Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
В протоколе изложен осуществимый, надежный и воспроизводимый метод пережатия левой легочной прикорневой мышцы, который может быть использован для изучения ишемии-реперфузионного повреждения легких на мышиных моделях.
Ишемическое реперфузионное повреждение (ИРИ) во время трансплантации легкого является основным фактором риска посттрансплантационных осложнений, включая первичную дисфункцию трансплантата, острое и хроническое отторжение и смертность. Усилия по изучению основ IRI привели к разработке надежной и воспроизводимой модели прикорневой фиксации левого легкого у мышей. Эта модель включает в себя хирургическую процедуру, выполняемую у анестезируемой и интубированной мыши. Выполняется левая торакотомия с последующей тщательной мобилизацией легких и рассечением левого легочного воротка. Прикорневой зажим включает в себя обратимое наложение швов на ворота легочной артерии с помощью узла, который останавливает артериальный приток, венозный отток и поток воздуха через левый основной стволовой бронх. Реперфузия инициируется тщательным снятием швов. В текущих исследованиях наша лаборатория использует 30 мин ишемии и 1 ч реперфузии для экспериментальной модели. Однако эти временные периоды могут быть изменены в зависимости от конкретного экспериментального вопроса. Непосредственно перед жертвоприношением можно получить газ артериальной крови из левого желудочка после 4-минутного периода пережатия правой прикорневой мышцы, чтобы убедиться, что полученные значения PaO2 относятся только к поврежденному левому легкому. Мы также описываем метод измерения экстравазации клеток с помощью проточной цитометрии, который включает внутривенное введение меченного флуорохромом антитела, специфичного для изучаемой клетки (клеток) перед жертвоприношением. Затем левое легкое может быть собрано для проточной цитометрии, замороженной или фиксированной, иммуногистохимии со встроенным парафином и количественной полимеразной цепной реакции. Этот метод прикорневого зажима позволяет детально изучить клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе ИРИ. Репрезентативные результаты свидетельствуют о снижении оксигенации левого легкого и гистологических признаках повреждения легких после прикорневой пережатия. Эта техника может быть легко изучена и воспроизведена персоналом с опытом микрохирургии и без него, что приводит к надежным и стабильным результатам и служит широко используемой моделью для изучения ИРИ легких.
ИРИ при трансплантации органов является основным фактором риска развития первичной дисфункции трансплантата и последующих эпизодов отторжения трансплантата 1,2. Во время трансплантации время теплой ишемии определяется как период времени от перекрестного зажима донорской аорты до начала холодной перфузии и от извлечения органа изо льда до имплантации органа. Время хранения в холодильнике определяется как период времени от начала холодной перфузии до извлечения органа изо льда3. Теплая ишемия более вредна для последующей функции органов, чем холодовая ишемия 4,5,6, и ее основные механизмы требуют дальнейшего изучения в доклинических моделях. Кроме того, трансплантация органов от донора после сердечной смерти (DCD) связана с более длительным периодом теплой ишемии, чем традиционное донорство после смерти мозга (DBD)7. В то время как использование доноров DCD может расширить пул доноров и повысить использование легких, необходимы дальнейшие доклинические исследования для оценки влияния теплой ишемии на функцию легких после трансплантации. Ниже мы опишем модель теплого ИРИ у мышей через левый легочный прикорневой зажим.
За последние несколько лет было разработано и адаптировано несколько животных моделей прикорневой фиксации легких, которые могут включать использование атравматического микрососудистого зажима 8,9,10,11,12,13, жгута Румеля 14,15 или наложения швов16 в качестве прикорневого зажима. Суть прикорневого зажима заключается в том, что он должен быть обратимым и вызывать минимальное повреждение прикорневых структур или не вызывать их вовсе, чтобы можно было достичь реперфузии. В этой статье мы описываем нашу технику прикорневого зажима у мышей, которая включает в себя обратимое наложение швов на левую легочную артерию ворот с помощью узла. Этот метод окклюзирует приток легочной артерии, венозный отток и поток воздуха внутрь и наружу главного ствола бронха. Основное преимущество скользящего узла по сравнению с сосудистым зажимом, зажимом или жгутом заключается в том, что грудная клетка может быть закрыта в течение длительных периодов ишемии, тем самым сводя к минимуму неощутимые потери жидкости и тепла у мыши. Мы предоставляем протокол для получения надежных измерений газов артериальной крови (АГН) и для измерения экстравазации клеток после прикорневой пережатости.
