Summary

ラットにおける修正異所性腹部心臓移植と新規大動脈閉鎖不全症モデル

Published: June 02, 2023
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Summary

この研究は、初心者が学び、実行できるラットでの再現可能な異所性腹部心臓移植技術を示しています。さらに、ラットの新しい大動脈弁閉鎖不全症モデルは、異所性腹部心臓移植を行い、採取後にガイドワイヤーを使用してドナーの大動脈弁を損傷することによって生成されます。

Abstract

過去50年間、多くの研究者がマウスとラットの異所性腹部心臓移植を報告しており、外科的手法にはいくつかのバリエーションがあります。心筋保護を強化するために移植手順を変更すると、ドナーの心機能を維持しながら虚血時間を延長する可能性があります。このテクニックの要点は次のとおりです:ドナーの心臓を降ろすために収穫する前にドナーの腹部大動脈を横断します。ドナーの冠状動脈に冷たい心臓麻痺溶液を灌流する。吻合処置中のドナーの心臓の局所冷却。その結果、この手順は許容可能な虚血時間を延長するので、初心者はそれを容易に実行し、高い成功率を達成することができる。

さらに、右頸動脈からカテーテルを挿入し、継続的な心エコー誘導下でネイティブ大動脈弁を穿刺することによって作成された既存の手法とは異なる手法を用いて、新しい大動脈閉鎖不全症(AR)モデルを確立しました。新しいARモデルを使用して、異所性腹部心臓移植が行われました。プロトコルでは、ドナーの心臓が採取された後、硬いガイドワイヤーがドナーの腕頭動脈に挿入され、大動脈根に向かって進められます。抵抗を感じた後でもガイドワイヤーをさらに押すことで大動脈弁に穴が開けられ、ARが誘発されます。この方法を使用すると、従来のARモデルで説明されている手順よりも大動脈弁を損傷する方が簡単です。さらに、この新しいARモデルは、受信者の流通に貢献しません。したがって、この方法は、従来の手順よりも厳しいARモデルを生成することが期待されます。

Introduction

ラットにおける異所性腹部心臓移植は、1964年にAbbottらによって最初に報告され1、急性および慢性の同種移植片拒絶反応、心臓同種移植片血管障害、虚血再灌流障害、および心臓リモデリングの研究に使用されています2,3,4,5,6,7,8,9,10,11。.過去50年間で、手順にいくつかの変更が追加されました。現在の手順の基本は次のとおりです。ドナーの上行大動脈と肺動脈(PA)は、それぞれレシピエントの腹部大動脈と下大静脈に端から側まで吻合されます。ドナーの左心房と心室は腔内の流れを受けませんが、血液はドナーの冠状動脈系に流れます。したがって、ドナーの心臓はクランプ解除後に再び鼓動し始めます。

数百または数千の手術の経験を持つ一部の専門家は、異所性腹部心臓移植の短い虚血時間で高い成功率を報告しています2,3,4,5;しかし、初心者が最初から短い虚血時間を達成することは困難です。十分な心臓保護は、ドナーの心臓の良好な心臓収縮を得るための重要な要素です。不十分な心筋保護は、ドナーの心臓を硬くする可能性があります。そのため、ドナーの心臓の保護を強化するために移植手順を変更しました。この研究の目的の1つは、再現性のある異所性を実証することです 許容できる虚血時間を延長するため、初心者が簡単に実行できる腹部心臓移植手順。

さらに、一部の研究者は、左心室(LV)リモデリングに対する薬剤の効果を調べるために使用されたラットの大動脈逆流(AR)モデルを報告しています12,13,14,15。従来の手順には以下が含まれます:(1)麻酔後に右頸動脈を露出させるために右外側頸部切開が行われます。(2)この血管からカテーテルをカニューレ挿入し、大動脈根に向かって前進させる。(3)ARは、継続的な心エコーガイダンスの下でネイティブ大動脈弁を穿刺することによって誘発されます。

しかし、心エコー検査プローブを保持しながら大動脈弁を穿刺し、心エコー図で上行大動脈、大動脈弁、カテーテルをよく見ることは困難です。さらに、急性AR後の心不全は別の合併症です。そこで、これらの課題を解決するために、簡単に作成でき、受信者の流通に寄与しない新しいARモデルを本研究で確立しました。この研究のもう一つの目的は、異所性腹部心臓移植を使用し、採取後にガイドワイヤーを使用してドナーの大動脈弁を損傷することにより、ARモデルを作成することです。

Protocol

すべての動物の手順は、日本の環境省の「動物の愛護及び管理に関する法律の概要」および「実験動物の世話及び飼育及び苦痛の軽減に関する基準」および日本学術会議の「動物実験の適正な実施に関するガイドライン」16に従って行われました。17,18。動物プロトコルは、東京大学の施設内動物管理および使用委員会(M-P1…

Representative Results

ノーマルモデルでは、クランプ解除後に良好なLV収縮が成立しました。移植心臓の虚血時間およびレシピエントの麻酔時間は、それぞれ約60分および130分であった(表1)。 新しいARモデルでクランプを解除した後も良好なLV収縮が得られました。ARモデルにおける移植心臓の虚血時間とレシピエントの麻酔時間は、正常モデルの時間よりも約5分と10分長かった(<str…

Discussion

移植中にドナーの心臓が硬化するのを防ぐための重要なステップが発見されました。まず、ドナーの心臓を降ろすために収穫する前にドナーの腹部大動脈を横断することが重要です4,7。ドナーの外科的処置が気管内挿管なしで行われる場合、開胸術後に呼吸が停止し、ドナーの肺循環が妨げられます。その結果、ドナーの心臓が過負荷になり、ク?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

英語の編集をしてくださったエディテージ(www.editage.com)に感謝します。

Materials

Antisedan (atipamezole) Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Domitor (medetomidine) Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Dormicum (midazolam) Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd.
heparin AY Pharmaceuticals Co.,Ltd.
Jcl:Wistar rats CLEA Japan, Inc.
microscope Orinpas Co., Ltd. SZ61
modified Krebs-Henseleit cardioplegic solution Merck KGaA
sevoflurane FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
SURGICEL FIBRILLAR Johnson & Johnson K.K.
Vetorphale (butorphanol) Meiji Animal Health Co., Ltd.

References

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Cite This Article
Tsuji, S., Shimada, S., Ono, M. Modified Heterotopic Abdominal Heart Transplantation and a Novel Aortic Regurgitation Model in Rats. J. Vis. Exp. (196), e64813, doi:10.3791/64813 (2023).

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