A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אנו מתארים פרוטוקולים לarteriosclerois שוחדנו העכבר (GA) דגמים אשר כרוך חציצה של מגזר כלי עכבר לנמען של אותו הזן המולד. על ידי backcrossing שינויים גנטיים נוספים לתורם הכלי, המודל יכול להעריך את ההשפעה של גנים ספציפיים על GA.
arteriosclerois שתל (GA), המכונה גם vasculopathy שתל, הוא נגע פתולוגי שמתפתח במשך חודשים עד שנים באיברים מושתלים המתאפיינים בהיצרות מפוזרת, היקפית של כלי דם שתל העץ כולו. המרכיב הקריטי ביותר של פתוגנזה GA הוא ההתפשטות של תאים דמויי שריר חלק בתוך אינטימה. כאשר קטע עורק הכלילי אנושי התערב לaortae אינפרא הכליה של עכברי immunodeficient, את intimas אפשר היה להרחיב בתגובה שהועברו adoptively תאי T האנושיים אלוגנאית לתורם העורק או אקסוגני אנושי IFN-γ בהיעדר תאי T אנושיים. התערבותם של אב העורקים עכבר מזן אחד לנמען זן עכבר אחר היא מוגבלת כמודל לדחייה כרונית בבני אדם, כי תגובת הדחייה חריפה תא בתיווך במודל עכבר זה מבטלת לחלוטין את כל תורמים שמקורם בתאי הדם מהשתל בתוך שניים השלוש שבועות. לאחרונה פיתחנו שניים מ 'חדשouse דגמים לעקוף את הבעיות הללו. המודל הראשון כולל חציצה של קטע כלי מעכבר זכר לנקבת נמען של אותו הזן המולד (C57BL/6J). דחיית שתל במקרה זה מופנה רק נגד אנטיגנים histocompatibility קלים המקודדים על ידי כרומוזום Y (בהווה בזכר אך לא נקבה) ותגובת הדחייה שמתפתחת הוא עצל במידה מספקת כדי לשמר הנגזרות תורמות תאי שריר חלק למשך מספר שבועות. המודל השני כולל חציצת קטע עורק מתורם עכבר C57BL/6J סוג בר לעכבר שורה של אותו הזן ומין שחסר את הקולטן לIFN-γ ואחריו ממשל של עכבר IFN-γ (מועבר באמצעות זיהום של העכבר כבד עם וקטור adenoviral. אין דחייה במקרה זה כמו גם תורם ועכברי נמען הם מאותו הזן והמין, אך תאי שריר חלק תורם להתרבות בתגובה לציטוקינים ואילו מארח שמקורם בתאים, חסרי קולטן לציטוקין זה, לא מגיב. על ידי backcrossing שינויים גנטיים נוספים לתורם הכלי, ניתן להשתמש בשני המודלים כדי להעריך את ההשפעה של גנים ספציפיים על התקדמות GA. כאן, אנו מתארים פרוטוקולים מפורטים לדגמי GA העכבר שלנו.
