Name: a small animal model of ex vivo normothermic liver perfusion
Uploaded: 2018-06-27T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion at JoVE.com

この作品は、臓器移植、灌流、工学、オハイオ州立大学での再生の NIH T32AI 106704 01A1 と t. フレッシュ基金によって支持されました。

機関動物ケアのガイドラインに従ってすべての手順を行ったしてオハイオ州立大学 IACUC 委員会による承認を受けている国家研究評議会の人道的なケアと実験動物の使用 (IACUC) のためのガイド。
1. 初期設定
<ol><li>
次を組み合わせることにより灌流液を準備: 25% アルブミンの 86 mL、ウィリアムズのメディアの 184 mL、ペニシリン/ストレプトマイシン (10 U/mL 0.01 mg/mL とペニシリン ストレプトマイシン)、インスリン (50 U/L)、ヘパリン (0.01 U/mL)、L-グルタミン (0.292 g/L)、30 mL と300 mL の容量にヒドロコルチゾン (0.010 g/L)。基本液とペグ猫グループは、ペグ-猫の 625 U/mL を追加します。
	<ol>
<li>バッファーの pH 7.4 にトリス (ヒドロキシメチル) アミノメタン (タム) を使用して、出納ソリューション。液 pH を確認するのに動脈血ガス マシンを使用します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
回路 (図 1) を設定します。
	<ol>
<li>暖かい風呂の水を有効にし、37 ° C に設定ウォーム アップに機関室を許可します。</li>
		<li>貯水池に混合とバッファー液を注ぎ、循環を開始します。 注: この手順に記載されている出納は 1.1.1 の手順で準備されました。</li>
		<li>オキシジェネイティング ガス (95% 酸素および 5% 二酸化炭素) 線で肺を通じてフロー カウンターをオンにします。</li>
		<li>データ収集ソフトウェアをオンにし、クリックして「スタート」実験の期間を記録します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
手術顕微鏡と手術室 (図 2) を設定します。
	<ol>
<li>地球温暖化の委員会、電気焼灼と麻酔監視装置バイタル サイン (心拍率および酸素飽和度) などすべての機器を入れます。 注: 顕微鏡設定は顕微鏡の使用によって異なりますが、ユーザーの快適さに調整することができます。</li>
		<li>液体イソフルラン吸入 (分子量 184.5 g/mol) のための 10 mL と 10 mL の麻酔注射器を埋めるし、麻酔単位に配置します。</li>
		<li>ヘパリン (50 U)、手術器具の 0.5 mL シリンジの位置、4-0 と 7-0 シルク縫合糸、滅菌綿棒、4 cm × 4 cm 不織布ガーゼ適切に (図 2)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>イソフルラン室を準備します。</li>
</ol>2. 麻酔導入
<ol><li>次の個人保護用具 (PPE) を着用: サージカル マスク、手術用手袋、使い捨てガウン。</li>
	<li>ラットの重量を量る。 注: 我々 はラット 250-350 g の間を使用します。</li>
	<li>酸素コンプレッサーとイソフルランを入れます。イソフルラン麻酔室に、圧迫されて後、ラットを置き、蓋を固定します。酸素 2 L/min と配信 6% イソフルランを用いた麻酔を誘導します。 注: 使用する特定の麻酔システムに使用される正確なイソフルラン投与量によって異なります。</li>
	<li>動物の腹部毛.をクリップするのに電子のバリカンを使用します。
</li>
	<li>イソフルラン麻酔室で動物を交換してください。</li>
	<li>手術室にある麻酔ユニットをオンにします。</li>
	<li>麻酔が完全に誘導されるときは、イソフルラン室からラットを削除します。つま先のピンチを使用して麻酔の深さを確認します。</li>
</ol>3. 調達の手続
<ol><li>
16 G ポータル カフ (図 3) を準備します。
	<ol>
<li>16 G 血管カテーテルから始まります。チューブの 7 mm のセクションをカットします。3.5 mm。 切開中間点で測定することによって 7 mm セクションの中間点を決定し、管の前方の半分を削除します。</li>
		<li>この今の平坦な部分を潰して、止血を使用します。リップを作成するのに血管カテーテルのもう一方の端を溶かすためには、ライターを使用します。炎に直接先端を配置しないでください、またはそれを発火させます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
胆管カニューレを準備します。
	<ol>
<li>27 G angiocath を取るし、カテーテルのみを残しての注入ポートを遮断します。27 G cannular チューブの 10 cm のセクションにこれを接続します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>麻酔鼻の円錐形の鼻とラットを置き、その四肢が固定化します。左後肢肢にモニターを接続し、バイタル サインを監視します。適切な麻酔深度を確認するつま先ピンチを実行します。4% イソフルレンで麻酔を継続 (計量動物 > 250 g)。</li>
	<li>動物の腹部を 70% イソプロピル アルコールをスプレーします。乾燥することができます。滅菌ドレープを動物かぶせます。</li>
	<li>正中切開、剣から恥骨を使用して鋭いハサミと肌 (図 4) を介して拡張することを確認します。優しく、腹膜を入力し、筋肉を切開します。この切開の下面で膀胱とこの切開の優れた面で肝臓を損傷しないように注意してください。</li>
	<li>左と右肝下縁のレベルで十字架の形を横方向に切開を拡張します。</li>
	<li>2% まで麻酔を回す (計量動物 > 250 g)。</li>
	<li>湾曲した蚊クランプとリブ リトラクター (図 5) を使用してリブを使用して剣状突起を撤回します。</li>
	<li>カット鎌、横隔、および鋭いハサミで gastrohepatic 靭帯。</li>
	<li>検索してタイオフ原点リークを防ぐためにできるだけ近くとして 7-0 縫合糸で横隔静脈。</li>
	<li>滅菌湿らせた綿の先端アプリケータを用いたラットを骨抜きし、0.9% 生理食塩水入りで湿らせたガーゼで腸をラップします。小腸の血管を伸ばすように注意してください。</li>
	<li>下大静脈 (IVC) 余分な組織を除去する上を解剖します。下大静脈の分岐部にだけ優れての背後にある解剖および後で使用 (図 6) 4-0 絹縫合糸のループを渡します。</li>
	<li>右副腎静脈への露出を提供するために右の腎臓を撤回します。ガーゼで上方に肝臓の右葉を撤回します。できるだけ下大静脈に近い 7-0 シルク縫合糸で右副腎静脈を縛るし、ネクタイ (図 7) に遠位のそれを渡って焼灼します。</li>
	<li>慎重に脾静脈を解剖、2 7-0 絹糸を使用してそれを縛るし、2 つの縫合糸の間を横切る。</li>
	<li>縛るし、必要な場合、門脈に追加の長さの 7-0 絹糸を使用して追加の静脈を結紮します。 注: infrahepatic 下大静脈右副腎静脈と下の肝臓の間の小さな枝が時々 あります。</li>
	<li>胃十二指腸動脈周囲の解剖、7-0 絹糸と胃十二指腸動脈を縛る、胃十二指腸動脈を結紮します。</li>
	<li>肝動脈周囲を解剖し、その周りに (図 8) 7-0 絹糸ネクタイ。</li>
	<li>
胆管を分析します。
	<ol>
<li>胆汁の管の長さを確認します。胆管 7-0 絹糸を使用して遠位端を縛る。可能な限り近位胆管周囲 7-0 絹縫合糸のループを配置します。</li>
		<li>小さなハサミでダクトの直径の半分の穴をカットし、近位胆管に 27 G カテーテルを配置します。ローマ サンダル ネクタイ縫合 (図 9) を使用して場所にカテーテルを結ぶ。</li>
	</ol>
</li>
	<li>陰茎静脈または 27 G の針を使用して動物の下大静脈にヘパリン (50 U) の 0.5 mL を注入します。 注: 27 G インスリン注射器は、代わりにも使用できます。</li>
	<li>クランプし、4-0 絹糸使用前に下大静脈を縛る。</li>
	<li>以前に配置したを使用して肝動脈 7-0 絹縫合糸を縛る。</li>
	<li>顕微鏡下のクリップを使用して門脈をクランプします。22 G 血管カテーテルを用いた門脈を cannulate します。フラッシュ 60 ml の冷たい 1 mL のヘパリン (100 U) 肝臓までと 0.9% 生理食塩水入りの門脈はブランシュ (図 10)。 注: 肝臓はすぐに白くない場合は、滅菌綿の先端アプリケータでマッサージすることができます。</li>
	<li>Suprahepatic 下大静脈を公開し、できるだけ胸の高として横断します。</li>
	<li>肝をとおり実行します。横隔膜の周りカット、肝動脈をカット、下大静脈をカット、門脈をカット、任意の追加の靭帯をカット、肝臓を取り出します。氷冷 0.9% 食塩 (図 11) の肝臓を配置します。</li>
	<li>門脈 (図 12) に 16 G 血管カフを配置します。前のヴィヴォ常温肝灌流回路に肝臓を配置します。</li>
</ol>4. Ex Vivo常温肝灌流
注: ここで使用される出納プロトコル手順 1.1.1 で準備されました。
<ol><li>門脈カニューレをかふ門脈 (図 13) に配置します。</li>
	<li>門脈のカニューレの中に 2 mL/分を開始する回路を介して出納の流れを維持します。門脈圧のスパイクのモニターを見てください。血管が閉塞になるし、カニューレの位置の変更が必要な可能性があります。</li>
	<li>7-0 絹糸を使用して液の逆流のため下大静脈カニューレで縫合します。</li>
	<li>両方のカニューレは、したら、10-16 cmH2O の範囲で生理学的な圧力に到達するまでを 1 mL/分で流れを回します。</li>
	<li>
前から 1 mL のサンプルを取り、後ポート 0、30、60、90、120、150、180、210、および灌流の 240 分。1 mL のサンプルを 0.5 mL サンプルが 2 つに分割します。 注: この mL は、プロトコル手順 4.5.1、0.5、0.5 mL プロトコル手順 4.5.2 で使用されます。<ol>
<li>スナップは、液体窒素の極低温の管に、このサンプルの 0.5 mL を凍結します。</li>
		<li>出納の残り 0.5 mL を使用して動脈血ガス分析を実行します。</li>
		<li>各時点で血液ガス分析を実行した後 pH のレベルを調べるし、バッファー液の pH 7.4 に戻ります必要に応じて (0、30、60、90、120、150、180、210、および 240 分)。</li>
	</ol>
</li>
