Kakaliサルカール、PhDは、Joaniクリステンセン、B​​S、ケイトBuretta、BS、ナンス元、BS、ウィリアムLehao​​、メリーランド、ヨハンナGrahammer、ゲオルクFurtmüller、MD、エリンラダ：私たちは、このプロジェクトへの貢献のために以下の個人を認識したいと思いますMDは、モハメッドアル·羅漢MD、カリムSarhane MD、サーメKhalifian、BS、真央チー、MD、そしてアンジェロレトバローネMD、VCA研究所、プラスチックおよび再建外科、医学のジョンズホプキンス大学医学部、ジャニス·タウベ、MDは、マーク·フィッシャー、MD、皮膚科病理医学のジョンズホプキンス大学医学部、スーEllerの、低侵襲手術トレーニングセンター、医学のジョンズホプキンス大学医学部とチェン·フン·リン、メリーランド州長庚記念病院、林口、台湾の部門。 資金源：再生医療の軍研究所（DOD W81XWH-08-2から0032）

このビデオ出版物では、すべての動物の手続きは、ジョンズホプキンス大学施設内動物管理使用委員会（IACUC）によって承認された動物のプロトコルに従って行った。 1。術前計画<ol><li>私たちは、MGHが1男性のドナーは二人の女性の受信者の手足（ 図1）を提供し、ここで四肢同種移植のための私達の翻訳の研究でミニブタ（15〜kg）を同系交配のMHC定義利用する。手術前に、ドナーとレシピエント動物は獣医によって徹底的な臨床評価を受ける。 </li><li>麻酔および虚血時間を最小限にするために、ドナーとレシピエントの手順は、1つの専用の大型動物手術室で3つの動作のテーブル上で同時に行われる。外科チームだけでなく、獣医スタッフのチームワークとの連携は、この手順の全体的な成功のために重要である。手術計画は正式な会議で獣医チームと議論されている1手術前の日に-2週間。 </li><li>トンネル型中心静脈カテーテル（7神父ダブルルーメンヒックマンカテーテル）、免疫抑制薬のレベルの監視や免疫抑制の静脈内投与および/または免疫調節薬の移植前に、各レシピエント動物の外部または内頸静脈に配置されます。これらのカテーテルは、静脈切開技術により直視下に置き、背側首と上の高終了するには、後方にトンネリングされるモノフィラメント非吸収性縫合糸と首周りの接着剤包帯ラップを使用して保護。 </li><li>手術前に、動物の特定非営利活動法人（固形食品が、水のアドリブ許可されていない）少なくとも12時間にしてください。 </li><li>手術の日に、ケタミン20 mg / kgのとキシラジン2 mg / kgのIMと落ち着いた動物。 </li><li>適切なサイズの気管内チューブを配置し、麻酔器や人工呼吸器に接続します（イソフルラン0.5から3パーセントに維持される） </li><li>辺縁耳静脈に静脈内カテーテルを配置し、管理する作業中は重量ベースの0.9％生理食塩水。 </li><li>先制鎮痛（ブプレノルフィン0.02 mg / kgのIVを）管理する。 </li><li>前ドナーとレシピエント動物の両方に最初の切開するための予防的抗生物質（セファゾリン20〜25 mg / kgのIVを）管理する。 </li><li>受信者とドナーの両方のためのすべての手順で無菌技術を使用してください。これはオートクレーブ処理やガス滅菌器、マスク、ヘッドキャップ、無菌手術用ガウンと滅菌手袋の使用を含む。バリカンで切開の面積を剃るとベタジン液とアルコールを交互に消毒。 </li></ol>術中モニタリング： <ol><li>誘導および挿管した後、酸素吸入混合物0.5から3パーセントイソフルランで麻酔を維持。 </li><li>連続して心拍数、パルスオキシメトリ、心電図、呼気終末CO 2および直腸温度を監視し、15分毎に記録します。 </li><li>ベアーハガー暖かい強制空気毛布で低体温を防ぐ。 </li></ol><ol><li>手術台に仰臥位でドナー動物を配置し、無菌的にドレープ。 </li><li>前内側皮膚に穴あけ血管を識別するために、近赤外レーザー血管造影を使用してください。末梢血管アクセスを通して生理食塩水2〜5中に希釈し、インドシアニングリーンは約0.06 mg / kgで注入する。約10秒後に、近赤外の録音の30秒2分を実行します。穴あけを識別するために、これらの録音からのビデオを使用してください。穿孔をもとにして、監視のために皮膚の領域（約100 cm 2）をマークする。 </li><li>肌のパドル（ 図2）のためのマーキングとの連続性における鼠径部の皮膚切開を作るためにメスを使用してください。 </li><li>大腿血管を特定し、suprageniculate枝のレベルにし、近位に鼠径靱帯のレベルまで遠位にそれらを分離します。 </li><li> preservinながら皮膚や皮下組織を切開G皮膚パドルの面積。フラップの収穫の際に収縮を避けるために、筋肉を根底に、皮膚の縁を縫合。 </li><li>ただ往復のこぎり（電気ペンドライブ、シンセス、ウエストチェスターPA）を使用して、瞼板の上に骨切りを行う。 </li><li>電気メスを使用して、近位大腿部の筋肉を分ける。 </li><li>血管茎上osteomyocutaneousフラップを残し半ば軸に大腿骨を分割。フラップは、太ももの筋肉、膝関節、大腿骨遠位端とそのユニークな免疫学的機能を備えた完全な血管新生し、骨髄が含まれて近位脛骨の基礎となる、肌のパドルが含まれています。 </li><li>骨髄空間で止血を達成するために、骨のワックスを使用してください。スムーズな骨は、受信者の準備のためにronjeursを使用してエッジ。 </li><li>受信者の大腿血管が（ 図3）を用意するまでその血管茎上に灌流移植片を保管してください。 </li><li>受信者の解剖が完了すると、可能なAのような近位のドナー大腿血管を結紮ND移植前にヒスチジン - トリプトファン - ケトグルタル（HTK、Custodiol、ニュータウン、PA）で移植片を注入。 注：ドナー四肢は、受信者と受信者の左側に適したドナー四肢）の右側左ドナー四肢すなわち 、受信者の反対側に移植する。 </li><li>すぐに100 mg / kgのIV型ペントバルビタールナトリウムを用いて第後肢を収穫した後のドナー豚を安楽死させる。死が確立されたプロトコルごとの獣医スタッフによって確認された。 </li></ol> 4。受信者の手順（後肢同種移植） <ol><li>ドナー手足が収穫されている間に、受信者の血管の製造を可能にするために、すぐに最初のドナー切開後に受信者の誘導及び挿管を開始します。これにより、不要な待ち時間をなくし、ドナーとレシピエントの総麻酔時間が短縮されます。 </li><li>アロに操作側30°回転して、動物の仰臥位を置き背側のワット暴露。 </li><li>鼠径部切開を行い、大腿血管を公開し、suprageniculate枝のレベルにし、近位に鼠径靱帯のレベルまで遠位にそれらを分離します。 </li><li>グラフト挿入図（ 図4）のために背側腹壁に脚の付け根から皮下ポケットを作成します。 </li><li>ドナー血管を結紮し、HTKで移植をフラッシュします。 </li><li>反転してグラフトインセットを行います。肌パドルは、血管上の任意の緊張せずに、エンドツーエンドの血管吻合を可能にするために立ち位置や尾側に面した大腿血管の切断端に簡単に免疫監視を可能にするために背外側に直面したことがあります（ 図5）。 </li><li>可能な場合は、（サイズ2.5〜10〜20キロの動物に適しています）静脈吻合のための脈管連結装置（Synovis、セントポールミネソタ州）を使用します。これは、有意に、従来の方法に比べて虚血時間を短縮する。 </li><li>動脈anastを行う9-0縫合糸（Synovis、セントポールミネソタ州）で、従来の縫合技術を用いてomoses </li><li>血管開通確認後、3-0 PDS縫合糸（ 図5）で所定の位置に移植片を固定します。移植片の筋肉を腹壁の筋肉に縫合されています。ケージの周りの時に動物が移動し、それが有害であり得るので、移植の筋肉は、受信者の太ももの筋肉に縫合してはならない。 </li><li>免疫監視のための背側の皮膚パドル（ 図6）を体外にと3-0ビクリル皮下縫合糸および4-0モノフィラメント吸収中断皮膚縫合糸を使用して、隣接する皮膚に縫合。 </li><li> 3-0ビクリル皮下縫合糸および4-0モノフィラメント吸収中断皮膚縫合糸を使用して層状に脚の付け根の皮膚を閉じます。 </li><li>術後鎮痛のため50〜100マイクログラム/時のフェンタニルパッチを配置します。 </li><li>後肢同種移植片移植後、一回目を覚まし、独自に楽に呼吸する、そのペンに動物を戻す。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Barth, R. N., Rodriguez, E. D., Mundinger, G. S., 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=Vascularized+bone+marrow-based+immunosuppression+inhibits+rejection+of+vascularized+composite+allografts+in+nonhuman+primates.">Vascularized bone marrow-based immunosuppression inhibits rejection of vascularized composite allografts in nonhuman primates.</a> Am. J. Transplant. 11 (7), 1407-1416 (2011).</li><li>Brandacher, G., Gorantla, V. S., Schneeberger, S., 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=Hand/Forearm+transplantation+using+a+novel+cell-based+immunomodulatory+protocol-experience+with+five+patients.">Hand/Forearm transplantation using a novel cell-based immunomodulatory protocol-experience with five patients.</a> Am. J. Transplant. 11, 190 (2011).</li><li>Brandacher, G., Grahammer, J., Sucher, R., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+basic+and+translational+research+in+reconstructive+transplantation.">Animal models for basic and translational research in reconstructive transplantation.</a> Birth Defects Res. C Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).</li><li>Brandacher, G., Lee, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand+transplantation.">Hand transplantation.</a> Hand Clin. 27, xiii-xiv (2011).</li><li>Hettiaratchy, S., Mendely, E., Randolph, M. 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=Tolerance+to+composite+tissue+allografts+across+a+major+histocompatibility+barrier+in+miniature+swine.">Tolerance to composite tissue allografts across a major histocompatibility barrier in miniature swine.</a> Transplantation. 27, 514-521 (2004).</li><li>Ibrahim, Z., Busch, J., Awwad, M., 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=Selected+physiologic+compatibilities+and+incompatibilities+between+human+and+porcine+organ+systems.">Selected physiologic compatibilities and incompatibilities between human and porcine organ systems.</a> Xenotransplantation. 13 (6), 488-499 (2005).</li><li>Kirk, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crossing+the+bridge:+large+animal+models+in+translational+transplantation+research.">Crossing the bridge: large animal models in translational transplantation research.</a> Immunol. Rev. 19, 176-196 (2003).