Name: reduced complications after arterial reconnection in a rat model of orthotopic liver transplantation
Uploaded: 2020-11-07T13:00:00
Duration: 8 min 39 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reduced Complications after Arterial Reconnection in a Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation at JoVE.com

Denna forskning finansierades genom medel från Multi-Organ transplantation programmet vid UHN och stöd från Toronto General och Toronto Western Foundation.

Författarna har inget att avslöja.

Små djur lever transplantation modeller är viktiga för att förstå transplantation immunitet och identifiera nya terapeutiska strategier32. Den idealiska smådjurs lever transplantation modellen replikerar alla steg i det mänskliga förfarandet, inklusive arteriell anastomos. Det kan vara utmanande att tolka resultat från råtta OLT-modellen, eftersom de flesta versioner inte innehåller en HA anastomos steg, vilket leder till högre frekvens av komplikationer och sjuklighet42. Vissa rekonstruktionsprocedurer har använt njurartären, vilket kräver avlägsnande av njuren27. Detta protokoll undviker avlägsnande av organ, eftersom det är bortom vad som sker i det mänskliga förfarandet.
Arteriella rekonstruktioner kan också utföras genom att manipulera råttan aorta31. Dessa metoder kräver dock omfattande dissektion och fastspänning av stora stora stora delar. Om klämman tiden är långvarig, då mottagaren råtta kommer att ha dåliga resultat relaterade till distala ischemi43. Hos människor innebär en LT kirurgisk teknik ligering och delning av mottagaren gastroduodenal artär (GDA). Men de fysiologiska och anatomiska funktionerna hos gnagare gör transplantation med hjälp av denna teknik mer fysiologiskt utmanande och kan leda till komplikationer (dvs. nekros i bukspottkörteln och gallgången35 och gallläckage44). Den arteriella återanslutning i detta protokoll är avsedd att kringgå denna utmaning, upprätthålla kanal blodflödet, och förbättra mottagarens resultatet.
Användningen av en hylsa och stenting teknik för återuppbyggnad av råttan HA har beskrivits tidigare27. I denna teknik, en stent används som en guide, och artären rekonstrueras från givaren celiac trunk till mottagaren gemensamma HA. Mottagaren gemensamma HA sedan dissekeras ut, och mottagaren GDA är bunden av27. Som ett resultat, blodtillförseln till den nedre delen av mottagaren BD och chef för bukspottkörteln kan bli äventyras. Man tror att säkerheten cirkulationen till detta område ofta ger otillräckligt blodflöde till gallgången. Till exempel, detta protokoll test-klämmer mottagaren GDA först med en mikrovaskulär klipp, sedan delar mottagaren BD. Med GDA fastklämd blöder inte den delade BD. Efter att GDA-klämman avlägsnats observeras rask blödning från BD. Detta protokoll, som upprätthåller bra flöde till den delade mottagaren gallgången, skyddar fysiologi mottagaren levervävnad genom att tillhandahålla adekvat lever blodperfusion och förhindra post-OLT hypoxisk lever skada.
På givarsidan, HA stent sätts in i celiac bålen under beredningen av transplantatet med lätthet genom att skapa ett plåster från celiac stammen, vänster mag artär och splenic gatan. Stenten kan sättas in genom den breda öppningen, vilket är mindre svårt än att försöka föra in stenten i celiacstammen ensam. Det har konstaterats att 24 G är en idealisk storlek att använda för HA-stenten. Stentens längd ska vara 1,0-1,5 mm lång, eftersom den fungerar som en öppen grind för att mottagarens rätta HA lätt ska dras in i donatorns gemensamma HA. Med noggrann uppmärksamhet på var 10-0 ethilon suturen är placerad, kommer blod som flyter genom denna anslutning aldrig röra stenten direkt, och mottagarens korrekt HA kommer att skydda den från insidan, vilket minskar risken för komplikationer. Viktigt är att donatorns HA aldrig kläms fast för att undvika vasospasm. Framgången för kranskärlens återuppbyggnad utvärderas genom att lämna givaren GDA öppen. Framgångsrika anastomos resulterar i bra blodflödet från givaren GDA när återuppbyggnaden är klar.
I detta protokoll, liknande andra, shvc återanslutning är det långsammaste steget och slutligen dikterar varaktigheten av anhepatic fasen. Eftersom varaktigheten av den anhepatic tiden ökar, risken ischemisk skada och leverdysfunktion ökar45. En annan kritisk komponent i OLT råtta modeller är storleken på transplantatet, stent, och manschetter. Om transplantatet är för litet kan transplantatet vridas eller vända, vilket hindrar kärlanslutningarna. Storleken på stent och manschetter kan kräva justeringar efter ålder, kön, vikt, och stam av råttan. Storleken på manschetterna som används här valdes som tidigare beskrivits28, och en manschettstorlek som kontrollerade för råttans storlek användes. Det fanns inga tecken på nöd eller komplikationer (dvs. lever trängsel, ödem, ascites eller splenomegali) under uppföljningsperioden (hittills: median = 133 dagar efter operationen, minimum = 115 dagar post-op, max = 161 dagar post-op). Ytterligare studier för att bestämma den lämpliga storleken på PV och IHVC för olika råtta stammar står för både ålder och kön är motiverade.
Detta modifierade RAT OLT-protokoll använder 3D-printade manschetter för PV och IHVC, som beskrivitstidigare 39,40. Befintliga metoder för att ansluta PV och IHVC inkluderar en mikrosuturteknik32, manschettteknik46, och mikrosutur-tillfällig skenateknik47. Den 3D-tryckta manschetttekniken valdes, eftersom den gör att manschettens storlek kan standardiseras enligt råttastammen och är lätt att förbereda och använda. Stora mängder manschetter med samma mått kan skrivas ut på en gång. Manschettens ytteryta har två räfflor som hjälpmedel med säkringsband och förhindrar glidning. En svans är också införlivas i manschetten design för att möjliggöra enklare manipulation av manschetten. Sammantaget, Man tror att införliva 3D-tryckta manschetter leder till hög framgång och reproducerbarhet av OLT-förfarandet genom att förkorta anhepatic tid. Det är fast att denna teknik också förkortar den kirurgiska inlärningskurvan.
Sammanfattningsvis fastställde det beskrivna protokollet en modell som är mer lik mänskliga lever transplantation genom att införliva en kranskärlens återanslutning steg. Detta protokoll kan anpassas för att studera många immunologiska och kirurgiska aspekter av lever transplantation och kan fungera som en modell för att testa nya terapeutiska interventioner relevanta för transplantation.

Den globala bördan av leversjukdom fortsätter att öka, med en 30% ökning av leversjukdom-relaterade dödsfall från 2005 till 20131,2. Levertransplantation är ofta den enda utvägen för patienter med leversjukdom i slutstadiet. Levern är den näst mest transplanterade fasta organ, och antalet levertransplantationer som utförs globalt ökade med 7,25% från 2015 till 20161,2. Trots dess prevalens, efter transplantation överlevnad har blivitstagnerade 3,4,5. Den 15 år patientens överlevnad rapporteras vara 53%, och den 20 år patienten överlevnad kan vara så låg som 21%3,5. Även om det finns spännande nya immunobiologi initiativ som kan leda till nya behandlingar och förbättrade kliniska resultat, det finns ännu inte en tillförlitlig små djur modell för att testa dem.
Råttan OLT-modellen har använts i stor utsträckning vid utredning av levertransplantation, inklusiveavstötning 6,7,8,9,10, immuntolerans11, transplantation ischemi-reperfusion skada12, immunsuppression13, och biliär trädskada14,15,16,17. En nackdel med modellen i sin nuvarande form är dock dess höga postoperativa sjuklighet ochdödlighet 18,19. Detta är en allvarlig nackdel som står i strid med den mänskliga operationen, och det äventyrar förmågan att dra kliniskt relevanta slutsatser från modellen20.