	<li>4 時間で灌流の結論、灌流回路から肝臓を外します。肝臓を 0.5 g のセグメントに分割します。スナップは、液体窒素の極低温管肝組織を凍結します。</li>
</ol>5. 後実験解析
<ol><li>
0、30、60、90、120、150、180、210、および商業の比色アッセイ キットを使用して 240 分で出納のアラニン アミノ基転移酵素 (ALT) のレベルを決定します。
	<ol>
<li>簡単に言えば、60 分測定光学濃度値 570 で 37 ° C で反応ミックス試薬液をインキュベート nm マイクロ プレート リーダーを使用しました。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
換散バッファーの 100 μ L と肝組織の 0.5 グラムを均質化し、組織のアデノシン三リン酸 (ATP)、グルタチオン (GSH) およびマロンジアルデヒド (MDA) のライセートを分析します。
	<ol>
<li>簡単に言えば、商業アッセイ キットを用いた肝組織試料の ATP レベルを測定します。サンプルを混ぜて反応バッファーと 30 分測定 570 の光学濃度は室温で孵化させなさい nm マイクロ プレート リーダーを使用しています。</li>
		<li>商業アッセイ キットを用いた肝組織試料の GSH レベルを測定します。組織サンプルをアッセイ カクテルに混ぜてください。405-414 nm 光学密度値を測定します。</li>
		<li>商業アッセイ キットを用いた肝組織試料の MDA 濃度を測定します。未定と 95 ° C、60 分遠心分離反応液に熱を持つサンプルをミックスし、上清を 96 ウェル プレートに転送します。532 の光学濃度を測定 nm。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
換散バッファーの 100 μ L と肝組織の 0.5 グラムを均質化し、組織の商業アッセイ キットを使用して相対的なカスパーゼ 3/7 活動のライセートを分析します。
	<ol>
<li>カスパーゼ 3 7 試薬アッセイバッファーで組織ライセートをミックスし、30 分間室温で孵化させなさい。</li>
		<li>よくマイクロ プレート リーダーを使用して各蛍光レベルを測定します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
アポトーシス細胞死商業の in situ検出キットを使用して肝組織サンプルのレベルを決定します。
	<ol>
<li>前治療 0.5 g 組織は 10 U/mL, プロテイナーゼ K 10 分でセクションし、60 分蛍光顕微鏡を用いた解析の実行の 37 ° C で反応混合物を孵化させなさい。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>. National Data. Overall by Organ. Current U.S. Waiting List. Based on OPTN data as of October 19, 2017 Available from: <a target="_blank" href="https://optn.transplant.hrsa.gov/data/view-data-reports/national-data/">https://optn.transplant.hrsa.gov/data/view-data-reports/national-data/</a> (2017)</li><li>. National Data, Transplants by Donor Type, U.S. Transplants Performed January 1, 1988 - December 31, 2016, For Organ = Liver Available from: <a target="_blank" href="https://optn.transplant.hrsa.gov/data/view-data-reports/national-data/">https://optn.transplant.hrsa.gov/data/view-data-reports/national-data/</a> (2017)</li><li>Nemes, B., 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=Extended+criteria+donors+in+liver+transplantation+Part+I:+reviewing+the+impact+of+determining+factors.">Extended criteria donors in liver transplantation Part I: reviewing the impact of determining factors.</a> Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 10 (7), 827-839 (2016).</li><li>Nemes, B., 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=Extended-criteria+donors+in+liver+transplantation+Part+II:+reviewing+the+impact+of+extended-criteria+donors+on+the+complications+and+outcomes+of+liver+transplantation.">Extended-criteria donors in liver transplantation Part II: reviewing the impact of extended-criteria donors on the complications and outcomes of liver transplantation.</a> Expert Rev Gastroenterol Hepatol. 10 (7), 841-859 (2016).</li><li>Pezzati, D., Ghinolfi, D., De Simone, P., Balzano, E., Filipponi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+to+optimize+the+use+of+marginal+donors+in+liver+transplantation.">Strategies to optimize the use of marginal donors in liver transplantation.</a> World J Hepatol. 7 (26), 2636-2647 (2015).</li><li>Marecki, H., 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=Liver+ex+situ+machine+perfusion+preservation:+A+review+of+the+methodology+and+results+of+large+animal+studies+and+clinical+trials.">Liver ex situ machine perfusion preservation: A review of the methodology and results of large animal studies and clinical trials.</a> Liver Transpl. 23 (5), 679-695 (2017).</li><li>Barbas, A. S., Knechtle, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expanding+the+Donor+Pool+With+Normothermic+Ex+Vivo+Liver+Perfusion:+The+Future+Is+Now.">Expanding the Donor Pool With Normothermic Ex Vivo Liver Perfusion: The Future Is Now.</a> Am J Transplant. 16 (11), 3075-3076 (2016).</li><li>Dries, 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=Ex+vivo+normothermic+machine+perfusion+and+viability+testing+of+discarded+human+donor+livers.">Ex vivo normothermic machine perfusion and viability testing of discarded human donor livers.</a> Am J Transplant. 13 (5), 1327-1335 (2013).</li><li>Westerkamp, A. C., 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=End-ischemic+machine+perfusion+reduces+bile+duct+injury+in+donation+after+circulatory+death+rat+donor+livers+independent+of+the+machine+perfusion+temperature.">End-ischemic machine perfusion reduces bile duct injury in donation after circulatory death rat donor livers independent of the machine perfusion temperature.</a> Liver Transpl. 21 (10), 1300-1311 (2015).</li><li>Selzner, 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=Normothermic+ex+vivo+liver+perfusion+using+steen+solution+as+perfusate+for+human+liver+transplantation:+First+North+American+results.">Normothermic ex vivo liver perfusion using steen solution as perfusate for human liver transplantation: First North American results.</a> Liver Transpl. 22 (11), 1501-1508 (2016).</li><li>Whitson, B. A., Black, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+assessment+and+repair+centers:+The+future+of+transplantation+is+near.">Organ assessment and repair centers: The future of transplantation is near.