</li><li>Lee, W. P., Rubin, J. P., Cober, S., 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=Use+of+swine+model+in+transplantation+of+vascularized+skeletal+tissue+allografts.">Use of swine model in transplantation of vascularized skeletal tissue allografts.</a> Transplant Proc. 30, 2743-2745 (1998).</li><li>Mathes, D. W., Hwang, B., Graves, S. S., 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=Tolerance+to+vascularized+composite+allografts+in+canine+mixed+hematopoietic+chimeras.">Tolerance to vascularized composite allografts in canine mixed hematopoietic chimeras.</a> Transplantation. 92 (12), 1301-1308 (2011).</li><li>Mathes, D. W., Randolph, M. A., Solari, M. G., 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=Split+tolerance+to+a+composite+tissue+allotransplant+in+a+swine+model.">Split tolerance to a composite tissue allotransplant in a swine model.</a> Transplantation. 75 (1), 25-31 (2003).</li><li>Mezrich, J. D., Haller, G. W., Arn, J. S., 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=Histocompatible+miniature+swine:+an+inbred+largeanimal+model.">Histocompatible miniature swine: an inbred largeanimal model.</a> Transplantation. 75 (6), 904-907 (2003).</li><li>Petruzzo, P., Lanzetta, M., Dubernard, J. M., 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=The+International+Registry+on+Hand+and+Composite+Tissue+Transplantation.">The International Registry on Hand and Composite Tissue Transplantation.</a> Transplantation. 90, 1590-1594 (2010).</li><li>Sucher, R., Lin, C., Zanoun, R., 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=Mouse+hind+limb+transplantation:+a+new+composite+tissue+allotransplantation+model+using+nonsuture+supermicrosurgery.">Mouse hind limb transplantation: a new composite tissue allotransplantation model using nonsuture supermicrosurgery.</a> Transplantation. 90, 1374-1380 (2010).</li><li>Ust&#252;ner, E. T., Majzob, R. K., Ren, X., 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=Swine+composite+tissue+allotransplant+model+for+preclinical+hand+transplant+studies.">Swine composite tissue allotransplant model for preclinical hand transplant studies.</a> Microsurgery. 20, 400-406 (2000).</li><li>Ust&#252;ner, E. T., Zdichavsky, M., Ren, X., 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=Long-term+composite+tissue+allograft+survival+in+a+porcine+model+with+cyclosporine/mycophenolate+mofetil+therapy.">Long-term composite tissue allograft survival in a porcine model with cyclosporine/mycophenolate mofetil therapy.</a> Transplantation. 661, 581-587 (1998).</li><li>Wachtman, G. S., Wimmers, E. G., Gorantla, V. S., 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=Biologicals+and+donor+bone+marrow+cells+for+targeted+immunomodulation+in+vascularized+composite+allotransplantation:+a+translational+trial+in+swine.">Biologicals and donor bone marrow cells for targeted immunomodulation in vascularized composite allotransplantation: a translational trial in swine.</a> Transplant Proc. 43, 3541-3544 (2011).</li></ol>