arteriosclerois שתל (GA), המכונה גם vasculopathy שתל, הוא נגע פתולוגי שמתפתח במשך חודשים עד שנים באיברים מושתלים המתאפיינים בהיצרות מפוזרת, היקפית של עץ כלי דם השתל כל 7. בשלבים מוקדמים עלולים לגרום להיצרויות אקסצנטרית ומוקדים כי הם ברורים יותר בעורקים, ובכך דומה יותר מקרוב היצרויות ראתה בטרשת עורקת קונבנציונלית. אובדן לומן של התוצאות מהתרחבות כלי שתל intimal עקב חדירה של תאי T ומקרופגים מארחים ובמיוחד להצטברות של מטריקס ודמוי תאי שריר חלק שמקורו משתל, מארח או שניהם 5, 13, 19, כי הוא יפוצה כראוי על ידי שיפוץ כלי החוצה. בallografts לב, הנגעים המשמעותיים ביותר מהבחינה קלינית הם אלה בעורקים הכליליים וepicardial intramyocardial. סופו של דבר, GA של העורקים הכליליים יגרום אי ספיקת לב איסכמית. GA הוא הגורם העיקרי לגר לב מאוחרהפסד מאחור. ביצרויות של GA לעצור בקווי התפר, חזק להפליל את תגובת המארח לalloantigens שתל בפתוגנזה שלה ומוביל אותנו לסווג GA כסוג של דחייה כרונית 3. עם זאת, צורות אחרות של פגיעה בעורקים עלולות להגביר את הסיכון של GA, בין אם באמצעות הגדלת נטל הנקי של פציעה או על ידי העמקת ו / או ויסות תגובת alloimmune. התא רירית (EC) האנדותל של עורקי שתל נשמר בGA האנושי והאזורים השטחיים ביותר של אינטימה בסמוך לרירית EC הוא האתר הסתנן ביותר בכבדות על ידי מארח נגזר IFN-γ-ייצור תאי T ומקרופגים 11; ב חלק מהחולים GA קשור עם ההתפתחות של alloantibodies תורם ספציפי אשר נקלטות על ידי EC שתל 16 אך הכלים להראות מעט עדויות של נמק fibrinoid שאופייני לדחיית נוגדן בתיווך 11 חריפה.
המרכיב הקריטי ביותר של פתוגנזה GA הואהתפשטות של תאים דמויי שריר חלק בתוך אינטימה, אם ניתן לעצור את התהליך הזה, GA סביר להתקדם. עבודות קודמת מהקבוצה שלנו הראו כי intimas של מגזרי עורקים הכליליים אדם התערב לaortae אינפרא הכליה של עכברי immunodeficient להרחיב בתגובה שהועברו adoptively תאי T אנושי אלוגניות לתורם העורק ושתהליך זה יכול להיות מעוכב על ידי נטרול האנושי IFN- γ 18. IFN-γ האנושי יתר אקסוגני עלול לגרום intimal (והמדיאלי) תא שריר חלק (VSMC) ריבוי כלי דם בשתלים עורקיים אלה בהיעדר תאי T האנושי 15, 17. (חשוב לציין כי אדם ועכבר IFN-γ לא חוצה מינים, פוסלי השפעות עקיפות על מארח העכבר במערכת הניסיונית הזה.) יש מודלים עכבריים אלו טובת משחזר תא T / אינטראקציות תא כלי דם אנושיים וintimal נגעים מורכבים במידה רבה של תאי אדם (כלומר שתל המופק),כפי שכבר ציין בדגימות קליניות, אבל הם לא לסכם את המצב הקליני באופן מלא משום שהם מתעלמים מתפקידו של מקרופאגים המארחים ואולי גם סוגי תאים אחרים מעורבים בנגעי השתלות קליניים. מודל עכבר רגיל של תהליך זה באופן תיאורטי יכול לטפל בבעיה זו, המשלימה את המגבלות של המודל האנושי על ידי מעורב מערכת חיסונית מארח שלמה ומתן יתרון נוסף המאפשר את כוחו של עכבר גנטי גישות שיחולו על GA. שני המודלים העכבר הנפוץ ביותר כרוכים בהשתלת לב ועורקי heterotopic orthotopic 1 השתלה. הנגעים המתפתחים בעורקים של לב heterotopic שתלים עשויים במידה רבה של תאים מארחים, העשויים ממוצא מח עצם, ואילו תאי intimal של העורקים בלב אדם שתלי הם בעיקר ממוצא שתל 5, 13, 19. זוהי הבחנה משמעותית שהובילה אותנו לפתח מודלים עכבר חלופיים. התערבותם שלאב העורקים עכבר מזן אחד לנמען זן עכבר אחר הוא עוד יותר מוגבל כמודל לדחייה כרונית בבני אדם, כי תגובת דחייה חריפה תא בתיווך במודל עכבר זה מבטל לחלוטין את כל תאי כלי הדם תורם הנגזרים מאת השתל בתוך שניים השלוש שבועות 19. כתוצאה מכך, השינויים שלאחר מכן ראו במגזר הכלי התערב הם אך ורק תגובה של תאי מארח שאכלסו מחדש את decellularized כלי הפיגום, יוצרת מצב artifactual ביותר של שייכות מוגבלת כמודל לשינויים בכלי שתל המתרחשים במרפאת. לאחרונה פיתחנו שני מודלים עכבר חדשים כדי לעקוף את הבעיות האלה 21. המודל הראשון כולל חציצה של קטע כלי מעכבר זכר לנקבת נמען של אותו הזן המולד (C57BL/6J). המודל השני כולל חציצת קטע עורק מתורם עכבר C57BL/6J סוג בר לעכבר שורה של אותו הזן ומין שחסר את receptor לIFN-γ (IFN-γR-KO) ואחריו ממשל של עכבר IFN-γ (מועבר באמצעות זיהום של כבד העכבר עם וקטור adenoviral. כאן, אנו מתארים פרוטוקולים מפורטים ואת היתרונות של דגמי GA העכבר שלנו.
