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Method Article
여기에서는 순환 사멸 기증자 심장을 활용한 쥐 이소성 심장 이식의 준비 및 기술적 세부 사항에 대해 설명합니다.
이 프로토콜의 목적은 순환기 사망(DCD) 기증자 심장 기증 후 기증으로 쥐 이종 심장 이식 모델을 설정하는 것입니다. 이 프로토콜에는 심장 기증자 설정과 수혜자 설정의 두 가지 설정이 있습니다. 심장 기증자 설정에서 Sprague Dawley 쥐는 마취, 기관 내 삽관 및 인공호흡을 합니다. 우측 경동맥은 헤파린과 마비제인 베쿠로늄-브로마이드를 전달하기 위해 캐뉼레이트됩니다. DCD 프로세스는 환기를 종료하여 시작됩니다. 20분 후, 심장이 노출되고 상완두분지 원위부의 대동맥이 고정됩니다. 인공호흡기 종료 후 25분이 지나면 얼음처럼 차가운 위스콘신 대학교(UW) 용액이 경동맥 카테터를 통해 관류되어 심장을 세척합니다. 심장은 대동맥, 폐동맥, 대정맥, 폐정맥을 분열하여 조달하고 UW 용액에 저장하여 이식합니다. 수용자 설정에서 Lewis 쥐는 이소플루란으로 마취됩니다. 서방형 부프레노르핀을 피하로 투여하여 수술 후 원활한 회복을 촉진합니다. 복부 정중선 절개를 통해 신하부 대동맥과 하대정맥을 분리하고 외상성 혈관 클램프로 고정합니다. 기증자 심장 대동맥과 폐동맥은 각각 수혜자 복부 대동맥과 대정맥에 봉합되며, 8-0으로 프롤렌. 심장을 재관류하기 위해 혈관 클램프를 제거합니다. 복벽을 닫고 쥐를 회복시킵니다. 설정된 간격(24시간 - 2주) 후에 수혜자 쥐를 마취하고 이식된 심장을 노출시킨 다음 정점을 통해 좌심실에 풍선 팁 카테터를 삽입하여 데이터 수집 시스템을 사용하여 개발된 압력과 dP/dt를 기록합니다. 심장 조직은 조직학, 면역학 또는 분자 분석을 위해 수집됩니다. 성공적인 DCD 기증자 쥐 심장 이식 모델은 DCD 기증자의 심장 이식 결과를 개선하기 위한 심장 보호 접근법에 대한 추가 연구를 가능하게 할 것입니다.
심장 이식의 소동물 모델(HTx)은 이식된 심장에 영향을 미치는 병태생리학적 상태를 연구하는 연구를 수행하는 데 중요합니다. Oto와 Lindsey가 설명한 바와 같이 쥐 모델에서 이소성 HTx를 통해 연구자들은 허혈 및 재관류 조건에서 관찰된 병태생리학적 변화를 연구할 수 있었습니다1. 전통적으로 이식을 위한 기증자 심장은 뇌사 후 기증(DBD) 기증자라고도 하는 박동 심장 기증자로부터 조달되었습니다. 그러나 HTx2를 필요로 하는 환자의 수가 불균형적으로 증가하고 있습니다. 보다 최근에는 순환기 사망 후 기증(DCD) 기증자라고도 하는 순환기 사망 기증자의 심장이 실험 환경에서 이식에 사용되었습니다3. DBD와 DCD 기증자 심장의 주요 차이점은 후자의 경우 심장이 다양한 허혈 기간을 겪기 때문에 일상적인 HTx 실습에서 사용할 수 없다는 것입니다.
앞서 설명한 쥐 이종성 HTx에 대한 문헌에서는 심장 박동 기증자의 상태만 활용했습니다 4,5,6. 이소성 DCD 심장 이식은 미묘한 변형이 필요하며, 미묘한 변형이 없으면 이식된 심장이 박동할 수 없다7. 이 프로토콜은 쥐에서 DCD HTx의 세련된 기술을 독자와 공유하는 것을 목표로 합니다. 전골적 심근허혈은 DCD 장기 기증에 선천적으로 존재합니다. 전신 심근허혈을 모방한 실험적 설정은 생체 외 설정5에서만 연구되었습니다. 생체 외 연구의 결과는 생체 내(DCD)와 생체 외 전반적 허혈 모델 간에 유의한 차이가 있기 때문에 DCD HTx 연구에 적용되지 않을 수 있습니다5. 체외 모델에서 재관류 심근허혈을 완화하기 위한 중재의 결과 또는 부족은 DCD HTx 모델에서 재현되지 않을 수 있습니다. 따라서 동물 모델에서 인간 DCD HTx를 시뮬레이션하는 것이 필수적이며, 그 결과는 더 높은 번역 가치를 가질 수 있습니다. 여기에 설명된 DCD HTx 모델을 통해 연구자는 임상 DCD HTx를 면밀히 시뮬레이션하고 기증자 심장과 수혜자 모두에 대한 중재를 통해 재관류 손상을 완화할 수 있는 기회를 제공할 수 있습니다. 수혜자 쥐가 회복되면 이식된 심장의 기능, 조직 병리학 및 면역학을 이식 시점부터 다양한 간격으로 연구할 수 있습니다.
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모든 동물 실험은 기관 지침과 미국 국립보건원(National Institutes of Health)에서 발행한 실험 동물의 관리 및 사용 가이드(NIH 간행물 번호 86-23, 2011년 개정)8에 따라 수행되었습니다. 다음 절차는 버지니아 커먼웰스 대학교(Virginia Commonwealth University)의 기관 동물 관리 및 사용 위원회(Institutional Animal Care and Use Committee)의 승인을 받았습니다. 모든 절차는 OSHA(산업안전보건청) 지침과 권장 멸균 기술9에 따라 수행되었습니다. Sprague Dawley 쥐는 23 ° C의 온도와 12 시간의 어둡고 밝은 주기에서 습도가 조절 된 상태에서 사육되었습니다.
