Name: mouse kidney transplantation: models of allograft rejection
Uploaded: 2014-10-11T15:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 15 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection at JoVE.com

Finanzierung von Kidney Research UK, The Royal College of Surgeons of Edinburgh und der Europäischen Gesellschaft für Organtransplantation unterstützt diese Studie.

Entsprechenden nationalen und lokalen Ethik sollten vor der Durchführung von Tierversuchen sein. Insbesondere in Großbritannien die folgenden Experimente wurden unter den Tiere (Scientific Procedures) Act 1986 Wo zwei Mikrochirurgen zur Verfügung, um gleichzeitig arbeiten der Spender Chirurgen durchführen sollten unternommen Schritte 1,1-1,16 dann 3.1 bis 3.5, während der Empfänger Chirurg führt 2.1 bis 2.8 . Für einen einzelnen Bediener kann die Schritte nacheinander folgen. 1. Spender Vorbereitung Hinweis: Die hier vorgestellte Verfahren ist auf ein Spender C57BL / 6 BM12 und Empfänger C57BL / 6 männlichen Mäusen zwischen 8 bis 16 Wochen alt im Alter mit einem Körpergewicht von mehr als 20 g. Jedoch kann dieses Verfahren reproduzierbar auf einer Vielzahl von Maus-Stämmen durchgeführt werden. Die in der repräsentative Ergebnisse Abschnitt vorgestellten Daten wurden aus C57BL / 6, C57BL / 6 BM12 und BALB / c-Mäusen erhalten. <ol><li> Verhalten Verfahren Using sterilen chirurgischen Instrumenten und Verbrauchsmaterialien (autoklaviert), mit Bemühungen, die Betriebsbereich so steril wie möglich zu halten. Führen Sie die Vorbereitung Spender gleichzeitig mit dem Empfänger Vorbereitung, wenn zwei Chirurgen zur Verfügung. </li><li> Betäuben die Maus mit einer intraperitonealen Injektion (31G-Nadel) von Medetomidin (0,5 mg / kg) und Ketamin-Hydrochlorid (200 mg / kg). Dies führt zu einem Anästhetikum-Ebene, die für 4 Stunden mit genügend Zeit für das gesamte Verfahren gehalten wird, um durchgeführt werden. Zusätzliche Betäubung ist nicht erforderlich. </li><li> Bestätigen Sie, dass die Maus betäubt (keine Antwort auf Zehen Prise). </li><li> Rasieren Sie die Maus Bauch und entfernen Sie alle losen Haare mit Klebeband. </li><li> Platzieren Sie die Maus auf dem Rücken auf einem steril drapiert beheizten Matte und die Glieder mit sterilem Kreppband locker zu immobilisieren. </li><li> Überwachen Sie die Maus während des gesamten Verfahrens für Verbrennungen. Wenn möglich verwenden Sie eine nicht-elektrische Wärmequelle. </li><li> Gelten ein Auge Schmiermittel und sanitize die Bauchdecke mit einer verdünnten Jodlösung. </li><li> Machen Sie eine Mittellinienschnitt in den Bauch, um die Bauchhöhle geben und legen Sie eine 3 cm Bauchdeckenhalter Calibri. </li><li> Gelten erwärmt Kochsalzlösung, um den Darm und chirurgischen Bereich feucht halten und vermeiden unnötige Trocknen der Eingeweide. </li><li> Decken Sie die Maus mit sterilen Tüchern und bewegen den Darm zur Fahrer linken (rechten Maus), um die Aorta, Vena Cava und linke Niere freizulegen. </li><li> Tragen Sie eine ratcheted forcep in den Magen und ziehen souverän, um die großen Gefäße und linke Niere vollständig freizulegen. Packung dämpfen sterile Tupfer (2 mm x 2 mm) in die Bauchhöhle, um Gewebe zurückzuziehen aus dem Operationsbereich, wie den Leberlappen, Samenblasen und Darm. </li><li> Isolieren Sie die linke Niere aus den umliegenden Adventitia, Fett und der linken Nebenniere in der Bauchhöhle durch unverblümt Sezieren des Bindegewebes mit feiner Spitze Pinzette. Legen Sie die geschlossene Spitzen der Zange zwischen den Bereichen, die need getrennt werden und langsam, damit die Pinzettenspitzen zu öffnen, um den Raum zu sezieren. </li><li> Isolieren Sie die linke Nierenvene durch Ligation und dann Teilen des linken Neben Vene und links Gonaden Vene mit 9 / O-Nylon. Legen Sie den Faden in der Nähe des Nierenvenen. </li><li> Ligat und teilen den Harnleiter mit 7 / A-Seidennaht in der Nähe der Blase Verlassen der Fadenenden lang. Diese lange Fadenenden wird verwendet, wenn die Nieren geerntet und für die Harnleiter-Anastomose erforderlich ist. </li><li> Zu mobilisieren und voll sezieren die Aorta und Vena Cava superior und inferior in die Nierenarterie und Vene verwenden feine Spitze Pinzette stumpf sezieren Lymphgefäße und Fett von der Front und an den Seiten der Gefäße. </li><li> Finden Sie die Gewebeebene zwischen der Aorta und Vena Cava und langsam breitete der Zange. Langsam öffnen die Spitzen der Pinzette mit feiner Spitze, um das Gewebe mit minimalem Trauma zu verbreiten. </li><li> Binden Sie eine lockere 7 / A-Seide um die Aorta oberhalb und unterhalb der Nierenarterie, indem eine abgewinkelte FeinSpitze Pinzette um die Rückseite der Gefäße und Zeichnen einer Naht durch. Diese Nähte vor dem Nieren Abruf angezogen werden, um retrograde Perfusion der University of Wisconsin-Lösung zu ermöglichen. </li></ol> 2. Empfänger Vorbereitung Nach dem Spender Vorbereitung Folgeschritte 1.2 bis 1.8. <ol><li> Bewegen Sie den Darm, um das Recht des Betreibers (Maus links), um die Aorta, Hohlvene aus. Decken den Darm mit einer sterilen Kochsalzlösung getränkten Tupfer. </li><li> Führen Sie ein Recht Nephrektomie durch Ligation des rechten Nierenarterie und Vene zusammen mit 7/0 Seidennaht und dann teilen. </li><li> Ligieren das Recht Harnleiter mit 7 / A-Seidennaht und teilen. </li><li> Mobilisieren und voll sezieren die Aorta und untere Hohlvene in die Nierenarterie und Vene, wie in Schritt 1.14 und 1.15 beschrieben. Stellen Sie sicher, komplette Dissektion zwischen der Aorta und Vena Cava. Achten Sie darauf, um die interne Samen Arterie, die anterior der Hohlvene und aort läuft bewahrenein zusammen mit dem lymphatischen Bündel. </li><li> Identifizieren Lendengefäße im retroperitoneum aus der Vena cava und Vene an der Wirbelsäule ausgeführt werden, zu ligieren, mit 9 / O-Seide in Kontinuität, gibt es keine Notwendigkeit, die Behälter zu unterteilen. </li><li> Identifizieren ausreichend Platz, um mikrovaskuläre Schellen mit Platz für zwischen Gefäßanastomosen zu platzieren. </li><li> Verwalten intravenösen Heparin (5 Einheiten) über dorsalis penis Vene. </li></ol> 3. Spenderniere Retrieval Ziehen Sie die 7 / A-Seidenkrawatten, die um den unteren und oberen Aorta platziert wurden, um die Niere aus dem arteriellen Blutkreislauf zu isolieren. <ol><li> Infuse retrograde kalt 0.2 - 0.5 ml University of Wisconsin-Lösung mit einer Nadel (31G) in die Aorta. </li><li> Teilen Sie die Aorta in den Nähten und teilen das Nierenvenen an ihrer Verbindung mit der Vena Cava, die Nieren und die Nierenarterie mit einer Länge von Aorta zu entfernen. Teilen Sie Lendenwirbelgefäße aus der Aorta, wenn sie vorhanden sind, whne Ligation. </li><li> Legen Sie die Niere in kalten Kochsalzlösung auf einem sterilen Tupfer in einer Kulturschale. </li><li> Euthanize den Spender Maus durch zervikale Dislokation. </li></ol> 4. Nierentransplantation - Nieren-Vorbereitung <ol><li> Erstellen Sie ein Aorten-Patch durch Division der Aortenwand in Längsrichtung direkt gegenüber der Nierenarterie. Identifizieren Sie alle Gefäßlumen in der Patch, der auf ligiert oder vermieden werden müssen, wenn die Durchführung der arteriellen Anastomose. </li><li> Legen Sie eine 10 / O Naht von außen nach innen der Nierenvenenlumen nach oben und ein zweites separates Naht inferior. Die Nahtmaterialien verwendet, um die Nebennierenvenen teilen und Gonaden Vene verwendet, um das Gefäß zu orientieren. </li><li> Legen Sie die Niere in der rechten Flanke des Empfängers (Abbildung 1.1) und sicherzustellen, dass die Nähte sind gut aufgestellt, um sicherzustellen, Gefäßanastomosen kann, ohne die Nähte werden bei Tupfer oder andere Instrumente verflochten abgeschlossen sein. </li></ol> 5. Nierentransplantation - Gefäßanastomose Gelten mikrovaskulären Schellen ersten inferior dann souverän umfasst die Vena Cava und Aorta. <ol><li> Machen Sie eine ventomy mit einer Nadel (31G), die durch Punktion der vorderen Wand der Vena Cava. Bündig Blut aus der Vena cava durch die Injektion etwa 50 ul 0,9% NaCl. </li><li> Erweitern die Venenschnitt mit feiner Spitze Pinzette von innerhalb der Venenschnitt zu öffnen, so dass die Länge entspricht der Durchmesser des Spendernierenvenen. </li><li> Platzieren Sie die 10 / A überlegen Naht (die bereits in dem Lumen der Nierenvene ist) zuerst an der Spitze des Venenschnitt (Figur 1.2) und sich der Rückwand der Anastomose in einem laufenden Faden, bis der untere Scheitelpunkt erreicht ist (Abbildung 1.3). </li><li> Legen Sie die 10 / A unterlegen und erste Naht eine Krawatte mit einem einzigen Knoten (Abbildung 1.4), dann auf die fortlaufende Naht binden von der Rückwand. </li><li> Verwendung des minderwertigen Faden schaffen die Front wall der Anastomose (Abbildung 1.5) mit einer fortlaufenden Naht und binden an das übergeordnete Nahtende am oberen Scheitelpunkt (Abbildung 1.6). </li><li> Neues Aortotomie durch Abheben des Aortawand mit einer Zange und Schneiden einer elliptischen Fleck mit einer Schere (ungefähr die Aortotomie sollte ein Fünftel des Umfangs der Aorta und dreimal der Nierenarterie Lumen in der Länge). </li><li> Legen Sie eine 10 / O Naht am oberen Punkt der Aorten-Patch von außen nach innen (Abbildung 1.7) und durch die Aorta, um außerhalb der Gefäße an der oberen Spitze des Aortotomie zu binden. </li><li> Erstellen Sie die arterielle Anastomose mit einer fortlaufenden Naht ab superior (Abbildung 1.8) Anastomosieren dem Spender-Patch an den Empfänger Aorta, darauf achten, nicht die Anastomose durch das Binden die Naht zu eng (Abbildung 1.9) einengen. </li><li> Entfernen Sie die schlechtere Gefäßklemmen zuerst, dann die überlegene Haken, um den Nieren reperfuse (Abbildung 1.10 und 1.11). Sichtbare Peristaltik des Ureters vielleicht gesehen, wenn ausreichende Blutversorgung des Ureters erreicht. </li></ol> 6. Nieren-Transplantation - Ureteric Anastomose <ol><li> Teilen Sie alle Anhänge der Blase von der Bauchwand. </li><li> Übergeben Sie eine Nadel (21G) von links nach rechts von der Blase durch beide Wände. </li><li> Zeigen gerade Pinzettenspitzen in den Nadellumen und passieren beide wieder durch die Blase, so dass die Zange passieren jetzt von rechts, aus der linken Seite der Blase gelassen. </li><li> Ziehen des Fadens auf der Spender Harnleiter durch die Blase, so dass die Harnröhre verläuft auf der linken Schlauchdefekt dann von der rechten Seite. </li><li> Naht der Adventitia des Harnleiters in die Adventitia der Blase mit drei Einzelknopfnähten um die Eintrittsstelle mit 9 / O Nylonnaht auf einem runden Körper Nadel. </li><li> Schneiden Sie den Harnleiter proximal der Ligatur und eröffnet damit the Harnleiter, damit Urin zu fließen und es dem Harnleiter Ende in den Körper der Blase zurückziehen. Sichtbar Produktion von Urin kann zusammen mit Blutungen aus peri-ureteric Gefäße beobachtet werden. </li><li> Schließen Sie die rechte Blasendefekt mit einer einzigen Unterbrechung 9 / O Seidennaht. </li></ol> 7. Wiederherstellung und post-operative Betreuung Ersetzen Sie den Magen-Darm-Eingeweide in die Bauchhöhle in ihrer ursprünglichen Ausrichtung und schließen Sie die Bauchwand durch die Angleichung der geraden Muskeln mit 6 / O resorbierbares Nahtmaterial. <ol><li> Annäherung an die Haut mit Metall-Haut-Clips. </li><li> Teilweise Umkehr der Anästhesie mit einer subkutanen Injektion von atipamazole Hydrochlorid (10 ul / g). </li><li> Verabreichen Analgesie durch subkutane Buprenorphin-Hydrochlorid (0,05 mg / kg) und für Haltefluid Injektion von 1 ml 0,9% NaCl subkutane. </li><li> Wiederherstellen der Maus in einem Wärmeschrank bei 28 ° C für 24 bis 48 Stunden. Beachten Sie die Maus für die Krankheit bis zu derBeendigung des Experiments. </li><li> Entfernen Metallhautklammern 7-10 Tage nach der Operation. </li><li> Nachdem das Experiment abgeschlossen ist einschläfern die Maus durch Genickbruch. </li><li> Entfernen und die kontralateralen Niere und Allograft für die histologische Analyse. </li></ol>

