Name: orthotopic rat kidney transplantation: a novel and simplified surgical approach
Uploaded: 2019-05-07T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach at JoVE.com

Finanziert wurde diese Arbeit durch ein großzügiges Geschenk der Familie Bombeck.

Lewis (RT11)und Dark Agouti (DA) (RT1Aa) Ratten wurden von kommerziellen Anbietern gekauft (siehe Materialliste). Diese vollständig MHC-falsch abgestimmten Stämme werden oft verwendet, um eine akute Nierenallograft-Abstoßung zu untersuchen. Alle Tiere wurden nach den Richtlinien der National Institutes of Health (NIH) in einer speziellen pathogenfreien Einrichtung an der Johns Hopkins University untergebracht und gepflegt. Alle Verfahren wurden vom Ausschuss für Tierpflege und-...

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	<li>Billingham, R. E., Brent, L., Medawar, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Actively+acquired+tolerance+of+foreign+cells.">Actively acquired tolerance of foreign cells.</a> Nature. 172 (4379), 603-606 (1953).</li><li>Murray, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ+transplantation+(skin,+kidney,+heart)+and+the+plastic+surgeon.">Organ transplantation (skin, kidney, heart) and the plastic surgeon.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 47 (5), 425-431 (1971).</li><li>Liu, F., Kang, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterotopic+heart+transplantation+in+mice.">Heterotopic heart transplantation in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (6), e238 (2007).</li><li>Ruzza, 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=Heterotopic+heart+transplantation+in+rats:+improved+anesthetic+and+surgical+technique.">Heterotopic heart transplantation in rats: improved anesthetic and surgical technique.</a> Transplant Proceedings. 42 (9), 3828-3832 (2010).</li><li>Oldani, G., Lacotte, S., Morel, P., Mentha, G., Toso, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+liver+transplantation+in+rats.">Orthotopic liver transplantation in rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e4143 (2012).</li><li>Lang, K. 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=Immunoprivileged+status+of+the+liver+is+controlled+by+Toll-like+receptor+3+signaling.">Immunoprivileged status of the liver is controlled by Toll-like receptor 3 signaling.</a> Journal of Clinical Investigation. 116 (9), 2456-2463 (2006).</li><li>Sun, Z., 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=Recruitment+of+host+progenitor+cells+in+rat+liver+transplants.">Recruitment of host progenitor cells in rat liver transplants.</a> Hepatology. 49 (2), 587-597 (2009).</li><li>Orlando, G., Soker, S., Wood, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Operational+tolerance+after+liver+transplantation.">Operational tolerance after liver transplantation.</a> Journal of Hepatolgy. 50 (6), 1247-1257 (2009).</li><li>Lodhi, S. A., Lamb, K. E., Meier-Kriesche, H. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid+organ+allograft+survival+improvement+in+the+United+States:+the+long-term+does+not+mirror+the+dramatic+short-term+success.">Solid organ allograft survival improvement in the United States: the long-term does not mirror the dramatic short-term success.</a> American Journal of Transplantation. 11 (6), 1226-1235 (2011).</li><li>Engels, E. 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=Spectrum+of+cancer+risk+among+US+solid+organ+transplant+recipients.">Spectrum of cancer risk among US solid organ transplant recipients.</a> Journal of the American Medical Association. 306 (17), 1891-1901 (2011).</li><li>Kasiske, B. L., Snyder, J. J., Gilbertson, D., Matas, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diabetes+mellitus+after+kidney+transplantation+in+the+United+States.">Diabetes mellitus after kidney transplantation in the United States.</a> American Journal of Transplantation. 3 (2), 178-185 (2003).</li><li>de Mattos, A. M., Olyaei, A. J., Bennett, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nephrotoxicity+of+immunosuppressive+drugs:+long-term+consequences+and+challenges+for+the+future.">Nephrotoxicity of immunosuppressive drugs: long-term consequences and challenges for the future.</a> American Journal of Kidney Diseases. 35 (2), 333-346 (2000).</li><li>Hu, 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=Chimeric+Allografts+Induced+by+Short-Term+Treatment+With+Stem+Cell-Mobilizing+Agents+Result+in+Long-Term+Kidney+Transplant+Survival+Without+Immunosuppression:+A+Study+in+Rats.">Chimeric Allografts Induced by Short-Term Treatment With Stem Cell-Mobilizing Agents Result in Long-Term Kidney Transplant Survival Without Immunosuppression: A Study in Rats.</a> American Journal of Transplantation. 16 (7), 2055-2065 (2016).</li><li>Shrestha, B., Haylor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+rat+models+of+chronic+allograft+nephropathy:+a+review.">Experimental rat models of chronic allograft nephropathy: a review.</a> International Journal of Nephrology and Renovascular Disease. 7, 315-322 (2014).</li><li>Fu, Y., 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=Successful+transplantation+of+kidney+allografts+in+sensitized+rats+after+syngeneic+hematopoietic+stem+cell+transplantation+and+fludarabine.">Successful transplantation of kidney allografts in sensitized rats after syngeneic hematopoietic stem cell transplantation and fludarabine.</a> American Journal of Transplantation. 14 (10), 2375-2383 (2014).</li><li>Grau, V., 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=Immune+Complex-Type+Deposits+in+the+Fischer-344+to+Lewis+Rat+Model+of+Renal+Transplantation+and+a+Subset+of+Human+Transplant+Glomerulopathy.">Immune Complex-Type Deposits in the Fischer-344 to Lewis Rat Model of Renal Transplantation and a Subset of Human Transplant Glomerulopathy.