1. 실습 설정
참고: 작동 현미경으로 멸균 설치류 생존 수술을 수행할 수 있는 전용 공간을 지정합니다. 수술실의 주변 온도를 따뜻하게 유지하십시오. 수술과 회복 과정 모두에 보온 패드를 사용하는 것은 수혜 쥐의 체온을 유지하는 데 필수적입니다.
2. 생체 내 쥐 DCD 기증자 제제
3. 생체 내 쥐 DCD 이소성 심장 이식
4. 복구 및 모니터링
5. 통제 박동 심장의 조달 및 이식
6. 이식된 심장 기능 평가:
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이종성 심장 이식 후 24시간에서 14일 후에 복부를 다시 열 수 있으며 심장을 노출시켜 좌심실에서 발생하는 압력을 측정할 수 있습니다. DCD(또는 CBD) 심장의 좌심실에 풍선 팁 카테터를 삽입하여 개발된 압력(DP), 최대 +dP/dt 및 최소 -dP/dt를 측정합니다. 그림 7 은 이식 24시간 후 CBD 심장과 비교하여 DCD 심장의 예상 DP, +dP/dt 및 -dP/dt의 예를 보여줍니다. C...
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성공적인 DCD 이종성 쥐 HTx를 위해서는 실험의 세심하고 사려 깊은 설정이 확립되는 것이 중요합니다. 세부 설정은 1) 어린 쥐를 DCD 기증자로 선택, 2) 이소플루란을 마취제로 선택, 3) 기증자의 심장에 심정지를 효과적으로 전달, 4) 기증자의 심장을 얼음처럼 차가운 용액에 보관, 5) 요추 혈관을 손상시키지 않고 복부 박리를 제한하여 대동맥과 대정맥만 노출시키고, 6) 수?...
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이 원고의 저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.
이 연구는 Mohammed Quader 박사(1I01 BX003859)에게 수여된 Merit Review Grant와 Pauley Heart Center에서 Mohammed Quader와 Stefano Toldo 박사에게 수여된 기금의 지원을 받았습니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
5-0 nylon suture polyamide monofilament | Aros Surgical | SP17A05N-45 | |
5-0 silk suture | Surgical Specialties | SP116 | |
8-0 monofilament suture | Aros Surgical | T06A08N14-13 | |
Autoclave | Steris | Amsco Lab 250 | |
BD Insulin Syringe with Detachable Needle 1 mL Syringes | Fisher Scientific | 14-820-28 | |
BD Syringe with Luer-Lok Tips (Without Needle) 10 mL Syringes | Fisher Scientific | 14-823-16E | |
Belzer University of Wisconsin cold storage solution | Bridge to Life Northbrook IL USA | Adenosine 1.34 g/L, Allopurinol 0.136 g/L, Glutathione 0.922 g/L, Lactobionic Acid (as Lactone) 35.83 g/L, Magnesium Sulfate heptahydrate 1.23 g/L, Pentafraction 50 g/L, Potassium Hydroxide 5.61 g/L, Potassium Phosphate monobasic 3.4 g/L, Raffinose pentahydrate 17.83 g/L | |
Buprenorfin SR Lab | Zoopharm LLC | ||
Debakey atraumatic pediatric multi-angle vascular clamp | Aesculap | F341T | |
Exel International Disposable Safelet I.V. Catheters 14 G | Fisher Scientific | 14-841-10 | |
Exel International Disposable Safelet I.V. Catheters 22 G | Fisher Scientific | 14-841-20 | |
Fogarty catheter size 4F | Edwands Lifesciences | 120404F | |
Forceps with curved tips | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.228 | |
Gaymar Heating pump | Braintree Scientific, Braintree, MA, USA | TP700 | |
Germinator-500 | Braintree Scientific | ||
Heparin Sodium Injection, USP 1,000 U/mL | Pfizer | NDC 0069-0137-01 | |
Iris micro-scissors with straight tips | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.5253 | |
Isoflurane USP | Patterson Veterinary | NDC 14043070406 | |
Ketamine HCl 100 mg/mL | Henry Schein | NDC 6745710810 | |
Lidocaine HCl 2% | Aspen Veterinary | 07-892-4325 | |
McKesson General Medical 6IN Q-TIPS 2STER WOOD 100/PACK | Fisher Scientific | NC0650323 | sterile cotton tip applicators |
Micro-scissors, right angle and curved tips | Braintree Scientific | SC-MS 154 | |
Needle holder | Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation | ASSI.BSL158 | with the lock mechanism removed |
Normal Saline | Baxter Infusion supplies | ||
PowerLab station | AD Instruments, Denver, CO | data acquisition system | |
Sodium Hydroxide/Hydrochloric Acid | adjust the solution to pH 7.4 | ||
Sprague Dawley rats | male, 8–16 weeks of age, <400 g in weight | ||
Surgical Microscope | Leika | Model M525 F40 | |
Surgicel | Ethicon | absorbable hemostat | |
Temperature probe Therma Waterproof Type T High Precision Thermocouple Meter | Thermoworks | THS-232-107 | |
Tweezers with high precision point | Excelta | 17-456-109 | |
Vecuronium Bromide | Sigma-Aldrich | PHR1627 | diluted in PBS for 100 mg/mL |
Ventelite | Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA | ||
Xylazine 100 mg/mL | Pivetal Anased | NDC 04606675002 |
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