем протоколе модель трансплантации сердца мыши используется для исследования механизма отторжения сердечного аллотрансплантата. В этой модели гетеротопической трансплантации сердца повышается эффективность операции, а приживаемость сердечных трансплантатов обеспечивается за счет шейного сквозного анастомоза имплантации сердца с использованием модифицированной техники Cuff.
Abstract
Отторжение сердечного аллотрансплантата ограничивает долгосрочную выживаемость пациентов после трансплантации сердца. Модель трансплантации сердца мыши идеально подходит для изучения механизма отторжения сердечного аллотрансплантата в доклинических исследованиях из-за их высокой гомологии с генами человека. Это понимание поможет разработать уникальные подходы к улучшению долгосрочной выживаемости пациентов, получающих сердечные аллотрансплантаты. В мышиной модели имплантация донорского сердца в брюшной полости обычно выполняется со сквозным анастомозом аорты реципиента и нижней полой вены с помощью швов. В этой модели сердце донора имплантируется путем сквозного анастомоза в сонную артерию и яремную вену реципиента с помощью техники модифицированной манжеты. Операция по трансплантации проводится без наложения швов и, таким образом, может увеличить выживаемость реципиента, поскольку нет вмешательства в кровоснабжение и венозный рефлюкс нижней части тела. Эта модель мыши поможет исследовать механизмы, лежащие в основе иммунологического и патологического (острого / хронического) отторжения сердечных аллотрансплантатов.
Introduction
Трансплантация сердца стала стандартным методом лечения терминальной сердечной недостаточности. Более 5 500 трансплантаций сердца в год выполняются в организациях, зарегистрированных при Международном обществе трансплантации сердца и легких. Среди реципиентов аллогенной трансплантации сердца частота отторжения в течение 1 года по-прежнему составляет >10%, в то время как частота отторжения в течение 3 лет увеличилась до 36%1,2. Тем не менее, эффективные профилактические методы лечения пациентов с отторжением сердечного аллотрансплантата отсутствуют. Поэтому необходимы исследования на животных моделях, которые выясняют физиологические механизмы, лежащие в основе иммунологического и патологического отторжения сердечных аллотрансплантатов. Такие исследования будут способствовать изучению новых мишеней, необходимых для разработки эффективных лекарств, которые помогут предотвратить отторжение сердечного аллотрансплантата и улучшить показатели выживаемости в этих популяциях пациентов.
Некоторые потенциальные иммунологические и патофизиологические механизмы отторжения сердечного аллотрансплантата были предложены недавно в мышиных модельных исследованиях гетеротопической трансплантации сердца 3,4,5. Следовательно, гетеротопическая трансплантация сердца у мышей стала идеальной доклинической моделью для исследования механизмов иммунного отторжения и патологического повреждения, происходящего в сердечных аллотрансплантатах после трансплантации сердца из-за их высокой гомологии с генами человека. Преобладающая концепция заключается в выполнении гетеротопической трансплантации на мышиной модели путем абдоминального сквозного анастомоза в аорте реципиента и нижней полой вене с использованием швов, аналогично нормальной анатомии человека. Однако эта процедура может нарушить кровоснабжение реципиента и венозный рефлюкс нижней части тела6. Поэтому здесь предложена модифицированная гетеротопическая процедура трансплантации сердца на мышиной модели.
Донорское сердце имплантируется сонной артерией и яремной веной реципиента сквозным цервикальным анастомозом с использованием модифицированной техники Cuff. Эта модифицированная процедура облегчила оперативную осуществимость и обеспечила приживаемость сердечного трансплантата без вмешательства в кровоснабжение и венозный рефлюкс нижней части тела.
Protocol
Representative Results
Discussion
Модель трансплантации сердца мыши способствует исследованию механизмов отторжения после трансплантации сердца, способствуя разработке уникальных подходов к улучшению долгосрочной выживаемости реципиентов сердечного аллотрансплантата. Однако трансплантация сердца у мышей являет?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81870304) Цзюнь Ли.
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).
