A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
שיטה זו מתארת את המיקום של שתלי העורק interposition בארנבים, את התמרה חושית של השתלים, ההישג של הביטוי transgene עמיד. דבר זה מאפשר החקירה של תפקידים פיזיולוגיים ופתולוגיים של transgenes ומוצרים שלהם חלבון בורידים המושתל, ובדיקות של ג'ין טיפולים למחלות שתל הווריד.
ניתוח מעקפים שתל הווריד הוא טיפול נפוץ מחלת עורקים ריטלין; עם זאת, הצלחה לטווח ארוך הוא מוגבל על ידי שתל כשל פקקת, היפרפלזיה intimal וכתוצאה טרשת עורקים. מטרת מאמר זה היא להדגים שיטה עבור הצבת interposition ורידים דו-צדדית שתלי ארנב, ואז transducing את השתלים עם וקטור העברת גנים שמקבל ביטוי transgene עמיד. השיטה מאפשרת החקירה של התפקיד הביולוגי של הגנים שלהם מוצרי חלבון הומאוסטזיס שתל הווריד נורמלי. זה גם מאפשר בדיקה של transgenes על הפעילות שעלולים למנוע כשל שתל הווריד, למשל., אם הביטוי של transgene ומונע גידול neointimal, מפחית דלקת כלי הדם או מפחית טרשת עורקים בארנבים האכיל עם דיאטה עתירת שומן. במהלך ניתוח הישרדות הראשונית, פילוחי ימינה ושמאלה חיצוני ומוחלף טוחנות, להציב מבקיעים כמו הפוכה הקצה לצד נפוצות העורק interposition שתלים. במהלך ניתוח הישרדות נוסף, ביצע 28 ימים לאחר מכן, כל אחד השתלים הוא מבודד זרימת הדם עם תפסים, לומן (דרך arteriotomy) מלאים פתרון שמכיל וקטור (HDAd) adenoviral תלויי-עוזר. לאחר דגירה 20-מין, הפתרון וקטור הוא aspirated arteriotomy יתוקן, זרימה משוחזר. הורידים נקצרים בנקודות זמן מוכתב על ידי בודדים בפרוטוקולים ניסיוניים. העיכוב 28 יום בין הצבת שתל את התמרה חושית יש צורך להבטיח את העיבוד של השתל וריד אל הדם העורקי. הסתגלות זו מונע אובדן מהיר של הביטוי transgene המתרחשת אצל שתלי העורק transduced לפני או מיד לאחר הרכבה. השיטה היא ייחודית ביכולתה כדי להשיג את הביטוי transgene עמיד, יציב בורידים המושתל. לעומת דגמים אחרים של שתל הווריד חיה גדולה, ארנבים יש יתרונות הטיפול זולה וקלה. לעומת מודלים שתל הווריד מכרסמים, ארנבונים יש כלי דם גדולים יותר, קל יותר לתמרן, המספקים שפע רקמות לצורך ניתוח.
טרשת העורקים היא מחלה דלקתית כרונית שבה הצטברות שומנים בדם ודלקת בדופן כלי הדם להוביל היצרות של כלי השיט לומן, התקפי לב, שבץ, אובדן גפיים1,2. התערבויות מלעורית (למשל., אנגיופלסטיקה ולא סטנט) וטיפול רפואי (למשל., סטטינים antiplatelet סוכנים) טיפולים שימושי עבור טרשת עורקים; עם זאת, לעתים קרובות הם יעילים בטיפול חמור מחלה חסימתית שני ב circulations כלילית ואת היקפי. מעקף השתלת עור, באמצעות מקטעים וריד autogenous, נשאר הליך נפוץ לטיפול בחולים עם חמור, מפוזר כלילית והיקפי מחלת כלי דם3,4. עם זאת, הווריד שתלי להציב שני עוצר ויש circulations היקפי המסכן המחירים patency לטווח ארוך. במחזור כלילית, כ- 10-20% של וריד שתלי הם occluded-1 שנה ו- 50% הם occluded 10 שנים5,6. במחזור היקפיים, וריד שתל כשל תעריפי 30-50%-5 שנים7.
ריפוי גנטי היא גישה אטרקטיבית למניעת כשל שתל הווריד. כי זה יכול לספק מוצר גנים טיפוליים בדיוק באתר של המחלה. בהתאם לכך, מחקרים פרה רבים בדקו וריד שתל ג'ין טיפול8,9. עם זאת, בעיקרו של דבר כל מחקרים אלו בחנו את היעילות בגיל מוקדם זמן נקודות (2-12 שבועות)10,11,12,13,14,15, 16 , 17. אנו מודעים אין ראיות כי התערבויות ריפוי גנטי יכול לספק עמיד (שנים) הגנה מפני המנוח כשל שתל הווריד הנובעת בדרך כלל היפרפלזיה של טרשת עורקים neointimal4. פיתחנו שיטה מאפשרת ביטוי transgene עמיד בורידים המושתל, ובכך מאפשר בדיקה של ריפוי גנטי התערבויות בנקודות זמן מאוחר, כמו גם מוקדם. כדי להשיג את הביטוי transgene עמיד, השיטה משלבת HDAd וקטורים אסטרטגיה התמרה חושית מושהית. וקטורים HDAd לספק ביטוי transgene ממושך בשל העדר גנים ויראלי, מניעת זיהוי (ולא דחייה) של תאים transduced על ידי המערכת החיסונית18,19,20, 21. מושהית התמרה חושית (שבוצעו 28 ימים לאחר הצבת שתל) מונע איבוד תאים transduced במהלך תהליך arterialization המתרחש מוקדם לאחר grafting22.