Эта техника прикорневого зажима занимает важное место в более широком изучении трансплантации легких. По сравнению с моделями ортотопической трансплантации легких на мелких животных, техника прикорневого зажима может изолировать эффекты IRI без добавления хирургической травмы анастомотического или аллогенности. Кроме того, техника прикорневого зажима может быть освоена легче и быстрее, чем трансплантация легких у мыши. Фактически, с помощью техники прикорневого зажима за последнее десятилетие было выявлено несколько важных механизмов патогенеза ИРИ, таких как TLR4, оксидаза NADPH и аденозиновый рецептор A2A 14,18,19,20. В следующем протоколе мы представляем надежный, обучаемый и воспроизводимый метод прикорневого зажима в качестве инструмента для изучения ИРИ легких.
Все исследования были одобрены Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию в Медицинской школе Вашингтонского университета. Животные получали гуманный уход в соответствии с Руководством по уходу за лабораторными животными и их использованию,8-е издание21 , подготовленным Национальной академией наук и опубликованным Национальными институтами здравоохранения, и Принципами ухода за лабораторными животными, сформулированными Национальным обществом медицинских исследований.
1. Анестезия и интубация
2. Торакотомия
3. Применение прикорневого зажима
4. Освобождение прикорневого зажима
5. Оценка ABG
ПРИМЕЧАНИЕ: Если требуется измерение АВГ, его лучше всего получить с помощью артериальной аспирации крови из левого желудочка. Чтобы убедиться, что АБГ отражает только функцию левого легкого, эта артериальная кровь должна быть получена примерно через 4 минуты после зажатия правого ворота22,23, в течение которого только левое легкое осуществляет оксигенацию и вентиляцию.
6. Внутривенное введение антител для измерения экстравазации клеток
Этот метод может быть использован для определения экстравазации клеток путем внутривенного введения антител, меченных флуорохромом, в НПВ перед жертвоприношением с последующим проведением проточного цитометрического анализа, как было опубликовано ранее18. Вкратце, внутрисосудистые нейтрофилы можно отличить от интерстициальных нейтрофилов с помощью нейтрофильно-специфических антител против Ly6G. Флуоресцеин-изотиоцианат-меченный (FITC-меченный) анти-Ly6G (клон 1A8) вводится внутривенно за 5 минут до жертвоприношения, который помечает циркулирующие внутрисосудистые нейтрофилы. Используемая концентрация антитела FITC-Ly6G составляет 100 нг, разведенных в 200 мкл фосфатно-солевого буфера. Затем, после приготовления суспензии одиночных клеток из левого легкого для проточной цитометрии, все нейтрофилы мечаются аллофикоцианином-меченным (APC-меченным) анти-Ly6G (клон 1A8). Таким образом, нейтрофилы APC-Ly6G+FITC-Ly6G+ являются внутрисосудистыми, в то время как APC-Ly6G+FITC-Ly6G- являются внесосудистыми или интерстициальными. Этот метод может быть адаптирован, например, к моноцитам с антителами к Ly6C, В-клеткам с антителами к CD19.
7. Гистологическое окрашивание (H&E)
После пережатия левого прикорневого отверстия парциальное давление оксигенации в артериальной крови (PaO2), относящееся к левому легкому, составляет ~100 мм рт.ст., что значительно ниже по сравнению с ~500 мм рт.ст. после фиктивной торакотомии (рис. 7A, n = 6-7). Следует отмети...
Мы описываем технику прикорневого зажима, которая включает в себя наложение узла на левом вороте, который окклюзирует легочную артерию и вены и бронх, чтобы вызвать теплую ишемию с последующей реперфузией. После прикорневой пережатости левое легкое может быть собрано для различных эк?...
Авторы не сообщают о каких-либо соответствующих разоблачениях.
Эта работа не получила специального гранта от какого-либо финансирующего агентства в государственном, коммерческом или некоммерческом секторах.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Medications | |||
10% povidone-iodine solution | Aplicare | NDC 52380-0126-2 | For disinfectant |
Buprenorphine 1.3 mg/mL | Fidelis Animal Health | NDC 86084-100-30 | For pain control |
Carprofen | Cronus Pharma | NDC 69043-027-18 | For pain control |
Heparin 1000 units/mL | Sagent | NDC 25021-404-01 | For obtaining arterial blood |
Isoflurane 1%-1.5% | Sigma Aldrich | 26675-46-7 | For anesthesia |
Ketamine hydrochloride 100 mg/mL | Vedco | NDC 50989-996-06 | For anesthesia |
Puralube Vet eye ointment | Medi-Vet.com | 11897 | To prevent eye dessiccation |
Xylazine 20 mg/mL | Akorn | NDC 59399-110-20 | For pain control |
Tools and Instruments | |||
Argent High Temp Fine Tip Cautery Pen | McKesson | 231 | To coagulate blood vessels |
Curved mosquito clamp | Fine Science Tools | 13009-12 | For surgical procedure |
Fine curved forceps | Fine Science Tools | 11274-20 | For surgical procedure |
Fine scissors | Fine Science Tools | 15040-11 | For surgical procedure |
Intubation clamp set-up | Fine Science Tools | 18374-44, 18144-30 | For holding mouse vertically by the tongue during intubation. See Supplementary Figure 1A. |
Magnetic rib retractors | Fine Science Tools | 18200-01, 18200-10 | For retraction of thoracotomy. Magnetic fixator and retractor should be connected by micro latex tubing below. |
Optical Grade Plastic Optical Fiber Unjacketed, 500μm | Edmund Optics | 02-532 | To make the introducer for the endotracheal tube. See Supplemental Figure 1B. A 1.5-inch length of this optical fiber should have a piece of silk tape secured to one end. It can then be used as an introducer for the endotracheal tube. The end of the introducer should be curves slightly. |
Power Pro Ultra clipper | Oster | 078400-020-001 | To clip hair |
Scissors | Fine Science Tools | 14370-22 | For surgical procedure |
Small animal heating pad | K&H Pet Products | Thermo-Peep Heated Pad | To maintain normothermia |
Small animal ventilator | Harvard Apparatus | 55-0000 | For ventilation (TV 0.35 cc, PEEP 1 cm H2O, RR 100-105/min, FiO2 100%) |
Spearit Micro Latex Rubber Tubing (1/8 in outside diameter, 1/16 in inside diameter) | Amazon.com | https://www.amazon.com/Rubber-Tubing-CONTINUOUS-Select-Length/dp/B00H4MT7V0?th=1 | For retraction of thoracotomy |
Stat Profile Prime Critical Care Blood Gas Analyzer | Nova Biomedical | https://novabiomedical.com/prime-plus-critical-care-blood-gas-analyzer/index.php?gad=1&gclid=Cj0KCQjwmICoBhDx ARIsABXkXlInZX--R3ezBkc304nS_GVGI9Z2T3Esr33 2aM8WGPiUVhicPQZ Wj2AaAqhDEALw_wcB | For retraction of thoracotomy |
Straight clamp | Fine Science Tools | 13008-12 | For surgical procedure |
Straight forceps | Fine Science Tools | 91113-10 | For surgical procedure |
Surgical microscope | Wild Heerbrugg | no longer produced | For intubation and surgical procedure; recommend replacement with Leica surgical microscopes |
Supplies | |||
½ cc syringe with ½ inch 29G needle | McKesson | 942665 | For injecting ketamine/xylazine intraperitoneally |
½ inch 31G needle on a 1 cc tuberculin syringe | McKesson | 16-SNT1C2705 | For aspiration of arterial blood from left ventricle |
1-inch 20G IV catheter | Terumo | SROX2025CA | For endotracheal tube (ETT) |
1-inch silk tape | Durapore | 3M ID 7100057168 | To tape ETT to nose and to secure limbs |
3/10 cc syringe with 5/16 inch 31G needle | McKesson | 102-SN310C31516P | For antibody injection into the inferior vena cava |
6-0 monofilament suture on a P-10 needle | McKesson | S697GX | For closure of thoracotomy, muscle layer, and skin |
6-0 silk tie | Surgical Specialties Look | SP102 | To make slipknot for hilar clamp |
Pointed cotton-tipped applicators | Solon | 56225 | To manipulate lung and for blunt dissection |
This corrects the article 10.3791/66232
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены