Name: mouse model for pancreas transplantation using a modified cuff technique
Uploaded: 2017-12-16T13:00:00
Duration: 13 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique at JoVE.com

Detta arbete stöds av bidrag nr 2008-1-596 och #UNI-0404/1956 av den ”Tiroler Wissenschaftsfonds (TWF)” (https://www.tirol.gv.at/en/), och av bidrag #2013-042018 av den ”MUI-Start Förderungsprogramm” av medicinska universitet Innsbruck.

För att undvika alloimmune svaren och strikt utreda ischemi reperfusion skada-relaterade transplantat skador, bör ett syngena givare-mottagare par användas. I detta protokoll, manliga C57BL6 (H2b) 10-12-vecka-gammal möss som väger 26-28 g användes som storlek-matchade givare-mottagare par. Alla djur var inrymt i en barriär patogen fri anläggning och fått mänsklig vård i enlighet med ”huvudmän för laboratorium djur vård” framtagen av National Society för medicinsk forskning och i ”Guide för the vård och användning av försöksdjur” utarbetats av National Academy of Sciences och utgiven av National Institutes of Health (NIH publikation nr 86-23, reviderades 1985). Det österrikiska ministeriet för utbildning, vetenskap och kultur godkänt de experiment som beskrivs i detta manuskript (BMWF-66.011/0056-II/3b/2011).
1. bukspottkörteln upphandling
<ol>
	<li>Söva donatordjuret med en intraperitoneal (IP) injektion av xylazin (5 mg/kg kroppsvikt) och ketamin (100 mg/kg kroppsvikt) med en 27 g (G) nål.</li>
	<li>Raka håret i buken regionen med hjälp av en elektrisk rakapparat och fixa musen på fältet operativa i ryggläge med delar av bandet.</li>
	<li>Skrubba operativa fältet tre gånger med klorhexidin-indränkt Flor.</li>
	<li>Utföra en mittlinjen buk snitt med en bilaterala subcostal med sax. Försiktigt exteriorize inälvor till vänster med steril bomull pinnar, och Linda in dem i en fuktad kompress. Lyft xyphoid cranially med en mygga klämma ge maximal exponering av bukhålan för följande steg.</li>
	<li>Använda en 19 G nål, injicera 400 µL av en steril 1:4 heparin natrium klorid lösning för heparinisation i den sämre vena cava (IVC). Efter att nålen har avlägsnats, avliva djuret av exsanguination transecting av aorta.</li>
	<li>Dissekera bukaorta mellan den överlägsna mesenterica artären ursprung och rätt Tumblety genom att försiktigt separera fibrösa vävnaden med böjd spets pincett. Undergräva aorta och knyt det med en 8/0 silk ligatur.</li>
	<li>Identifiera hepatoduodenal ligament, som löper mellan postpyloric tolvfingertarmen och levern hilum. Dela gallgången nedanför ingången till cystisk kanalen efter distala ligatur, och försiktigt dissekera och transekt portalen ven som distalt som möjligt att ha tillräcklig längd för att utföra anastomos i mottagaren.</li>
	<li>Rakt på sak med böjd spets pincett, dissekera bukaorta start från tidigare ligatur (se steg 1,6). Undergräva periaortic vävnaden med böjd spets tången, knyta den med en 8/0 silk ligatur och transekt det med sax.<ol>
		<li>Använda bipolär pincett, koagulerar alla dess ländryggen grenar och transekt aorta med sax så nära som möjligt till mellangärdet, för att ge tillräcklig längd för fartyget anastomos. Äntligen transekt redan bundet aorta ovanför den vänstra nedsatt artären.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>BEGJUTA bukspottkörteln med 19 G spruta med 5 mL 4 ° C histidin-tryptofan-ketoglutarat perfusion lösning i en antegrade mode via bukaorta, tills det finns en tydlig avloppsvatten som kommer från portalen ven. Tillämpa lågtryck att undvika ödembildning. Obs: Utföra steg 1,5 till 1,9 i en snabb och standardiserade sätt att undvika någon bias av varma ischemisk försämring av återvunna graften.</li>
	<li>Byt ut inälvorna in i bukhålan med steril bomull-minnen.</li>
	<li>Använda böjda spetsen pincett, separat bukspottkörteln stegvis start från postpyloric tolvfingertarmen, och framåt tills de når ligamentet av Treitz. För dessa steg, identifiera avaskulär bindväv områden mellan bukspottkörteln och duodenal väggen.<ol>
		<li>Rakt på sak dissekera dessa områden med böjd spets pincett för att isolera överbryggande fartyg mellan bukspottkörteln och tolvfingertarmen. Passera en 8/0 silk ligatur runt varje isolerad vaskulär struktur och knyta den.</li>
		<li>Slutligen transekt vaskulär struktur med sax mot duodenal väggen. På samma sätt, Använd en 8/0 silk sutur för att separera bukspottkörteln från tarmkäxet, tvärgående tjocktarmen och magen. Obs: Under den här proceduren choledocho-pankreas kanalen är sammanskrivna.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Identifiera gastrosplenic ligament löper från mjälte till magen, och de korta gastric grenarna, genom att lyfta magen cranially och skära den med en sax. Lämna mjälte bifogas återvunna graften. Obs: För att minimera transplantat rewarming, vattna bukspottkörteln kontinuerligt med en 10 mL spruta med en 19 G kanyl med kall histidin-tryptofan-ketoglutarat perfusion lösningen förvaras på is.</li>
	<li>Slutligen, ta bort bukspottkörteln från webbplatsen givare (figur 1B) genom att greppa mjälte med pincett, och överför det till mottagaren.<ol>
		<li>Alternativt, för att utlösa svår ischemi reperfusionsskada, lagra transplantat i steril, 4 ° C perfusion lösning för 16 h innan implantera den in i mottagarens djuret.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. mottagarens förberedelse
<ol>
	<li>Söva mottagarens djuret med en i.p.-injektion med xylazin (5 mg/kg kroppsvikt) och ketamin (100 mg/kg kroppsvikt) med en 27 G nål.</li>
	<li>Raka rätt laterala cervikala regionen med hjälp av en elektrisk rakapparat, och Placera musen på fältet operativa i ryggläge. Fixa musen använder delar av bandet. Undvika översträckning frambenen för att undvika att äventyra respiration.</li>
	<li>Skrubba operativa fältet tre gånger med klorhexidin-indränkt Flor.</li>
	<li>Gör en rätt paramedian, något sned hud snitt från jugular snittet till höger underkäke vinkel.</li>
	<li>Rakt på sak identifiera och mobilisera de laterala grenarna av den höger yttre halsvenen. Koagulerar dem med bipolär pincett och transekt dem med sax.</li>
	<li>Lyft höger lob av den submandibular spottkörteln cranially, identifiera den vaskulär BLOMSTJÄLK och bränna den med bipolär pincett. Ta bort LOB genom transecting den flamberats BLOMSTJÄLK med sax.</li>
	<li>I analogi till steg 2.5, identifiera alla mediala grenar av den yttre halsvenen, bränna dem med bipolär pincett och transekt dem med sax.</li></ol>Undergräva den yttre halsvenen med böjd spets pincett som cranially som möjligt, och ligera det med två 8/0 silk ligaturer, lämna tillräckligt utrymme mellan ligaturer.
	<li>Transekt yttre halsvenen mellan de två tidigare placerade ligaturer med rak sax.</li>
	<li>Passera den proximala änden av den yttre halsvenen genom polyeten manschetten (innerdiameter 0,75 mm, yttre diameter på 0,94 mm), och fixa handtaget på manschetten med en venös microhemostat klämma.</li>
	<li>Ta bort slips slutet av fartyget stubben och evert fartyget över manschetten. Fixa everted venen på manschetten med en cirkulär 8/0 - silk ligatur (figur 1A).</li>
	<li>Proximalt och distalt bränna den ytliga delen av rätt sternocleidomastoideus, transekt det med en sax och ta bort den.</li>
	<li>Försiktigt mobilisera den gemensamma halspulsådern, undergräva det nedanför bifurkationen och ligera det två gånger, se till att inte knyta halspulsådern bifurkationen. Skär fartyget mellan banden.</li>
	<li>Liknar steg 2,9, passera den proximala änden av den gemensamma halspulsådern genom polyamid manschetten (inre diameter på 0.57 mm, innerdiameter av 0,6 mm) och fixa det med en arteriell mikrovaskulära klämma.</li>
	<li>Ta bort ligatur slutet av vaskulär stubben, och försiktigt vidgas lumen med fartyget dilatators. Evert fartyget över arteriell manschetten och fixa det med en 8/0 silk ligatur (figur 1A).</li>

3. implantation
<ol>
	<li>Plats transplantat in mottagarens hals regionen med mjälten som ett handtag, med huvudet orienterade sidled, svansen inklusive mjälte medialt och fartyget stubbarna ventro-caudally. Använd bomull pinnar att placera transplantat ordentligt.</li>
	<li>Dra försiktigt portalen ven av bukspottskörteln transplantatet över mottagarens djurets yttre halsvenen, som har varit tidigare vrängs, och fast på lämplig manschetten (se steg 2.10). Fixa det med en cirkulär 8/0 silk ligatur.</li>
	<li>Dra stubben av bukaorta av transplantatet över den everted gemensamma halspulsådern av mottagarens djuret. Fixa det med en omkretsriktningen 8/0 silk ligatur (figur 1 c).</li>
	<li>Identifiera de mjälten fartyg nära hilum av mjälte och underminera dem med böjd spets pincett. Knyt dem med 8/0 silk ligaturer och transekt mjälten fartyg för att ta bort mjälten. Slutligen, förkorta banden.</li>
	<li>Med hjälp av en klämma som tillämpar pincett, först ta bort klämman på venös manschetten. Ta sedan bort arteriell klämman. Obs: Om transplantation var framgångsrik, bukspottskörteln graften kommer vara reperfused omedelbart visar en homogen rosa färg och synliga arteriell pulsering (figur 1 d).</li>
	<li>Fukta graften med normothermic saltlösning.</li>
	<li>Ta bort handtaget på venös manschetten med raka pincetten.</li>
	<li>Nära kirurgiska såret med ett spring 6/0 sutur.</li>
</ol>
4. postoperativ vård (slutpunkt)
<ol>
	<li>Efter förfarande, applicera upp till 0,5 mL fysiologisk koksaltlösning subkutant (s.c.) för byte av intraoperativ vätskeförlusten med en 19 G nål.</li>
	<li>Håll mottagarens djuret på en värmedyna till fullständig återhämtning från anestesi.</li>
	<li>När vaken, tillbaka mottagaren djuret till funktionen bostäder, där det kan ha mat och vatten ad libitum.</li>
	<li>För att förhindra postoperativ smärta, administrera direkt efter operationen (1) Buprenorphin (0,1 mg/kg bw) varje 12 h för de första 5 dagarna och (2) karprofen 4 mg/kg b.w. varje 12 h s.c. under den första veckan.</li>
	<li>För att uppskatta korrekt näringsintag, övervaka vikt (g) av varje mottagare djur varje dag. En viktminskning på mer än 10-15% jämfört med vikt på kirurgi dag, apati, förlamande, en mycket böjd rygg samt kirurgiska sida infektioner utgör slutpunkter.<ol>
		<li>I detta fall, liksom efter att ha nått kliniska effektmått, offra djur använder terminal isofluran inandning.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Gruessner, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2011+update+on+pancreas+transplantation:+comprehensive+trend+analysis+of+25,000+cases+followed+up+over+the+course+of+twenty-four+years+at+the+International+Pancreas+Transplant+Registry+(IPTR).">2011 update on pancreas transplantation: comprehensive trend analysis of 25,000 cases followed up over the course of twenty-four years at the International Pancreas Transplant Registry (IPTR).</a> Rev Diabet Stud. 8 (1), 6-16 (2011).</li><li>Troppmann, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complications+after+pancreas+transplantation.">Complications after pancreas transplantation.</a> Curr Opin Organ Transplant. 15 (1), 112-118 (2010).</li><li>Fern&#225;ndez-Cruz, L., 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=Native+and+graft+pancreatitis+following+combined+pancreas-renal+transplantation.">Native and graft pancreatitis following combined pancreas-renal transplantation.</a> Br J Surg. 80 (11), 1429-1432 (1993).</li><li>Eltzschig, H. K., Eckle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia+and+reperfusion-from+mechanism+to+translation.">Ischemia and reperfusion-from mechanism to translation.</a> Nat Med. 17 (11), 1391-1401 (2011).</li><li>Konigsrainer, A., Habringer, C., Krausler, R., Margreiter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+technique+of+pancreas+transplantation+in+the+rat+securing+pancreatic+juice+for+monitoring.">A technique of pancreas transplantation in the rat securing pancreatic juice for monitoring.</a> Transpl. Int. 3 (3), 181-182 (1990).</li><li>Lee, S., Tung, K., Koopmans, H., Chandler, J., Orloff, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreaticoduodenal+transplantation+in+the+rat.">Pancreaticoduodenal transplantation in the rat.</a> Transplantation. 13 (4), 421-425 (1972).</li><li>Tori, M., Ito, T., Matsuda, H., Shirakura, R., Nozawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Model+of+mouse+pancreaticoduodenal+transplantation.">Model of mouse pancreaticoduodenal transplantation.</a> Microsurgery. 19 (2), 61-65 (1999).</li><li>Oberhuber, 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=Murine+cervical+heart+transplantation+model+using+a+modified+cuff+technique.">Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique.</a> J Vis Exp. (92), e50753 (2014).</li><li>Brandacher, 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=Tetrahydrobiopterin+compounds+prolong+allograft+survival+independently+of+their+effect+on+nitric+oxide+synthase+activity.">Tetrahydrobiopterin compounds prolong allograft survival independently of their effect on nitric oxide synthase activity.</a> Transplantation. 81 (4), 583-589 (2006).</li><li>Zou, Y., Brandacher, G., Margreiter, R., Steurer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cervical+heterotopic+arterialized+liver+transplantation+in+the+mouse.">Cervical heterotopic arterialized liver transplantation in the mouse.</a> J Surg Res. 93 (1), 97-100 (2000).</li><li>Zhou, Y., Gu, X., Xiang, J., Qian, S., Chen, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+on+suture+versus+cuff+anastomosis+in+mouse+cervical+cardiac+transplant.">A comparative study on suture versus cuff anastomosis in mouse cervical cardiac transplant.</a> Exp Clin Transplant. 8 (3), 245-249 (2010).</li><li>Liu, X. Y., Xue, L., Zheng, X., Yan, S., Zheng, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreas+transplantation+in+the+mouse.">Pancreas transplantation in the mouse.</a> Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 9 (3), 254-258 (2010).</li><li>Maglione, 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=Donor+pretreatment+with+tetrahydrobiopterin+saves+pancreatic+isografts+from+ischemia+reperfusion+injury+in+a+mouse+model.">Donor pretreatment with tetrahydrobiopterin saves pancreatic isografts from ischemia reperfusion injury in a mouse model.</a> Am J Transplant. 10 (10), 2231-2240 (2010).</li><li>Drognitz, O., Obermaier, R., von Dobschuetz, E., Pisarski, P., Neeff, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreas+transplantation+and+ischemia-reperfusion+injury:+current+considerations.">Pancreas transplantation and ischemia-reperfusion injury: current considerations.</a> Pancreas. 38 (2), 226-227 (2009).</li><li>White, S., Shaw, J., Sutherland, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreas+transplantation.">Pancreas transplantation.</a> Lancet. 373 (9677), 1808-1817 (2009).</li><li>Morath, 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=Simultaneous+pancreas-kidney+transplantation+in+type+1+diabetes.">Simultaneous pancreas-kidney transplantation in type 1 diabetes.</a> Clin Transplant. 23 (Suppl 21), 115-120 (2009).</li><li>Perseghin, 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=Cross-sectional+assessment+of+the+effect+of+kidney+and+kidney-pancreas+transplantation+on+resting+left+ventricular+energy+metabolism+in+type+1+diabetic-uremic+patients:+a+phosphorous-31+magnetic+resonance+spectroscopy+study.">Cross-sectional assessment of the effect of kidney and kidney-pancreas transplantation on resting left ventricular energy metabolism in type 1 diabetic-uremic patients: a phosphorous-31 magnetic resonance spectroscopy study.</a> J Am Coll Cardiol. 46 (6), 1085-1092 (2005).</li><li>Secchi, A., Caldara, R., La Rocca, E., Fiorina, P., Di Carlo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+disease+and+neoplasms+after+pancreas+transplantation.">Cardiovascular disease and neoplasms after pancreas transplantation.</a> Lancet. 352 (9121), 65 (1998).</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. 196, 176-196 (2003).</li><li>de Jong, M., Maina, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Of+mice+and+humans:+are+they+the+same?--Implications+in+cancer+translational+research.">Of mice and humans: are they the same?--Implications in cancer translational research.</a> J Nucl Med. 51 (4), 501-504 (2010).</li><li>Niimi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+technique+for+heterotopic+cardiac+transplantation+in+mice:+experience+of+3000+operations+by+one+surgeon.">The technique for heterotopic cardiac transplantation in mice: experience of 3000 operations by one surgeon.</a> J Heart Lung Transplant. 20 (10), 1123-1128 (2001).</li><li>Maglione, 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=A+novel+technique+for+heterotopic+vascularized+pancreas+transplantation+in+mice+to+assess+ischemia+reperfusion+injury+and+graft+pancreatitis.">A novel technique for heterotopic vascularized pancreas transplantation in mice to assess ischemia reperfusion injury and graft pancreatitis.</a> Surgery. 141 (5), 682-689 (2007).</li><li>Cardini, 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=Crucial+role+for+neuronal+nitric+oxide+synthase+in+early+microcirculatory+derangement+and+recipient+survival+following+murine+pancreas+transplantation.">Crucial role for neuronal nitric oxide synthase in early microcirculatory derangement and recipient survival following murine pancreas transplantation.</a> PLoS One. 9 (11), e112570 (2014).</li><li>Maglione, 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+lethal+murine+pancreas+ischemia+reperfusion+injury+is+specific+for+tetrahydrobiopterin.">Prevention of lethal murine pancreas ischemia reperfusion injury is specific for tetrahydrobiopterin.</a> Transpl Int. 25 (10), 1084-1095 (2012).</li></ol>

Författarna förklarar att de har inga konkurrerande finansiella intressen.

IRI-associerade transplantat skador är inneboende solida organtransplantationer, och den kännetecknas av en störning av mikrocirkulationen. Ansamling av flera metaboliter under fasen ischemisk och inledandet av inflammatoriska kaskader medieras främst av reaktivt syre och kväve arter, resulterar i vävnadsskada under transplantat reperfusion4. Denna kaskad kan äventyra inte bara kortsiktigt, men också långsiktig framgång, och därför avsevärt påverkar patienter överlevnad14. I dag representerar kombinerade njurtransplantation bukspottkörteln terapin av val för patienter som lider av typ 1 diabetes med slutet skede njursjukdom15. Flera studier har visat att en framgångsrik kombinerade njurtransplantation bukspottkörteln inte bara återställa och skydda transplantat njurfunktion hos diabetiker mottagare, men också stabiliserar eller ens vänder sekundära komplikationer, inklusive neuropati som mikro- och protektion16,17,18.
Trots ständiga ansträngningar i minskning, ersättning och förfining (3 R's) i djurförsök är reproduktion av komplexa patofysiologiska processer som IRI bara omöjligt i in vitro- inställningar. Djurmodeller anses därför fortfarande vara det idealiska verktyget för translationell forskning19,20. Musmodeller som den ovan beskrivna här har flera fördelar jämfört med råtta eller andra djur modeller. Dessa inkluderar tillgång till en stor mängd genetiskt väldefinierade inavlade mus stammar (t.ex. genmanipulerad och knock-out stammar), en uppsjö av molekylär analysverktyg, samt en lätt och billig hantering21. En stor fördel med den beskrivna modellen ligger i den icke-sutur manschett tekniken. Med hjälp av häri presenteras tekniken, framgång priser av &#62; 90% kan uppnås, vilket är dramatiskt bättre jämfört med tidigare beskrivna modeller22. Med denna icke-sutur teknik, betydligt vi vanliga komplikationer som hypovolemi chock, trombos och stenos av anastomoser12. En ytterligare fördel med denna metod består av graften, som är associerad med snabb postoperativ återhämtning av mottagaren extra buk ställning. Dessutom gör det cervikala läget det perfekt för i vivo analyser, såsom levande avbildning av transplantat av exterioration utan någon spänning22.
Den största nackdelen med denna modell är ocklusion av bukspottkörtelns kanalen, som inte liknar kliniska verkligheten. I denna modell hanteras exokrina dränering genom att knyta choledocho-bukspottskörteln kanalen. På lång sikt resulterar detta i en uttalad fibros och atrofi av körteln utan leder till ympa pankreatit22. På grund av denna försämring av exokrin vävnad, som vi observerade så tidigt som på dag 30 efter transplantation, tror vi att denna modell inte lämpar sig för lång sikt observation. Däremot gör den unimpaired endokrina funktionen gylcemic kontroller av mottagaren ett enkelt verktyg för daglig bedömning av funktionen av transplantat13,23,24.
Dessa egenskaper gör detta till en idealmodell för att analysera tidig transplantat skador associerade med långa bevarande perioder eller med olika bevarande lösningar och tekniker. För att uppnå optimal framgång med denna modell, måste flera avgörande steg beaktas. Bukspottkörteln själv är mycket mottagliga för manipulation. Därför minimerar skonsam hantering med bomull-minnen under orgel återhämtning och under implantation mekanisk trauma. Direkt greppa körtel med pincett bör undvikas, eftersom det oundvikligen skulle leda till svår transplantat skador. Av samma anledning, mjälte återvinns tillsammans med bukspottkörteln, och används som ett handtag. Detta är också etablerat i klinisk praxis. En ytterligare fallgrop innebär kalla perfusion, vilket uppnås genom perfusion via aorta stubben med 4 ° C histidin-tryptofan-ketoglutarat perfusion lösning. Härmed kan en överdriven svullnad av körteln undvikas genom att försiktigt startas graften. Den återstående perfusion lösningen bör användas för att fukta transplantat, för att hålla temperaturen låg under orgel återhämtning.
När det gäller mottagarens förberedelse sätter en noggrann dissektion av både den yttre halsvenen samt den gemensamma halspulsådern basen för framgångsrika revaskularisering. I synnerhet, komplett exponering av ven genom att ta bort inte bara alla biflöden, men även omgivande fettvävnad, är nödvändigt för att undvika yttre kompression och stenos av återstående fettvävnad. Valet av lämpliga manschetten diametrarna är avgörande. Baserat på delade erfarenhet, för möss som väger mellan 25 till 28 g, är en inre diameter på 0.57 mm för arteriell manschetten och mellan 0,75 och 0,8 mm för venös manschetten, lämpligt. Exakt och ren skär av kanterna på ärmslut är obligatoriskt att undvika att slita fartyget stubben. Dilatation av fartygen, särskilt av artär, uppnås bästa med fartyget dilatators med fina tips. Som en tumregel, bör fartyget kunna öka till två gånger lumen av manschetten. Under processen med everting fartyget över och fastskruvning på manschetten, rekommenderar vi stabilisera vaskulär klämmor genom att placera dem under en hudfliken, eftersom detta underlättar detta avgörande steg.
Som redan nämnts, icke-sutur manschett-tekniken representerar en enkel metod för vaskulära anastomos och kan utföras inom 5 min. Rätt placering av transplantat i mottagarens halsen regionen är dock av yttersta vikt för korrekt revaskularisering. Härmed, har den slutliga korrekta positioneringen av transplantat i halsen regionen förutses för att möjliggöra en säker, raka och spänning-fri anastomos av både ven och artär. Fartyg som är för långa måste undvikas, eftersom detta kan leda till utflöde obstruktion på grund av veck. Av samma anledning bör manschett-handtaget på venös anastomos också avlägsnas efter reperfusion. I fall av lokaliserade blödningar från bukspottskörteln transplantat uppnås framgångsrik hemostas genom att försiktigt komprimera den blödande sidan för 5 min med bomull-minnen. Detta är det enda framgångsrika sättet att hantera denna typ av komplikation.Bränning, även om mycket selektiv, resulterade i transplantat förlust i nästan alla fall, på grund av nekrotiserande pankreatit.
Sammanfattningsvis har vi utvecklat en metod för bukspottkörteln transplantation hos möss med en icke-sutur manschetten teknik, som är tekniskt genomförbart och microsurgically och har utmärkt framgång priser. Med tanke på den progredient fibros i bukspottkörteln på grund av kanalen ocklusion, passar denna modell bäst för forskningsområden med fokus på tidig transplantat skador. Detta manuskript syftar till att låta forskare att säkert fastställa denna modell i sina laboratorier.

Samtidiga njure och bukspottkörtel transplantation (SPK) representerar den nuvarande standardbehandling för patienter som lider av diabetes mellitus och slutet njursjukdom. Lyckade transplantationen resulterar i långsiktiga insulin oberoende associerade med stabilisering eller ens regression av diabetes mikroangiopati och en bättre livskvalitet1. Men till skillnad från andra vanliga solida organtransplantationer, som njur- och levertransplantation, är bukspottskörteln ympkvistar mer mottagliga för ischemi reperfusionsskada (IRI). Rapporterade incidensen av upp till 35% äventyra inte bara transplantat, men även patienten, överlevnad2,3.
Oxidativ stress, mikrocirkulatoriska störningar, ökat uttryck av pro-inflammatoriska cytokiner och adhesionsmolekyler resulterar slutligen i endotel aktivering och förlust av sin integritet, alla tillskrevs denna icke-allogent transplantat skada 4. så långt, de exakta molekylära mekanismerna för IRI är till stor del okända och kan variera från organ till organ.
Trots stora framsteg utnyttja in vitro- modeller, är utvecklingen av djurmodeller avgörande för att fördjupa kunskapen om molekylära mekanismer som är involverade i IRI-associerade transplantat förändringar efter bukspottkörteln transplantation. Flera modeller för transplantation av bukspottkörteln har utvecklats i gnagare5,6, men enda rapporteras i möss7. Akilleshälen i denna mycket krävande mikrokirurgisk procedur är låga överlevnaden på 46%. Musmodeller utgör dock den bästa modellen för transplantation-relaterad forskning, eftersom den bredaste utbud av molekylär analysverktyg kan tillämpas på dem. Baserat på omfattande mikrokirurgisk erfarenhet hos möss med olika organ transplantationer8,9,10, utvecklat vi en ny, mycket reproducerbara teknik för heterotopisk, cervikal bukspottkörteln transplantation i möss med &#62; 90% framgång med ett icke-sutur manschetten teknik. Med denna teknik, anastomoser-relaterade komplikationer reduceras till ett minimum, och en hög framgång kan uppnås jämfört med sutur modell11. Hittills har endast en musmodell med liknande svarsfrekvenser beskrivits av Liu et al12. Det finns dock inga studier som publicerats med hjälp av denna modell hittills.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="783">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Adventitia Scissors</td>
			<td style="width:205px;">S&#38;T</td>
			<td style="width:131px;">S-00102</td>
			<td style="width:169px;">Straight</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:279px;">Dumont # 7 Forceps</td>
			<td style="width:205px;">FST</td>
			<td style="width:131px;">&#160;11271- 30</td>
			<td style="width:169px;">Curved Tip 0.17 x 0.1 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Yasargil Clip Mini Permanent 7mm</td>
			<td style="width:205px;">Aesculap</td>
			<td style="width:131px;">FE720K</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Micro vessel clip</td>
			<td style="width:205px;">S&#38;T</td>
			<td style="width:131px;">B1 00396 V</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;width:279px;">Vessel dilatator</td>
			<td style="width:205px;">S&#38;T</td>
			<td style="width:131px;">D-5a.2, 00125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Clip applier</td>
			<td style="width:205px;">S &#38; T</td>
			<td style="width:131px;">CAF-4 00072</td>
			<td style="width:169px;">for venous cuff</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Clip applier</td>
			<td style="width:205px;">Aesculap</td>
			<td style="width:131px;">FE572K&#160;</td>
			<td style="width:169px;">for the arterial cuff</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:279px;">Polyethylene tube</td>
			<td>Portex Ltd</td>
			<td style="width:131px;"></td>
			<td style="width:169px;">Inner diameter 0.75 mm for venous cuff</td>
		</tr>
		<tr height="81">
			<td height="81" style="height:81px;width:279px;">Polymide tubing</td>
			<td style="width:205px;">Vention Medical&#160;</td>
			<td style="width:131px;">141-0051</td>
			<td style="width:169px;">Inner diameter 0.8 mm (Alternative for polyethylene tube from Portex Ltd)</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:279px;">Polymide tubing</td>
			<td>Vention Medical</td>
			<td style="width:131px;">141-0033</td>
			<td style="width:169px;">Inner diameter 0.57 mm for arteriail cuff</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Bipolar forceps</td>
			<td style="width:205px;">Micromed</td>
			<td>140-100-015</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">8/0 silk ligatures</td>
			<td style="width:205px;">Catgut GmbH, Merkuramed</td>
			<td style="width:131px;">17209008</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Custodiol HTK solution</td>
			<td style="width:205px;">Dr. Franz K&#246;hler Chemie</td>
			<td style="width:131px;">59997</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Ketamin Graeub</td>
			<td>aniMedica GmbH</td>
			<td style="width:131px;">32554</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:279px;">Xylasol Graeub</td>
			<td>aniMedica GmbH</td>
			<td style="width:131px;">50855</td>
			<td style="width:169px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mouse model for pancreas transplantation using a modified cuff technique

Musmodeller har flera fördelar i transplantationsforskning, inklusive enkel hantering, en mängd genetiskt väldefinierade stammar och tillgång till det bredaste utbudet av molekylär sonder och reagenser till utföra i vivo samt i vitro studier. Utifrån vår erfarenhet med olika murina transplantation modeller utvecklat vi en heterotopisk bukspottkörteln transplantation modell i möss med avsikt att analysera mekanismerna bakom svår ischemi reperfusion skada-associerade tidiga transplantat skador. I motsats till tidigare beskriver beskrivna tekniker med sutur teknik, häri vi ett nytt förfarande med en icke-sutur manschetten teknik.
Under de senaste åren har vi genomfört fler än 300 bukspottkörteln transplantationer hos möss med en övergripande framgång på &gt; 90%, en framgång beskrivs aldrig innan i mus bukspottkörteln transplantation. Ryggraden i denna icke-sutur manschetten teknik för transplantat revaskularisering består av två viktiga steg: (I) drar det mottagande fartyget över en polyeten/polyamid manschett och fastställa det med en omkretsriktningen ligatur, och (II) att placera givaren fartyget över den vrängs mottagande fartyget och fixera det med en andra omkretsriktningen ligatur. Den resulterande kontinuiteten av endothelial lagret resulterar i mindre trombogen lesioner med hög patency priser och, slutligen, höga svarsfrekvenser.
I denna modell uppnås arteriell anastomos genom att dra bukaorta av givare transplantatet över den everted gemensamma halspulsådern av mottagarens djuret. Venös dränering av graften uppnås genom att dra portalen ven av transplantatet över den everted yttre halsvenen av mottagaren. Detta manuskript ger detaljer och avgörande steg av orgel återhämtning och orgel implantation förfaranden, som gör att forskare med mikrokirurgisk kompetens att utföra transplantationen framgångsrikt i sina laboratorier.

Under det senaste årtiondet har utfört vi mer än 300 bukspottkörteln transplantationer hos möss. Efter att protokollet, det var en överlevnad av &#62; 90%. Postoperativ blödning var den främsta orsaken till misslyckandet, följt av transplantat trombos med efterföljande dödliga nekrotisk transplantat pankreatit. I båda fallen effektmåtten uppnåddes inom 24 h och djur offrades. Det fanns inte några neurologiska sjukdomar, symtom såsom dysfagi och kirurgiska sida infektioner i denna serie.
Att undersöka transplanterade grafterna endokrina funktion, och därmed validera patency av modellen, förmåddes hyperglykemi i mottagarens möss genom förbehandling med en engångsdos av intraperitonealt tillämpad streptozotocin (312,5 mg/kg kroppsvikt) 4 dagar före operationen. Möss ansågs hyperglykemiska om blodsockernivåerna var &#62; 300 mg/dL. Figur 2A visar blodglukosnivån olika grupper. Möss som fick grafts utan en långvarig kall ischemitid på 16 h nådde normogylcemia inom 24 h efter transplantation och behöll detta metabola tillstånd under hela observationsperioden. Däremot förblev icke-transplanterade djur hyperglykemiska. Eftersom vi var intresserade av effekten av ischemi reperfusion skada-associerade transplantat skada på endokrina funktion, vi lagt till en tredje grupp där ympkvistar var utsatta till 16 h långvarig kall ischemitid (CIT) och 45 min varma ischemi tid (WIT). Möss som fick dessa transplantat nådde inte normoglycemia och fick offras efter 48 h på grund av utvecklingen av svår pankreatit, som visade sig vara dödligt i denna modell13.
Denna modell är användbar för olika projekt som syftar till att utreda ischemi reperfusion skada-associerade tidiga transplantat skador. Ytterligare undersökningar ingår, bland annat confocal intravital fluorescensmikroskopi för kvantifiering av blodcirkulationens derangemang introducerades utförs 2 h efter transplantation. Kontrasten mellan grafterna microvesselsna förstärktes genom att injicera 0,3 mL av en 0,4% fluorescein isotiocyanat-märkt dextran (MW 150 000 personekvivalenter) i penis venen. Figur 2B visar en vanlig kapillär mönster av en naiv murina bukspottkörtel och en transplanterad pankreas transplantat, som inte utsätts för långvarig CIT (figur 2 c). Däremot visar figur 2D fördelningen av mikrocirkulationen till följd av utsätta bukspottskörteln graften till långvarig CIT.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54998/54998fig1.jpg"> 
Figur 1 : Intraoperativ bilder. (A) intraoperativ Visa mottagande fartyg förberedd för anastomos. Yttre halsvenen (1) har vrängs över venös polyeten manschetten och fast med en cirkulär 8/0 silk ligatur. I analogi, har den gemensamma halspulsådern (2) vrängs och fast över mindre arteriell polyamid manschetten. Skala bar 1 mm. (B) pankreas transplantat ex situ. Portalen ven (1) och stubben av bukaorta (2) behövs för vaskulära anastomos. Mjälten (3) hämtas tillsammans med bukspottkörteln och används som ett handtag. Mjälten tas bort innan reperfusion av graften. «««Skala bar 1 cm. (C) intraoperativ syn på anastomoser. Portalen ven (1) är drog över manschetten av everted yttre halsvenen (2) och fast med en cirkulär sidenslips 8/0. Likaså är aorta stubben av bukaorta (3) drog över manschetten av den everted gemensamma halspulsådern (4). Skala bar 1 mm. (D) intraoperativ vy av perfunderade bukspottskörteln transplantat efter 5 min reperfusion: efter borttagning av ven, följt av arteriell klämman, ett framgångsrikt transplanterad pankreas transplantat visar en homogen rosa färg. Mjälten har tagits bort innan reperfusion (1: sammanskrivna mjälten fartyget). Skala bar 1 cm. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54998/54998fig1large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/54998/54998fig2.jpg"> 
Figur 2 : Endokrina funktion av pankreas transplantat och confocal i vivo fluorescensmikroskopi. Figur 2A visar ett linjediagram med glukos i blodet för transplanterade möss utan CIT (n = 10, PTX w/o CIT, blå linje), icke-transplanterade möss (n = 11, ingen PTX, röd linje), och möss får ympkvistar utsätts för långvarig CIT (PTX + 16 h CIT, n = 10, gröna linjen). Alla mottagare var tidigare utförda hyperglykemiska med 312,5 mg/kg b.w. streptozotocin i.p. Medan alla mottagare av transplantat utan CIT skulle kunna överleva hela observationsperioden (50 dagar) med intakt endokrina funktion, förblev icke-transplanterade möss hyperglykemiska under hela observationsperioden. Möss som fick ympkvistar utsätts för 16 h CIT återställde inte från hyperglykemi och fick offras 48 h efter transplantationskirurgi, på grund av viktminskning på mer än 10-15%. Möss överleva hela observationsperioden offrades vid dag 50 efter en sista glycemia mätning. Mikrocirkulationen i transplanterade ympkvistar bedömdes av confocal intravital fluorescensmikroskopi 2 h efter transplantation. Naiva bukspottkörteln fungerade som kontroller. Figur 2B visar ett regelbundet mönster på kapillär i naiva bukspottkörteln. En vanlig kapillär mesh syns också i transplanterade ympkvistar inte utsätts för långvarig CIT (figur 2 c). Däremot är en uppdelning av mikrocirkulationen hos transplanterade ympkvistar utsätts för långvarig CIT (figur 2D). Skala bar 100 µm. Data i diagrammet är uttryckta som ± standardavvikelse. PTX: bukspottkörteln transplantation; CIT: kall ischemitid; w/o: utan <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54998/54998fig2large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique at JoVE.com

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Bland buk solida organtransplantationer är bukspottskörteln ympkvistar benägna att utveckla svår ischemi reperfusion skada-associerade transplantat skador, leder så småningom till tidig transplantat förlust. Det här protokollet beskriver en modell av murina bukspottkörteln transplantation med en icke-sutur manschetten teknik, idealiskt för att analysera dessa tidiga, skadliga skador.

Musmodell för bukspottkörteln Transplantation med en modifierad manschetten teknik

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the ...

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

En musmodell av I livmodern Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

Murine Cervical Heart Transplantation Model Using a Modified Cuff Technique

Murina Cervical Heart Transplantation Modell hjälp av en modifierad Cuff Technique

Mouse models are of special interest in research since a wide variety of monoclonal antibodies and commercially defined inbred and knockout strains are ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Transplantation av pulmonell ventil med hjälp av en musmodell av Heterotopisk hjärttransplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergstr&#246;m Technique

Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified BergstrÃƒÆ’Ã‚Â¶m Technique

Human Skeletal Muscle Prov Använda Modified Bergström Technique

The percutaneous biopsy technique enables researchers and clinicians to collect skeletal muscle tissue samples. The technique is safe and highly ...

Using the Sleeve Technique in a Mouse Model of Aortic Transplantation - An Instructional Video

Med ärm-tekniken i en musmodell av aorta Transplantation - en instruktionsvideo

Orthotopic aortic transplantation using the sleeve technique reduces injury to the aorta with failure rate of only 10-20%. The time to anastomose the ...

Dissection of the Mouse Pancreas for Histological Analysis and Metabolic Profiling

Dissektion av mus bukspottkörteln för histologisk analys och metabolisk profilering

We have been investigating the pancreas specific transcription factor, 1a cre-recombinase; lox-stop-lox- Kristen rat sarcoma, glycine to aspartic acid at ...

A Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation Using a Novel Magnetic Anastomosis Technique for Suprahepatic Vena Cava Reconstruction

En råtta modell av ortotop levertransplantation med romanen magnetiska anastomos teknik för Suprahepatic Vena Cava återuppbyggnad

The rat model of orthotopic liver transplantation (OLT) is essential for transplant research. It is a very sophisticated animal model and requires a steep ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet mätning av mus mesenterica artär med Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Murine Cervical Aortic Transplantation Model using a Modified Non-Suture Cuff Technique

Murina cervikal aorta transplantation modell med en modifierad icke-sutur manschetten teknik

With the introduction of powerful immunosuppressive protocols, distinct advances are possible in the prevention and therapy of acute rejection episodes. ...

Robot-Assisted Kidney Transplantation

Robotassisterad njurtransplantation

This paper describes robot-assisted kidney transplantation (RAKT) from a living donor. The robot is docked between the parted legs of the patient, placed ...