שיטות אחרות להשיג transgene טיפולית ביטוי בקיר שתל הווריד להסתמך על התמרה חושית של השתל וריד בזמנו של שתל השמה10,11,12,15,16 ,17. כאשר נמדד באופן סדרתי, transgene הביטוי תוך שימוש בגישה זו יורדים במהירות לאחר התמרה חושית22,23. בהתאם לכך, מחקרים באמצעות גישה זו לא בחנו את היעילות מעבר 12 שבועות לאחר וריד משתילים, עם ביותר לא הערכת יעילותם מעבר 4 שבועות. לעומת זאת, השיטה שלנו משיגה שתל הווריד ביטוי transgene stably נמשך לפחות 24 שבועות מבוסס על מחקרים דומים שבוצעו בסביר-העורקים ממשיך22,יותר24. אנחנו מודעים ללא אחרים וריד שתל ג'ין טיפול התערבות שמקבל ביטוי transgene יציבה משך זמן זה.
השתמשנו דגם ארנב לפתח את השיטה שלנו. אחרים השתמשו מכרסמים, ארנבות, או חיות גדולות כדי לבדוק את הווריד להשתיל ג'ין טיפול10,11,12,15,16,17,25, 26. לעומת מודלים מכרסמים, ארנבונים יקרים יותר, והם כפופים דרישות רגולטוריות מחמירים יותר. עם זאת, בהשוואה חיות גדולות (למשל., חזירים, כלבים), ארנבים הם הרבה פחות יקרים לרכוש בית הרבה יותר קל להתמודד. יתר על כן, הארנב כלי דומה כלי האנושי מבחינה פיזיולוגית27, הם מספיק גדולים כי הם יכולים לשמש לבדיקת התערבויות מלעורית28,29, הם מספקים מספיק רקמה את זה נקודות קצה מרובות (למשל., היסטולוגיה, חלבון, RNA) יכולים להיבדק באמצעות כלי דם בודדת הדגימה22,30. בנוסף, כאשר הארנבים עם שתלי העורק ניזונים מדיאטה עתירת שומן, הם מפתחים וריד שתל טרשת עורקים31,32, אשר היא גורם שכיח של עורקים מעקף לווריד שתל כשל4,5 . אלה שתלי העורק ארנב טרשת עורקים יכול לשמש מצע לבדיקת טיפול גנטי התערבויות נמסרות בשיטה זו. פרוטוקול שסופקו יכול לעזור חוקרים לשלוט טכנית הכישורים הדרושים כדי להשיג transgene עמיד ביטוי שתלי העורק ארנב.
כל הפרוטוקולים בעלי חיים ולימודי אושרו על ידי אוניברסיטת וושינגטון למשרד של צער.
1. מבצע קדם (עבור כל ניתוחים)
2. ניתוח שתל וריד (הישרדות)
3. אולטרסאונד transcutaneous
4. לבצע ניתוח העברה גנטית ~ 28 ימים לאחר מיקום השתל (ניתוח הישרדות)
5. הקציר ניתוח (Terminal)
יש לאמת את מיומנות טכנית של מפעיל חדש לפני האופרטור באפשרותך להשתמש בשיטה זו כדי ליצור נתוני הניסוי. אבן הדרך הראשונה זה מפעיל חדש חייב להשיג הוא patency שתל הווריד עקבי אחרי הניתוח הראשוני הרכבה וריד והן את הניתוח מושהית-התמרה חושית עוקבות. Patency מעל 90% לאחר כל אחד הניתוחים רצ...
השלבים הקריטיים של פרוטוקול זה כוללים את הניהול של הרדמה, נוגד קרישה, ניתוח מניפולציה של הווריד של עורק/הושתל, בגרימת מדידות של הווריד של המושתל. ניהול נכון של הרדמה היא קריטית במודל זה מרובים הישרדות ניתוח הכולל שתי פעולות ארוכות יחסית (בדרך כלל 3-3.5 h על הווריד הדו-צדדיים הרכבה ו- 1.5-2.5 h עבור ...
