异种移植皮肤模型在体内操纵人类免疫反应

我们概述了人类异种移植皮肤移植模型所需的技术，这是操纵体内人体组织中免疫和非免疫途径的重要工具。与体外方法相比，该技术更好地概括了人体皮肤生理学，允许在体内进行临床前实验操作。异种移植皮肤移植可用于体内靶向人体皮肤炎症的化合物的临床前测试。

包扎小鼠可能特别具有挑战性，因此我们建议在进行手术之前对健康的麻醉小鼠进行包扎过程。首先，准备在灭菌解剖板上的灭菌负压组织培养罩中对人体皮肤样品进行皮节化。将表皮面朝上的皮肤样本放在解剖板上，然后用无菌酒精制备垫擦拭表皮，然后用PBS擦拭表皮。

现在使用 1.5 英寸的解剖 T 销来固定皮肤的较近边缘。然后以400微米厚度的皮肤标本进行皮节，并施加稳定的压力，同时以30至45度的角度向前切割。将浸泡在无菌PBS中的无菌纱布放在培养皿底部，并将表皮一侧朝上的皮肤放在湿纱布上。

用半透明的密封膜密封并覆盖板边缘，以确保样品不受污染，并在接枝前将样品储存在四摄氏度。准备无菌器械和手术站进行移植，并使用高压灭菌的纸巾作为器械和小鼠放置的无菌表面。麻醉诱导后，将鼠标转移到加热垫或其他热源上，并通过用戴手套的手指在眼睛上涂抹一小滴软膏来施用眼药膏。

捏住皮肤并以与身体平行的角度皮下注射镇痛药。用尾巴抬起鼠标后，露出腹部，并使用一毫升胰岛素注射器以30度角腹膜内注射每100微升抗Gr111微克。然后使用动物安全的电动剪剃掉鼠标背侧的中部和上部。

清除所有毛发后，将大量脱毛软膏涂抹在剃光的皮肤上。等待 30 秒到一分钟，然后用纸巾和 PBS 完全擦拭脱毛软膏。将小鼠转移到手术站后，对手术区域进行消毒，并在小鼠上放置无菌保鲜膜。

在塑料中切一个窗口，略大于要嫁接的区域的大小。用镊子背面牢固地固定供体皮肤，并切下10×10毫米的供体皮肤的矩形部分，用手术刀与镊子一起移植。将皮肤从身体上拉开，以避免深深切入筋膜。

要创建移植床，请剪下与供体皮肤片大小相匹配的小鼠皮肤矩形区域。然后将带有表皮的供体皮片朝上放在准备好的移植床上。使用镊子的背面，操纵皮肤来回滑动，直到供体皮肤完全平放在移植床上。

在供体皮肤与小鼠皮肤相接的地方加入手术胶水组织粘合剂滴剂，并用镊子将小鼠和供体皮肤固定在一起一到两秒钟，使胶水粘附在组织上。完全密封移植物的边缘，让胶水彻底干燥。接下来，切开足够大的凡士林纱布以完全覆盖移植区域。

用凡士林纱布覆盖移植物，并用镊子将纱布轻轻按压在皮肤上。纵向切一条透明薄膜敷料，使宽度足够大以覆盖小鼠的伤口。用力按压透明薄膜敷料，粘合剂面朝下盖在纱布上。

快速滚动鼠标，将敷料完全包裹在躯干上，确保其紧密贴合而不会阻碍呼吸，并且所有肢体都可以自由活动。将鼠标放入恢复笼后，监视它，直到它发出警报并四处移动。恢复后，在笼子部分提供至少 15 分钟的热源。

移植后10至21天的移植物分析表明，移植物仍然粘附在供体皮肤与小鼠皮肤相接的边缘，并且移植物仍然比健康人皮肤更厚，更发炎。流式细胞术分析显示，大多数移植物中存在人类免疫细胞，但异种移植物之间的计数不同。成功的移植物维持了人体免疫细胞。

然而，尽管供体组织继续粘附和存活，但未能维持人类免疫细胞的移植物被认为是不成功的。35天后对苏木精和伊红染色的移植物切片的分析显示表皮完整，真皮为中度细胞，由丰满的椭圆形成纤维细胞组成，具有苍白的合胞细胞质和分散的淋巴细胞。50天后对移植物的分析显示，完整的表皮和含有椭圆形成纤维细胞的真皮和略微增强的细胞外基质沉积的结果相似。

成功的皮肤异种移植依赖于皮肤标本的适当制备、通过抗 Gr1 给药抑制小鼠中性粒细胞免疫应答、坚持无菌啮齿动物手术方法以及安全包扎小鼠。人类异种移植皮肤移植模型允许研究人员研究体内完整器官中的人类免疫反应，为转化研究提供了新的途径。