שתל עכבר ומודל השתלת שתל syngeneic
כל המחקרים בבעלי החיים אושרו על ידי הטיפול בבעלי החיים המוסדיים וועדות שימוש באוניברסיטת ייל. עבור דגם שתל, קטעים של אב העורקים החזי מזכר, 4-5 הישן WT שבוע (C57BL/6J) או עכברי IFN-γR ק.ו. היו התערב לאב העורקים בבטן של נמען נשי, WT 8-12 השבוע הישן באמצעות קצה ל סוף טכניקת microsurgical anastomotic (ראה הבא לפרטים נוספים). עבור דגם שתל syngeneic, קטעים של aortae בית החזה מעכברי זכרים, 4-5 בשבוע ישן WT היו התערב לaortae הבטן של זכר, 8-12 בשבוע ישן IFN-γR1-KO באמצעות טכניקת anastomotic microsurgical מקצה לקצה. בשבוע שלאחר ניתוח 1, החיות היו מחוסנת IV עם Ad5.CMV עכבר IFN-γ או Ad5.CMV-LacZ (Qbiogene) בשעה 10 9 PFU x 1. סרום עכבר IFN-γ הרמות נמדדו על ידי ELISA (eBioscience) בשעה 1 ו5 שבועות לאחר מתן אדנווירוס. חיות מסוימות קיבל BrdU(סיגמא אולדריץ ') ב 100 מ"ג / ק"ג SC עבור 2 שבועות לפני הקרבה.
מקצה לקצה טכניקת anastomotic microsurgical (וידאו יילקח לחלק זה):
1. נוהל תורם
2. נוהל נמען
ניתוח שתל
שתלי עורק בשתל שהשיגו ב 4 שבועות ושתלים במודל שתל syngeneic היו 6 שבועות לאחר הניתוח (5 שבועות לאחר זיהום ויראלי) ונותחו על ידי טכניקות היסטולוגית סטנדרטיות עבור מכתים Elastica ואן Gieson (EVG), hematoxylin ו eosin (HE) מכתים ומכתים immunofluorescence. תמונות צולמו באמצעות מיקרוסקופ מערכת immunofluorescence (Zeiss). ספירת תאים של גרעינים מוקפות immunostaining החיובי הייתה לבצעאד בהגדלה גבוהה ועמדו בממוצע בין 5 חתכים לכל שתל. את המדידות באזור השתל של לומן (בתוך האנדותל), אינטימה (בין lamina אלסטי האנדותל והפנימי, IEL), התקשורת (בין IEL וlamina אלסטי החיצוני, צלופח), עובי קיר (בין lamina אלסטי האנדותל והחיצוני) וכל כלי (בתוך את הצלופח) חושבו מתוך 5 חתכים סדרתיים, 150 מיקרומטר בנפרד עבור כל שתל, תוך שימוש בניתוח תמונה ממוחשב וNIH תמונה 1.60 (http://rsbweb.nih.gov/nih-image).
ניתוח סטטיסטי
כל הנתונים מבוטאים כממוצע ± SEM. שני זנב-, בדיקות t מזווגות וניתוח ANOVA דו כיוונית בוצעו באמצעות תוכנת פריזמה (תוכנת GraphPad). חילוקי דעות עם P <0.05 נחשבו למצביעות על מובהקות סטטיסטיות.