</a> World J Transplant. 4 (2), 40-42 (2014).</li><li>Tolboom, H., 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=Subnormothermic+machine+perfusion+at+both+20&#176;C+and+30&#176;C+recovers+ischemic+rat+livers+for+successful+transplantation.">Subnormothermic machine perfusion at both 20&#176;C and 30&#176;C recovers ischemic rat livers for successful transplantation.</a> J Surg Res. 175 (1), 149-156 (2012).</li><li>Nagrath, D., 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=Metabolic+preconditioning+of+donor+organs:+defatting+fatty+livers+by+normothermic+perfusion+ex+vivo.">Metabolic preconditioning of donor organs: defatting fatty livers by normothermic perfusion ex vivo.</a> Metab Eng. 11 (4-5), 274-283 (2009).</li><li>Boehnert, M. U., 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=Normothermic+acellular+ex+vivo+liver+perfusion+reduces+liver+and+bile+duct+injury+of+pig+livers+retrieved+after+cardiac+death.">Normothermic acellular ex vivo liver perfusion reduces liver and bile duct injury of pig livers retrieved after cardiac death.</a> Am J Transplant. 13 (6), 1441-1449 (2013).</li><li>Sch&#246;n, M. 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=Liver+transplantation+after+organ+preservation+with+normothermic+extracorporeal+perfusion.">Liver transplantation after organ preservation with normothermic extracorporeal perfusion.</a> Ann Surg. 233 (1), 114-123 (2001).</li><li>Reddy, 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=Non-heart-beating+donor+porcine+livers:+the+adverse+effect+of+cooling.">Non-heart-beating donor porcine livers: the adverse effect of cooling.</a> Liver Transpl. 11 (1), 35-38 (2005).</li><li>Banan, B., 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=Novel+strategy+to+decrease+reperfusion+injuries+and+improve+function+of+cold-preserved+livers+using+normothermic+ex+vivo+liver+perfusion+machine.">Novel strategy to decrease reperfusion injuries and improve function of cold-preserved livers using normothermic ex vivo liver perfusion machine.</a> Liver Transpl. 22 (3), 333-343 (2016).</li><li>Held, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> An Introduction to Reactive Oxygen Species: Measurement of ROS in Cells. , 1-14 (2012).</li><li>Chen, C. 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=Reperfusion+liver+injury-induced+superoxide+dismutase+and+catalase+expressions+and+the+protective+effects+of+N-acetyl+cysteine.">Reperfusion liver injury-induced superoxide dismutase and catalase expressions and the protective effects of N-acetyl cysteine.</a> Transplant Proc. 39 (4), 858-860 (2007).</li><li>Chen, B., Tang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protective+effects+of+catalase+on+retinal+ischemia/reperfusion+injury+in+rats.">Protective effects of catalase on retinal ischemia/reperfusion injury in rats.</a> Exp Eye Res. 93 (5), 599-606 (2011).</li><li>He, Y. Y., Hsu, C. Y., Ezrin, A. M., Miller, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyethylene+glycol-conjugated+superoxide+dismutase+in+focal+cerebral+ischemia-reperfusion.">Polyethylene glycol-conjugated superoxide dismutase in focal cerebral ischemia-reperfusion.</a> Am J Physiol. 265 (1 Pt 2), H252-H256 (1993).</li><li>I&#351;lekel, S., I&#351;lekel, H., G&#252;ner, G., Ozdamar, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+in+superoxide+dismutase,+glutathione+peroxidase+and+catalase+activities+in+experimental+cerebral+ischemia-reperfusion.">Alterations in superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase activities in experimental cerebral ischemia-reperfusion.</a> Res Exp Med (Berl). 199 (3), 167-176 (1999).</li><li>Li, G., Chen, Y., Saari, J. T., Kang, Y. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalase-overexpressing+transgenic+mouse+heart+is+resistant+to+ischemia-reperfusion+injury.">Catalase-overexpressing transgenic mouse heart is resistant to ischemia-reperfusion injury.</a> Am J Physiol. 273 (3 Pt 2), H1090-H1095 (1997).</li><li>Nowak, K., 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=Immunotargeting+of+catalase+to+lung+endothelium+via+anti-angiotensin-converting+enzyme+antibodies+attenuates+ischemia-reperfusion+injury+of+the+lung+in+vivo.">Immunotargeting of catalase to lung endothelium via anti-angiotensin-converting enzyme antibodies attenuates ischemia-reperfusion injury of the lung in vivo.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 293 (1), L162-L169 (2007).</li><li>Beckman, 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=Superoxide+dismutase+and+catalase+conjugated+to+polyethylene+glycol+increases+endothelial+enzyme+activity+and+oxidant+resistance.">Superoxide dismutase and catalase conjugated to polyethylene glycol increases endothelial enzyme activity and oxidant resistance.</a> J Biol Chem. 263 (14), 6884-6892 (1988).