<ol>
	<li>Guild, W. R., Harrison, J. H., Merrill, J. P., Murray, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+homotransplantation+of+the+kidney+in+an+identical+twin.">Successful homotransplantation of the kidney in an identical twin.</a> Trans. Am. Clin. Climatol Assoc. 67, 167-173 (1955).</li><li>Wolfe, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+mortality+in+all+patients+on+dialysis,+patients+on+dialysis+awaiting+transplantation,+and+recipients+of+a+first+cadaveric+transplant.">Comparison of mortality in all patients on dialysis, patients on dialysis awaiting transplantation, and recipients of a first cadaveric transplant.</a> N. Engl. J. Med. 341, 1725-1730 (1999).</li><li>Nankivell, B. J., Alexander, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rejection of the Kidney Allograft. N. Engl. J. Med. 363, 1451-1462 (2010).</li><li>Tse, G. H., Hughes, J., Marson, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+review+of+mouse+kidney+transplantation.">Systematic review of mouse kidney transplantation.</a> Transplant International. 26, 1149-1160 (2013).</li><li>Skoskiewicz, M., Chase, C., Winn, H. J., Russell, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kidney+transplants+between+mice+of+graded+immunogenetic+diversity.+Transplant.">Kidney transplants between mice of graded immunogenetic diversity. Transplant.</a> Proc. 5, 721-725 (1973).</li><li>Zhang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+of+liver,+kidney,+heart,+and+intestine+allograft+rejection+in+different+mouse+strain+combinations.">Pattern of liver, kidney, heart, and intestine allograft rejection in different mouse strain combinations.</a> Transplantation. 62, 1267-1272 (1996).</li><li>Qi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depletion+of+cells+of+monocyte+lineage+prevents+loss+of+renal+microvasculature+in+murine+kidney+transplantation.">Depletion of cells of monocyte lineage prevents loss of renal microvasculature in murine kidney transplantation.</a> Transplantation. 86, 1267-1274 (2008).</li><li>Dang, Z., Mackinnon, A., Marson, L. P., Sethi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tubular+atrophy+and+interstitial+fibrosis+after+renal+transplantation+is+dependent+on+galectin-3.">Tubular atrophy and interstitial fibrosis after renal transplantation is dependent on galectin-3.</a> Transplantation. 93, 477-484 (2012).</li><li>Jabs, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterogeneity+in+the+Evolution+and+Mechanisms+of+the+Lesions+of+Kidney+Allograft+Rejection+in+Mice.">Heterogeneity in the Evolution and Mechanisms of the Lesions of Kidney Allograft Rejection in Mice.</a> Am. J. Transplant. 3, 1501-1509 (2003).</li><li>Lin, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficiency+of+C4+from+Donor+or+Recipient+Mouse+Fails+to+Prevent+Renal+Allograft+Rejection.">Deficiency of C4 from Donor or Recipient Mouse Fails to Prevent Renal Allograft Rejection.</a> Am. J. Pathol. 168, 1241-1248 (2006).</li></ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Die bekann beschriebenen Weise, um die arterielle Anastomose an dem distalen Aorta des Spender zum Empfänger Aorta zu verwenden, mit der Nierenarterie in Fortsetzung, die in einem Ende-zu-Seite-Weise. Wir beschreiben die Verwendung eines aortischen Patch, ähnlich dem &quot;Carrell Patch&quot; Spiegeln, die in der menschlichen Niere Transplantation von denen wir glauben, um bequemer durchgeführt. Obwohl in der Literatur von Spender und Empfänger operativen Zeit spärlich sind wir der Meinung, dass die Verwendung eine...

Erfolgreiche Nierentransplantation für die Behandlung von Nierenversagen wurde erstmals im Jahr 1955 zwischen eineiigen Zwillingen 1 beschrieben, seitdem hat es sich eine revolutionäre Behandlung für Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz in der ganzen Welt und bietet sowohl eine Verbesserung in der Länge und der Lebensqualität 2. Langfristige Transplantatüberleben hat sich jedoch durch eine Vielzahl von pathologischen Prozessen, was zu chronischen Allograft-Schaden 3 behindert. Abstoßung des transplantierten Niere beim Menschen bleibt eine der Hauptursachen für Morbidität, trotz erheblicher Verbesserungen in immunosupporessive Regimen. Das Ziel der Entwicklung eines Maus-Modell der Nierentransplantation ist es, den Prozess und die Pathologie im menschlichen Nierentransplantation 4 gefunden eng replizieren. Skoskiewicz et al. Beschrieb als erster die Maus-Modell der Nierentransplantation im Jahr 1973 5. Obwohl fortgeschrittenen mikrochirurgischen Fähigkeiten erforderlich sind, ist es ein wertvolles tool aus mehreren Gründen: die Maus-Genom ist gut charakterisiert und es gibt eine große Vielfalt von experimentellen Methoden und Techniken für die Maus-Studien zur Verfügung. Viele Gruppen unter Verwendung des Maus-Modell der Nierentransplantation wurden die transplantierten Niere als lebenserhaltende Organ jedoch in anderen Studien und in unserem beschriebenen Methodik einer nativen Nieren des Empfängermaus wird in situ während der Dauer des Experiments 4 links verwendet. Der Vorteil ist, dass die Maus durchläuft einen einzigen Narkose und Operation, wodurch die Morbidität an die Maus und das Risiko des Todes von einem zweiten Verfahren zu reduzieren. Zusätzlich wird die Maus nicht von den negativen Auswirkungen der schrittweisen Nierenversagen leiden. Obwohl Modelle von allogenen Abstoßung in anderen Organen wie dem Herzen und der Haut vorhanden sind, sind diese nicht immer unmittelbar relevant Nierentransplantation. Es gibt Hinweise, dass diese Modelle zu entlocken verschiedenen Modi und dymik der Abstoßung, beispielsweise der zeitliche Verlauf der Abstoßung des Herztransplantat und Nierentransplantat unterscheidet sich signifikant in bestimmten Stammkombinationen 6. Wir haben akute Nierentransplantatabstoßung Muster in BALB / c-Spendern in den nicht-transgenen FVB / NJ Mäusen beschrieben, zeigte das Modell zellulären vermittelte Schädigung mit Anhäufung von T-Zellen und Makrophagen 7. Alternativ haben wir auch beschrieben ein Modell der chronischen Transplantatschäden, die interstitielle Fibrose und tubuläre Atrophie zeigt, führt dies aus Transplantation einer Niere von C57BL / 6 BM12 Spender in C57BL / 6 Empfängern, da diese Mäuse werden von einem einzigen MHC-Klasse-II-Loci mis gekennzeichnet -match 8. Mehrere Aspekte der Transplantation wurden mit dem Maus-Modell der Nierentransplantation einschließlich akuten Abstoßung, zelluläre und humorale Ablehnung, Ischämie Reperfusionsschaden und Erprobung neuartiger therapeutischer Wirkstoffe untersucht. Wir haben die chirurgischen t modifiziertenechnik um die Betriebszeit zu verringern und die Leichtigkeit der Operation. Besonders haben wir gleichzeitige Spender und Empfänger Vorbereitung und eine vereinfachte Gefäßanastomose Technik durch die Verwendung eines kontinuierlichen Aorten-Patch-Anastomose beschrieben. Dieses Video und Manuskript liefert wichtige Punkte bei der Errichtung dieser Technik zu unterstützen.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Surgical Instruments</td></tr><tr><td>Blunt Dissecting Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>&amp;nbsp;14072-10</td><td>For skin cutting</td></tr><tr><td>Curved Castoviejo scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>15017-10</td><td>For tissue cutting</td></tr><tr><td>Spring Scissors &amp;ndash; straight</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-08</td><td>For suture cutting</td></tr><tr><td>Toothed forceps 1x2 teeth</td><td>Fine Science Tools</td><td>11021-12</td><td></td></tr><tr><td>2 x Fine Tip forceps (Dumont No.5)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-20</td><td></td></tr><tr><td>Angled Fine Tip forceps (Dumont No. 5/45)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11253-25</td><td>For blunt dissecting</td></tr><tr><td>Curved Fine Tip forcep (Dumont No.7)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11273-22</td><td>Useful to pass around vessels</td></tr><tr><td>Curved Crile Haemostat</td><td>Fine Science Tools</td><td>1300-04</td><td></td></tr><tr><td>Micro clip applicator with lock</td><td>Fine Science Tools</td><td>18056-14</td><td></td></tr><tr><td>2 x Micro serrefines spring width 2mm, jaw length 4mm</td><td>Fine Science Tools</td><td>18055-04</td><td>Microvascular clamps</td></tr><tr><td>2 x Colibri 3cm wire retractor</td><td>Fine Science Tools</td><td>17000-03</td><td></td></tr><tr><td>Castroviejo needle holder with lock</td><td>Fine Science Tools</td><td>120660-01</td><td></td></tr><tr><td>Wound clip applicator</td><td>Fine Science Tools</td><td>12031-07</td><td></td></tr><tr><td>7mm wound clips</td><td>Fine Science Tools</td><td>12032-07</td><td>Remove 7 to 10 days after surgery</td></tr><tr><td colspan="4">Equipment</td></tr><tr><td>OPMI pico microscope</td><td>Carl Zeiss</td><td>S100</td><td></td></tr><tr><td>Thermal cautery unit with fine tip</td><td>Geiger</td><td>150A</td><td></td></tr><tr><td>Heat electronic pad</td><td>Cozee Cumfort</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Euroklav 23-S</td><td>Melag</td><td>n/a</td><td>Autoclave</td></tr><tr><td colspan="4">Disposable equipment</td></tr><tr><td>7/O Silk braided suture</td><td>Pearsall</td><td>30514</td><td></td></tr><tr><td>10/O Dafilon (polyamide) suture</td><td>B-Braun</td><td>&amp;nbsp;G1118099</td><td></td></tr><tr><td>6/O Vicryl (plygalectin)</td><td>Ethicon</td><td>W9537</td><td></td></tr><tr><td>Regular bevel needle, 1 inch, 21G</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>305175</td><td>For ureteric anastamosis</td></tr><tr><td>Regular bevel needle, 5/8 inch, 25G</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>305122</td><td></td></tr><tr><td>Regular bevel needle, 1/2 inch, 30G</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>304000</td><td></td></tr><tr><td>Insulin needle 1ml, 29G</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>324827</td><td></td></tr><tr><td>Insulin needle 0.3ml, 30G</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>324826</td><td></td></tr><tr><td>1 ml syringe slip tip</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>300184</td><td></td></tr><tr><td>5 ml syringe slip tip</td><td>Bection, Dickinson and Company</td><td>302187</td><td></td></tr><tr><td>Wypall paper swabs</td><td>Kimberley-Clark</td><td>L40</td><td>sterilised by autoclave</td></tr><tr><td>Cotton wool buds</td><td>Johnson and Johnson</td><td>n/a</td><td>sterilised by autoclave</td></tr><tr><td>Plain drapes</td><td>Guardian</td><td>CB03</td><td>sterilised by autoclave</td></tr><tr><td>Cell culture dish 60mm x 15mm</td><td>Corning Incorporated</td><td>430166</td><td></td></tr><tr><td>Dispensing Pin</td><td>B-Braun</td><td>DP3500L / 413501</td><td>Used with NaCl 0.9%</td></tr><tr><td>Re-agents and Drugs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>(Lacri-Lube) White soft paraffin 57.3%, mineral oil 42.5% and lanolin alcohols 0.2%</td><td>Allergan Ltd</td><td>21956GB10X</td><td></td></tr><tr><td>(Videne) Povidone-iodine 10%</td><td>Ecolab Ltd</td><td>PL 04509/0041</td><td></td></tr><tr><td>(Vetalar V) Ketamine hydrochloride</td><td>Pfizer Animal Health</td><td>Vm 42058/4165</td><td>100mg/ml solution (dose 200mg/kg)</td></tr><tr><td>(Domitor) Medetomidine hydrochloride&amp;nbsp;</td><td>Orion Pharma</td><td>Vm 06043/4003</td><td>1mg/ml (dose 0.5mg/kg)</td></tr><tr><td>(Vetergesic) Bupernorphine hydrochloride&amp;nbsp;</td><td>Alsto Animal Health</td><td>Vm 00063/4002</td><td>0.3mg/ml (dose 0.05mg/kg)</td></tr><tr><td>(Antisedan) Atipamezole hydrochoride</td><td>Orion Pharma</td><td>Vm 06043/4004</td><td>5mg/ml (dose 2mg/kg)</td></tr><tr><td>University of Wisconsin Solution</td><td>Belzer Bridge to Life</td><td>n/a</td><td>dose approximately 500 microlitres/mouse</td></tr><tr><td>NaCl 0.9%</td><td>Baxter</td><td>FKE1323</td><td></td></tr><tr><td>Heparin Sulphate</td><td>non-proprietary</td><td>n/a</td><td>5000units/ml (dose 5units/mouse)</td></tr></tbody></table>

mouse kidney transplantation: models of allograft rejection

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely replicates both the technical and pathological processes that occur in human renal transplantation. Although mouse models of allogeneic rejection in organs other than the kidney exist, and are more technically feasible, there is evidence that different organs elicit disparate rejection modes and dynamics, for instance the time course of rejection in cardiac and renal allograft differs significantly in certain strain combinations. This model is an attractive tool for many reasons despite its technical challenges. As inbred mouse strain haplotypes are well characterized it is possible to choose donor and recipient combinations to model acute allograft rejection by transplanting across MHC class I and II loci. Conversely by transplanting between strains with similar haplotypes a chronic process can be elicited were the allograft kidney develops interstitial fibrosis and tubular atrophy. We have modified the surgical technique to reduce operating time and improve ease of surgery, however a learning curve still needs to be overcome in order to faithfully replicate the model. This study will provide key points in the surgical procedure and aid the process of establishing this technique.

Nierentransplantatabstoßung durch histologische Analyse Methacarn in Paraffin eingebetteten Gewebeschnitten der transplantierten Niere (2) bewertet werden. Transplantation von Nieren Isotransplantat zwischen syngenen Mäusen zu einer Nieren ischämischen Reperfusionsschäden jedoch um 4 Wochen werden die Tubuli haben sich erholt und sind histologisch vergleichbar mit nativen Nieren. Akute Abstoßung kann durch C57BL / 6 Nierentransplantation in BALB / c-Empfänger modelliert werden, innerhalb von 1 Woc...

Watch this Scientific Journal Video about Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection at JoVE.com

Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.

Maus Nierentransplantation: Modelle der Transplantatabstoßung

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely ...

mouse-kidney-transplantation-models-of-allograft-rejection

Research

JoVE Journal

Medicine

20.5K Aufrufe.  The University of Edinburgh. Here, we present a protocol to study the immunology of rejection. The surgical model presented reports a short operating time and a concise technique. Depending on the donor-recipient strain combination, the transplanted kidney may develop acute cellular rejection or chronic allograft damage, defined by interstitial fibrosis and tubular atrophy.

Serie: Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

A Method for Murine Islet Isolation and Subcapsular Kidney Transplantation

Since the early pioneering work of Ballinger and Reckard demonstrating that transplantation of islets of Langerhans into diabetic rodents could normalize their blood glucose levels, islet transplantation has been proposed to be a potential treatment for type 1 diabetes 1,2. More recently, advances in human islet transplantation have further strengthened this view 1,3. However, two major limitations prevent islet transplantation from being a widespread clinical reality: (a) the requirement for large numbers of islets per patient, which severely reduces the number of potential recipients, and (b) the need for heavy immunosuppression, which significantly affects the pediatric population of patients due to their vulnerability to long-term immunosuppression. Strategies that can overcome these limitations have the potential to enhance the therapeutic utility of islet transplantation.
Islet transplantation under the mouse kidney capsule is a widely accepted model to investigate various strategies to improve islet transplantation. This experiment requires the isolation of high quality islets and implantation of islets to the diabetic recipients. Both procedures require surgical steps that can be better demonstrated by video than by text. Here, we document the detailed steps for these procedures by both video and written protocol. We also briefly discuss different transplantation models: syngeneic, allogeneic, syngeneic autoimmune, and allogeneic autoimmune.

Transplantation of isolated islets has been proposed to be a potential treatment for type 1 diabetes. Here we describe a method to isolate islets from mouse pancreata and transplant them to the subcapsular space of the kidney.

Eine Methode zur Murine Islet Isolation und subkapsulären Nierentransplantation

Since the early pioneering work of Ballinger and Reckard demonstrating that transplantation of islets of Langerhans into diabetic rodents could normalize ...

Forschung

Medizin

Murine Skin Transplantation

As one of the most stringent and least technically challenging models, skin transplantation is a standard method to assay host T cell responses to MHC-disparate donor antigens. The aim of this video-article is to provide the viewer with a step-by-step visual demonstration of skin transplantation using the mouse model. The protocol is divided into 5 main components: 1) harvesting donor skin; 2) preparing recipient for transplant; 3) skin transplant; 4) bandage removal and monitoring graft rejection; 5) helpful hints. Once proficient, the procedure itself should take &lt;10 min to perform.

Allogeneic skin transplantation is a standard model to assay host T cell responses to MHC-disparate donor antigens. This video-article provides a visual tutorial of each step involved in performing a BALB/c--&gt;C57BL/6 skin transplant.

Murine Hauttransplantation

As one of the most stringent and least technically challenging models, skin transplantation is a standard method to assay host T cell responses to ...

Biologie

Murine Corneal Transplantation: A Model to Study the Most Common Form of Solid Organ Transplantation

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each year. While several animal models exist for this procedure and mice are the species that is most commonly used. The reasons for using mice are the relative cost of using this species, the existence of many genetically defined strains that allow for the study of immune responses, and the existence of an extensive array of reagents that can be used to further define responses in this species. This model has been used to define factors in the cornea that are responsible for the relative immune privilege status of this tissue that enables corneal allografts to survive acute rejection in the absence of immunosuppressive therapy. It has also been used to define those factors that are most important in rejection of such allografts. Consequently, much of what we know concerning mechanisms of both corneal allograft acceptance and rejection are due to studies using a murine model of corneal transplantation. In addition to describing a model for acute corneal allograft rejection, we also present for the first time a model of late-term corneal allograft rejection.

Mice have been used as a model for studying many forms of transplantation, including corneal transplantation. We describe in this report a murine model for both acute and late-term corneal transplantation.

Murine Hornhauttransplantation: Ein Modell, das die häufigste Form der Organtransplantation Studieren

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each ...

Mouse Model of Alloimmune-induced Vascular Rejection and Transplant Arteriosclerosis

Vascular rejection that leads to transplant arteriosclerosis (TA) is the leading representation of chronic heart transplant failure. In TA, the immune system of the recipient causes damage of the arterial wall and dysfunction of endothelial cells and smooth muscle cells. This triggers a pathological repair response that is characterized by intimal thickening and luminal occlusion. Understanding the mechanisms by which the immune system causes vasculature rejection and TA may inform the development of novel ways to manage graft failure. Here, we describe a mouse aortic interposition model that can be used to study the pathogenic mechanisms of vascular rejection and TA. The model involves grafting of an aortic segment from a donor animal into an allogeneic recipient. Rejection of the artery segment involves alloimmune reactions and results in arterial changes that resemble vascular rejection. The basic technical approach we describe can be used with different mouse strains and targeted interventions to answer specific questions related to vascular rejection and TA.

We describe a protocol for aortic interposition grafting in mice. The goal of the protocol is to provide a model with which to study pathological processes and therapeutic strategies relevant to alloimmune reactions in arteries and the resultant arterial changes that contribute to organ transplant failure.

Maus-Modell der Alloimmune-induzierte Gefäßabstoßung und Transplantat-Arteriosklerose

Vascular rejection that leads to transplant arteriosclerosis (TA) is the leading representation of chronic heart transplant failure. In TA, the immune ...

Murine Kidney Transplant Technique

The first mouse kidney transplant technique was published in 19731 by the Russell laboratory. Although it took some years for other labs to become proficient in and utilize this technique, it is now widely used by many laboratories around the world. A significant refinement to the original technique using the donor aorta to form the arterial anastomosis instead of the renal artery was developed and reported in 1993 by Kalina and Mottram 2 with a further advancement coming from the same laboratory in 1999 3. While one can become proficient in this model, a search of the literature reveals that many labs still experience a high proportion of graft loss due to arterial thrombosis. We describe here a technique that was devised in our laboratory that vastly reduces the arterial thrombus reported by others 4,5. This is achieved by forming a heel-and-toe cuff of the donor infra-renal aorta that facilitates a larger anastomosis and straighter blood flow into the kidney.

The goal of this manuscript is to describe the steps required to perform a kidney transplant in a mouse, paying particular attention to the details of the arterial anastomosis.

Murine Nierentransplantations Technik

The first mouse kidney transplant technique was published in 19731 by the Russell laboratory. Although it took some years for other labs to become ...

In Vitro and In Vivo Assessment of T, B and Myeloid Cells Suppressive Activity and Humoral Responses from Transplant Recipients

The main concern in transplantation is to achieve specific tolerance through induction of regulatory cells. The understanding of tolerance mechanisms requires reliable models. Here, we describe models of tolerance to cardiac allograft in rat, induced by blockade of costimulation signals or by upregulation of immunoregulatory molecules through gene transfer. Each of these models allowed in vivo generation of regulatory cells such as regulatory T cells (Tregs), regulatory B cells (Bregs) or regulatory myeloid cells (RegMCs). In this manuscript, we describe two complementary protocols that have been used to identify and define in vitro and in vivo regulatory cell activity to determine their responsibility in tolerance induction and maintenance. First, an in vitro suppressive assay allowed rapid identification of cells with suppressive capacity on effector immune responses in a dose dependent manner, and can be used for further analysis such as cytokine measurement or cytotoxicity. Second, the adoptive transfer of cells from a tolerant treated recipient to a newly irradiated grafted recipient, highlighted the tolerogenic properties of these cells in controlling graft directed immune responses and/or converting new regulatory cells (termed infectious tolerance). These methods are not restricted to cells with known phenotypic markers and can be extended to any cell population. Furthermore, donor directed allospecificity of regulatory cells (an important goal in the field) can be assessed by using third party donor cells or graft either in vitro or in vivo. Finally, to determine the specific tolerogenic capacity of these regulatory cells, we provide protocols to assess the humoral anti-donor antibody responses and the capacity of the recipient to develop humoral responses against new or former known antigens. The models of tolerance described can be used to further characterize regulatory cells, to identify new biomarkers, and immunoregulatory molecules, and are adaptable to other transplantation models or autoimmune diseases in rodent or human.

In Vitro and In Vivo Assessment of T, B and Myeloid Cells Suppressive Activity and Humoral Responses from Transplant Recipients

Here, we present a protocol to induce tolerance in transplantation, and assess in vitro and in vivo the suppressive capacity of distinct cell subsets from the recipient and the immune status of the recipient toward donor or exogenous antigens.

In Vitro und In Vivo Beurteilung der T, B und myeloische Zellen Suppressive Aktivität und humorale Reaktionen von Transplantationspatienten

The main concern in transplantation is to achieve specific tolerance through induction of regulatory cells. The understanding of tolerance mechanisms ...

Immunologie und Infektion

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and translational research in the field of transplantation medicine. A vast array of reagents is available exclusively in this setting, including mono- and polyclonal antibodies for both diagnostic and interventional applications. In addition, a vast number of genotyped, inbred, transgenic, and knock out strains allow detailed investigation of the individual contributions of humoral and cellular components to the complex interplay of an immune response and make the mouse the gold standard for immunological research. 
Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) delineates a novel field of transplantation using allografts to replace "like with like" in patients suffering traumatic or congenital tissue loss. This surgical methodological protocol shows the use of a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis in an orthotopic mouse hind limb transplantation model. The model specifically allows for comparison between established paradigms in solid organ transplantation with a novel form of transplants consisting of various different tissue components. Uniquely, this model allows for the transplantation of a viable vascularized bone marrow compartment and niche that have the potential to exert a beneficial effect on the balance of immune acceptance and rejection. This technique provides a tool to investigate alloantigen recognition and allograft rejection and acceptance, as well as enables the pursuit of functional nerve regeneration studies to further advance this novel field of transplantation.

This novel model for orthotopic hind limb transplantation in the mouse, applying a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis, provides a powerful tool for in&#160;vivo mechanistic immunological research related to vascularized composite allotransplantation (VCA).

Orthotopische Hind Gliedmaßen Transplantation in der Maus

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

A Modified Surgical Technique for Kidney Transplantation in Mice

Kidney transplantation in mice is a complicated and challenging surgery procedure. There are very few publications demonstrating the key steps of this operation. Therefore, this article introduces the technique and points out the surgical caveats associated with this operation. In addition, important modifications in comparison to the conventional procedure are demonstrated. Firstly, a patch of the abdominal aorta is cut and prepared so that the proximal bifurcations of the renal artery, including the ureteral artery are transected together with the donor kidney en bloc. This reduces the risk of a ureter necrosis and avoids the development of a urinary tract occlusion. Secondly, a new method of the vascular anastomosis is demonstrated that allows the operator to flexibly increase or decrease the size of the anastomosis after renal transplant reperfusion has already been initiated. This avoids the development of vessel strictures and intraabdominal bleeding. Thirdly, a technique that enables the anastomosis of the delicate donor ureter and the recipient bladder that does not cause a trauma is shown. Adopting this protocol can shorten the operation time and reduces the damage to the recipient's bladder, thereby significantly increasing the operation success rate for the recipient mice.

This protocol presents a new surgical technique of mouse kidney transplantation focusing on a modified arterial anastomosis strategy. A vascular suture technique including a simple and safer ureter-bladder anastomosis method is also presented. These modifications shorten the operation time and improve the success rate of the mouse kidney transplantation procedure.

Eine modifizierte Operationstechnik zur Nierentransplantation bei Mäusen

Kidney transplantation in mice is a complicated and challenging surgery procedure. There are very few publications demonstrating the key steps of this ...

Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach

Kidney transplantation offers increased survival rates and improved quality of life for patients with end-stage renal disease, as compared to any type of renal replacement therapy. Over the past few decades, the rat kidney transplantation model has been used to study the immunological phenomena of rejection and tolerance. This model has become an indispensable tool to test new immunomodulatory pharmaceuticals and regimens prior to proceeding with expensive preclinical large animal studies.
This protocol provides a detailed overview of how to reliably perform orthotopic kidney transplantation in rats. This protocol includes three distinctive steps that increase the probability of success: perfusion of the donor kidney by flushing through the portal vein and the use of a cuff system to anastomose the renal veins and ureters, thereby decreasing cold and warm ischemia times. Using this technique, we have achieved survival rates beyond 6 months with normal serum creatinine in animals with syngeneic or tolerant kidney transplants. Depending on the aim of the study, this model can be modified by pre- or posttransplant treatments to study the acute, chronic, cellular, or antibody-mediated rejection. It is a reproducible, reliable, and cost-effective animal model to study different aspects of kidney transplantation.

The purpose of this manuscript and protocol is to explain and demonstrate in detail the surgical procedure of orthotopic kidney transplantation in rats. This method is simplified to achieve the correct perfusion of the donor kidney and shorten the reperfusion time by using the venous and ureteral cuff anastomosis technique.

Orthotopic Rat Nierentransplantation: Ein neuartierter und vereinfachter chirurgischer Ansatz

Kidney transplantation offers increased survival rates and improved quality of life for patients with end-stage renal disease, as compared to any type of ...

A Rat Orthotopic Renal Transplantation Model for Renal Allograft Rejection

Renal allograft rejection limits the long-term survival of patients after renal transplantation. Rat orthotopic renal transplantation is an essential model to investigate the mechanism of renal allograft rejection in pre-clinical studies and could aid in the development of novel approaches to improve the long-term survival of renal allografts. Donor kidney implantation in rat orthotopic renal transplantation is commonly performed by end-to-side anastomosis to recipients' aorta and inferior vena cava. In this model, the donor's kidney was implanted using end-to-end anastomosis to the recipients' renal artery and renal vein. The donor's ureter was anastomosed to the recipient's bladder in an end-to-side 'tunnel' method. This model contributes to better healing of ureter-bladder anastomosis and increases the recipients' survival by avoiding interference with blood supply and venous reflux of the lower body. This model can be used to investigate the mechanisms of acute and chronic immune and pathologic rejection of renal allografts. Here, the study describes the detailed protocols of this orthotopic renal transplantation between rats.

The rat orthotopic renal transplantation model contributes to investigating the mechanism of renal allograft rejection. The current model increases the recipients' survival without interference with blood supply and venous reflux of the lower body using an end-to-end anastomosis of kidney implantation and an end-to-side "tunnel" method of ureter-bladder anastomosis.

Ein orthotopes Nierentransplantationsmodell für die renale Allotransplantatabstoßung

Renal allograft rejection limits the long-term survival of patients after renal transplantation. Rat orthotopic renal transplantation is an essential ...