小鼠正常体外肝机灌注。常态氧合肝灌注是一种有前途的挽救边缘器官的策略,最近已引入临床实践。然而,潜在的分子机制尚不清楚。
需要小鼠模型来进一步研究分子途径,利用转基因动物,如转基因小鼠,因此等待建立小鼠肝脏的常温氧合机灌注系统。这是我们整个系统的方案。首先,整个系统由恒温控制器通过水循环控制在37摄氏度。
灌注液通过蠕动泵从储液罐泵入氧合器。氧合器中有95%氧气和5%二氧化碳的不间断气流。然后灌注液通过气泡捕集器。
带有气泡的灌注液在压力下被泵回储液罐。剩余的灌注液流向器官室,管子连接到门静脉。灌注液通过上腔从肝脏排出到器官室。
从器官腔室流出的灌注液通过蠕动泵引导回储液器。胆汁引流管连接到器官室以收集胆汁。这是我们的手术台。
所有手术都在显微镜下进行。我们在整个手术过程中保持半无菌操作条件。用镊子握住法式管套管。
用30G针在距离套管末端一厘米的距离内穿透套管壁。将针头推入套管,直到针尖可见。这是26G导管和自制套管的对比图;两者都适用于鼠标门插管。
准备25毫升肝素化盐水,终浓度为每毫升2, 500国际单位,并将注射器置于40摄氏度的培养箱中。以下是离体常温机灌注系统的主要组成部分。部件主要包括风琴室、恒温机、滚筒泵、氧合器和储液罐。
在这里,您可以看到我们风琴室的详细设置。基本上,它由器官室体,压力传感器,热交换器和气泡阱组成。我们设置了一个灌注液入口、一个灌注出口和一个胆汁引流口。
这是我们用来监测门静脉压力的ADI监测系统。ADI系统由压力传感器、中央控制器和显示器组成。打开LabChart程序进行压力监测。
每次使用压力传感器之前都需要校准和归零。使用零毫米汞柱和20毫米汞柱作为标记来校准压力传感器以进行两步校准。基于对门静脉压力的持续监测,我们可以根据压力变化调整门静脉。
在向储液槽和器官室灌注等量以灌注系统时,必须特别注意在灌装过程中保持无菌。将感应室与墙上插座连接。将氧气调至每分钟 0.5 升。
将异氟醚转至3%将动物放入室内直至达到深度麻醉。使用微型注射器应用体重适应剂量的镇痛药。这里,七微升丁丙诺啡。
现在,我们开始手术。在小鼠的腹部区域做一个横向切口。皮肤切口延伸到两侧的双侧肉腋线。
小心地沿着白线做一个纵向切口。用电凝和剪刀切开腹肌层。小心地放置一块湿纱布,以保护肝脏免受电凝。
完全暴露小鼠的腹腔。用湿棉签小心地将小肠移出腹腔,以充分暴露肺门。这里显示的是门静脉插管和胆管插管的示意图。
基本上,我们根据鼠标的大小选择合适的套管,我们使用6-0丝缝合线来固定套管。使用没有牙齿的细弯曲镊子小心地释放胆总管。胆总管很容易损坏和断裂。
一旦断裂,就无法插管。由于解剖位置的方向,弯曲的镊子更容易操作。在胆总管上放置两个6-0丝线环,为下一步做准备。
用30G针头小心地刺穿胆管。用尖弯曲的镊子把小孔扩大,这样就可以喂胆管插管了。使用血管插管钳穿过胆管插管并将其推入胆管。注意。
在插管的那一刻,你会感受到胆汁带来的阻力。如果力控制不好,套管会被胆汁流出的压力推出胆道。小心调整套管的深度。
如果太深,可能会损坏胆管,如果不够深,可能会滑出。插管成功后,可以在套管中观察到胆汁流动。用扁平镊子夹住门静脉,并用弯曲的镊子小心地释放结缔组织。
不要在这里用力拉扯,以免导致门静脉撕裂。门静脉一旦受损,就很难对门静脉进行插管。将两个6-0丝线环放在自由门静脉上。
使用动脉夹闭合门静脉远端静脉。非常小心地用上述门静脉套管之一刺穿门静脉。成功穿刺后,可以清楚地观察到套管内的血流。
从培养箱中取预热的肝素盐水溶液。清除所有气泡。将装有预热肝素盐水的注射器固定到注射泵中。
将注射泵的延长管连接到门静脉的套管。将速度调整到每分钟两毫升,然后开始肝脏冲洗。将异氟醚增加至5%,并用过量的异氟烷吸入对小鼠实施安乐死。
在冲洗程序结束时观察肝脏的颜色。一旦颜色变成均匀的黄色,就切除肝脏。使用培养皿小心地将肝脏转移到器官室中。
在培养皿中保留少量盐水,以防止肝脏被压碎。注意。在此过程中,门静脉和胆管很容易扭曲,这可能会影响肝脏灌注和胆汁收集。用注射器缓慢将生理盐水注入门静脉套管,以排出套管中的气泡。
将门静脉插管连接到器官室的灌注流出管中。小鼠胆管套管通过器官室的瓣膜引导,该瓣膜用橡胶帽封闭。然后,将胆管插入预先制备的0.5毫升微管中,引线上有一个小孔。
连接好所有设备后,打开蠕动泵。检查门静脉压力读数以调整流速。通过调节流速将门静脉压力保持在 7 到 10 毫米汞柱之间。注意。
标称流量可能因管子的使用年限和位置而略有不同。这是基于正常温氧合大鼠肝机灌注研究的文献检查,对灌注介质、灌注量和灌注压力的选择。这是建立小鼠灌注模型的分步试验。
大约需要14个实验来选择最合适的导管。在我们手中,门静脉使用两根法国橡胶导管,胆管使用一根法国橡胶导管,是在所有导管就位的情况下实现均匀灌注的最佳组合。pH值和钾水平在整个12小时灌注期间保持稳定。
pH值范围为7.26至7.71,钾水平范围为每升5.9至6.8毫摩尔。HE染色表明,灌注12 h后,小鼠肝脏的组织学完整性保存得比较好。综上所述,我们在这里展示了小鼠肝脏常温氧合机灌注系统的成功建立。
小鼠肝脏灌注12小时导致肝脏形态的良好保存,尽管不是整个器官。需要进一步努力才能在较长时间内实现完全均匀灌注。一旦实现了这一点,就可以考虑使用转基因动物,例如使用IL-2敲除小鼠来研究炎症的作用。