</li><li>Yabe, Y., Nishikawa, M., Tamada, A., Takakura, Y., Hashida, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targeted+delivery+and+improved+therapeutic+potential+of+catalase+by+chemical+modification:+combination+with+superoxide+dismutase+derivatives.">Targeted delivery and improved therapeutic potential of catalase by chemical modification: combination with superoxide dismutase derivatives.</a> J Pharmacol Exp Ther. 289 (2), 1176-1184 (1999).</li><li>Yabe, Y., 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=Prevention+of+neutrophil-mediated+hepatic+ischemia/reperfusion+injury+by+superoxide+dismutase+and+catalase+derivatives.">Prevention of neutrophil-mediated hepatic ischemia/reperfusion injury by superoxide dismutase and catalase derivatives.</a> J Pharmacol Exp Ther. 298 (3), 894-899 (2001).</li><li>Ushitora, 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=Prevention+of+hepatic+ischemia-reperfusion+injury+by+pre-administration+of+catalase-expressing+adenovirus+vectors.">Prevention of hepatic ischemia-reperfusion injury by pre-administration of catalase-expressing adenovirus vectors.</a> J Control Release. 142 (3), 431-437 (2010).</li><li>Kakizaki, Y., 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+Effects+of+Short-Term+Subnormothermic+Perfusion+after+Cold+Preservation+on+Liver+Grafts+from+Donors+after+Cardiac+Death:+An+Ex+Vivo+Rat+Model.">The Effects of Short-Term Subnormothermic Perfusion after Cold Preservation on Liver Grafts from Donors after Cardiac Death: An Ex Vivo Rat Model.</a> Transplantation. , (2018).</li><li>Kumar, R., Chung, W. Y., Dennison, A. R., Garcea, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+Vivo+Porcine+Organ+Perfusion+Models+as+a+Suitable+Platform+for+Translational+Transplant+Research.">Ex Vivo Porcine Organ Perfusion Models as a Suitable Platform for Translational Transplant Research.</a> Artif Organs. , (2017).</li><li>Nativ, N. I., 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=Liver+defatting:+an+alternative+approach+to+enable+steatotic+liver+transplantation.">Liver defatting: an alternative approach to enable steatotic liver transplantation.</a> Am J Transplant. 12 (12), 3176-3183 (2012).</li><li>Yeung, J. C., 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=Ex+vivo+adenoviral+vector+gene+delivery+results+in+decreased+vector-associated+inflammation+pre-+and+post-lung+transplantation+in+the+pig.">Ex vivo adenoviral vector gene delivery results in decreased vector-associated inflammation pre- and post-lung transplantation in the pig.</a> Mol Ther. 20 (6), 1204-1211 (2012).</li><li>Goldaracena, N., 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=Inducing+Hepatitis+C+Virus+Resistance+After+Pig+Liver+Transplantation-A+Proof+of+Concept+of+Liver+Graft+Modification+Using+Warm+Ex+Vivo+Perfusion.">Inducing Hepatitis C Virus Resistance After Pig Liver Transplantation-A Proof of Concept of Liver Graft Modification Using Warm Ex Vivo Perfusion.</a> Am J Transplant. 17 (4), 970-978 (2017).</li><li>Van Raemdonck, D., Neyrinck, A., Rega, F., Devos, T., Pirenne, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Machine+perfusion+in+organ+transplantation:+a+tool+for+ex+vivo+graft+conditioning+with+mesenchymal+stem+cells?.">Machine perfusion in organ transplantation: a tool for ex vivo graft conditioning with mesenchymal stem cells?.</a> Curr Opin Organ Transplant. 18 (1), 24-33 (2013).</li><li>Pratschke, 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=Results+of+the+TOP+Study:+Prospectively+Randomized+Multicenter+Trial+of+an+Ex+Vivo+Tacrolimus+Rinse+Before+Transplantation+in+EDC+Livers.">Results of the TOP Study: Prospectively Randomized Multicenter Trial of an Ex Vivo Tacrolimus Rinse Before Transplantation in EDC Livers.</a> Transplant Direct. 2 (6), e76 (2016).</li><li>Pratschke, 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=Protocol+TOP-Study+(tacrolimus+organ+perfusion):+a+prospective+randomized+multicenter+trial+to+reduce+ischemia+reperfusion+injury+in+transplantation+of+marginal+liver+grafts+with+an+ex+vivo+tacrolimus+perfusion.">Protocol TOP-Study (tacrolimus organ perfusion): a prospective randomized multicenter trial to reduce ischemia reperfusion injury in transplantation of marginal liver grafts with an ex vivo tacrolimus perfusion.</a> Transplant Res. 2 (1), 3 (2013).</li><li>Nativ, N. I., 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=Elevated+sensitivity+of+macrosteatotic+hepatocytes+to+hypoxia/reoxygenation+stress+is+reversed+by+a+novel+defatting+protocol.">Elevated sensitivity of macrosteatotic hepatocytes to hypoxia/reoxygenation stress is reversed by a novel defatting protocol.</a> Liver Transpl. 20 (8), 1000-1011 (2014).</li><li>Lonze, B. E., 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=In+vitro+and+ex+vivo+delivery+of+short+hairpin+RNAs+for+control+of+hepatitis+C+viral+transcript+expression.">In vitro and ex vivo delivery of short hairpin RNAs for control of hepatitis C viral transcript expression.</a> Arch Surg. 147 (4), 384-387 (2012).</li></ol>