著者は、彼らが競合する経済的利益を持っていないことを宣言します。

歴史的には、異後肢移植プロトコルは、腹側腹壁に皮膚パドルの具象化が含まれており、血管は、エンド·ツー·サイド方式（Hettiarachty 2004）に吻合された。しかし、我々の修正された方法では、反転フラップがinsettingとエンドツーエンドの吻合は、より横方向に、皮膚のパドルを持参し、それ故に動物の立ち位置での免疫監視を容易にします。さらに、近赤外レーザー血管造影を使用して腓?...

このような、手や顔の移植などの血管新生したコンポジット同種移植（VCA）は、現在、世界12行われ、多数の手や顔の移植の臨床の現実である。初期及び中間結果が良好で高2を奨励しているという事実にもかかわらず、慢性多剤免疫抑制の必要条件は、その広範な臨床応用を制限し続けています。超顕微吻合とnonsutureカフ技術13を含め、VCAのマウスモデルにおける進歩は、3は VCAにおける同種免疫応答のより良い理解に道を開いてきた。免疫プロトコルの無数のVCAの免疫メカニズムのよりよい理解に基づいて臨床応用のために提案されているが、それらは人間の7でのパフォーマンスの合理的予測となり、大きな動物モデルで検証する必要がある。人間とブタの臓器系の間の生理学的および免疫学的類似性に基づいて<sup&gt; 6、ブタVCAモデルが信頼できると考えることができ、費用対効果の高い代替物9および非ヒト霊長類モデル1をイヌする。 この記事では、VCAに対する免疫寛容を誘導するので、その臨床応用を広げることを目的とした当社の現在および将来の免疫調節戦略の土台となって私たちのMHC定義豚異後肢移植モデルで使用される方法の詳細な概要を提供します。我々は、特に移植関連の研究11での使用のために豚白血球抗原遺伝子座でホモ接合に交配十分に特徴付けられた近交系豚を利用している。私たちは、大腿血管に基づく血管化osteomyocutaneousフラップを上げる。フラップは、遠位大腿骨と脛骨近位端にそのまま血管化骨髄が含まれています。前内側大腿皮膚も移植に含まれており、ほとんどの免疫原性成分Oの免疫監視のためのレシピエント動物の背外側側面に露出されているVCA F。背外側位置決め位置を立って座っての臨床試験を容易にし、また、比較的きれいな同種移植片肌を保ちます。 Ustener ら近交系ファーム豚15ラジアル前肢osteomyocutaneousフラップを移植することにより、VCAの最初の大型動物の翻訳モデルのいずれかを導入しました。基は高度に免疫原性の皮膚成分を含まVCAにおける急性拒絶反応は、有意な薬物特異的合併症および副作用を伴わずに遅延され、臨床的に関連する戦略で治療することができることを初めて実証するために、このモデルを利用した。本研究で得られた良好な結果は、その後人間の再建移植のための薬物療法を設計する際の基礎的なステップを構築しました。これらの初期の豚のVCAモデルは皮膚、筋肉、骨、神経、彼らはこのような関節cartilagなど特殊な構造を欠いていた血管の拒絶反応を防ぐためにプロトコルを開発するのに適していたがEと関節の滑膜。その後の努力が、移植片の抜け14を防ぐために、完全長のキャストの配置を必要とした動物の中間の数字を含む焦点を当てていた。四肢移植のすべての主要な構成要素の拒絶反応を調査するのに適していますが、このモデルの主な制限の1つは、配置をキャストによる移植後、歩行困難だった。したがって、異ブタ四肢同種移植モデルは、脛骨から成る、腓骨、膝関節、遠位大腿骨、周囲の筋肉および皮膚のパドルは、動物が自由に最小限morbidit 8術後歩き回るさせながら、主にVCAの免疫学的側面 ​​を研究するために作成された。 デビッドH.サックスの先駆的な仕事を通じて十分に特徴付けられたSLA定義の近交系豚の開発は翻訳のVCA研究の新時代をもたらした。マイナー抗原不一致の設定で異後肢移植モデルを利用して、マットHES ら 10は、シクロスポリン治療の短期コースと筋骨格部品の無期限の生存を示した。無治療対照と比較した場合、スキンコンポーネントの生存は、しかし、唯一の延長された。移植片の皮膚成分の損失は、表皮は、特に、単離された、高度に活発な免疫応答に起因するものであった。それでも5を拒否された瞬間T細胞枯渇に完全にミスマッチのブタを用いて、シクロスポリン及びサイトカインの短期コースは、筋骨格系の構成要素および皮膚成分に対する寛容を誘導したドナーの末梢血単核細胞を動員した。 「スプリット寛容」と呼ばれるこの現象は、これまでに実施し、再建移植の大多数の不可欠な要素である高い免疫原性皮膚コンポーネント、上の大きな焦点とVCA研究におけるパラダイムシフトをもたらした。 この修​​正モデルでは、ligatinにより、エンドツーエンドの吻合を利用するグラム受信者大腿動脈、それを回転させます（ 図1）を頭側。これは、従来のカップリング装置の使用を可能にすることによって虚血時間を短縮しなく吻合故障の可能性を低下させるだけでなく。私たちは、側副血行路がネイティブ脚に血管分布を提供するのに十分であることを示している私たちのレシピエントにおける大腿動脈の結紮後の任意の虚血性イベントを確認されていません。従来のモデル10における腹鼠径部位置とは対照的に（ 図1）また、この変形方法では、皮膚の外部化成分が下地穿孔、血管に基づいて、動員され、横方向に配置されている。これは、動物の立ったり座った姿勢での免疫監視のための移植を容易に可視化することができます。 従って、信頼性と再現性大型動物モデルは、VCAのスキンコンポーネント向かっ寛容誘導戦略を調査し、新規nを開発することが不可欠である移植片の生存をより良く予測するためのoninvasive免疫監視戦略。

