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 사카, 박사, Joani 크리스텐슨, BS, 케이트 Buretta, BS, 낸스 원, BS, 윌리엄 Lehao​​, MD, 요한나 Grahammer, 게오르그 Furtmüller, MD, 에린 라다 : 우리는이 프로젝트에 기여하기위한 다음과 같은 개인을 인정하고 싶습니다 MD, 모하메드 알 - 라칸 MD, 카림 Sarhane MD, SAAMI Khalifian, BS, 마오 치, 메릴랜드, 그리고 엔젤로 레토 바론 MD, VCA 연구소, 대한 성형 외과학 교실, 제니스 우비 교수, 메릴랜드의 존스 홉킨스 대학 의과 대학, 마크 피셔, MD, 피부과 및 병리학, 의학의 존스 홉킨스 대학 의과 대학, 수 Eller에서, 최소 침습 수술 교육 센터, 존스 홉킨스 의과 대학 및 청 웅 린, MD 장 궁 기념 병원, 린 커우, 대만의 부서. 자금 조달 : 재생 의학의 무력 연구소 (국방부 W81XWH-08-2-0032)

이 비디오를 공개, 모든 동물의 절차는 존스 홉킨스 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 동물 프로토콜에 따라 수행 하였다. 1. 수술 전 계획 <ol><li> 우리는 MGH 한 남성 기증자가 두 여성받는 사람의 사지 (그림 1)를 제공하는 것을 특징으로 사지 동종 이식에 대한 우리의 번역 연구에서 미니 돼지 (15 ~ 20 킬로그램) 근친 MHC 정의 활용합니다. 수술 ?...

<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>

역사적으로, 이소성 뒷다리 이식 프로토콜은 복부 복부 벽에 피부 패의 exteriorization을 포함 혈관은 엔드 - 투 - 사이드 방식으로 (Hettiarachty 2004) 문합 하였다. 그러나, 우리의 수정 방법, 반전 플랩 insetting 및 엔드 - 투 - 엔드 문합 더 옆으로 피부 패를 가져오고 따라서 동물의 서 위치에 면역 감시를 용이하게한다. 또한 근적외선 레이저 혈관 조영술을 사용하여 수랄 동맥의 식별 및 최대 관류의 영?...