すべての報告は、関連する開示があるないです。

移植肝移植の重要な不足があるし、応答でドナーの条件は拡張1,2,3,4,5をされています。ドナー不足の結果として、NEVLP は、評価および器官機能6,7を変更する方法として導入されています。我々 は、NEVLP のモデルラットを設計?...

約 7,000 の移植が行われる年1,2あたりと肝移植の順番待ちリストに 14,578 患者があります。この重要なドナー不足に対し、肝ドナーの条件を拡大しています。これらはしばしば限界器官または拡張条件ドナーと呼びます、主な移植臓器機能不全の遅延移植機能3、率の高い、標準的な基準移植よりも移植後あまりに実行すると予想 4,5,6。その結果、NEVLP は、評価および器官機能6,7を変更するメソッドとして導入されています。NEVLP のモデルラットを設計し、肝出納に分子添加剤のテスト – 重要な潜在的なアプリケーションの 1 つであるこのモデルを使用します。
マウス (ラット) の豚のモデルだけでなく、捨てられた人間の臓器6,8,9の NEVLP を評価されています。NEVLP の最初の人間の臨床試験の結果はまた、最近公開された10をされています。低体温機械灌流腎保存のための標準となっている明確に、どの肝機械灌流が発生する温度はまだ論争を呼びます。NEVLP は低体温と比較して多くの提案された利点と subnormothermic 血流。縮小保存傷害、オルガンのパフォーマンスを評価するために能力の生理学的条件下で、オルガンの修理、改造、および変更7,11のためのプラットフォームとしての正常臓器機能の回復が含まれます 12,13,14,15,16,17。
研究のかなりの数は、ブタの NEVLP モデルを使用して完了しています。人間の臓器やひと臨床試験使用を考慮したモデルが破棄されたときこれらのモデルは比較的高価な小さな動物 NEVLP モデルに比べて非常に高価です。重要なコンポーネント、実験コストが至る。比較的低コストで出納の 300 mL で 4 時間灌流を完了しております。また、ラットなどの小動物のコストは豚のコストと比較して非常に低いです。
ラットにおける NEVLP の他のモデルと比較してここに提示されたモデルは比較的簡単に実装、アプリケーションの広い範囲。灌流回路は、図 1に見ることができます。液は水ジャケット コンテナーである出納貯水池 (1) で起動します。出納はローラー ポンプ (2) 貯水池から引かれウインドケッセル (3) と (4) 肺に押されています。つとめては向流ガスの流量最大ガス交換を提供するために設定されます。出納し、加熱が進み、コイルを確認して灌流チェンバは、生理学的温度 (5) 内部と空気の泡が血流を防ぐためにバブル トラップ (6)、前のオルガン (7) 後オルガン (8) 許可する出納サンプル ポートサンプリング。至る門脈カニューレを介して肝臓に入ります。門脈カニューレは、データ収集ソフトウェアの値をチャートの圧力モニターにアタッチされます。液は下大静脈カニューレを介して肝臓を終了し、圧力・ イコライザ ・ ブロック (9) に流れ込みます。最後に、液はローラー ポンプを通って圧力ブロックからプル、貯水池に空に。このモデル門脈持続灌流が含まれていますと肝動脈およびそれぞれは別々 と追加回路を必要とするいくつかの他のモデルで使用されている透析に拍動流を残しますが、以前はできませんが示されています。必要な9,13。
治療上の分子の付加を出納、探検するには、酵素カタラーゼを選びました。カタラーゼは活性酸素18の効果を軽減するために細胞内部防衛機構の一部である内因性の活性酸素スカベン ジャーです。カタラーゼの発現は肝虚血再灌流傷害19で増加します。カタラーゼの実験的付加は、目、脳、肺20,21,22,23,24虚血再灌流の減少を実証されています。Peg 修飾操作は、内皮細胞25に内皮細胞とカタラーゼの吸収の援助にカタラーゼをターゲットに示されています。ペグ猫は、肝虚血再灌流傷害; を減らすに限られた有効性と全身投与されています。ただし、我々 を追加分離臓器灌流回路にペグ猫は改善につながる結果26,27,28であること仮定しました。私たちの基本の出納にペグ猫を追加ここでは、その能力を発揮し、保存肝傷害を軽減。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Perfusate&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>8% Albumin</td><td>CLS Behring, King of Prussia, PA</td><td>0053-7680-32</td><td></td></tr><tr><td>Williams Media</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>W1878</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>P4333</td><td></td></tr><tr><td>Insulin</td><td>Eli Lilly, Indianapolis, IL</td><td>0002-8215-91</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Fresnius Lab, Lake Zurich, IL</td><td>C504701</td><td></td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>G3126</td><td></td></tr><tr><td>Hydrocortisone</td><td>Sigma Aldrich, St. Louis, MO</td><td>H0888</td><td></td></tr><tr><td>THAM</td><td>Hospira, Inc,</td><td>0409-1593-04</td><td></td></tr><tr><td>Polyethylene Glycol - Catalase</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S9549 SIGMA</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Personal Protective Equipment &lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Surgical Mask</td><td>Generic</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Protective Gown</td><td>Generic</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Surgical Gloves</td><td>Generic</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Liver Procurement&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprague-Dawley Rat</td><td>Harlan Sprague Dawley Inc.</td><td>250 -350 grams</td><td></td></tr><tr><td>Surgical Microscope</td><td>Leica</td><td>M500-N w/ OHS</td><td></td></tr><tr><td>Charcoal Canisters</td><td>Kent Scientific</td><td>SOMNO-2001-8</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal Healthcare</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Pressure-Lok Precision Analytical Syringe&amp;nbsp;</td><td>Valco Instruments Co, Inc.</td><td>SOMNO-10ML</td><td></td></tr><tr><td>Electrosurgical Unit</td><td>Macan</td><td>MV-7A</td><td></td></tr><tr><td>Warming Pad</td><td>Braintree Scientific</td><td>HHP2</td><td></td></tr><tr><td>SomnoSuite Small Animal Anesthesia System</td><td>Kent Scientific</td><td>SS-MVG-Module</td><td></td></tr><tr><td>PhysioSuite</td><td>Kent Scientific</td><td>PS-MSTAT-RT</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane chamber</td><td>Kent Scientific</td><td>SOMNO-0530LG</td><td></td></tr><tr><td>SurgiVet</td><td>Isotec</td><td>CDS 9000 Tabletop</td><td></td></tr><tr><td>Oxygen</td><td>Praxair</td><td>98015</td><td></td></tr><tr><td>Rib retractors</td><td>Kent Scientific</td><td>INS600240</td><td></td></tr><tr><td>GenieTouch</td><td>Kent Scientific</td><td>GenieTouch</td><td></td></tr><tr><td>Normal Saline</td><td>Baxter</td><td>NDC 0338-0048-04</td><td></td></tr><tr><td>4x4 Non-Woven Sponges</td><td>Criterion</td><td>104-2411</td><td></td></tr><tr><td>Sterile Q-Tips</td><td>Henry Schein Animal Health</td><td>1009175</td><td></td></tr><tr><td>U-100 27 Gauge Insulin Syringe</td><td>Terumo</td><td>22-272328</td><td></td></tr><tr><td>5mL Syringe</td><td>BD</td><td>REF 309603</td><td></td></tr><tr><td>4-0 Braided Silk Suture</td><td>Deknatel, Inc.</td><td>198737LP</td><td></td></tr><tr><td>7-0 Braided Silk Suture</td><td>Teleflex Medical</td><td>REF 103-S</td><td></td></tr><tr><td>16 gauge Catheters</td><td>BBraun Introcan Safety</td><td>4252586-02</td><td></td></tr><tr><td>14 gauge Catheters</td><td>BBraun Introcan Safety</td><td>4251717-02</td><td></td></tr><tr><td>Bile Duct Cannular Tubing</td><td>Altec</td><td>01-96-1727&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; &amp;nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Liver Perfusion Circuit Components &lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Water Bath Warmer</td><td>Lauda Ecoline Staredition</td><td>E103</td><td></td></tr><tr><td>Data Collection Software</td><td>ADInstruments&amp;nbsp;</td><td>Labchart 7</td><td></td></tr><tr><td>Liver Perfusion Circuit</td><td>Harvard Apparatus</td><td>73-2901</td><td></td></tr><tr><td>Membrane Oxygenator</td><td>Mediac SPA</td><td>M03069</td><td></td></tr><tr><td>Roller Pump</td><td>Ismatec</td><td>ISM827B</td><td></td></tr><tr><td>Gas (95% oxygen and 5% carbon dioxide)</td><td>Praxair</td><td>98015</td><td></td></tr><tr><td>Organ Chamber</td><td>Harvard Apparatus</td><td>ILP-2</td><td></td></tr><tr><td>1.8 mL Arcticle Cryogenic Tube</td><td>USA Scientific</td><td>1418-7410</td><td></td></tr><tr><td>Mucasol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z637181</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Microsurgical Instruments&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Small Scissors</td><td>Roboz</td><td>RS-5610</td><td></td></tr><tr><td>Large Scissors</td><td>S&amp;amp;T</td><td>SAA-15</td><td></td></tr><tr><td>Forceps - Large Angled</td><td>S&amp;amp;T</td><td>JFCL-7</td><td></td></tr><tr><td>Forceps - Small Angled</td><td>S&amp;amp;T</td><td>FRAS-15 RM-8</td><td></td></tr><tr><td>Clip Applier</td><td>ROBOZ</td><td>RS-5440</td><td></td></tr><tr><td>Scissors - non micro</td><td>FST 14958-11</td><td>14958-11</td><td></td></tr><tr><td>Forceps - Straight Tip</td><td>S&amp;amp;T</td><td>FRS-15 RM8TC</td><td></td></tr><tr><td>Large Microsurgical Clip</td><td>Fine Scientific Tools</td><td>18055-01</td><td></td></tr><tr><td>Small Microsurgical Clip</td><td>Fine Scientific Tools</td><td>18055-01</td><td></td></tr><tr><td>Small Microsurgical Clip</td><td>Fine Scientific Tools</td><td>18055-02</td><td></td></tr><tr><td>Small Microsurgical Clip</td><td>Fine Scientific Tools</td><td>18055-03</td><td></td></tr><tr><td>Small Mosquito Clamps</td><td>Generic</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Post-Experiment Analysis &lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alanine Aminotransferase (ALT) Activity Colorimetric/Fluorometric Assay Kit</td><td>BioVision</td><td>K752</td><td></td></tr><tr><td>Adenosine Triphosphate (ATP) Colorimetric/Fluorometric Assay Kit</td><td>BioVision</td><td>K354</td><td></td></tr><tr><td>Glutathione Assay Kit</td><td>Cayman Chemical</td><td>703002</td><td></td></tr><tr><td>Lipid Peroxidation (MDA) Assay Kit</td><td>Abcam</td><td>ab118970</td><td></td></tr><tr><td>Caspase-Glo 3/7 Assay Systems</td><td>Promega</td><td>G8090</td><td></td></tr><tr><td>POLARstar OMEGA Microplate Reader</td><td>BMG LABTECH</td><td>N/A</td><td></td></tr></tbody></table>