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of the Reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>HTK</td>
			<td>Custodial</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electric Pen Drive</td>
			<td>Synthes, Westchester PA </td>
			<td>05.001.011 </td>
			<td>Reciprocating saw</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Vascular Coupling device</td>
			<td>Synovis, Newtown PA</td>
			<td>21003B</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

a modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (vca) research

このような、手や顔の移植などの血管新生したコンポジット同種移植（VCA）は、複雑な筋骨格外傷や壊滅的な組織損失のための実行可能な治療の選択肢を表します。有利性の高い有望な初期及び中間機能的転帰にもかかわらず、VCAと慢性多剤免疫抑制の潜在的な悪影響の高い免疫原性皮膚構成要素の拒絶は、VCAの広範な臨床応用を妨げ続けている。したがって、この小説分野の研究は、VCAのユニークな免疫学的機能に関連するトランスレーショナル研究に集中することと長期的な免疫抑制を必要とせずに、VCAを以下の免疫調節および寛容誘導のための新規の免疫調節戦略を開発する必要があります。 この記事では、MHCに定義された豚異後肢同種移植におけるosteomyocutaneousフラップで構成されているVCAの信頼性と再現性の並進大型動物モデルについて説明します。ブライefly、十分に血管、皮膚のパドルは、近赤外レーザー血管造影を使用して前内側腿領域で識別されます。下にある筋肉、膝関節、大腿骨遠位端と脛骨近位大腿血管茎に収穫される。この同種移植片は、VCAとそのユニークな免疫特権的機能を備えた血管化、骨髄移植の両方が考えられる。移植は、免疫監視のために背外側領域に体外に皮膚の成分とレシピエント動物の皮下腹部のポケットに移植されている。 三つの外科チームは、それにより、このモデルの効率を改善し、実験プロトコルの潜在的な交絡因子を減少させる、麻酔及び虚血時間を減少させるために十分に協調して同時に動作する。このモデルは、削減し、潜在的にVCAの慢性多剤免疫抑制の必要性を排除することを目的とし、将来の治療戦略のための基礎として役立つ。

二十四SLAに定義されたブタ異後肢移植は、78分（：62から94分の範囲）の平均虚血時間が我々の修飾された技術を用いて行った。グラフトインセットと背外側皮膚パドルの位置は全ての動物において困難なく達成された。近赤外レーザー血管造影は、すべての受信者に優れたグラフト灌流を示した。最後の12の静脈吻合、血管結合装置を使用して実施している間、最初の12の静脈吻合術は従来の...

Watch this Scientific Journal Video about A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research at JoVE.com

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

血管化コンポジット同種移植（VCA）は、臨床現実のものとなっている。ただし、VCAの広範な臨床応用は、慢性多剤免疫抑制によって制限されます。著者らは、最小化または潜在的にVCAにおける免疫抑制の必要性を排除することができる新規免疫調節戦略を変換するために、信頼性と再現性のある大規模な動物モデルを提示する。

トランスレーショナル血管柄コンポジット同種移植（VCA）研究用に修正異豚後肢移植モデル

Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) such as hand and face transplants represent a viable treatment option for complex musculoskeletal trauma ...

a-modified-heterotopic-swine-hind-limb-transplant-model-for

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Research

12.4K ビュー.  Johns Hopkins University School of Medicine. 血管化コンポジット同種移植（VCA）は、臨床現実のものとなっている。ただし、VCAの広範な臨床応用は、慢性多剤免疫抑制によって制限されます。著者らは、最小化または潜在的にVCAにおける免疫抑制の必要性を排除することができる新規免疫調節戦略を変換するために、信頼性と再現性のある大規模な動物モデルを提示する。 

ビデオ: A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents available. A difficulty is presented due to the small size of the animal and the considerable technical challenges of the microsurgery involved in heart transplantation. In particular, a high rate of technical failure early after transplantation may result from recipient death and post-operative complications such as hind limb paralysis or a non-beating heart. Here, the complete technique for heterotopic mouse heart transplantation is demonstrated, involving harvesting the donor heart and its subsequent implantation into a recipient mouse. The donor heart is harvested immediately following in situ perfusion with cold heparinized saline and transection of the ascending aorta and pulmonary artery. The recipient operation involves preparation of the abdominal aorta and inferior vena cava (IVC), followed by end-to-side anastomosis of the donor aorta with the recipient aorta using a single running 10-0 microsuture and a similar anastomosis of the donor pulmonary artery with the recipient IVC. Following the operation the animal is injected with 0.6 ml normal saline subcutaneously and allowed to recover on a 37&#160;&#176;C heating pad. The results from 227 mouse heart transplants are summarized with a success rate at 48 hr of 86.8%. Of the 13.2% failures within 48 hr, 5 (2.2%) experienced hind limb paralysis, 10 (4.4%) had a non-beating heart due to graft ischemic injury and/or thrombosis, while 15 (6.6%) died within 48 hr.

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

異マウスハートTransplantion用に変更する方法

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents ...

医学

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. 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 was developed and reported in 2001 by Niimi. Described here are the techniques that have evolved over more than a decade in the hands of three surgeons (Plenter, Grazia, Pietra) in our center. These techniques are now being passed on to a younger generation of surgeons and researchers.
Based largely on the Niimi experience, the procedures used have evolved in the fine details - details which we will endeavor to relate here in such a way that others may be able to use this very useful model. Like Niimi, we have found that a video aid to learning is a priceless resource for the beginner.

The manuscript describes the steps required to perform the heterotopic heart transplant in the mouse.

ネズミ異心臓移植技術

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression must be pursued. Employing vascularized bone marrow transplantation and co-transplantation of the thymus have shown promise in this regard in various animal models.1-11 Vascularized bone marrow transplantation allows for the uninterrupted transfer of donor bone marrow cells within the preserved donor microenvironment, and the incorporation of thymus tissue with vascularized bone marrow transplantation has shown to increase T-cell chimerism ultimately playing a supportive role in the induction of immune regulation. The combination of solid organ and vascularized composite allotransplantation can uniquely combine these strategies in the form of a novel transplant model. Murine models serve as an excellent paradigm to explore the mechanisms of acute and chronic rejection, chimerism, and tolerance induction, thus providing the foundation to propagate superior allograft survival strategies for larger animal models and future clinical application. Herein, we developed a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique. The experience in syngeneic and allogeneic transplant settings is described for future broader immunological investigations via an instructional manuscript and video supplement.

To study combined solid organ and vascularized composite allotransplantation, we describe a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique.

マウスにおける異所のための新しい顕微モデル、エン圏胸壁、胸腺、および心臓移植

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression ...

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).

マウスで同所後肢移植

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

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the availability of the widest range of molecular probes and reagents to perform in vivo as well as in vitro studies. Based on our experience with various murine transplantation models, we developed a heterotopic pancreas transplantation model in mice with the intent to analyze mechanisms underlying severe ischemia reperfusion injury-associated early graft damage. In contrast to previously described techniques using suture techniques, herein we describe a new procedure using a non-suture cuff technique. 
In recent years, we have performed more than 300 pancreas transplantations in mice with an overall success rate of &gt;90%, a success rate never described before in mouse pancreas transplantation. The backbone of this non-suture cuff technique for graft revascularization consists of two major steps: (I) pulling the recipient vessel over a polyethylene/polyamide cuff and fixing it with a circumferential ligature, and (II) placing the donor vessel over the everted recipient vessel and fixing it with a second circumferential ligature. The resultant continuity of the endothelial layer results in less thrombogenic lesions with high patency rates and, finally, high success rates.
In this model, arterial anastomosis is achieved by pulling the abdominal aorta of the donor graft over the everted common carotid artery of the recipient animal. Venous drainage of the graft is achieved by pulling the portal vein of the graft over the everted external jugular vein of the recipient. This manuscript provides details and crucial steps of the organ recovery and organ implantation procedures, which will allow researchers with microsurgical skills to perform the transplantation successfully in their laboratories.

Among abdominal solid organ transplantation, pancreatic grafts are prone to develop severe ischemia reperfusion injury-associated graft damage, leading eventually to early graft loss. This protocol describes a model of murine pancreas transplantation using a non-suture cuff technique, ideally suited for analyzing these early, deleterious damages.

変更されたカフを用いた膵臓移植マウス モデル

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic options have significant risk of failure and substantial morbidity.
Use of bone vascularized composite allotransplantation (VCA) would offer both a close match of resected bone size and shape and the healing and remodeling potential of living bone. At present, life-long drug immunosuppression (IS) is required. Organ toxicity, opportunistic infection and neoplasm risks are of concern to treat such non-lethal indications.
We have previously demonstrated that bone and joint VCA viability may be maintained in rats and rabbits without the need of long-term-immunosuppression by implantation of recipient derived vessels within the VCA. It generates an autogenous, neoangiogenic circulation with measurable flow and active bone remodeling, requiring only 2 weeks of IS. As small animals differ from man substantially in anatomy, bone physiology and immunology, we have developed a porcine bone VCA model to evaluate this technique before clinical application is undertaken. Miniature swine are currently widely used for allotransplantation research, given their immunologic, anatomic, physiologic and size similarities to man. Here, we describe a new porcine orthotopic tibial bone VCA model to test the role of autogenous surgical angiogenesis to maintain VCA viability.
The model reconstructs segmental tibial bone defects using size- and shape-matched allogeneic tibial bone segments, transplanted across a major swine leukocyte antigen (SLA) mismatch in Yucatan miniature swine. Nutrient vessel repair and implantation of recipient derived autogenous vessels into the medullary canal of allogeneic tibial bone segments is performed in combination with simultaneous short-term IS. This permits a neoangiogenic autogenous circulation to develop from the implanted tissue, maintaining flow through the allogeneic nutrient vessels for a short time. Once established, the new autogenous circulation maintains bone viability following cessation of drug therapy and subsequent nutrient vessel thrombosis.

Currently any kind of vascularized composite allotransplantation depends on long-term-immunosuppression, difficult to support for non-life-critical indications. We present a new porcine tibial VCA model that can be used to study bone VCA and demonstrate the use of surgical angiogenesis to maintain bone viability without the need of long-term immune-modulation.

豚脛骨移植外科的血管新生: 新しい大型動物の骨血管複合移植モデル

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular disease is the development of ischemia. In severe cases, patients can develop critical limb ischemia in which they experience constant pain and an increased risk of limb amputation. Current therapies for peripheral ischemia include bypass surgery or percutaneous interventions such as angioplasty with stenting or atherectomy to restore blood flow. However, these treatments often fail to the continued progression of vascular disease or restenosis or are contraindicated due to the overall poor health of the patient. A promising potential approach to treat peripheral ischemia involves the induction of therapeutic neovascularization to allow the patient to develop collateral vasculature. This newly formed network alleviates peripheral ischemia by restoring perfusion to the affected area. The most frequently employed preclinical model for peripheral ischemia utilizes the creation of hind limb ischemia in healthy rabbits through femoral artery ligation. In the past, however, there has been a strong disconnect between the success of preclinical studies and the failure of clinical trials regarding treatments for peripheral ischemia. Healthy animals typically have robust vascular regeneration in response to surgically induced ischemia, in contrast to the reduced vascularity and regeneration in patients with chronic peripheral ischemia. Here, we describe an optimized animal model for peripheral ischemia in rabbits that includes hyperlipidemia and diabetes. This model has reduced collateral formation and blood pressure recovery in comparison to a model with a higher cholesterol diet. Thus, the model may provide better correlation with human patients with compromised angiogenesis from the common co-morbidities that accompany peripheral vascular disease.

We describe a surgical procedure used to induce peripheral ischemia in rabbits with hyperlipidemia and diabetes. This surgery acts as a preclinical model for conditions experienced in peripheral artery disease in patients. Angiography is also described as a means to measure the extent of introduced ischemia and recovery of perfusion.