Dessutom kan en stor del av denna sjuklighet tillskrivas en frånvarande eller ofullkomlig leverartär (HA) återanslutning18. Även om ett kritiskt steg i mänskliga lever transplantation, tekniska svårigheter tenderar att äventyra HA återanslutning i modellen råtta OLT. Som ett resultat är gallgången (BD) anastomos svag och resulterar i höga andelen gallläckage och BD nekros21. Bortom den höga förekomsten av biliär komplikationer22, en avsaknad av arteriellt inflöde förändrar fysiologi graft levern efter transplantation23, med hypoxi i givaren levern graft24 och leverskador observerats i inflammerade lober19,25,26. Rat OLT utan arteriell återanslutning tenderar också att främja fibros27. Den råtta OLT protokoll beskrivs nedan behandlar dessa frågor genom att införliva en enkel HA återuppbyggnad steg med en tidigare publicerad råtta OLT metod28, vilket resulterar i bevarande av lever parenkym och förbättrad överlevnad priser.
Levertransplantation har tre faser: (1) utvinning av levertransplantatet från donatorn, (2) beredning av givarens levertransplantat och (3) ersättning av mottagarlever med levertransplantat. Förfarandet innebär manipulering av fem anatomiska strukturer: suprahepatic sämre vena cava (SHVC), portal ven (PV), infrahepatic sämre vena cava (IHVC), leverartären (HA), och gallgången (BD).
OLT i råttan först infördes av Lee et al. med hjälp av mikrosutur anastomos av SHVC, PV och IHVC, och en pull-through teknik för BD29. Denna modell förbättrades senare genom användning av tvåmanschetttekniken 197930. Sedan dess har flera alternativa tekniker föreslagits, med majoriteten fokuserar på venös anastomos och med hjälp av en två-manschett teknik med några ändringar31. Även om HA anastomos har beskrivits tidigare i råtta OLT-modellen med tekniker som mikrosutur, manschett, och intraluminal ärmar26,31,32,33,34, dessa tekniker kräver ofta högutbildade mikrokirurgiska färdigheter, avsevärt förändra råtta fysiologi, och hindras av trombos och /eller biliary komplikationer27,35.
Vidare kan valet av kirurgiskt ingrepp också påverka anhepatic tiden (tid från PV fastspänning till reperfusion av transplantat genom den rekonstituerade PV), vilket är avgörande för framgången för råtta lever transplantation. Specifikt, höga överlevnadstal observeras med anhepatic gånger 15-20 min36, och 30 min är den övre gränsen för framgång37,38. Därför är målet med denna metod att genomföra en mindre invasiv och lättare adoptable kirurgiska råtta OLT modell som är kunna återansluta den leverartär, främja effektiv perfusion av den transplanterade levern, upprätthålla flödet till mottagaren gallgången, och bevara mottagarens fysiologiska tillstånd.
Detaljerade här är alla steg i detta reviderade protokoll, inklusive manipulering av celiaki stammen av givaren levern samt användning av 1) en 1,5 mm stent att utföra en extraluminal hylsa samband med mottagaren korrekt HA, 2) en löpande sutur för SHVC-rekonstruktionen, 3) två 3D-tryckta plastmanschetter för PV och IHVC-rekonstruktion39,40, 4) en mikrovaskulär hylsans återanslutning för HA18,27,41 och 5) en tidigare beskriven BD-stentingteknik28. Två ytterligare steg ingår också: en kall spolning via PV, och en antibiotika regim som är baserad på tidigare resultat17. Denna optimerade OLT protokoll minimerar perioperativ komplikationer och sjuklighet och närmare modeller det kirurgiska operativa ingreppet som används i mänskliga lever transplantation.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10-0 Ethilon</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2830G</td>
			<td>10-0 Ethilon Black 1X5&#34; BV100-4 Taper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>B302995</td>
			<td>Luer-Lok Tip, Sterile, Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>B309628</td>
			<td>Luer-Lok Tip, Sterile, Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>B301031</td>
			<td>Luer-Lok Tip, Sterile, Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Printed Cuff for IHVC</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Printed Cuff for PV</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Printed Holder for IHVC</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D Printed Holder for PV</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>B309657</td>
			<td>Luer-Lok Tip, Sterile, Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Sofsilk</td>
			<td>Coviden</td>
			<td>GS-835</td>
			<td>Wx coded braided silk, 30&#34;, Suture 1-Needle 26 mm Length 1/2 Circle Taper Point Needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Monocryl</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Y433H</td>
			<td>Undyed Monofilament 1X27&#34; TF</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5mL Syringe</td>
			<td>BD</td>
			<td>B309646</td>
			<td>Luer-Lok Tip, Sterile, Disposable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 Silk</td>
			<td>Teleflex Medical</td>
			<td>103-S</td>
			<td>Black</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2775G</td>
			<td>8-0 Prolene Blue 1X24&#34; BV130-5 EVP Double Armed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barraquer Micro Needle Holder Without Catch</td>
			<td>Aesculap Surgical Instruments</td>
			<td>FD231R</td>
			<td>Curved 120 mm, 4 3/4&#8243;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barraquer Needle Holder, Extra Fine Jaws 8.0mm, Curved With Out Lock</td>
			<td>Rumex International Co.</td>
			<td>8-025T</td>
			<td>Small Size, Titanium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Barraquer Needle Holder, Fine Jaws 12.0mm, Curved With Out Lock</td>
			<td>Rumex International Co.</td>
			<td>8-021T</td>
			<td>Small Size, Titanium</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Insyte Autoguard BC 22 GA x 1.00 IN</td>
			<td>BD Angiocath / Autoguard</td>
			<td>382523</td>
			<td>22 G x 1.00&#34; (0.9 mm x 25 mm) Wingless catheter, 37 mL/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BDPrecisionGlide Single-use Needles: Regular Bevel - Regular Wall.</td>
			<td>BD</td>
			<td>B305106</td>
			<td>PrecisionGlide stainless-steel needles with translucent, color-coded, polypropylene hubs. 22 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Precisionglide Syringe Needle 21G</td>
			<td>BD</td>
			<td>305167</td>
			<td>Gauge 21, length 1.5 inch, hypodermic needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Precisionglide Syringe Needle 30G</td>
			<td>BD</td>
			<td>305128</td>
			<td>Gauge 30, length 1 inch, hypodermic needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Solution by Purdue Products LP</td>
			<td>Purdue Products Lp</td>
			<td>67618-150-17</td>
			<td>10% povidone&#8211;iodine topical solution USP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bupivacaine Injection BP 0.5%</td>
			<td>SteriMax Inc.</td>
			<td>DIN:02443694</td>
			<td>0.5% (100mg/20mL)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved Tying Forceps</td>
			<td>Duckworth &#38; Kent</td>
			<td>2-501E</td>
			<td>6mm tying platforms, straight shafts, flat handle, length 88mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Temperature Controller</td>
			<td>FHC Inc.</td>
			<td>40-90-8D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DK Iris Scissors (Curved)</td>
			<td>Duckworth &#38; Kent</td>
			<td>1-211B</td>
			<td>Blunt tips, cut length 4mm, tip to pivot length 11mm, round handle, length 107mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol, 200 proof (100%), USP, Decon Labs</td>
			<td>Decon Labs, Inc.</td>
			<td>2716</td>
			<td>Dilute to 70% with d2H2O</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Adjustable Wire Retractor</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>17004-05</td>
			<td>Maximum spread: 3.5cm, Depth 5cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Harvard Apparatus Isoflurane Funnel-Fill Vaporizer</td>
			<td>Harvard Appartus Limited</td>
			<td>34-1040SV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin LEO(heparin sodium)</td>
			<td>LEO Pharma Inc.</td>
			<td>DIN:00453811</td>
			<td>10,000 i.u./10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ice-Pak</td>
			<td>Cryopak</td>
			<td>FIP88016</td>
			<td>4.00 in. x 7.00 in., thickness 1.50 inch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane United States Pharmacopeia (USP) 99.9%</td>
			<td>Piramal Healthcare Limited</td>
			<td>DIN: 02231929</td>
			<td>250 mL, Inhalation Anesthetic, NDC 66794-017-25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Khaw Transconjunctival Adjustable Suture Control Forceps</td>
			<td>Duckworth &#38; Kent</td>
			<td>2-502N</td>
			<td>5mm highly polished tying platforms, straight shafts, flat handle, length 84mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactate Ringer&#39;s Injected USP, 1000mL</td>
			<td>Baxter Co.</td>
			<td>DIN: 00061085</td>
			<td>JB2324</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>McPherson Tying Forceps</td>
			<td>Duckworth &#38; Kent</td>
			<td>2-500E</td>
			<td>6mm tying platforms, straight shafts, flat handle, length 90mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Scissors - 14.5 cm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14024-14</td>
			<td>Straight Sharp/Blunt</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Kitzmiller Clamp</td>
			<td>Scanlan</td>
			<td>3003-630</td>
			<td>Jaw length 23mm, Length 11cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope-Leica M525 F20</td>
			<td>Leica Microsystems</td>
			<td></td>
			<td>No catalog number</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-woven Gauze Sponges</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>22-028-556</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Olsen-Hegar with Suture Cutter</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12002-14</td>
			<td>15 mm cutting edge, 2mm jaw surface - 14cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OptixCare Eye Lube, 25gm</td>
			<td>OptixCare</td>
			<td>ES-KE8O-69U1</td>
			<td>Formerly Optixcare Surgical Eye Lubricant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piperacillin sodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P8396</td>
			<td>Penicillin analog</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puritan 3&#34; Standard Cotton Swab w/Wooden Handle</td>
			<td>Puritan Medical Products Company LLC</td>
			<td>803-WC</td>
			<td>Regular Cotton Tipped Applicator with Wooden Handle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Round Handled Needle Holder Straight w/ Lock</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>12075-12</td>
			<td>Round handles allow easy fingertip adjustments - 12.5cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shea Scissors Curved Blunt</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14105-12</td>
			<td>Transplant scissors with light and delicate pattern - 12cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Micro Serrefines Curved - 4mm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18055-06</td>
			<td>Jaw length 4mm, Jaw width 0.75mm, Total length 16mm, Jaw pressure 125g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Micro Serrefines Curved - 6mm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18055-05</td>
			<td>Jaw length 6mm, Jaw width 1mm, Total length 17mm, Jaw pressure 100g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless Steel Micro Serrefines Straight - 6mm</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>18055-03</td>
			<td>Jaw length 6mm, Jaw width 1mm, Total length 15mm, Jaw pressure 100g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Platform</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom, magnetic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SurgiVet Vaporstick Anesthesia Machine</td>
			<td>General Anesthetic Services, Inc</td>
			<td>V7015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>T/Pump Localized Therapy</td>
			<td>Stryker</td>
			<td></td>
			<td>TP700 Series</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum-Pressure Pump</td>
			<td>Barnant Co.</td>
			<td>400-1901</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Scissors with Microserrations Straight</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15070-08</td>
			<td>Cutting edge: 5mm, Tip diameter: 0.1mm - 8.5cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetergesic Buprenorphine</td>
			<td>Ceva Animal Health Ltd</td>
			<td>NAC No.:12380352</td>
			<td>0.324 mg/ml buprenorphine hydochloride Solution for Injection for Dogs and Cats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetroson V-10 Bipolar Electrosurgical Unit</td>
			<td>Summit Hill Laboratories</td>
			<td></td>
			<td>No catalog number</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reduced complications after arterial reconnection in a rat model of orthotopic liver transplantation

Råtta orthotopic lever transplantation (OLT) modell är ett kraftfullt verktyg för att studera akut och kronisk avstötning. Det är dock inte en fullständig representation av mänskliga lever transplantation på grund av avsaknad av kranskärlens återanslutning. Beskrivs här är en modifierad transplantation förfarande som omfattar införlivandet av lever gatan (HA) återanslutning, vilket leder till en markant förbättring av transplantation resultat. Med en genomsnittlig anhepatisk tid på 12 min och 14 s resulterar HA återanslutning i förbättrad perfusion av den transplanterade levern och en ökning av långsiktig mottagaröverlevnad från 37,5% till 88,2%. Detta protokoll inkluderar användning av 3D-tryckta manschetter och hållare för att ansluta portalvenen och infrahepatic inferior vena cava. Det kan genomföras för att studera flera aspekter av levertransplantation, från immunsvar och infektion till tekniska aspekter av förfarandet. Genom att införliva en enkel och praktisk metod för arteriell återanslutning med hjälp av en mikrovaskulär teknik, denna modifierade råtta OLT-protokollet noggrant härmar aspekter av mänskliga lever transplantation och kommer att fungera som en värdefull och kliniskt relevant forskningsmodell.