מודל טרשת עורקים שתל עכבר (GA): במודל זה, אב העורקים תורם גברי הושתלו נשי נמען, כך שהמארח גורם לתגובות alloimmune מתווכות תאי T alloreactive נגד האנטיגן Y קטין (HY אנטיגן histocompatibility קטין זכר הספציפי) הביע על 12 שתל, והוא בתור תא T-IFN-γ מיוצר כונני VSMC התפשטות 20 כפי שנצפ...
הפרוטוקולים שתוארו מתמקדים בדגמי GA עכבר. ניתן ליישם את הנהלים לדגמי השתלת שתל אחרים. מודלים אלה כוללים xenograft האנושי (מקטעי עורקים הכליליים כלומר אדם התערב לaortae אינפרא הכליה של עכברי immunodeficient), ודגם GA עכבר דחייה חריף (כלומר אב העורקים עכבר מזן גנטי אחד לנמען א?...
יש לנו מה למסור.
עבודה זו נתמכה על ידי NIH מענקי R01 HL109420 לWM וAHA 9320033N לLY.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
C57BL/6J (H-2b) | Jackson Laboratories (Bar Harbor, ME) | 000664 | Donor (5 weeks) Recipient (8-12weeks) |
Ketamine Hydrochloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-2053 | Storage Solution(50 mg/ml) Working Solution(5 mg/ml) |
Xylazine Sterile Solution | Lloyd Inc. | NADA# 139-236 | Storage Solution(100 mg/ml) Working Solution(1 mg/ml) |
Ketoprofen | Fort Dodge Animal Health | NDC 0856-4396-01 | Storage Solution(100 mg/ml) Working Solution-oral (0.027 mg/ml) |
Heparin Sodium | Sagent Pharmaceticals | NDC 25021-400 | Storage Solution(1000 U/ml) Working Solution(100 U/ml) |
Saline solution (Sterile 0.9% Sodium Chloride) | CareFusion | AL4109 | |
0.9% Sodium Chloride Injection | Hospira Inc. | NDC 0409-4888-10 | To prepare the anesthetic |
Petrolatum Ophthalmic Ointment | Dechra Veterinary Products | NDC 17033-211-38 | |
Iodine Prep Pads | Triad Disposables, Inc. | NDC 50730-3201-1 | |
Alcohol Prep Pads | McKesson Corp. | NDC 68599-5805-1 | |
Microscope | Leica | MZ95 | |
Micro Scissors | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5693 | |
Spring Scissors | F.S.T | 15009-08 | To transect the aorta of donor or recipient |
Extra Narrow Scissors | F.S.T | 14088-10 | |
Needle Holder/Forceps | MICRINS | MI1542 | To hold the needle |
Fine Forceps | F.S.T | 11254-20 | |
Forceps | F.S.T | 11251-35 | |
Standard Pattern Forceps | F.S.T | 11000-12 | |
Forceps | F.S.T | 13011-12 | |
LANCASTER Eye Speculum | Zepf Medical Instruments | 42-1209-07 | |
Micro Vascular Clip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-6472 | |
Micro Clip Applying Forceps With Lock | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5440 | |
Black Polyamide Monofilament Suture | AROSurgical Instruments Corporation | Cat #T4A10Q07 | 10-0 suture, Needle=70 microns |
Black Monofilament Nylon Suture | Syneture (Covidien) | SN-1956 | 6-0 suture |
Non-Woven Songes | McKesson Corp. | Reorder No. 94442000 | |
1 ml Syringe | BD | REF 309659 | |
3 ml Syringe | BD | REF 309657 | |
10 ml Syringe | BD | REF 309604 | |
18G 1 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305196 | |
25G 7/8, Hypodermic Needle | BD | REF 305124 | |
27G 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305109 | |
30G 1/2, Hypodermic Needle | BD | REF 305106 | |
Hearting Pad | Sunbeam | Z-1228-001 | |
Trimmer | Wahl | 9854-500 | |
Table 2. Specific reagents and equipment. |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved