אופטימיזציה של טכניקת השרוול עבור השתלת לב מוריין
Summary
אנו מציגים גישה הצינור הפנימי לטכניקת השרוול של העכבר צוואר הרחם הטרוסקסואלים השתלת לב כדי לעזור אוורט הספינה על השרוול. שיתוף פעולה בין שני מנתחים. מנוסים מקצר את זמן הפעולה
Abstract
השתלת לב מוריין בוצעה במשך יותר מ 40 שנים. עם התקדמויות בניתוח מיקרו, טכניקות חדשות מסוימות שימשו כדי לשפר את יעילות כירורגית. במעבדה שלנו, אנחנו ממוטבים את טכניקת הרכיסה עם שני צעדים עיקריים. ראשית, השתמשנו בטכניקת הצינורית הפנימית כדי להכניס צינורית פנימית זמנית לתוך הווריד החיצוני של עורק הצוואר ולכלי הדם של עורקי העורק כדי להקל על הספינה על השרוול. שנית, אנו ביצעו השתלת לב הטרוסקסואלים מלאה דרך שיתוף פעולה של שני מנתחים מנוסים. שינויים אלה הפחיתו ביעילות את זמן הפעולה ל-25 דקות, עם שיעור הצלחה של 95%. בדוח זה, אנו מתארים הליכים אלה בפירוט ומספקים וידאו משלים. אנו מאמינים כי דו ח זה על טכניקת השרוול המשופר תציע הדרכה מעשית עבור השתלת הטרופית לב מורטין ולשפר את השירות של מודל זה העכבר עבור מחקר בסיסי.
Introduction
הקמת עכבר הטרופית הלב השתלת דרך החיבור מקצה לקצה בתוך הבטן ב 1973 היה אבן דרך מרכזית במחקר אימונולוגיה השתלת בסיסי1. מודל זה סיפק כלי חשוב ותקף לניתוח מנגנונים של איסכמיה reperfusion פציעה2, דחייה חיסונית, וסובלנות3,4. עם זאת, את האופי המורכב וגוזלת זמן של הניתוח, כמו גם את הפוטנציאל של זיהומים יכול לגרום הידבקות חמורה בבטן periאופרטיבית ותגובות דלקתיות, וכתוצאה מכך יעילות נמוכה עבור השתלת המודל לב הטרופית.
שיטת השתלת לב הטרופית של הרחם תוארה לראשונה על ידי חן ב 19915. במודל זה, וריד הצוואר החיצוני של המטופל מגיע לעורק הריאתי של השתל והעורק הראשי ממוקם במצב של העורקים העולה. היתרונות העיקריים של שיטה זו הם הנוחות של ניטור והפחתת הטראומה למטופל. באותה שנה תיאר מטסוורה טכניקה משופרת, שבה הסתיים העורק החיצוני של הווריד והעורק הראשי, והוא היה מקובע על מיכל טפלון ומתוקן עם ליגטורה ממשי6. חלק מהחוקרים גם תיקנו את השרוול לעורק הריאתי הימני בלב התורם לפני שהכנסת את השרוול לווריד העורק החיצוני של הנמען7. עד כה, טכניקת השרוול הוחל נרחב במודלים השתלת כלי דם שונים, כולל אלה עבור ריאה8, כבד9, ואת הכליה10 השתלת.
עד היום, ישנם מספר קשיים הקשורים טכניקת השרוול. לדוגמה, העורק הראשי קשה לעבור את השרוול בגלל האלסטיות הנוספות, וכתוצאה מכך הרקמה מרפרף הפוך. מכאן, תרגול נוסף ומיקרוקטור מיקרו-כירורגי עשויים להידרש להשלמת שלב זה. בנוסף, ההכנה של כלי הצוואר הצווארי יכולה להימשך עד 25 דקות.
כדי לפתור בעיות אלה, אנו מציגים את טכניקת הצינור הפנימי, אשר מבוסס על טכניקת השרוול וכולל תיקון השרוול על הווריד וריד הצוואר החיצוני באמצעות צינור העורק הפנימי כדי לסייע עם לציון של הקיר כלי. בנוסף, עם הכשרה פשוטה, ההכנה של המטופל מצטמצמת ל-15.5 דקות. טכניקה זו מפחיתה את מורכבות הפעולה ואינה דורשת פרקטיקה נוספת או שימוש במקצר כלי דם. זה יכול להיות מיושם בכל מחקר החיסונית השתלת, במיוחד עבור אימות העמידות החיסונית של צד שלישי במהלכו המקבל מקבל שני אלושתלים לב, אחד בתוך הבטן והשני בצוואר11. כמו כן, אנו ממליצים על שיתוף פעולה בין שני מנתחים מיומנים להקמת מודל זה, כאשר מנתח אחד מכין את בעל החיים של המטופל ואת הקציר והשתלת הלב התורם. שיתוף פעולה כזה יכול לקצר את זמן הפעולה ל -25 דקות. באמצעות הליך ממוטב זה, הקמנו syngeneic, allogeneic12,13,14,15,16,17,18,19, ועכבר xenogeneic מודלים לב השתלת20.
הרציונל לפיתוח טכניקת הצינורית הפנימית היה להקטין את זמן הפעולה להקמת מודל להשתלת לב העכבר עם שיעור הצלחה גבוה. אופטימיזציה של המודל הלב צוואר הרחם מקלה על רכישת שיעורי הצלחה גבוהה בתקופה קצרה של ניתוח זמן לעומת תפר המסורתית הטכניקה השרוול21. עוד, מודל שיתוף הפעולה יכול להקטין עוד יותר את זמן האיסכמי החם של הלב התורם לעומת ניתוחים שבוצעו עם אופרטור יחיד.
Protocol
Representative Results
Discussion
מודלים של השתלת לב העכבר הם כלים חשובים למחקר אימונולוגיה של ההשתלה, כמו כלים וחומרים להערכת מנגנונים החיסונית של מודל זה ומספר רב של עכברים ששונו גנים זמינים. עם זאת, אתגרים טכניים מיקרו כירורגי, כגון כלים תפר ו eversion, הוגבלה השימוש הנרחב שלה. במחקר הנוכחי, חקרנו אתגרים טכניים הליבה מסוימים…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו הייתה נתמכת על ידי פרויקט מחקר משותף של החינוך הפרובינציאלי פוג’יין (WKJ2016-2-20), הקרן הלאומית למדע הטבע של סין (81771271 ו 81800664), המפתח הלאומי R & D תוכנית של סין (2018YFA0108304) ואת החינוך ואת פרויקט המחקר המדעי למורים צעירים ובגיל העמידה במחוז פוג’יין (JAT170714), מדעי הטבע הקרן של הונאן פרובינציה של סין (50842 RS2013).
Materials
| Artery cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.55 mm,length: 1.0 mm | |
| Artery inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.28mm | |
| Micro curved forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3050 | 1/8 arc, 0.3-mm tip without a hook |
| Micro needle holders | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA2050 | 0.2-mm tip |
| Micro scissors | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA1050 | Straight, blade length: 10 mm |
| Micro straight forceps | Shanghai Medical Instruments (Group) Ltd., Corp. Surgical Instruments Factory | WA3060 | 0.15-mm tip without a hook |
| Scanlan Vascu-Statt Bulldog Clamps | Scanlan International Inc | 1001-531 | Clamping pressure 20–25 grams |
| Vein cuff | Self-made | Polyamide tube. diameter: 0.9 mm,length: 1.2 mm | |
| Vein inner tube | Self-made | Polyamide tube. Diameter: 0.6 mm |
References
- Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. Heart transplantation in congenic strains of mice. Transplantation Proceedings. 5 (1), 733-735 (1973).
- Que, W., et al. Prolonged cold ischemia time in mouse heart transplantation using supercooling preservation. Transplantation. , (2019).
- Wang, C. Y., et al. Suppression of murine cardiac allograft arteriopathy by long-term blockade of CD40-CD154 interactions. Circulation. 105 (13), 1609-1614 (2002).
- Hasegawa, T., Visovatti, S. H., Hyman, M. C., Hayasaki, T., Pinsky, D. J. Heterotopic vascularized murine cardiac transplantation to study graft arteriopathy. Nature Protocols. 2 (3), 471-480 (2007).
- Chen, Z. H. A technique of cervical heterotopic heart transplantation in mice. Transplantation. 52 (6), 1099-1101 (1991).
- Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique. Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).
- Wang, Q., Liu, Y., Li, X. K. Simplified technique for heterotopic vascularized cervical heart transplantation in mice. Microsurgery. 25 (1), 76-79 (2005).
- Li, W., et al. Surgical technique for lung retransplantation in the mouse. Journal of Thoracic Disease. 5 (3), 321-325 (2013).
- Kamada, N., Calne, R. Y. A surgical experience with five hundred thirty liver transplants in the rat. Surgery. 93 (1), 64-69 (1983).
- Chen, H., Zhang, Y., Zheng, D., Praseedom, R. K., Dong, J. Orthotopic kidney transplantation in mice: technique using cuff for renal vein anastomosis. PLoS One. 8 (10), 77278 (2013).
- Miller, M. L., et al. Spontaneous restoration of transplantation tolerance after acute rejection. Nature Communications. 6, 7566 (2015).
- Lin, Y., et al. Overexpression of Jagged-1 combined with blockade of CD40 pathway prolongs allograft survival. Immunology and Cell Biology. 93 (2), 213-217 (2015).
- Xie, B., et al. Combined costimulation blockade inhibits accelerated rejection mediated by alloantigen-primed memory T cells in mice. Immunological Investigations. 38 (7), 639-651 (2009).
- Shao, W., et al. Combination of monoclonal antibodies with DST inhibits accelerated rejection mediated by memory T cells to induce long-lived heart allograft acceptance in mice. Immunology Letters. 138 (2), 122-128 (2011).
- Dai, H., et al. Blockade of CD27/CD70 pathway to reduce the generation of memory T cells and markedly prolong the survival of heart allografts in presensitized mice. Transplant Immunology. 24 (4), 195-202 (2011).
- Yan, G., et al. Inhibition of accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonged allograft survival by arsenic trioxide. Immunological Investigations. 42 (5), 438-454 (2013).
- Yan, G., et al. Inhibiting accelerated rejection mediated by alloreactive CD4(+) memory T cells and prolonging allograft survival by 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3) in nude mice. Immunology Letters. 149 (1-2), 54-61 (2013).
- Lin, Y., et al. Arsenic trioxide is a novel agent for combination therapy to prolong heart allograft survival in allo-primed T cells transferred mice. Transplant Immunology. 25 (4), 194-201 (2011).
- Shao, W., et al. CD44/CD70 blockade and anti-CD154/LFA-1 treatment synergistically suppress accelerated rejection and prolong cardiac allograft survival in mice. Scandinavian Journal of Immunology. 74 (5), 430-437 (2011).
- Li, Y., et al. A highly reproducible cervical cuff technique for rat-to-mouse heterotopic heart xenotransplantation. Xenotransplantation. , (2017).
- Oberhuber, R., et al. Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique. Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).
- Blanchard, J. M., Pollak, R. Techniques for perfusion and storage of heterotopic heart transplants in mice. Microsurgery. 6 (3), 169-174 (1985).
- Felix, N. J., et al. H2-DMalpha(-/-) mice show the importance of major histocompatibility complex-bound peptide in cardiac allograft rejection. Journal of Experimental Medicine. 192 (1), 31-40 (2000).
- Tomita, Y., et al. Improved technique of heterotopic cervical heart transplantation in mice. Transplantation. 64 (11), 1598-1601 (1997).
- Niimi, M. The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon. Journal of Heart and Lung Transplantation. 20 (10), 1123-1128 (2001).
- Wang, K., Zhang, N., Li, H. Improved technique of mouse heterotopic heart graft retransplantation. Microsurgery. 26 (3), 200-202 (2006).
- Plenter, R. J., Grazia, T. J. Murine heterotopic heart transplant technique. Journal of Visualized Experiments. (89), (2014).
- Ratschiller, T., et al. Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (102), e52907 (2015).
- Zhou, Y., Gu, X., Xiang, J., Qian, S., Chen, Z. A comparative study on suture versus cuff anastomosis in mouse cervical cardiac transplant. Experimental and Clinical Transplantation. 8 (3), 245-249 (2010).
- Fukunaga, N., Bissoondath, V., Rao, V. Submandibular Gland-preserving Technique for Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice. Transplantation. 102 (11), 464-465 (2018).
