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Method Article
Dieses Protokoll stellt ein robustes, reproduzierbares Modell des vaskularisierten Kompositallotransplantats (VCA) dar, das auf die gleichzeitige Untersuchung der Immunologie und funktionellen Erholung ausgerichtet ist. Die In akribische Technik investierte Zeit in eine orthotopische Transplantation mit handgenähten Gefäßanastomosen und neuronaler Koaptation in eine orthotopische Transplantation mit dem rechten Mittelschenkel der Hinterbeine.
Insbesondere die Gliedmaßentransplantation und das vaskularisierte Komposit-Allotransplant (VCA) im Allgemeinen haben ein breites therapeutisches Versprechen, das durch aktuelle Einschränkungen bei der Immunsuppression und funktionellen neuromotorischen Erholung gebremst wurde. Viele Tiermodelle wurden für die Untersuchung einzigartiger Merkmale von VCA entwickelt, aber hier präsentieren wir ein robustes reproduzierbares Modell der orthotopischen Hintergliedsetransplantation bei Ratten, das beide Aspekte der aktuellen VCA-Beschränkung gleichzeitig untersuchen soll: Immunsuppressionsstrategien und funktionelle neuromotorische Erholung. Im Zentrum des Modells steht die Verpflichtung zu akribischen, bewährten mikrochirurgischen Techniken wie handgenähten Gefäßanastomosen und handgenähter neuronaler Koaptation des Femoralnervs und des Ischiasnervs. Dieser Ansatz führt zu dauerhaften Rekonstruktionen von Gliedmaßen, die länger lebende Tiere ermöglichen, die in der Lage sind, sich zu rehabilitieren, die täglichen Aktivitäten wieder aufzuleben und funktionelle Tests durchzuführen. Mit der kurzfristigen Behandlung konventioneller Immunsuppressiva überlebten allotransplantierte Tiere bis zu 70 Tage nach der Transplantation, und isotransplantierte Tiere bieten eine lange Lebensdauer über 200 Tage nach der Operation hinaus. Der Nachweis einer neurologischen funktionellen Genesung ist nach der Operation 30 Tage vorhanden. Dieses Modell bietet nicht nur eine nützliche Plattform für die Vernehmung immunologischer Fragen, die für VCA und Nervenregeneration einzigartig sind, sondern ermöglicht auch die In-vivo-Prüfung neuer therapeutischer Strategien, die speziell auf VCA zugeschnitten sind.
Die Gliedmaßentransplantation unter der breiteren Kategorie der vasularisierten Komposit-Allotransplant (VCA) oder Kompositgewebe-Allotransplant (CTA) hat ihr therapeutisches Versprechen noch nicht erfüllt. Seit den ersten erfolgreichen Transplantationen mit menschlicher Hand in Lyon, Frankreich und Louisville, Kentucky in den Jahren 1998 und 1999 wurden weltweit über 100 Transplantationen mit der oberen Extremität bei sorgfältig ausgewählten Patienten durchgeführt1. Größere Anwendbarkeit wurde durch erhebliche Immunsuppression und begrenzte funktionelle neuromotorische Erholung behindert. Aktuelle Immunsuppressionsstrategien führen zu einer 85%igen Inzidenz akuter Abstoßung bei 77% Inzidenz opportunistischerInfektionen 2. Auf der anderen Seite, funktionelle Erholung nach Handtransplantation tritt; Die durchschnittliche Behinderung der Armschulter und der Hand (DASH) verbessert sich von 71 auf 43, aber diese Funktionsstufe kann immer noch als Behinderung2gelten. Angesichts der nicht lebensrettenden Natur der Gliedmaßentransplantation müssen aktuelle Techniken in Tiermodellen verfeinert werden, um den nächsten Schritt in VCA zu machen.
Seit dem ersten Rattenmodell der Gliedmaßentransplantation im Jahr 19783wurden viele innovative Tiermodelle entwickelt, um das Feld von VCA4zu fördern, mit vaskulären Manschettenanastomosen zur Minimierung der operativen Zeit5,6, heterotopische osteomyokutane Transplantationen zur Minimierung physiologischer Beleidigung des Empfängertiers7,8,9,10,11, und neuartige immunologische Ansätze7,12,13,14., Das hier vorgestellte Rattenmodell der orthotopischen rechten Hintergliedse der Mittelschenkeltransplantation betont akribische, bewährte mikrochirurgische Techniken wie handgenähte Gefäßanastomosen und neuronale Koaptation als Vorabinvestition in eine robuste, reproduzierbare Modellplattform, um beide Aspekte der aktuellen VCA-Beschränkung gleichzeitig zu untersuchen: Immunsuppressionsstrategien und funktionelle neuromotorische Erholung.
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Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit dem Guide for the Care and Use of Laboratory Animals der National Institutes of Health (NIH) durchgeführt und vom Northwestern University Animal Care and Use Committee genehmigt. Die spezifischen Verfahren wurden unter dem Protokoll IS00001663 durchgeführt.
HINWEIS: Es wurden zwei Rattenstämme verwendet, Lewis-Ratten und August Copenhagen x Irish (ACI) Ratten. Die Tiere wurden in drei Behandlungsgruppen eingeteilt: Allotransplantohne Immunsuppression (ACI zu Lewis), Allotransplant mit konventioneller Immunsuppression (ACI zu Lewis) und Isotransplant (Lewis zu Lewis oder ACI zu ACI). Lewis ist ein inzuchtiger Stamm, während ACI-Ratten einen ausgezüchteten Wildtyp darstellen, daher wurde diese Kombination gewählt, um die schlechtere Ablehnungsreaktion zu modellieren. Die konventionelle Immunsuppression wurde subkutan entweder als Rapamycin 1 mg/kg vom postoperativen Tag (POD) minus 1 bis POD 28 oder als FK506 3 mg/kg von POD 0 bis POD 14 und danach einmal wöchentlich verabreicht. Sowohl männliche als auch weibliche Ratten waren anspruchsberechtigte Empfänger im Alter von 8 bis 16 Wochen und wiegen zum Zeitpunkt der Operation zwischen 250 und 400 Gramm.
1. Spender rechte Hintere Gliedmaßen Ernte
2. Empfänger native rechte hintere Gliedmaßenamputation
3. Spender für die Implantation der Rezipienten
4. Postoperative Pflege
5. Postoperative Sensationstests
6. Postoperative Motorprüfung
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Überleben und Genesung hängen von akribischer chirurgischer Technik ab. Die Aufmerksamkeit auf die vaskulären Anastomosen und die neuronalen Anastomosen sowie die oben beschriebene Knochenkoaptation ist entscheidend für den Erfolg dieses Modells. Operatives Design und repräsentative anastomotische Ergebnisse sind in Abbildung 1dargestellt.
Die Gesamtsterblichkeit war von der Immunsuppressionsstrategie abhängig, wobei die Mehrheit der isotransplantierten Tier...
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Die Gliedmaßentransplantation unter der breiteren Kategorie der vaskulären Komponente Allotransplantation (VCA) hat ein weitgehend anwendbares therapeutisches Versprechen, das noch nicht erfüllt ist. Die Haupthindernisse liegen in ungelösten immunologischen Fragen, die einzigartig für VCA und neuromotorische Erholungstechniken sind, die derzeit verwendet werden. Die Entwicklung neuer Techniken hängt von der Entwicklung von Tieren ab, die flexibel, robust und reproduzierbar sind.
Viele Ti...
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Die Autoren haben nichts zu verraten.
Diese Arbeit wurde von der Frankel Foundation und dem Northwestern Memorial Hospital McCormick Grant (Operation RESTORE) finanziert. Die in dieser Publikation berichtete Forschung wurde vom National Institute of General Medicial Sciences der National Institutes of Health unter der Award-Nummer T32GM008152 unterstützt. Diese Arbeit wurde vom Northwestern University Microsurgery Core and Behavioral Phenotyping Core unterstützt.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Anesthesia machine | Vet Equip | 911103 | |
0.5cc syringe | Exel | 26018 | |
18-gauge needle | BD | 305196 | |
1cc syringe | BD | 309659 | |
22-gauge needle | BD | 305156 | |
24-gauge angiocatheter | Sur-Vet | SROX2419V | |
25-gauge needle | Exel | 26403 | |
3 cc syringe | BD | 309657 | |
5cc syringe | Exel | 26230 | |
Alcohol | Fisher Scientific | HC-600-1GAL | |
Anesthesia induction chamber | Vet Equip | 941443 | |
Anesthetic gas scavenger system | Vet Equip | 931401 | |
Bipolar electrocautery | Aura | 26-500 | |
Bitter Spray Mist | Henry Schein | 5553 | |
Bone wax | CP Medical | CPB31A | |
Breathing circuit | Vet Equip | 921413 | |
Buprenophine | Reckitt Benckiser | 12496075705 | |
Castro-Viejos needle drivers | Roboz | RS-6416 | |
Cordless rotary saw | Dremel | 8050-N/18 | |
Cotton swab stick | Fisher Scientific | 23-400-101 | For hemostasis |
DigiGait Appparatus and Software | Mouse Specifics | MSI-DIG, DIG-SOFT | |
Dumont forceps (#4) | Roboz | RS-4972 | |
Dumont forceps (#5) | Roboz | RS-5035 | |
Enrofloxacin | Norbrook | ANADA 200-495 | |
FK-506 | Astellas | 301601 | |
Gauze | Kendall | 1903 | |
Gauze | Covidien | 8044 | |
Gloves | Microflex | DGP-350-M | |
Hair clippers | Oster | 078005-010-003 | |
Handheld monopolar electrocautery | Bovie | AA00 | |
Hargreaves Apparatus | Ugo Basile S.R.L. Gemonio, Italy | 37370 | |
Heating pad | Walgreens | 126987 | |
Heparin | Fresenius Kabi | 42592K | |
Hot plate | Corning | PC-351 | For warming resusscitation fluid |
Isoflurane | Henry Schein | 29405 | |
Lactated ringers | Baxter | 2B2074 | |
Large petri dish | Fisher Scientific | FB0875713 | For donor graft while in chilled saline |
Meloxicam | Henry Schein | 49755 | |
micro Collin Hartmann retractor | |||
Micro dissecting scissors | Roboz | RS-5841 | |
Microfibrillar collagen powder | BD | 1010590 | For hemostasis |
Microvascular clips | Roboz | RS-5420 | |
Normal saline | Baxter | 2F7124 | |
Opthalmic lube | Dechra | IS4398 | |
Rapmycin | MedChem Express | HY-10219 | |
Small petri dish | Fisher Scientific | FB0875713A | For warmed resusscitation fluid |
Sterile drapes | ProAdvantage | N207100 | |
Surgical gown | Cardinal Health | 9511 | |
Surgical mask | 3M | 1805 | |
Surgical microscope, optic model OPMIMD | Zeiss | 169756 | |
Surgical microscope, Universal S3 | Zeiss | 243188 | |
Suture 10-0 nylon | Covidien | N2512 | |
Suture 5-0 vicryl | Ethicon | J213H | |
Suture 7-0 silk tie | Teleflex | 103-S | |
Tape | 3M | 1530-1 | |
Ultrasonic instrument cleaner | Roboz | RS-9911 | |
Vessel dilation forceps | Roboz | RS-5047 |
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