Komplette Thymektomie bei erwachsenen Ratten mit Nicht-invasive Intubation
Summary
Rodent thymectomy is a valuable technique in immunological research. Here, a protocol for complete thymectomy in adult rats using a mini-sternotomy along with non-invasive intubation and positive pressure ventilation to minimize perioperative morbidity and mortality is described.
Abstract
Thymektomie bei neugeborenen Nagern ist ein etabliertes und zuverlässiges Verfahren für immunologische Untersuchungen. Doch bei erwachsenen Ratten, Komplikationen von Blutungen und Pneumothorax von pleural Unterbrechung kann zu einer signifikanten Sterblichkeit führen. Dieses Protokoll ist ein einfaches Verfahren zur Ratte thymectomy, die einen Mini-Sternotomie Intubation verwendet. Intubation ist mit einer nicht-invasiv und leicht reproduzierbares Verfahren erfolgen und ermöglicht positive Druckventilation Pneumothorax zu verhindern und eine gesteuerte Luftwege, die ausreichende Zeit für eine sorgfältige Dissektion Thymus pleurale Minimierung von Störungen ermöglicht. Ein 1,5 cm Brustbeineinschnitt nimmt Kontakt mit mediastinale Gefäße und Rippenfell, während immer noch eine vollständige Visualisierung des Thymus. Nach der Belichtung des Mediastinums wird der Thymus stumpf unter Vergrößerung entfernt. Pleuraraum wird dann durch Nahtverschluss der vorge tracheale Muskeln, gefolgt von der Anwendung des chirurgischen Klebstoff abgedichtet. DieBrustkorb wird dann durch Nahtverschluss des Brustbeins, gefolgt von Nahtverschluss der Haut verschlossen. Alle thymectomies abgeschlossen waren, wie durch immunhistochemische (IHC) Färbung der mediastinalen Gewebe und Abwesenheit von naiven T-Zellen, nachgewiesen durch Durchflusszytometrie, und das Verfahren war eine 96% ige Überlebensrate. Diese Methode eignet sich, wenn Sie fertig Thymektomie mit minimalen Komplikationen für weitere immunologische Untersuchungen in athymischen erwachsenen Ratten gewünscht.
Introduction
Seit den frühen 1960er Jahren hat sich die Thymusdrüse für seine entscheidende Rolle in der Entwicklung der zentralen immunologische Toleranz anerkannt. Nagetier thymectomy hat sich als ein wesentlicher Vorgang bei der Definition der Rolle von Thymus der Lymphozytendifferenzierung Selbsttoleranz und Immuntoleranz in der Einstellung der Allograft Transplantation und Tumormetastasen. Die Entfernung der Ratte Thymus ermöglicht Studien mit T-Zell-Depletion oder adoptiven Transfer von definierten T-Zellpopulationen, ohne das erneute Auftreten von einheimischen naiven T-Zellen.
Thymectomies bei neugeborenen Nagetieren können mit einem Saug-Technik mit zuverlässigen Ergebnissen 1 durchgeführt werden. In erwachsenen Ratten wird diese Technik mit einer ungefähren 20% Todesrate und führt häufig zu einer unvollständigen thymectomy 2. Um eine vollständige Thymektomie bei erwachsenen Ratten durchgängig zu erreichen, ist offen Belichtung des Mediastinum über eine mediane Sternotomie erforderlich. Doch diese6% 2- 4 – Verfahren ist mit Komplikationen, die Trachea Verletzungen, Blutungen und Pneumothorax, die zu einer Gesamtmortalität von 1,5 sind verbunden.
In den letzten zwei Jahrzehnten Verbesserungen thymectomy Techniken perioperativen Komplikationen vermindert und wurden Überlebensraten verbessert. Intubation so dass für Überdruckbeatmung hat Pneumothorax Raten 5 verringert. Methoden der Intubation zuvor aus offenen Exposition beschriebenen Bereich um die Luftröhre zu weniger invasiven Methoden mit direkter Stimmband Visualisierung. Komplikationen im Zusammenhang mit der Intubation Verfahren verbunden sind Luftröhrenverletzung, Stimmbandbruch, unbeabsichtigte Speiseröhre Intubation und Blutungen aus Herzpunktion oder Zerstörung von der oberen Hohlvene resultieren. Außerdem kann die Nähe der unteren thymic Keulen pleuralen Auskleidung Pneumothorax führen.
Hier beschreiben wir eine TechnikThymektomie durch eine minimal-invasive 2 cm Hautschnitt nach einer einfachen Methode der Intubation mit einem stumpfen Ende Angiokatheter und transkutane Luftröhrenbeleuchtung. Die thymectomy beinhaltet eine 1,5 cm Sternotomie und einen dreischichtigen Verschluß mit chirurgischen Leimauftrag auf das Mediastinum abzudichten und die Inzidenz von Blutungen und respiratorische Komplikationen zu minimieren. Dieses Verfahren zuverlässig entsteht lücken thymectomy wie durch das Verschwinden der CD4 + und CD8 + T-Zellen naive folgenden thymectomy und Abwesenheit von Thymusgewebe auf IHC Färbung nachgewiesen. Operative Zeiten und peri-prozedurale Sterblichkeit sind auf ein Minimum reduziert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die vorliegende Protokoll für die komplette Thymektomie eine minimal-invasive Ansatz mit einem Drei-Schicht Einschnitt Verschluss mit chirurgischen Klebstoff Anwendung entwickelt, um Komplikationen zu minimieren. Die vollständige Entfernung des Thymus wurde durch den Verlust von naiven T-Zellen und durch IHC Färbung mediastinaler Lymphgewebe Zytokeratin demonstriert.
20% aufgrund von perioperativen Komplikationen, von denen die meisten der auf die enge Verbindung der unteren Lappen des Th…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by AI101263 from the National Institutes of Health (T.V.B), and by a grant from The Hartwell Foundation (M.L.M). M.L.M. is a member of the Duke Comprehensive Cancer Center.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 2" 14-gauge angiocatheter | |||
| Operating microscope | Zeiss | ||
| Warming pad | |||
| Heart rate and blood oxygenation monitor for rodents with foot sensors | Harvard Apparatus | ST1 72-8010, ST1 72-8098 (Rat foot sensor) | |
| Intubation apparatus (plastic with metal bar at the top) | See Figure 2 | ||
| Small animal anesthesia system with induction box, isoflurane tank and O2 tank | Harvard Apparatus | ST1 72-6420 | |
| Small animal ventilator with tubing | CWE | 12-02000 (ventilator)and 12-04000 (external valve assembly for mice/rats) | |
| High-intensity Fiber-Optic Illuminator | Dolan Jenner | EEG 2823M | |
| Student standard pattern forceps | Fine Science Tools | 91100-16 | |
| Fine straight scissors | Fine Science Tools | 14060-09 | |
| Blunt-tipped Shea scissors | Fine Science Tools | 14105-12 | |
| Small Alm retractor (for sternum) | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| Blunt Graefe forceps | Fine Science Tools | 11050-10 | |
| Fine Dumont forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| 5-0 Maxon sutures | Ethicon | ||
| 4-0 Silk sutures (with cutting needle) | Ethicon | ||
| 6-0 Nylon suture | Ethicon | ||
| Cyanoacrylate glue (Endermil) | |||
| Lubrication gel | Akorn Animal Health | NDC 17478-162-35 |
Referências
- Hard, G. C. Thymectomy in the neonatal rat. Lab. Anim. 9 (2), 105-110 (1975).
- Kobayashi, E., et al. A technique for complete thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 1759 (94), 0 (1994).
- Delrivière, L., Gibbs, P., Kobayashi, E., Kamada, N., Gianello, P. New technique of complete thymectomy in adult rats without tracheal intubation. Microsurgery. 18 (1), 6-8 (1998).
- Walker, K. G., Jacques, B. C., Tweedle, J. R., Bradley, J. A. A simpler technique for open thymectomy in adult rats. J. Immunol. Methods. 175 (1), 141 (1994).
- Na, N., Zhao, D., Huang, Z., Hong, L. An improved method for rat intubation and thymectomy. Chin. Med. J. (Engl). 124 (17), 2723-2727 (2011).
- Kastl, S., et al. Simplification of rat intubation on inclined metal plate). Adv. Physiol. Educ. 28 (1-4), 29-34 (2004).
- Weksler, B., Ng, B., Lenert, J., Burt, M. A simplified method for endotracheal intubation in the rat. J. Appl. Physiol. 76 (4), 1823-1825 (1994).
- Jou, I. M., et al. Simplified rat intubation using a new oropharyngeal intubation wedge. J. Appl. Physiol. 89 (5), 1766-1770 (2000).
- Rivard, A. L., et al. Rat intubation and ventilation for surgical research. J. Invest. Surg. 19 (4), 267-274 (2006).
- Zhao, D., et al. A model of isolated, vascular whole thymus transplantation in nude rats. Transplant Proc. 44 (5), 1394-1398 (2012).
- AbuAttieh, M., et al. Affinity maturation of antibodies requires integrity of the adult thymus. Eur. J. Immunol. 42 (2), 500-510 (2012).
- Reeves, J. P., Reeves, P. A., Chin, L. T. Survival surgery: removal of the spleen or thymus. Curr. Protoc. Immunol. 1 (Unit 1.10), (2001).
- Siemionow, M., Izycki, D., Ozer, K., Ozmen, S., Klimczak, A. Role of thymus in operational tolerance induction in limb allograft transplant model. Transplantation. 81 (11), 1568-1576 (2006).
- Satoh, E., et al. Immunosuppressive effect of long-term drainage of thoracic duct on immunological memory in adult thymectomized rats. Transplant. Proc. 37 (4), 1947-1948 (2005).
- Groen, H., Klatter, F., Pater, J., Nieuwenhuis, P., Rozing, J. Temporary, but Essential Requirement of CD8+ T Cells Early in the Pathogenesis of Diabetes in BB Rats as Revealed by Thymectomy and CD8 Depletion. Clin. Dev. Immunol. 10 (2-4), 141-151 (2003).