이러한 손과 얼굴 이식으로 혈관 복합 동종 이식 (VCA)는 현재 전 세계 12 수행 수많은 손과 얼굴을 이식 임상 현실이다. 초기 및 중간 결과가 유리한 높은 2를 장려하고 있다는 사실에도 불구하고, 만성 약제 면역 억제의 요구 사항은 광범위한 임상 적용을 제한하고 있습니다. 초 미세 수술 문합과 nonsuture 커프스 기술 13을 포함 VCA의 쥐 모델의 발전, 3 VCA의 동종면 응답의 더 나은 이해에 도로를 포장했다. 면역 프로토콜의 무수한 VCA 면역 메커니즘의 우리의 더 나은 이해를 바탕으로 임상 응용 프로그램에 대한 제안되었다하지만 그들은 인간 7에서의 성능을 합리적으로 예측 될 것이다 큰 동물 모델에서 유효성을 검사 할 필요가있다. 인간과 돼지의 장기 시스템 사이의 생리 학적 및 면역 학적 유사성을 바탕으로 <sup&gt; 06 돼지 VCA 모델 9 송곳니하는 신뢰성과 비용 효율적인 대안을 고려하고 비인간 영장류 모델 일 수있다. 이 문서는 VCA에 면역 관용을 유도하고 따라서 그 임상 적 적용을 확대하기위한 우리의 현재와 미래의 면역 전략을위한 기초 역할을 우리의 MHC 정의 돼지 이소성 뒷다리 이식 모델에서 사용하는 방법에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 우리는 구체적으로 이식 관련 연구 11에서의 사용을 위해 돼지 백혈구 항원 유전자 좌에서 동형 접합체로 사육 잘 성격을 타고난 돼지를 사용합니다. 우리는 대퇴 혈관에 따라 혈관 o​​steomyocutaneous 플랩을 올립니다. 플랩은 대퇴골과 경골 근위부에서 그대로 혈관 골수가 포함되어 있습니다. anteromedial 허벅 다리 피부는 그래프트에 포함되어 있고 가장 면역 원성 성분 O의 면역 감시받는 동물의 dorsolateral 형태에 exteriorized된다F VCA. Dorsolateral 위치는 입장을 서서 앉아있는 임상 시험을 용이하게하고 또한 비교적 깨끗한 이식 피부를 유지합니다. Ustener 등. 비근 교계 농장 돼지 (15)에 반경 앞다리 osteomyocutaneous 플랩을 이식하여 VCA의 첫 번째 큰 동물 번역 모델 중 하나를 소개했다. 그룹은 높은 면역 원성 피부 성분을 포함 VCA의 급성 거부 상당한 약물 관련 합병증 및 부작용없이 지연 및 임상 관련 전략으로 치료 될 수 있다는 것을 처음으로 보여주기 위해이 모델을 이용했다. 이 연구에서 얻은 유리한 결과가 이후 인간의 재건 이식 약물 요법을 설계 기초 단계를 만들었습니다. 이러한 초기 돼지 VCA 모델은 피부, 근육, 뼈, 신경과가 같은 관절 cartilag 같은 전문 구조를 결여 선박의 거부 반응을 방지하기 위해 프로토콜을 개발하기에 적합했지만전자 및 관절의 활액 막. 후속 노력 이식 탈락 (14)를 방지하기 위해 전체 길이 캐스트 배치를 필요하게 동물의 중간 자리를 포함에 초점을 맞추고 있었다. 사지 이식의 모든 주요 구성 요소에 대한 거부 반응을 조사하기에 적합하지만,이 모델의 주요 한계 중 하나가 배치 캐스팅으로 인해 이식 후 외래 어려움이 있었다. 따라서, 이소성 돼지 사지 동종 이식 모델은 경골로 구성된, 비골, 무릎 관절, 대퇴골, 주변 근육과 피부 패들, 동물이 자유롭게 최소한의 morbidit 8 수술 후 ambulate을 허용하면서 주로 VCA의 면역 학적 측면을 연구하기 위해 만든 . 박사 데이비드 H. 삭스의 선구적인 작업을 통해 잘 특성화 SLA 정의 근친 돼지의 개발은 번역 VCA 연구의 새로운 시대로 이끌어 냈다. 작은 항원 불일치 설정, 매트에 이소성 뒷다리 이식 모델을 활용HES 등. (10)는 사이클로스포린 치료의 짧은 코스 근골격계 구성 요소의 무기한 생존을 보여 주었다. 치료하지 컨트롤에 비해 피부 성분 생존 그러나 만 연장시켰다. 이식 피부 성분의 손실은 표피 특히 절연 고도로 격렬한 면역 반응에 기인 하였다. 마찬가지로, T-세포 고갈, 사이클로스포린과는 근골격계 성분 및 피부 성분에 내성을 유발 사이토킨 동원 기증자의 말초 혈액 단핵 세포의 단기 과정과 완전히 일치하지 않는 돼지를 사용하는 것은 여전히 5를 거부 하였다. &#39;분할 허용&#39;이라고하는이 현상은 지금까지 수행 재건 이식의 대부분의 중요한 구성 요소 인 높은 면역 원성 피부 구성 요소에 더 큰 초점을 VCA 연구의 패러다임의 변화를 가져왔다. 이러한 변형 모델에서는, ligatin 의해 단단 문합술을 활용G받는 사람 대퇴 동맥 및 회전은 (그림 1) cephalad. 이것은 종래의 커플 링 장치의 사용을 허용하여 허혈 시간을 줄일뿐만 아니라, 문합 실패의 가능성을 감소 아닙니다. 우리는 담보 순환 네이티브 다리에 혈관을 제공하기에 충분했다 나타내는 우리의 수신자의 대퇴 동맥 결찰 다음 모든 허혈성 이벤트를 관찰하지 않았습니다. 또한이 개질 방법에서는 외부화 피부 성분은 내부 구멍 용기에 근거 동원되고 전통적인 모델 (10)의 복부 사타구니 위치 달리 (도 1) 측 방향으로 위치된다. 이것은 서 또는 동물의 앉은 자세에서 면역 감시의 이식을 쉽게 시각화 할 수 있습니다. 따라서, 신뢰성 및 재현성 대형 동물 모델은 VCA의 피부 성분 관용 유도 전략을 조사 및 신규 지점을 개발하는 것이 필수적이다이식 생존의 더 나은 예측을위한 oninvasive 면역 감시 전략.

<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

이러한 손과 얼굴 이식으로 혈관 복합 동종 이식 (VCA)는 복잡한 근골격계 외상과 파괴적인 조직 손실에 대한 가능한 치료 옵션을 나타냅니다. 유리한 매우 고무적인 초기 및 중간 기능적 결과에도 불구하고, VCA의 높은 면역 원성 피부 구성 요소와 만성 다중 약물 면역 억제의 잠재적 인 부작용의 거부는 VCA의 광범위한 임상 응용 프로그램을 방해하는 것을 계속한다. 따라서,이 신규 한 분야의 연구는 VCA의 고유 면역 학적 기능과 관련된 병진 연구에 집중하고 장기적인 면역 억제에 대한 필요성없이 VCA는 다음의 면역 조절과 관용 유도를위한 신규 한 면역 전략을 개발해야한다. 이 문서에서는 MHC 정의 돼지 이소성 뒷다리 동종 이식에 osteomyocutaneous 플랩으로 구성되어 VCA의 신뢰성과 재현성 번역 큰 동물 모델에 대해 설명합니다. 브리EFLY, 잘 혈관이 피부 패드는 근적외선 레이저 혈관 조영술을 사용하여 anteromedial 허벅지 지역에서 발견된다. 기본 근육, 무릎 관절, 대퇴골 및 경골 근위부는 대퇴 혈관 척추 경에 수확된다. 이 동종은 VCA와 독특한 면역 특권 기능을 가진 혈관 골수 이식을 모두 고려 될 수있다. 이식은 면역 모니터링 dorsolateral 지역에 exteriorized 피부 구성 요소를받는 동물의 피하 복부 주머니에 이식된다. 세 수술 팀함으로써이 모델의 효율을 개선하고 실험 프로토콜의 혼란 변수를 감소 마취 및 허혈 시간을 줄이기 위해 잘 조화 된 방식으로 동시에 작동한다. 이 모델은 줄이고 잠재적으로 VCA 만성 다중 약물 면역 억제에 대한 필요성을 제거하기위한 미래의 치료 전략을위한 기반 역할을합니다.

스물 넷 SLA 정의 돼지 이소성 뒷다리 이식은 78 분 (: 62-94 분 거리)의 평균 허혈 시간에 우리의 수정 기술을 사용하여 수행 하였다. 이식 인세와 dorsolateral 피부 노 위치는 모든 동물에 어려움없이 달성했다. 근적외선 레이저 혈관 조영술은 모든받는 사람에 우수한 이식 관류을 보여 주었다. 지난 12 정맥 문합이 혈관 커플 링 장치를 사용하여 수행하는 동안 초기 열두 정맥 문합 봉합사는 종래 기술?...

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

혈관 복합 Allotransplantations (VCA)는 임상 현실이되었다. 그러나, VCA의 다양한 임상 적 적용은 만성 다중 약물의 면역 억제로 제한됩니다. 저자는 최소화하거나 잠재적 VCA에서 면역 억제의 필요성을 제거 할 수 신규 면역 전략을 번역하는 신뢰성 있고 재현 가능한 대형 동물 모델을 제시한다.

번역 상 혈관을 조성한 복합 동종 이식 (VCA) 연구를위한 수정 된 이소성 돼지 뒷다리 이식 모델

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

이소성 마우스 심장 장기 이식에 대한 수정 방법

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 ...

연구

의학

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

쥐 이소성 심장 이식 기술

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

마우스의 소설 미세 수술 이소성 모델, 욕실 공산권 가슴 벽, 흉선, 및 심장 이식

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

마우스에서 소성을 뒷다리 이식

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

췌 장 이식 수정된 팔목 기술을 사용 하 여 마우스 모델

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

돼지 Tibial Allotransplantation 외과 신생: 새로운 큰 동물 뼈 나가도록 복합 Allotransplantation 모델

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

당뇨병 토끼에서의 뒷 사지의 전 임상 모델

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

변형 된 이종 성 복합체 동종 요법 연구에 대 한 쥐에서 변성 이성애 자 골 진 피부 플랩 모델

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

비장 세포 생물학 및 이식 면역을 연구 하기 위한 혈관 화 된 이종 화제 비장 이식의 마우스 모델

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

다음 단계: 쥐의 기능적 회복을 극대화하기 위한 신경 응복 성 직교 힌지 이식 모델

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