a small animal model of ex vivo normothermic liver perfusion

移植、肝移植の重要な不足があるし、応答ドナー条件が展開されています。その結果、常温体外肝灌流 (NEVLP) は、評価および器官の機能を変更する方法として導入されています。低体温と比較して多くの利点があり、保全傷害、評価、オルガンとオルガンの修理のためのプラットフォームとして生理学的条件下で正常臓器機能の回復を削減 subnormothermic 灌流を含む NEVLP、、改造、変更。マウスおよびブタの NEVLP モデルが記載されています。NEVLP のラット モデルの実証を行い, このモデルを使用して、重要なアプリケーションの 1 つを表示 — 肝出納に追加治療の分子の使用。カタラーゼは内因性活性酸素種 (ROS) のスカベン ジャーを目、脳、肺の虚血再灌流の減少が示されています。Peg 修飾操作は、内皮細胞にカタラーゼをターゲットに示されています。基本の出納にペグインターフェロン カタラーゼ (ペグ猫) を追加しましたここでは、保存肝傷害を軽減するためにできることを示したとします。齧歯動物 NEVLP モデルの利点はより大きい動物モデルと比較すると高価です。本研究の限界は、現在後灌流肝移植を含まないことです。したがって、臓器移植後の機能の予測は、確実に出来ません。しかし、ラット肝移植モデルはよく確立されて、確かにこのモデルと組み合わせて使用することができます。結論としては、ラットを用いた安価な簡単な容易に複製可能な NEVLP のモデルを示しています。このモデルのアプリケーションは、新規 perfusates と出納添加物、テスト機関評価のために設計されたソフトウェアならびに臓器を修復するように設計実験を含めることができます。

グループごとの 3 つのラットのサンプル サイズが使用されました。Alt キーは 0、30、60、90、120、150、180、210、および灌流の 240 分で測定しました。学生のtを使いました-基本液と基本出納プラス各時点で PEG 猫のグループ間の結果を比較するテスト。基本出納および基本出納ペグ猫グループを比較すると、そこは大幅に少ない (p < 0.05) 基本出納プラス 240 ?...

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A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

Ex Vivo常温肝灌流の小さな動物モデル

重要な肝ドナー不足があるし、肝ドナーの条件が展開されています。常温体外肝灌流 (NEVLP) は評価し臓器の機能を変更しました。本研究は NEVLP のモデルラットを示します、保存肝傷害を軽減するために、ペグインターフェロン カタラーゼの機能をテストします。

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

13.3K ビュー.  Ohio State University Wexner Medical Center. 重要な肝ドナー不足があるし、肝ドナーの条件が展開されています。常温体外肝灌流 (NEVLP) は評価し臓器の機能を変更しました。本研究は NEVLP のモデルラットを示します、保存肝傷害を軽減するために、ペグインターフェロン カタラーゼの機能をテストします。

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Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an extended perfusion period is challenging. We have added the kidney to our previous ex vivo perfused liver experiment model to reproduce a more accurate physiological state for prolonged experiments without using live animals. Five intact livers and kidneys were retrieved post-mortem from sacrificed pigs on different days and perfused for a minimum of 6 hr. Hourly arterial blood gases were obtained to analyze pH, lactate, glucose and renal parameters. The primary endpoint was to investigate the effect of adding one kidney to the model on the acid base balance, glucose, and electrolyte levels. The result of this liver-kidney experiment was compared to the results of five previous liver only perfusion models. In summary, with the addition of one kidney to the ex vivo liver circuit, hyperglycemia and metabolic acidosis were improved. In addition this model reproduces the physiological and metabolic responses of the liver sufficiently accurately to obviate the need for the use of live animals. The ex vivo liver-kidney perfusion model can be used as an alternative method in organ specific studies. It provides a disconnection from numerous systemic influences and allows specific and accurate adjustments of arterial and venous pressures and flow.

Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Study of the animal organ physiology can be achieved by performing an experimental ex vivo perfusion system. The addition of a porcine kidney, as a homeostatic organ to our previously developed ex vivo liver perfusion model can be a principal step to achieve a better physiological environment.

The use of ex vivo perfused models can mimic the physiological conditions of the liver for short periods, but to maintain normal homeostasis for an ...

医学

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. In most transplant regions 20-30% of patients on the waiting list for liver transplantation die without receiving an organ transplant or are delisted for disease progression. One strategy to increase the donor pool is the utilization of marginal grafts, such as fatty livers, grafts from older donors, or donation after cardiac death (DCD). The current preservation technique of cold static storage is only poorly tolerated by marginal livers resulting in significant organ damage. In addition, cold static organ storage does not allow graft assessment or repair prior to transplantation.
These shortcomings of cold static preservation have triggered an interest in warm perfused organ preservation to reduce cold ischemic injury, assess liver grafts during preservation, and explore the opportunity to repair marginal livers prior to transplantation. The optimal pressure and flow conditions, perfusion temperature, composition of the perfusion solution and the need for an oxygen carrier has been controversial in the past.
In spite of promising results in several animal studies, the complexity and the costs have prevented a broader clinical application so far. Recently, with enhanced technology and a better understanding of liver physiology during ex vivo perfusion the outcome of warm liver perfusion has improved and consistently good results can be achieved.
This paper will provide information about liver retrieval, storage techniques, and isolated liver perfusion in pigs. We will illustrate a) the requirements to ensure sufficient oxygen supply to the organ, b) technical considerations about the perfusion machine and the perfusion solution, and c) biochemical aspects of isolated organs.