</a> Transplantation. 100 (5), 1004-1014 (2016).</li><li>Vogelbacher, 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=Bortezomib+and+sirolimus+inhibit+the+chronic+active+antibody-mediated+rejection+in+experimental+renal+transplantation+in+the+rat.">Bortezomib and sirolimus inhibit the chronic active antibody-mediated rejection in experimental renal transplantation in the rat.</a> Nephrology Dialysis Transplantation. 25 (11), 3764-3773 (2010).</li><li>Fisher, B., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+surgical+techniques+in+research,+with+special+reference+to+renal+transplantation+in+the+rat.">Microvascular surgical techniques in research, with special reference to renal transplantation in the rat.</a> Surgery. 58 (5), 904-914 (1965).</li><li>Mahabir, R. N., Guttmann, R. D., Lindquist, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+transplantation+in+the+inbred+rat.+X.+A+model+of+"weak+histoincompatibility"+by+major+locus+matching.">Renal transplantation in the inbred rat. X. A model of "weak histoincompatibility" by major locus matching.</a> Transplantation. 8 (4), 369-378 (1969).</li><li>Wang, J. J., Hockenheimer, S., Bickerstaff, A. A., Hadley, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+renal+transplantation+procedure.">Murine renal transplantation procedure.</a> Journal of Visualized Experiments. (29), e1150 (2009).</li><li>Bickerstaff, A. A., Wang, J. J., Pelletier, R. P., Orosz, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+renal+allografts:+spontaneous+acceptance+is+associated+with+regulated+T+cell-mediated+immunity.">Murine renal allografts: spontaneous acceptance is associated with regulated T cell-mediated immunity.</a> Journal of Immunology. 167 (9), 4821-4827 (2001).</li><li>Silber, S. J., Crudop, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kidney+transplantation+in+inbred+rats.">Kidney transplantation in inbred rats.</a> American Journal of Surgery. 125 (5), 551-553 (1973).</li><li>D'Silva, 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=Rat+kidney+transplantation+update+with+special+reference+to+vesical+calculi.">Rat kidney transplantation update with special reference to vesical calculi.</a> Microsurgery. 11 (2), 169-176 (1990).</li><li>Yin, M., Booster, M. H., Bogaard, A. E. J. M., Kootstra, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+technique+to+harvest+two+kidneys+from+one+donor+rat+for+transplantation.">A simple technique to harvest two kidneys from one donor rat for transplantation.</a> Lab Animal. 28 (4), 387-390 (1994).</li><li>Lopez-Neblina, F., Toledo-Pereyra, L. H., Suzuki, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrarapid+orthotopic+technique+for+renal+transplantation+in+the+rat.">Ultrarapid orthotopic technique for renal transplantation in the rat.</a> Microsurgery. 15 (4), 274-278 (1994).</li><li>Blom, D., Orloff, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+more+versatile+and+reliable+method+for+renal+transplantation+in+the+rat.">A more versatile and reliable method for renal transplantation in the rat.</a> Microsurgery. 18 (4), 267-269 (1998).</li><li>Engelbrecht, G., Kahn, D., Duminy, F., Hickman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+rapid+technique+for+renal+transplantation+in+the+rat.">New rapid technique for renal transplantation in the rat.</a> Microsurgery. 13 (6), 340-344 (1992).</li><li>Kline, R., Churchill, M., Churchill, P., Bidani, A., Schwartz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+osmolality-low+pH+flush+solutions+improve+renal+transplant+function+in+rats.">High osmolality-low pH flush solutions improve renal transplant function in rats.</a> Urology Research. 19 (2), 81-86 (1991).</li><li>Fray, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+by+which+renin+secretion+from+perfused+rat+kidneys+is+stimulated+by+isoprenaline+and+inhibited+by+high+perfusion+pressure.">Mechanism by which renin secretion from perfused rat kidneys is stimulated by isoprenaline and inhibited by high perfusion pressure.</a> The Journal of Physiology. 308, 1-13 (1980).</li><li>Fry, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+vascular+endothelial+changes+associated+with+increased+blood+velocity+gradients.">Acute vascular endothelial changes associated with increased blood velocity gradients.</a> Circulation Research. 22 (2), 165-197 (1968).</li><li>Pahlavan, P. S., Smallegange, C., Adams, M. A., Schumacher, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kidney+transplantation+procedures+in+rats:+assessments,+complications,+and+management.">Kidney transplantation procedures in rats: assessments, complications, and management.</a> Microsurgery. 26 (5), 404-411 (2006).</li><li>Savas, C. P., 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=Renal+transplantation+in+the+rat--a+new+simple,+non-suture+technique.">Renal transplantation in the rat--a new simple, non-suture technique.</a> Urology Research. 13 (2), 91-93 (1985).</li><li>Fabre, J., Lim, S. H., Morris, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Renal+transplantation+in+the+rat:+details+of+a+technique.">Renal transplantation in the rat: details of a technique.</a> The Austalian and New Zealand Journal of Surgery. 41 (1), 69-75 (1971).</li><li>Cameron, A. 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=Chimeric+Allografts+Induced+by+Short-Term+Treatment+With+Stem+Cell+Mobilizing+Agents+Result+in+Long-Term+Kidney+Transplant+Survival+Without+Immunosuppression:+II,+Study+in+Miniature+Swine.">Chimeric Allografts Induced by Short-Term Treatment With Stem Cell Mobilizing Agents Result in Long-Term Kidney Transplant Survival Without Immunosuppression: II, Study in Miniature Swine.</a> American Journal of Transplantation. 16 (7), 2066-2076 (2016).</li></ol>

In diesem Manuskript beschreiben wir die chirurgische Methode des orthotopischen KT in Ratten im Detail, einschließlich aller notwendigen Geräte, um diese Prozedur durchzuführen (Abbildung5). 1965 veröffentlichten Fisher und Lee den ersten Bericht über KT in Ratten, der zum Auftakt eines spannenden Untersuchungsfeldes 18 wurde. Seitdem wurden viele Modifikationen eingeführt, um die Reproduzierbarkeit dieses Modells zu verbessern. Es diente als effektives Tiermod...

Historisch gesehen wurden die ersten Transplantationsabstoßungsstudien von Brent und Medawar mit Hauttransplantationen inNagetieren 1 durchgeführt. Es wurde schnell klar, dass die Haut ausgeprägte immunologische Eigenschaften hat, was sie zu einem hochimmunogenen Organ macht, das sich in der Abstoßung von anderen vaskularisierten Festorganen 2 unterscheidet. Die Rattenstudien über die Abstoßung fester Organtransplantationen beschränken sich gewohnheitsmäßig auf Herz-, Leber-und Nierentransplantationen. Obwohl jedes dieser Organe geeignet ist, die Ablehnung zu studieren, gibt es für jedes dieser Organe Vor-und Nachteile. Herztransplantationen werden oft in den Bauch transplantiert und in die Aorta und Vena cava vergiftet, wobei das heimische Herz des Empfängers auf Platz3liegt. Dies stellt keine klinischen, anatomischen und physiologischen Bedingungen des Menschen dar. Darüber hinaus sind die Herzen sehr empfindlich gegen kalte Ischämie und müssen bevorzugt innerhalb von 1 Stunde neu verwendet werden, um ihre Funktion 4 wiederherstellenzukönnen. Lebertransplantationen gelten in der Regel als chirurgisch anspruchsvoller und zeitsensibler. Nach dem Entfernen der einheimischen Leber muss die Spenderleber innerhalb von 30 Minuten implantiert und neu verwendet werden, da die Empfänger ohne eine funktionierendeLeber nicht länger halten können. Die Leberarterie, die Portalvene und vor allem die Rekonstruktion des Gallengangs erfordern raffinierte chirurgische Fähigkeiten. Neben den chirurgischen Herausforderungen ist bekannt, dass die Leber tolerogene Eigenschaften besitzt und Nagetiere und Menschen operativ tolerant werdenkönnen6,7,8. Die Niere, im Gegensatz zu den oben genannten Organen, kann in einer orthotopischen Weise transplantiert werden, ist bekannt, dass ein immunogenes Organ mit konsistenten, reproduzierbaren Abstoßungsepisoden (wenn nicht immunsupprimiert), und ermöglicht für längere kalte Ischämie Zeiten von mehreren Stunden. Damit ist die Ratten-Knierentransplantation ein ideales Modell für das Studium der allograften Abstoßung und-toleranz.
Die Nierentransplantation (KT) ist die bevorzugte Wahl der Behandlung von Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium. In den letzten Jahrzehnten haben sich die kurzfristigen Überlebensergebnisse nach KT dramatisch verbessert, aber die langfristigen Überlebensergebnisse stagnieren 9. Konventionelle immunsuppressive Therapien bleiben die Standard-Anti-Abstoßungstherapie. Der chronische Einsatz von immunsuppressiven Therapien führt jedoch zu einer signifikanten MorbiditätundMortalität, wie Nephrotoxizität, Diabetes und sekundären bösartigen Erkrankungen 10, 11,12. Auf lange Sicht bedrohen chronisch antibody-und zellmedizinisch vermittelte Abstoßungen das Überleben der Transplantation, wobei nur begrenzte therapeutische Möglichkeiten zur Verfügung stehen.
Ein wichtiges Ziel bei der Transplantation ist die Induktion von Transplantationstoleranz, um chronische Immunsuppression zu vermeiden. Das Ratten-KT-Modell ist ein robustes Werkzeug, um den immunologischen Abstoßungsprozess zu untersuchen und neue Ansätze zur Immunomodulation und Transplantationstoleranz zu evaluieren. Die Ratte dient auch als geeignetes Modell, um akute und chronische Zell-und Antikörper-vermittelte Abstoßung13,14, 15,16, 17zuuntersuchen. Dieses chirurgische Modell hat sich als zuverlässiges, reproduzierbares und kostengünstiges Werkzeug erwiesen, um verschiedene Aspekte der allograften Abstoßung und-toleranz zu untersuchen. Es wird oft verwendet, um neuartige toleranzinduzierende Protokolle zu testen, bevor teure und schwerfällige Großtierstudien durchgeführt werden. Die Durchführung von KT bei Ratten erfordert eine umfassende chirurgische Ausbildung und Expertise, um Überlebensraten von & gt;90% zu erreichen. In diesem Manuskript und in dem begleitenden Lehrvideo bieten wir einen schrittweisen Umriss für orthotopische KT in der Ratte, wie sie seit vielen Jahren in unserer Einrichtung erfolgreich durchgeführt wird.
Vor Beginn eines Verfahrens ist die Auswahl des Spenders und des Empfängers von entscheidender Bedeutung und hängt von der Art des Experiments ab. Idealerweise sollten Spender und Empfänger zwischen 220 – 260 g wiegen und zwischen 8 – 12 Wochen alt sein. Tiere unter 220 g haben kleinformatige Arterien, Venen und Harnleiter, was die Anastomose beim Empfänger besonders herausfordernd macht. Geringfügige Blutverluste können zu Hypovolämie führen und bei kleineren Tieren zum Tod führen. Tiere, die schwerer als 260 g sind, zeigen mehr Fett um ihre Gefäße herum, und die Isolierung der Gefäße wird mehr Betriebszeit erfordern und die kalte Ischämie erhöhen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1012px;" width="1011">
	<colgroup>
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Buprenorphine HCL</td>
			<td style="width:167px;">Reckitt Benckiser Healthcare UK</td>
			<td style="width:167px;">NDC12496-0757-5</td>
			<td style="width:463px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dissecting forceps, curved</td>
			<td style="width:167px;">Zhenbang, China</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:463px;">11cm Flat handle&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Heparin sodium injection USP</td>
			<td style="width:167px;">Sagent Pharmaceuticals&#160;</td>
			<td style="width:167px;">NDC25021-400-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro-forceps, straight, smooth</td>
			<td style="width:167px;">Jingzhong, China</td>
			<td style="width:167px;">WA3010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro needle holder</td>
			<td style="width:167px;">Jingzhong, China</td>
			<td style="width:167px;">WA2010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro vessel clamps</td>
			<td style="width:167px;">Jingzhong, China</td>
			<td style="width:167px;">WA40120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro spring sciccor 1</td>
			<td style="width:167px;">ROBOZ</td>
			<td style="width:167px;">RS-5620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro spring sciccor 2</td>
			<td style="width:167px;">F.S.T.</td>
			<td style="width:167px;">91501-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Micro spring sciccor 3</td>
			<td style="width:167px;">Zhenbang, China</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:463px;">8.5cm Vannas,curved</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Prograf (Tacrolimus/FK506)</td>
			<td style="width:167px;">Astellas</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Rats</td>
			<td style="width:167px;">Charles River &#38; Taconic Biosciences&#160;</td>
			<td style="width:167px;">LEW/Crl &#38; DA-M&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Shaver</td>
			<td style="width:167px;">Wahl</td>
			<td>79600-2101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Suture 4-0</td>
			<td style="width:167px;">Ethicon</td>
			<td style="width:167px;">J304H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Suture, 4-0&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Ethicon</td>
			<td style="width:167px;">683G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Suture, 10-0&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Ethicon</td>
			<td style="width:167px;">2820G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Syringes &#38; Needles</td>
			<td style="width:167px;">BD</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Thread, 8-0</td>
			<td style="width:167px;">Ashaway</td>
			<td style="width:167px;">75290</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ureteral cuff</td>
			<td style="width:167px;">Microlumen</td>
			<td style="width:167px;">160-1</td>
			<td>Polymide Tubing, Diameter 0.41 mm&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Venous cuff</td>
			<td style="width:167px;">Intramedic BD</td>
			<td style="width:167px;">7441</td>
			<td>PE-200 Non-radiopaque polyethylene tubing ID: 1.4 mm, OD: 1.9 mm</td>
		</tr>
	</tbody>
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orthotopic rat kidney transplantation: a novel and simplified surgical approach

Die Nierentransplantation bietet eine höhere Überlebensrate und eine verbesserte Lebensqualität für Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium im Vergleich zu jeder Art von Nierenersatztherapie. In den vergangenen Jahrzehnten wurde das Ratten-Nierentransplantationsmodell eingesetzt, um die immunologischen Phänomene der Abstoßung und Toleranz zu untersuchen. Dieses Modell ist zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden, um neue immunmodulatorische Arzneimittel und Therapien zu testen, bevor es mit teuren präklinischen großen Tierstudien fortfahren kann.
Dieses Protokoll bietet einen detaillierten Überblick darüber, wie man eine orthotopische Nierentransplantation bei Ratten zuverlässig durchführt. Dieses Protokoll enthält drei markante Schritte, die die Erfolgswahrscheinlichkeit erhöhen: Durchblutung der Spenderniere durch Spülung durch die Portalvene und die Verwendung eines Manschettensystems, um die Nierenvenen und Harnleiter zu anastomosieren, wodurch Kälte und Wärme abnehmen Ischiema-Zeiten. Mit dieser Technik haben wir Überlebensraten über 6 Monate hinweg mit normalem Serumcreatinin bei Tieren mit syngeneischen oder toleranten Nierentransplantationen erreicht. Je nach Studienziel kann dieses Modell durch Vor-oder Nachtransplantationsbehandlungen modifiziert werden, um die akute, chronische, zelluläre oder antikörpervermittelte Abstoßung zu untersuchen. Es ist ein reproduzierbares, zuverlässiges und kostengünstiges Tiermodell, um verschiedene Aspekte der Nierentransplantation zu untersuchen.

Wir haben syngeneic (N = 5) und allogeneic Nierentransplantationen (N = 5) durchgeführt. Tiere mit einer synthetischen Transplantation erreichten ein langfristiges Überleben ohne immunsuppressive Behandlung. Tiere, die eine allogene Transplantation ohne Immunsuppression erhielten, lehnten ihre Transplantation ab und erlagen einem Nierenversagen mit einem medianen Überleben von 8 Tagen (Abbildung4 A). Das mittlere Serum Creatinin hat sich in der Syngeneic...

