Name: a modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (vca) research
Uploaded: 2013-10-14T08:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research at JoVE.com

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...

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	<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>

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...

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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 ...

Research

JoVE Journal

Medicine

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

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

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 ...

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

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

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

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

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

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

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

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

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

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 ...