המחברים אין לחשוף.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Disposables | |||
3mL syringe with 24G needle | Becton Dickinson | 309571 | 2x for vein graft surgery; 2x for gene transfer surgery |
1 mL syringe with 27G needle | Becton Dickinson | 309623 | 2x for vein graft surgery, 5x for gene transfer surgery |
19G needle | Becton Dickinson | 305187 | Gene transfer surgery |
20 mL syringe, luer lock | Nipro Medical Corp | JD+20L | |
Catheters, 24Ga x 3/4” | Terumo Medical Products | SROX2419V | |
21G needle | Becton Dickinson | 305165 | Gene transfer surgery and for 20 mL syringe of saline |
Gauze 4” x 4” | Dynarex | 3242 | ~10-15 per surgery |
3-0 silk suture | Covidien Ltd. | S-244 | |
5-0 silk suture | Covidien Ltd. | S-182 | |
7-0 polypropylene suture | CP Medical | 8703P | Vein graft surgery |
7-0 polypropylene suture | CP Medical | 8648P | Gene transfer surgery |
5-0 polyglycolic acid suture | CP Medical | 421A | |
3-0 polyglycolic acid suture | CP Medical | 398A | |
Alcohol swabs | Covidien Ltd. | 6818 | For the placement of I.V. line |
Catheter plug | Vetoquinol | 411498 | |
Ketamine HCl, 100 mg/mL | Vedco Inc. | 5098916106 | |
Xylazine, 100 mg/mL | Akorn Inc. | 4821 | |
Lidocaine, 20 mg/mL | Pfizer | 409427702 | |
Marcaine 0.5% | Pfizer | 409161050 | |
Beuthanasia D-Special | Intervet Inc. | NDC 00061047305 | Harvest surgery only |
Buprenorphine HCl, 0.3 mg/mL | Patterson Veterinary | 12496075705 | |
Saline IV bag, 0.9% sodium chloride | Baxter | 2B1309 | |
Heparin (5000 U/mL) | APP Pharmaceuticals | NDC 63323-047-10 | |
Papaverine (3.5 mg/ml) | American Reagent Inc. | NDC 0517-4002-25 | Diluted from 30mg/mL stock; Use 1 mL maximum |
Fentanyl patch, 25 mcg/h | Apotex Corp. | NDC 60505-7006-2 | |
Isoflurane | Multiple vendors | Catalog number not available | |
Viral vector | Gene transfer surgery only | ||
Surgical Instruments | |||
Metzenbaum needle holder 7" straight | Roboz | RS-7900 | |
Operating scissors 6.5" straight blunt/blunt | Roboz | RS-6828 | |
Needle holder /w suture scissors | Miltex | 8-14-IMC | |
Castroviejo scissors | Roboz | RS-5658 | |
Castroviejo needle holder, 5.75" straight with lock | Roboz | RS-6412 | |
Stevens scissors 4.25" curved blunt/blunt | Roboz | RS-5943 | |
Alm retractor 4" 4X4 5mm blunt prongs | Roboz | RS-6514 | 2x |
Backhaus towel clamp 3.5" | Roboz | 4x | |
Micro clip setting forceps 4.75" | Roboz | RS-6496 | |
Micro vascular clips, 11 mm | Roboz | ||
Surg-I-Loop | Scanlan International | 1001-81M | 5 cm length |
Bonaccolto forceps, 4” (10 cm) long longitudinal serrations, cross serrated tip, 1.2mm tip width | Roboz | RS-5210 | |
Dumont #3 forceps Inox tip size .17 × .10 mm | Roboz | RS-5042 | |
Graefe forceps, 4” (10 cm) long serrated straight, 0.8 mm tip | Roboz | RS-5280 | |
Halstead mosquito forceps, 5" straight, 1.3 mm tips | Roboz | RS-7110 | 2x |
Halstead mosquito forceps, 5" curved, 1.3mm tips | Roboz | RS-7111 | |
Jacobson mosquito forceps 5" curved extra delicate, 0.9 mm tips | Roboz | RS-7117 | |
Kantrowitz forceps, 7.25" 90 degree delicate, 1.7 mm tips | Roboz | RS-7305 | |
Tissue forceps 5", 1X2 teeth, 2 mm tip width | Roboz | RS-8162 | |
Allis-Baby forceps, 12 cm, 4x5 teeth, 3 mm tip width | Fine Science Tools | 11092-12 | 2x |
Adson forceps, 12 cm, serrated, straight | Fine Science Tools | 11006-12 | |
Veterinary electrosurgery handpiece and electrode | MACAN Manufacturing | HPAC-1; R-F11 | |
Surgical Suite Equipment | |||
Circulating warm water blanket and pump | Multiple vendors | Catalog number not available | |
Bair hugger warming unit | 3M | Model 505 | |
IV infusion pump | Heska | Vet IV 2.2 | |
Isoflurane vaporizer and scavenger | Multiple vendors | Catalog number not available | |
Veterinary multi-parameter monitor | Surgivet | Surgivet Advisor | |
Veterinary electrosurgery unit | MACAN Manufacturing | MV-9 | |
Surgical microscope | D.F. Vasconcellos | M900 | 25X magnification for vein graft surgery; 16X magnification for gene transfer surgery |
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