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Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach

Der Zweck dieses Manuskripts und Protokolls ist es, den chirurgischen Eingriff der orthotopischen Nierentransplantation bei Ratten im Detail zu erklären und zu demonstrieren. Diese Methode wird vereinfacht, um die korrekte Durchblutung der Spenderniere zu erreichen und die Reperfusionszeit durch die venöse und urterische Manschette Anastomose-Technik zu verkürzen.

Orthotopic Rat Nierentransplantation: Ein neuartierter und vereinfachter chirurgischer Ansatz

Kidney transplantation offers increased survival rates and improved quality of life for patients with end-stage renal disease, as compared to any type of ...

Unser Labor in Johns Hopkins hat mit über zwei Jahrzehnten Erfahrung eine kleine Nieren- und Lebertransplantation durchgeführt. Dieses spezifische Protokoll skizziert kritische Schritte, die für die erfolgreiche Durchführung der orthotopischen Nierentransplantation bei Ratten erforderlich sind. Um die Wahrscheinlichkeit und Reproduzierbarkeit des Erfolgs zu erhöhen, umfasst unser Protokoll drei markante Schritte, die Durchblutung der Spenderniere durch die Portalvene und die Verwendung eines Manschettensystems zur Anastomose der Nierenvenen und Harnleiter.Demonstriert dieses Verfahren wird Dr.Le Qi, ein Student in unserem Labor. Um mit diesem Verfahren zu beginnen, befeuchten Sie die Spenderratte, wie im Textprotokoll beschrieben. Legen Sie die Ratte in eine Supine-Position und immobilisieren Sie die Gliedmaßen mit sterilem Klebeband.Tragen Sie ein Augenschmiermittel auf und sterilisieren Sie das Operationsfeld, wie im Textprotokoll beschrieben. Stellen Sie vor dem ersten Schnitt sicher, dass die Ratte angemessen betäut wird, indem Sie das Fehlen des Entzugsreflexes der Zehenprise überprüfen. Beginnen Sie mit der Schere, indem Sie einen großen Längsmittelhaut- und Muskelschnitt von der Symphyse pubis zum Xiphoid machen und in die Peritonealhöhle gelangen.Bedecken Sie den Darm mit einer feuchten sterilen Gaze und verschieben Sie ihn auf die rechte Seitenseite des Bauches, der die Aorta, Vena cava und die linke Niere freilegt. Tragen Sie einen Milliliter vorgeheizte Saline mit einer Ein-Cc-Spritze auf, um den Darm und die Bauchorgane feucht und bei normaler Temperatur zu halten. Tragen Sie eine zweite feuchte Gaze auf, um den Magen und milden Schädel auf die Niere zu bedecken und zu mobilisieren.Dann fügen Sie eine kleine feuchte Gaze, um die exponierte Niere zu bedecken. Verwenden Sie mikrochirurgische Sezieren Zangen zu isolieren und mobilisieren Sie die linke Nierenarterie und Vene aus dem Bindegewebe und einander. Isolieren Sie nun die linke Nierenvene, indem Sie die linke Gonadenvene kauterisieren und die linke Nierenarterie isolieren, indem Sie die Nebennierenarterie kauterisieren.Danach mobilisieren Sie die Aorta und Vena cava überlegen und unter dem linken Nierenpedikum, indem Sie das Bindegewebe mit sezierenden Zangen sezieren. Teilen und mobilisieren Sie den Harnleiter aus dem Bindegewebe mit Sezieren Vonzangen, dann verwenden Sie Mikroschere, um einen diagonalen Schnitt in einer Länge von etwa zwei Zentimetern vom Nierenbecken gemessen zu machen. Legen Sie eine Polyamidmanschette auf halbem Weg in den Harnleiter ein und sichern Sie die Manschette, indem Sie einen Knoten mit 8-0 Seide Naht.Mobilisieren Sie die linke Niere, indem Sie sie mit Sezierungszangen oder Mikroscheren vom perinephrischen Fett trennen. Lassen Sie die Fettkapsel der Niere anhängen und verwenden Sie diese Stelle für den Umgang mit der Niere. Nun 200 Einheiten Heparin mit einer Spritze mit einer 27-Spur-Nadel durch die Penisvene zu verabreichen.Drücken Sie die Injektionsstelle mit einem Wattestäbchen mindestens eine Minute lang, um Blutungen zu verhindern. Identifizieren Sie die Portalvene und die minderwertige Vena cava. Setzen Sie die minderwertige Vena cava aus.Bereiten Sie sich darauf vor, die Niere zu spülen, indem Sie 50 Milliliter kalter Saline mit 500 Einheiten Heparin in die Portalvene mit einer 16-Spur-Nadel injizieren. Vor dem Spülen die untere Vena cava auf der Infrahepatischen Ebene schneiden und die Portalvene kaudal an der Nadeleinfügungsstelle schneiden, damit das Blut den Kreislauf verlassen kann. Beginnen Sie mit dem Spülen der Niere, indem Sie die Salinelösung nach und nach infundieren.Beobachten Sie eine Farbänderung der Niere von dunkelrot zu einer einheitlichen grauen oder blassen Farbe. Nach dem Spülen die Nierenarterie und venesproximal zur Aorta und Vena cava liganieren. Legen Sie die gespülte Niere in eine Petrischale mit kalter Saline auf Eis, bevor Sie den Körper des Spenders aus dem operationschirurgischen Feld entfernen.Sobald die Niere in kalter Herzlösung ist, fixieren und immobilisieren Sie den Griff der Venenmanschette und ziehen Sie die Nierenvene vorsichtig durch die Manschette. Fixieren Sie dann die Nierenvene über der Manschette, indem Sie drei Knoten mit 8-0 Seide Naht. Wiederholen Sie die Schritte vom Spenderverfahren bis zur Heparin-Administration, um mit dem Empfängerverfahren zu beginnen.Dann legen Sie zwei atraumatische Mikrogefäßklemmen auf die linke Nierenarterie und Venenproximal zur Aorta und Vena cava. Ligate die Renimvene proximal an den Einlass der Niere. Spülen Sie die Nierenvene mit heparinisierter Saline, um das gesamte restliche Blut aus dem Gefäß zu entfernen.Schieben Sie die ligaierte Nierenvene über die gefesselte Nierenvene, die zuvor in der Spenderniere positioniert war. Dann sichern Sie die Vene mit einem 8-0 Seide Naht. Behalten Sie die gleiche Positionsausrichtung bei der Sicherung der Nierenvene über der Manschette.Ligate die Nierenarterie proximal an den Einlass der Empfängerniere. Spülen Sie es mit heparinisierter Saline, um überschüssiges Blut im Gefäß zu entfernen. Nun ligate den Harnleiter auf Höhe des unteren Pols der linken Niere.Mobilisieren Sie die Niere aus dem perinephrischen Fett und entfernen Sie die native Niere. Führen Sie eine End-to-End-Anastomose der Nierenarterie mit 8-10 unterbrochenen Nähten mit einer 10-0 Nylon-Nähte durch. Manövrieren Sie die Arterie mit der adventlichen Schicht.Entfernen Sie die Gefäßklemmen, um die Reperfusion der Niere wieder zu initiieren. Beginnen Sie mit dem Entfernen der Klemme an der Vene, gefolgt von der Klemme an der Arterie. Verwenden Sie einen sterilen Wattestäbchen, um leichten Druck zu allen nässenden Bereichen rund um die Anastomose-Region hinzuzufügen.Ein paar Minuten sollten ausreichen, um eine Patentanastomose zu erreichen. Beobachten Sie kurz die Niere, um eine ausreichende Durchblutung zu beurteilen. Unmittelbar nach der ErneuteBeblutung sollte die Niere ihre Farbe ändern und nach wenigen Minuten allmählich ihre natürliche dunkelrote Farbe wiedererlangen.Gelegentlich werden eine sichtbare Peristaltik des Harnleiters und der Urinproduktion vor Ort beobachtet. Beenden Sie die freiliegende Spitze der Harnleitermanschette in den Empfängerharnleiter und sichern Sie den Empfängerharnleiter mit einem 8-0 Seide Krawatte. Um die Harnleiter des Spenders und des Empfängers in Position zu halten, binden Sie die Enden jeder Harnleiterseite aneinander.Optional nephrectomisieren Sie die rechte Niere, indem Sie den Nierenpedikel mit einer 3-0 Seidennaht binden. Entfernen Sie alle Gazen aus der Bauchhöhle und bringen Sie alle Organe in ihre natürliche Position zurück. Dann spritzen Sie einen Milliliter Saline über den Darm, um sie feucht zu halten.Schließen Sie den Bauch, indem Sie eine 4-0 resorbierbare Naht am Rectusmuskel und eine 4-0 Seidennaht verwenden, um die Hautschicht unterbrochen zu schließen. Legen Sie das Tier in einen sauberen Käfig mit Zugang zu ad libitum Wasser und Nahrung und ermöglichen sie für die Erholung auf einem 37 Grad Celsius Heizkissen. Beobachten Sie die Bergung für ein bis zwei Stunden, bevor Sie das Tier zurück in die Tieranlage zurückbringen.Tiere mit einer syngenischen Nierentransplantation erreichten ein langfristiges Überleben ohne immunsuppressive Behandlung. Umgekehrt lehnten Tiere, die eine allogene Nierentransplantation ohne Immunsuppression erhielten, ihr Transplantat ab und erlagen nierenversagen mit einem medianen Überleben von acht Tagen. Mittleres Serumkreatinin nahm in der syngenischen Gruppe leicht zu, während es in der allogenen Gruppe um das 14-fache zunahm.Bei der Explantation zeigte die makroskopische Ansicht des syngenischen Nierenallographen keine Anomalien. Die Nierenfarbe und die inneren Strukturen blieben intakt. Im Gegensatz dazu präsentierten Nierenallographen von abgelehnten Tieren rote hämorrhagische Flecken mit der Zerstörung der inneren Strukturen.Hämatoxylin- und Eosinflecken syngenischer Transplantate zeigten dünne glomeruläre Kapillarschlaufen mit einer normalen Anzahl von endothelialen und mesangialen Zellen. Abgelehnte Allographen zeigten zerstörte glomeruläre Strukturen mit Anzeichen von Entzündungen und Tubulitis. CD8 positive Färbung wurde durchgeführt, um T-Zelle vermittelte Ablehnung zu bestätigen.Während syngene Allographen nur sehr wenige CD8-positive T-Zellen zeigten, zeigten die abgelehnten Allographen eine signifikant höhere Anzahl von CD8-positiven Zellen in und um die Glomeruli und Tubuli, die die t-zellvermittelte Abstoßung bestätigten. Dieses Modell bietet einen signifikanten Einblick in die immunologischen Phänomene der Abstoßung, Toleranz und Spender-Wirt-Wechselwirkungen, die den Weg für die Entwicklung therapeutischer klinischer Interventionen bei der Transplantation fester Organe ebnen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

Orthotopen Aorten-Transplantation: Ein Rattenmodell die Entwicklung von chronischen Vaskulopathie Study

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

Forschung

Medizin

A Novel Surgical Approach for Intratracheal Administration of Bioactive Agents in a Fetal Mouse Model

A Novel Surgical Ansatz intratracheale Verabreichung von Wirkstoffen in einem Fetal Mouse Model

Prenatal pulmonary delivery of cells, genes or pharmacologic agents could provide the basis for new therapeutic strategies for a variety of genetic and ...

Surgical Procedures for a Rat Model of Partial Orthotopic Liver Transplantation with Hepatic Arterial Reconstruction

Chirurgische Verfahren für eine Ratte Modell Teilweise Lebertransplantation mit arteriellen Rekonstruktion

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats using a whole or partial graft is an indispensable experimental model for transplantation research, such as ...

Cardiopulmonary Bypass in a Mouse Model: A Novel Approach

Kardiopulmonalen Bypass in einem Mausmodell: ein neuer Ansatz

As prolonged cardiopulmonary bypass becomes more essential during cardiac interventions, an increasing clinical demand arises for procedure optimization ...

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

Einem Rattenmodell der orthotopen Lebertransplantation mit einer neuartigen magnetischen Anastomose-Technik für Suprahepatic Vena Cava Wiederaufbau

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

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Ein präklinisches Porcine-Modell der orthotopischen Herztransplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

Reduced Complications after Arterial Reconnection in a Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation

Reduzierte Komplikationen nach arterieller Wiederverbindung in einem Rattenmodell der orthotopischen Lebertransplantation

The rat orthotopic liver transplantation (OLT) model is a powerful tool to study acute and chronic rejection. However, it is not a complete representation ...

Orthotopic Kidney Auto-Transplantation in a Porcine Model Using 24 Hours Organ Preservation And Continuous Telemetry

Orthotopische Nieren-Autotransplantation in einem Schweinemodell mit 24 Stunden Organkonservierung und kontinuierlicher Telemetrie

In the present era of organ transplantation with critical organ shortage, various strategies are employed to expand the pool of available allografts for ...

Robot-Assisted Kidney Transplantation

Robotergestützte Nierentransplantation

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