糖尿病性ウサギにおける後肢虚血の前臨床モデル

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

Modified Heterotopic Hindlimb Osteomyocutaneous Flap Model in the Rat for Translational Vascularized Composite Allotransplantation Research

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand and face transplants and, more recently, abdominal wall, uterus, and urogenital transplants. Functional outcomes have exceeded initial expectations, and most recipients enjoy an improved quality of life. However, as clinical experience accumulates, chronic rejection and complications from the immunosuppression must be addressed. In many cases where grafts have failed, the causative pathology has been ischemic vasculopathy. <span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: Arial, sans-serif; color: rgb(41, 43, 49); background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">The biological mechanisms of the acute and chronic rejection associated with VCA, especially ischemic vasculopathy, are important areas of research. However, due to the very small number of VCA patients, the evaluation of proposed mechanisms is better addressed in an experimental model. Multiple groups have used animal models to address some of the relevant unsolved questions in VCA rejection and vasculopathy. Several model designs involving a variety of species are described in the literature. Here we present a reproducible model of VCA heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap in the rat that can be utilized for translational VCA research. This model allows for the serial evaluation of the graft, including biopsies and different imaging modalities, while maintaining a low level of morbidity.

Vascularized composite allograft offers life-altering benefits to transplant recipients, but the biological causes of graft rejection and vasculopathy remain poorly understood. The rodent surgical model presented here offers a reproducible, clinically relevant model of transplantation, allowing researchers to evaluate rejection events and potential therapeutic strategies to prevent their occurrence.

トランスレーショナル血管化複合体他家移植研究のためのラットにおける修正 Heterotopic 後肢 Osteomyocutaneous フラップモデル

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

A Mouse Model of Vascularized Heterotopic Spleen Transplantation for Studying Spleen Cell Biology and Transplant Immunity

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone splenectomy regardless of precipitating causes are prone to develop an overwhelming post-splenectomy infection and experience increased risks of deep venous thrombosis and malignancies. Recently, epidemiological studies indicated that splenectomy might be associated with the occurrence of cardiovascular diseases, suggesting that physiological functions of the spleen have not yet been fully recognized. Here, we introduce a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, which not only can be utilized to study the function and behavioral activity of splenic immune cell subsets in different biologic processes, but also can be a powerful tool to test the therapeutic potential of spleen transplantation in certain diseases. The main surgical steps of this model include donor spleen harvest, the removal of recipient native spleen, and spleen graft revascularization. Using congenic mouse strains (e.g., mice with CD45.1/CD45.2 backgrounds), we observed that after syngeneic transplantation, both donor-derived splenic lymphocytes and myeloid cells migrated out of the graft as early as post-operative day 1, concomitant with the influx of multiple types of recipient cells, thus generating a unique chimera. &#160;Despite relatively challenging techniques, this procedure can be performed with &#62;90% success rate. This model allows tracking the fate, longevity, and function of splenocytes during steady state and in a disease setting following a spleen transplantation, thereby offering a great opportunity to discover the distinct role for spleen-derived immune cells in different disease processes.

This protocol details the surgical steps of a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, a technically challenging model that can serve as a powerful tool in studying the fate and longevity of spleen cells, the mechanisms of distinct spleen cell populations in disease progression, and transplant immunity.

脾臓細胞生物学と移植免疫を研究するための血管化 Heterotopic 脾臓移植のマウスモデル

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone ...

Taking the Next Step: a Neural Coaptation Orthotopic Hind Limb Transplant Model to Maximize Functional Recovery in Rat

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current limitations in immunosuppression and functional neuromotor recovery. Many animal models have been developed for studying unique features of VCA, but here we present a robust reproducible model of orthotopic hind limb transplant in rats designed to simultaneously investigate both aspects of current VCA limitation: immunosuppression strategies and functional neuromotor recovery. At the core of the model rests a commitment to meticulous, time-tested microsurgical techniques such as hand sewn vascular anastomoses and hand sewn neural coaptation of the femoral nerve and the sciatic nerve. This approach yields durable limb reconstructions that allow for longer lived animals capable of rehabilitation, resumption of daily activities, and functional testing. With short-term treatment of conventional immunosuppressive agents, allotransplanted animals survived up to 70 days post-transplant, and isotransplanted animals provide long lived controls beyond 200 days post-operatively. Evidence of neurologic functional recovery is present by 30 days post operatively. This model not only provides a useful platform for interrogating immunological questions unique to VCA and nerve regeneration, but also allows for in vivo testing of new therapeutic strategies specifically tailored for VCA.

This protocol presents a robust, reproducible model of vascularized composite allotransplant (VCA) geared toward simultaneous study of immunology and functional recovery. The time invested in meticulous technique in a right mid-thigh hind limb orthotopic transplant with hand sewn vascular anastomoses and neural coaptation yields the ability to study functional recovery.

次のステップを踏む:ラットの機能回復を最大化するための神経凝集整体交位後肢移植モデル

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current ...