Name: modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research
Uploaded: 2019-04-26T14:00:00
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这项工作得到了主管卫生事务助理国防部长办公室通过第1号奖下的国会指导医学研究方案的支持。W81XWH-13-2-0057。意见、解释、结论和建议是作者的意见、解释、结论和建议, 不一定得到国防部的认可。

所有动物手术都是根据路易斯维尔大学动物护理和使用机构委员会 (iac委员会批准的18198号议定书) 和国家卫生研究院 (NIH) 《动物护理和使用指南》批准的协议进行的。实验动物10。四个月大的男性布朗-挪威 (RT1。A) 和4个月大的男性刘易斯 (RT1。Al) 大鼠分别被用作 vca 供体和受者。
1. 供体同种异体收获
<ol><li>用通过室内施用的汽化异?...

<ol>
	<li>Gilbert Fernandez, J. J., Febres-Cordero, R. G., Simpson, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Untold+Story+of+the+First+Hand+Transplant:+Dedicated+to+the+Memory+of+one+of+the+Great+Minds+of+the+Ecuadorian+Medical+Community+and+the+World.">The Untold Story of the First Hand Transplant: Dedicated to the Memory of one of the Great Minds of the Ecuadorian Medical Community and the World.</a> Journal of Reconstructive Microsurgery. , (2018).</li><li>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=Human+hand+allograft:+report+on+first+6+months.">Human hand allograft: report on first 6 months.</a> Lancet. 353 (9161), 1315-1320 (1999).</li><li>Jones, J. W., Gruber, S. A., Barker, J. H., Breidenbach, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+hand+transplantation.+One-year+follow-up.+Louisville+Hand+Transplant+Team.">Successful hand transplantation. One-year follow-up. Louisville Hand Transplant Team.</a> The New England Journal of Medicine. 343 (7), 468-473 (2000).</li><li>Devauchelle, 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=First+human+face+allograft:+early+report.">First human face allograft: early report.</a> Lancet. 368 (9531), 203-209 (2006).</li><li>Broyles, 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=Functional+abdominal+wall+reconstruction+using+an+innervated+abdominal+wall+vascularized+composite+tissue+allograft:+a+cadaveric+study+and+review+of+the+literature.">Functional abdominal wall reconstruction using an innervated abdominal wall vascularized composite tissue allograft: a cadaveric study and review of the literature.</a> Journal of Reconstructive Microsurgery. 31 (1), 39-44 (2015).</li><li>Kollar, 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=Innovations+in+reconstructive+microsurgery:+Reconstructive+transplantation.">Innovations in reconstructive microsurgery: Reconstructive transplantation.</a> Journal of Surgical Oncology. 118 (5), 800-806 (2018).</li><li>Kaufman, C. 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=Graft+vasculopathy+in+clinical+hand+transplantation.">Graft vasculopathy in clinical hand transplantation.</a> American Journal of Transplantation. 12 (4), 1004-1016 (2012).</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 Research Part C: Embryo Today. 96 (1), 39-50 (2012).</li><li>Kaufman, C. 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=Immunobiology+in+VCA.">Immunobiology in VCA.</a> Transplantation International. 29 (6), 644-654 (2016).</li><li>Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, Institute for Laboratory Animal Research, Division on Earth and Life Studies, National Research Council of the National Academies. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th edition. , (2011).</li><li>Nazzal, J. A., Johnson, T. S., Gordon, C. R., Randolph, M. A., 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=Heterotopic+limb+allotransplantation+model+to+study+skin+rejection+in+the+rat.">Heterotopic limb allotransplantation model to study skin rejection in the rat.</a> Microsurgery. 24 (6), 448-453 (2004).</li><li>Ulusal, A. E., Ulusal, B. G., Hung, L. M., Wei, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heterotopic+hindlimb+allotransplantation+in+rats:+an+alternative+model+for+immunological+research+in+composite-tissue+allotransplantation.">Heterotopic hindlimb allotransplantation in rats: an alternative model for immunological research in composite-tissue allotransplantation.</a> Microsurgery. 25 (5), 410-414 (2005).</li></ol>

在开发这种 VCA 模型时, 考虑了几个关键问题。首先, 重要的是要包括完整的骨头 (胫骨和腓骨), 骨髓, 和皮肤的移植。虽然成人捐献者的临床手移植不会转移大量的积极造血骨髓, 但对骨髓生态位作用的研究使用的是完整的、血管化的骨头, 而不是切长的骨头, 从而导致暴露的骨髓纤维化。此外, 闭合性骨膜瓣设计可降低感染和出血的风险。骨髓和皮肤都是高度免疫原性组织, 如果需要, 可用于触发免...

截肢、爆炸伤、恶性肿瘤和先天性缺陷造成的灾难性组织损失的重建手术受到患者组织供应和供体部位造成的额外发病率的限制。在某些情况下, 如烧伤受害者或四边形截肢者, 患者无法获得重建的可行组织。1964年, 厄瓜多尔进行了首次现代手部移植。虽然这是一个技术上的成功, 免疫抑制在当时可用的是不足以防止排斥, 和移植丢失不到 3周 1.1998年和 1999年, 在法国里昂2号和美国肯塔基州路易斯维尔3号进行了免疫抑制现代的第一手移植.重建外科医生第一次可以像那样取代。面部移植于 2005年首次进行, 目前正在进行其他一些 vca 移植, 如腹壁5、子宫和泌尿生殖系统移植 6。
与固体器官移植不同, 大多数 VCA 技术涉及高度抗原性供体皮肤的存在。临床经验已经确定, 急性排斥皮肤是相对容易控制, 但可能有助于慢性排斥的基础组织和血管, 这对治疗没有很好的反应7。与同种异体免疫反应相关的血管功能障碍是 VCA7领域更不祥的障碍。大血管病变会导致灌注缺陷、延迟愈合和炎症疾病。手部移植受者均发生血管扩张性血管病变和局灶性内膜增生7。此外, 微血管病变可能也会导致 VCA 并发症, 甚至可能导致排斥事件。虽然免疫和非免疫因素都可能在手部移植受者的血管病变中发挥作用, 但促进 VCA 远端血管功能障碍的具体机制尚不清楚, 特别是在低品位、慢性排斥的情况下。这些未回答的问题要求开发一个动物 VCA 模型, 这将允许在 VCA 排斥/维持和血管病变的临床过程中对移植进行连续评估。这种模型将提供深入了解排斥和血管病变面对免疫抑制, 感染挑战, 和/或其他术后创伤 8,9。
本文介绍了一种同种异体大鼠 VCA 异位后肢骨膜皮瓣模型。基于先前发布的 VCA 模型, 此过程在技术上易于执行, 可在大量重现, 并显示出最低的发病率和不适的受赠者动物。该模型旨在允许对 VCA 接受与排斥进行临床和组织病理学评估, 并提供一个机会来评估排斥反应所涉及的潜在免疫和非免疫机制。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:697px;" width="698">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:269px;">Acepromazine</td>
			<td style="width:143px;">Henry Schein</td>
			<td style="width:119px;">5700850</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adventitia Scissors</td>
			<td>ASSI&#160;</td>
			<td>SAS15R8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Approximator Clamp (Double)</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>ABB2V, ABB22V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Approximator Clamp (single)</td>
			<td>FST</td>
			<td>00398-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Clamp Applying Forceps</td>
			<td>ASSI&#160;</td>
			<td>CAF4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Dissecting Scissors</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>SDS18R8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flushing blunt needle 27G</td>
			<td>SAI</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heparin Sodium</td>
			<td>Sagent</td>
			<td>25021-400-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane</td>
			<td>Patterson Veterinary</td>
			<td>14043-704-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Jewelers Bipolar</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>103000BPS03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Jewelers forceps #3</td>
			<td>FST</td>
			<td>11231-30</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketamine HCl 100 mg/ml</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>043-304</td>
			<td>DEA License required</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lactated Ringer Solution</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>0409-7953-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Lactated Ringer Solution + 5% Dextrose</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>0409-7953-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Meloxicam</td>
			<td>Henry Schein</td>
			<td>11695-6925-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro forceps</td>
			<td>ASSI&#160;</td>
			<td>JFAL3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro needle holder</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>B138</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Prograf (Tacrolimus) 5 mg/ml</td>
			<td>Astellas</td>
			<td>0469-3016-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Suture, 10-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>W2790</td>
			<td>or 10-0 Ethilon (2830)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Suture, 4-0 Coated Vicryl</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>J714D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vessel Dilator Forceps</td>
			<td>ASSI</td>
			<td>D5AZ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xylazine</td>
			<td>VetOne</td>
			<td>13985-612-50</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

modified heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap model in the rat for translational vascularized composite allotransplantation research

血管化复合同种异体移植 (VCA) 是重建手术中一个比较新的领域。人类 VCA 的临床成就包括手部和面部移植, 以及最近的腹壁、子宫和泌尿生殖系统移植。功能结果超出了最初的预期, 大多数受惠者的生活质量得到改善。然而, 随着临床经验的积累, 必须解决免疫抑制引起的慢性排斥反应和并发症。在移植失败的许多情况下, 病因病理是缺血性血管病变。<span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: Arial, sans-serif; color: rgb(41, 43, 49); background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">VCA 相关的急性和慢性排斥反应的生物学机制, 特别是缺血性血管病, 是重要的研究领域。然而, 由于 VCA 患者数量很少, 在实验模型中更好地解决了对拟议机制的评价问题。多个小组使用动物模型来解决 VCA 排斥和血管病变中一些相关的未解决的问题。文献中描述了几种涉及各种物种的模型设计。本文提出了一种可供大鼠应用于翻译 VCA 研究的大鼠 vca 异位后肢肌皮瓣的重现模型。该模型允许对移植物进行连续评估, 包括活检和不同的成像方式, 同时保持较低的发病率。

大鼠 VCA 异位后肢骨髓肌皮瓣模型允许在免疫抑制下长期同种异体移植存活。该模型可靠、重现性好、操作简单。皮瓣隐藏在腹股沟区域, 并构成最小的发病率和不适的动物。皮肤表现是同种异体移植生存和排斥的临床表现 (图 1)。皮瓣设计允许全面的临床监测, 并创造了各种成像技术的机会, 如激光多普勒 (图 2)。皮肤、肌肉和动脉的连续活检使在不同?...

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

改良异位异体下肢骨皮瓣模型在大鼠转化血管化复合同种异体移植研究中的应用

血管化复合同种异体移植为移植受者提供了改变生活的益处, 但移植排斥反应和血管病变的生物学原因仍然鲜为人知。这里介绍的啮齿类动物手术模型提供了一个可重复的, 临床相关的移植模型, 使研究人员能够评估排斥事件和潜在的治疗策略, 以防止其发生。

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

少数血管化复合异体移植在临床上需要一个可靠的，可重复的动物模型，以研究移植排斥的根本原因。临床相关的组织，如皮肤，肌肉和骨都存在于模型中。此外，与 VCA 的正向模型相比，我们的模型的非功能性允许更快的手术速度，减少皮瓣的缺血时间，并降低发病率。在手移植接受者中，供体血管的血管病变可导致血管完全关闭，对移植的手造成缺血性损伤。此模型是研究这些血管病变事件发展的工具。在尝试这种手术模型之前，主外科医生应熟悉并精通大血管外科技术。这是一个复杂而漫长的过程。视觉演示将帮助其他实验室进行相应的准备，并了解手术的步骤。首先，首先在腹股沟凹口做皮肤切口，露出股骨血管，首先收获捐赠大鼠的后肢。做一个腹皮切口，这将有助于解剖的皮囊。在膝盖和脚踝分离后，进行后体皮肤切割，转切皮科以释放移植物，并立即将移植物运送到接受方手术台，在那里提前为接受动物的手术地点做好准备，以尽量减少移植物的缺血时间。在受援动物上，暴露和解剖股骨血管，然后对移植物进行原子化，静脉端对岸，动脉端到端。将嫁接物插入内古口袋，并倒置。最后，缝合皮肤。要开始手术，剃一个麻醉的捐赠鼠，然后使用脱毛霜。在擦伤区域注射30个单位的肝素皮。将动物苏皮放在加热垫上，通过准备、擦洗和拖曳手术区域（包括腿部的背侧）来产生一个无菌手术场。使用手术刀刀片15，使3厘米的皮肤切口在捐赠大鼠的腹股沟凹凸。使用虹膜剪刀横向反射内脂垫。使用棉签钝解剖，暴露常见的股骨血管，然后放置一个带弹性带的线钩来缩回腹部肌肉。在放大高达40倍的解剖显微镜下，使用微剪刀、三号直珠宝钳和五号45度角钳，从内缘韧带下常见的股骨出现到点体上，并直接将光石血管汇入移植物中。使用微夹和双极珠宝机，将大动脉和静脉分支进行压合和分割，以调动主要的股骨容器。使用精细的双极钳烧灼任何小树枝。使用虹膜剪刀使皮肤切口从以前的皮肤切口沿后肢的腹侧到脚踝区域。以垂直方式切割其下方的gracilis肌肉和其他加法器肌肉，以暴露和收缩中近角血管、深枝小血管和坐骨神经。此时，在单独的手术台上，其他外科医生应插管和麻醉接受动物，以准备接受者手术现场的时间移植放置，并尽量减少移植的缺血时间。在膝盖和脚踝的水平做圆周皮肤切口，消除膝盖和脚踝，并去除多余的肌肉和组织。在后肢的后侧做一个垂直的皮肤切口，以释放由腓骨和头骨组成的移植物，现在仅由皮囊连接。将小夹子尽可能近地放在股动脉和静脉上，并尽可能切开骨骼，靠近内侧韧带。使用 27 量冲流钝管将肝素盐水注射到股动脉中，以冲洗血液的移植物。将分离的移植物包裹在温暖的盐水浸泡纱布中，并立即与接受动物一起运送到餐桌上，手术现场已经为血管性血管性肿瘤做好准备。对受接受大鼠进行深入麻醉，用2.5至3%蒸发异氟，以每分钟1升的氧气平衡。将动物的苏皮放在加热垫上，擦洗并覆盖手术场所。当第一个外科医生正努力从捐赠动物中释放移植物时，使用15号手术刀在麻醉接受大鼠的腹股沟凹凸中做一个三厘米长的皮肤切口。使用虹膜剪刀横向反射内脂垫。在与捐赠动物以相同的方式暴露常见的股骨血管后，放置一个带弹性带的线钩来缩回腹部肌肉。然后，将墨菲分支分开。使用10-0尼龙中断缝合，阿纳糖供体。通过静脉端对面技术接收容器。然后通过端到端技术进行动脉瘤病。逐渐松开夹子后，监测止血的止血位点，并根据需要添加额外的缝合线。为了保证有效的移植再灌注，目视评估血管性肿瘤。然后插入移植物到内嵌口袋，并上下定向，脚踝关节优越，膝盖关节低劣。使用缝合线固定移植到相邻肌肉。最后，通过中断的水平床垫皮肤可吸收的4-0缝合线关闭皮肤，并继续术后护理，如手稿中所述。大鼠VCA异位性后体骨质皮瓣模型允许在免疫抑制下长期进行同位素生存。皮瓣隐藏在腹股沟区域，对动物的发病率和不适程度最低。当免疫抑制治疗停止时，移植物被拒绝。多普勒图像的 allograft 显示从最小血液大量立即后 VCA， 到完全重新血管化的皮瓣在 64 天.第45天合成异体移植的皮肤活检显示皮肤成分的正常形态，而在每天以低剂量免疫抑制剂治疗的第75天，异体移植中出现萎缩和单核细胞渗透。第45天合成异体移植的肌肉活检显示正常形态，而肌肉萎缩和单核细胞渗透在第98天异体移植中明显，每天用低剂量的免疫抑制剂进行治疗。第45天合成同源体毛骨的股动脉活检显示动脉的正常形态，与第98天异体同源体动脉的排斥相比，每天用低剂量的免疫抑制剂进行治疗。该模型提供了一个工具，以测试急性排斥，慢性排斥和环境因素，如感染和手术侮辱对血管病的发展的影响。免疫抑制药物是移植物的长期生存所需的。这些药物具有化学危害性，应谨慎处理，并安装适当的人员防护设备。

Research

JoVE Journal

Medicine

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原位后肢移植中的鼠标

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

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