Technique of Subnormothermic Ex Vivo Liver Perfusion for the Storage, Assessment, and Repair of Marginal Liver Grafts

Marginal grafts, such as fatty livers, grafts from older donors, or livers retrieved after cardiac death (DCD) tolerate conventional, cold static storage only poorly. We developed a novel model of subnormothermic ex vivo liver perfusion for preservation, assessment, and repair of marginal liver grafts prior to transplantation.

Subnormothermicのテクニック<em&gt;生体外</em&gt;肝臓ストレージ、評価のための灌流、およびマージナル肝移植片の修復

The success of liver transplantation has resulted in a dramatic organ shortage. In most transplant regions 20-30% of patients on the waiting list for ...

Ex Vivo Hepatic Perfusion Through the Portal Vein in Mouse

Metabolic diseases such as diabetes, pre-diabetes, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and nonalcoholic steatohepatitis (NASH) are becoming increasingly common. Ex vivo liver perfusions allow for a comprehensive analysis of liver metabolism using nuclear magnetic resonance (NMR), in nutritional conditions that can be rigorously controlled. As in silico simulations remain a primarily theoretical means of assessing hormone actions and the effects of pharmaceutical intervention, the perfused liver remains one of the most valuable test beds for understanding hepatic metabolism. As these studies guide basic insights into hepatic physiology, results must be accurate and reproducible. The greatest factor in the reproducibility of ex vivo hepatic perfusion is the quality of surgery. Therefore, we have introduced an organized and streamlined method to perform ex vivo mouse liver perfusions in the context of in situ NMR experiments. We also describe a unique application and discuss common issues encountered in these studies. The overall purpose is to provide an uncomplicated guide to a technique we have refined over several years that we deem the golden standard for obtaining reproducible results in hepatic resections and perfusions in the context of in situ NMR experiments. The distance to the center of the field for the magnet as well as the inaccessibility of the tissue to intervention during the NMR experiment makes our methods novel.

Ex Vivo Hepatic Perfusion Through the Portal Vein in Mouse

The protocol describes a straightforward method of resectioning an intact mouse liver for metabolic studies through portal vein perfusion.

エクスビボ マウスの門脈を通る肝臓灌流

Metabolic diseases such as diabetes, pre-diabetes, non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), and nonalcoholic steatohepatitis (NASH) are becoming ...

生化学

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed lung transplantation in humans to become more readily available by enabling the ability to assess organs and expand the donor pool. As this technology expands and improves, the ability to potentially evaluate and improve the quality of substandard lungs prior to transplant is a critical need. In order to more rigorously evaluate these approaches, a reproducible animal model needs to be established that would allow for testing of improved techniques and management of the donated lungs as well as to the lung-transplant recipient. In addition, an EVLP animal model of associated pathologies, e.g., ventilation induced lung injury (VILI), would provide a novel method to evaluate treatments for these pathologies. Here, we describe the development of a rat EVLP lung program and refinements to this method that allow for a reproducible model for future expansion. We also describe the application of this EVLP system to model VILI in rat lungs. The goal is to provide the research community with key information and &#8220;pearls of wisdom&#8221;/techniques that arose from trial and error and are critical to establishing an EVLP system that is robust and reproducible.

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed lung transplantation in humans to become more readily available by enabling the ability to assess organs and expand the donor pool. Here, we describe the development of a rat EVLP program and refinements that allow for a reproducible model for future expansion.

孤立の方法<em&gt;エクスビボ</emラットモデルにおける&gt;肺灌流：ラットEVLPプログラムの開発の教訓

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Normothermic Ex Vivo Liver Machine Perfusion in Mouse

This protocol presents an optimized erythrocytes-free NEVLP system using mouse livers. Ex vivo preservation of mouse livers was achieved by employing modified cannulas and techniques adapted from conventional commercial ex vivo perfusion equipment. The system was utilized to evaluate the preservation outcomes following 12 h of perfusion. C57BL/6J mice served as liver donors, and the livers were explanted by cannulating the portal vein (PV) and bile duct (BD), and subsequently flushing the organ with warm (37 &#176;C) heparinized saline. Then, the explanted livers were transferred to the perfusion chamber and subjected to normothermic oxygenated machine perfusion (NEVLP). Inlet and outlet perfusate samples were collected at 3 h intervals for perfusate analysis. Upon completion of the perfusion, liver samples were obtained for histological analysis, with morphological integrity assessed using modified Suzuki-Score through Hematoxylin-Eosin (HE) staining. The optimization experiments yielded the following findings: (1) mice weighing over 30 g were deemed more suitable for the experiment due to the larger size of their bile duct (BD). (2) a 2 Fr (outer diameter = 0.66 mm) polyurethane cannula was better suited for cannulating the portal vein (PV) when compared to a polypropylene cannula. This was attributed to the polyurethane material&#39;s enhanced grip, resulting in reduced catheter slippage during the transfer from the body to the organ chamber. (3) for cannulation of the bile duct (BD), a 1 Fr (outer diameter = 0.33 mm) polyurethane cannula was found to be more effective compared to the polypropylene UT - 03 (outer diameter = 0.30 mm) cannula. With this optimized protocol, mouse livers were successfully preserved for a duration of 12 h without significant impact on the histological structure. Hematoxylin-Eosin (HE) staining revealed a well-preserved morphological architecture of the liver, characterized by predominantly viable hepatocytes with clearly visible nuclei and mild dilation of hepatic sinusoids.

Normothermic Ex Vivo Liver Machine Perfusion in Mouse

A normothermic ex vivo liver perfusion (NEVLP) system was created for mouse livers. This system requires experience in microsurgery but allows for reproducible perfusion results. The ability to utilize mouse livers facilitates the investigation of molecular pathways to identify novel perfusate additives and enables the execution of experiments focused on organ repair.

マウスにおけるノルマザーミック Ex vivo 肝臓機械灌流

This protocol presents an optimized erythrocytes-free NEVLP system using mouse livers. Ex vivo preservation of mouse livers was achieved by employing ...

工学

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ donor pool. However, the DCD process is associated with the risk of cardiac tissue injury due to the inevitable period of warm ischemia. Normothermic regional perfusion (NRP) allows for an in situ organ assessment, allowing the procurement of hearts determined to be viable. Here, we describe a clinically relevant large-animal model of DCD followed by NRP. Circulatory death is established in anesthetized pigs by stopping mechanical ventilation. After a preset warm ischemia period, an extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) is used for a NRP period lasting at least 30 min. During this reperfusion period, the model allows the collection of various myocardial biopsies and blood samples for initial cardiac evaluation. Once NRP is weaned, biochemical, hemodynamic, and echocardiographic assessments of cardiac function and metabolism can be performed before organ procurement. This protocol closely simulates the clinical scenario previously described for DCD and NRP in heart transplantation and has the potential to facilitate studies aimed at decreasing ischemia-reperfusion injury and enhance cardiac functional preservation and recovery.

The protocol describes a large-animal (porcine) model of donation after circulatory death, followed by thoracoabdominal normothermic regional perfusion that closely simulates the clinical scenario in heart transplantation, and has the potential to facilitate therapeutic studies and strategies.

心臓評価のための循環死後の献血と正常母性局所灌流の大型動物モデル

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...

Rat Model of Normothermic Ex-Situ Perfused Heterotopic Heart Transplantation

Heart transplantation is the most effective therapy for end-stage heart failure. Despite the improvements in therapeutic approaches and interventions, the number of heart failure patients waiting for transplantation is still increasing. The normothermic ex situ preservation technique has been established as a comparable method to the conventional static cold storage technique. The main advantage of this technique is that donor hearts can be preserved for up to 12 h in a physiologic condition. Moreover, this technique allows resuscitation of the donor hearts after circulatory death and applies required pharmacologic interventions to improve donor function after implantation. Numerous animal models have been established to improve normothermic ex situ preservation techniques and eliminate preservation-related complications. Although large animal models are easy to handle compared to small animal models, it is costly and challenging. We present a rat model of normothermic ex situ donor heart preservation followed by heterotopic abdominal transplantation. This model is relatively cheap and can be accomplished by a single experimenter.

Here, we present an assessment protocol of a heterotopically implanted heart after normothermic ex situ preservation in the rat model.

ノルマザーミックEx-situ灌流異所性心臓移植のラットモデル

Heart transplantation is the most effective therapy for end-stage heart failure. Despite the improvements in therapeutic approaches and interventions, the ...

Development and Validation of a Porcine Ex Situ Isolated Liver Perfusion Model 

Porcine Normothermic Isolated Liver Perfusion

Porcine models of liver ex situ normothermic machine perfusion (NMP) are increasingly being used in transplant research. Contrary to rodents, porcine livers are anatomically and physiologically close to humans, with similar organ size and bile composition. NMP preserves the liver graft at near-to-physiological conditions by recirculating a warm, oxygenated, and nutrient-enriched red blood cell-based perfusate through the liver vasculature. NMP can be used to study ischemia-reperfusion injury, preserve a liver ex situ before transplantation, assess the liver's function prior to implantation, and provide a platform for organ repair and regeneration. Alternatively, NMP with a whole blood-based perfusate can be used to mimic transplantation. Nevertheless, this model is labor-intensive, technically challenging, and carries a high financial cost.
In this porcine NMP model, we use warm ischemic damaged livers (corresponding to donation after circulatory death). First, general anesthesia with mechanical ventilation is initiated, followed by the induction of warm ischemia by clamping the thoracic aorta for 60 min. Cannulas inserted in the abdominal aorta and portal vein allow flush-out of the liver with cold preservation solution. The flushed-out blood is washed with a cell saver to obtain concentrated red blood cells. Following hepatectomy, cannulas are inserted in the portal vein, hepatic artery, and infra-hepatic vena cava and connected to a closed perfusion circuit primed with a plasma expander and red blood cells. A hollow fiber oxygenator is included in the circuit and coupled to a heat exchanger to maintain a pO2 of 70-100 mmHg at 38 &#176;C. NMP is achieved by a continuous flow directly through the artery and via a venous reservoir through the portal vein. Flows, pressures, and blood gas values are continuously monitored. To evaluate the liver injury, perfusate and tissue are sampled at predefined time points; bile is collected via a cannula in the common bile duct.

The porcine model of liver normothermic machine perfusion (NMP), described here, can be successfully used to study NMP as a preservation strategy, a tool for viability assessment, and a platform for organ repair. It holds a high translational value, however it is technically challenging and labor-intensive.

Porcine models of liver ex situ normothermic machine perfusion (NMP) are increasingly being used in transplant research. Contrary to rodents, porcine ...

基質に対する代謝応答を研究するためのin situマウス肝臓灌流モデル

Hepatic Glucose Production, Ureagenesis, and Lipolysis Quantified using the Perfused Mouse Liver Model

The liver has numerous functions, including nutrient metabolism. In contrast to other in vitro and in vivo models of liver research, the isolated perfused liver allows the study of liver biology and metabolism in the whole liver with an intact hepatic architecture, separated from the influence of extra-hepatic factors. Liver perfusions were originally developed for rats, but the method has been adapted to mice as well. Here we describe a protocol for in situ perfusion of the mouse liver. The liver is perfused antegradely through the portal vein with oxygenated Krebs-Henseleit bicarbonate buffer, and the output is collected from the suprahepatic inferior vena cava with clamping of the infrahepatic inferior vena cava to close the circuit. Using this method, the direct hepatic effects of a test compound can be evaluated with a detailed time resolution. Liver function and viability are stable for at least 3 h, allowing the inclusion of internal controls in the same experiment. The experimental possibilities using this model are numerous and may infer insight into liver physiology and liver diseases.

著者スポットライト:肝疾患における肝臓の適応と糖尿病予備軍の進行の調査 

Here, we present a robust method for in situ perfusion of the mouse liver to study the acute and direct regulation of liver metabolism without disturbing the hepatic architecture but in the absence of extra-hepatic factors.

灌流マウス肝臓モデルを用いた肝臓のグルコース産生、尿素生成、脂肪分解の定量化

The liver has numerous functions, including nutrient metabolism. In contrast to other in vitro and in vivo models of liver research, the isolated perfused ...

Ex Vivo常温肝灌流の小さな動物モデル

要約

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Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Subnormothermicのテクニック

エクスビボマウスの門脈を通る肝臓灌流

孤立の方法

マウスにおけるノルマザーミック Ex vivo 肝臓機械灌流

心臓評価のための循環死後の献血と正常母性局所灌流の大型動物モデル

ノルマザーミックEx-situ灌流異所性心臓移植のラットモデル

Porcine Normothermic Isolated Liver Perfusion

灌流マウス肝臓モデルを用いた肝臓のグルコース産生、尿素生成、脂肪分解の定量化

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Ex Vivo常温肝灌流の小さな動物モデル

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Steps for the Autologous Ex vivo Perfused Porcine Liver-kidney Experiment

Subnormothermicのテクニック

エクスビボ マウスの門脈を通る肝臓灌流

孤立の方法

マウスにおけるノルマザーミック Ex vivo 肝臓機械灌流

心臓評価のための循環死後の献血と正常母性局所灌流の大型動物モデル

ノルマザーミックEx-situ灌流異所性心臓移植のラットモデル

Porcine Normothermic Isolated Liver Perfusion

灌流マウス肝臓モデルを用いた肝臓のグルコース産生、尿素生成、脂肪分解の定量化

灌流マウス肝臓モデルを用いた肝臓のグルコース産生、尿素生成、脂肪分解の定量化

エクスビボマウスの門脈を通る肝臓灌流