Medan upprättandet av en icke-HA anastomos råtta OLT modell med hjälp av en tidigare beskrivna protokoll28, observerade vårt team 50% och 37,5% överlevnad vid 21 dagar och 60 dagar efter operationen, respektive. Även om höga andelen långsiktiga överlevnad utan HA anastomos har rapporterats av vissa grupper28, dessa tidiga resultat belysa nackdelarna med att inte ha kranskärlens inflöde. Det optimerade återanslutningsförfarandet för HA ökade däremot överlevnaden på lång sikt från 37,5 % till 88,2 % (p = 0,015) (figur 6).
Histologisk analys av en representativ delmängd av transplanterade djur utan HA återanslutning (vid dag 6 och 13 efter operationen) visade tecken på hypoxisk leverskada med centrilobulär nekros (Figur 7). Omfattande levernekros var förknippad med oerhört förhöjda nivåer av alanin aminotransferas (ALT) och aspartat aminotransferas (AST) hos dessa djur (Figur 7). Däremot visade transplanterade råttor med HA återanslutning inga tecken på leverskada, och histologisk analys visade en normal lever parenkym struktur med organiserad acini, lobules (t.ex., central ven och portal triader med levervenen), artärer, och gallgången (Figur 7).
Även om medelanhepatisk tid under loppet av 23 separata operationer var acceptabel (12 min och 14 s [± 78 s]), är det fortfarande möjligt att överlevnaden i icke-HA återanslutningsmodellen så småningom kan förbättras med ökad praxis. Det är dock värt att notera att tre av de fyra djur som transplanterats utan HA återanslutning (som följdes för långsiktig överlevnad) avlivades på grund av nöd på dag 56, 96 och 111 efter operationen. Dessutom visade histologisk analys av levern reaktiva förändringar efter hypoxisk leverskada inklusive märkt gallgången spridning, periportal fibros och inflammation, och förvrängd lever parenkym (Kompletterande Figur 2). Förekomsten av morfologiska funktioner av hypoxisk lever skada styrker resultaten att HA återanslutning är viktigt för effektiv lever perfusion och normal funktion.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig1.jpg"> Figur 1: Schematisk återgivning av den 3D-tryckta manschettkonstruktionen för portalven och infrahepatisk underlägsen vena cava. Den första slipsen dras åt i spåret (ii) närmast handtaget (iii), och den andra slipsen dras åt i spåret (i) längst bort från handtaget. De utvändiga diametern är (iv) 2,38 mm för portalvenen (PV) och 2,15 mm för den infrahepatiska underlägsna vena cava (IHVC). Invändiga diametrar är (v) 1,74 mm för PV och 1,38 mm för IHVC. Längderna är (vi) 2,60 mm för PV och 2,15 mm för IHVC (exakta specifikationer för alla 3D-tryckta material finns i Tilläggsmaterial). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig1large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig2.jpg"> Figur 2: Hepatisk artärstent insättning i transplantat. (A) Den inledande änden av celiac stammen (i) breddas genom att skära splenic artär till vänster gastric artär, som utsätter bifurcation av den gemensamma HA. ii) BD-stenten är bunden före utvinning av donatorråtlever. iii) PV-manschetten och iv) IHVC-manschetten sätts in och knyts genom att kärlens ändar viks över manschetten. (B) (i) För att föra in HA-stenten sträcks den exponerade gemensamma HA flera gånger med tänjningar. (C) (i) HA-stenten placeras säkert i den gemensamma HA och bundna med 8-0 prolene. (D) (i) HA-stenten spolas med (ii) Ringers laktatlösning (BD = gallgången, IHVC = infrahepatisk sämre vena cava, HA = leverartär). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig2large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig3.jpg"> Figur 3: Infrahepatisk sämre vena cava-anslutning med hjälp av 3D-tryckt hållare. (A) PV:en (i) är ansluten med samma teknik som IHVC-anslutningen. Transplantatet är (ii) fastklämt ovanför (iii) IHVC-manschetten. Mottagaren IHVC öppning är (iv) sutured vid sidorna av öppningen till en 3D-tryckt hållare för att hålla den sträckt öppen. En lös (v) 7-0 siden är knuten runt mottagaren IHVC. (B) Manschetten på transplantatet IHVC är i) insatt inom mottagaren IHVC. Den lösa slipsen är nu åtdragen. (C) Klämman avlägsnas, och (i) den 3D-tryckta hållaren lösgörs med en sax. (D) En ytterligare (i) 7-0 silke är bunden runt anslutningen om inte säker, men typiskt en slips är tillräcklig (PV = portal ven, IHVC = infrahepatic sämre vena cava). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig3large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig4.jpg"> Bild 4: Mikrovaskulär hylsanslutning av den leverartären. (A) (i) BD-stenten är inte ansluten till mottagaren. ii HA-stenten placeras i transplantatet, som är kopplat till (iv) mottagarens riktiga HA. (iii) PV:en är ansluten. (B) 10-0 ethilon med en (i) böjd nål dras genom HA-stenten till sidorna av mottagaren HA öppningsänden. (C) Den 10-0 ethilon dras tillbaka genom HA stent; därför dras mottagarens riktiga HA genom stenten som en hylsa. (D) (i) En slips med 10-0 ethilon görs när mottagarens korrekt HA dras in i stenten till den del som först går genom HA-stenten. (E) Visas här är en schematisk av HA anastomos beskrivs i (B), (C), och (D) (BD = gallgången, HA = leverartär, PV = portal ven). *Den inledande änden av celiac stammen breddas genom att skära splenic artär till vänster gastric artär. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig4large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig5.jpg"> Bild 5: Gallgångsanslutning med hjälp av två stent. (A) (i) Graft BD-stent förs in i mottagaren BD med hjälp av (ii) stent löst bunden vid öppningen av mottagarens BD. (iii) PV är länkad före BD-anslutningen, som är placerad bakom BD. (B) Stenten i slutet av mottagarens BD avlägsnas och används som en vidgas öppning till (i) sätt in BD-stenten bunden till transplantatet. (C) Den slips som löst säkrar mottagarstent används nu för att binda anslutningen, och (i) ytterligare 7-0 silke används för att stadigt hålla stenten på plats för att undvika att stenten glider eller vrids. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig5large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig6.jpg"> Figur 6: Transplantation procent överlevnad. Orthotopic råtta lever transplantation utan HA återanslutning (n = 8) och med HA återanslutning (n = 17). Djur följs noga efter transplantation för tecken på leversvikt och/eller infektion i minst 60 dagar. Råttor som inte visade några komplikationer efter operationen ansågs vara överlevande (*p = 0,015, enligt kaplan- Meier skattningsberäkning [långt ranktest]). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig6large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60628/60628fig7.jpg"> Figur 7: Lever histopatologisk bedömning. Representativa hematoxylin och eosin-färgade sektioner hos djur (A) utan och (B) med hepatisk artär (HA) återanslutning vid dag 6 och 13 efter levertransplantation (LTx). (C) Normal lever parenkym visar portal triad (portal ven, artär, och gallgången), lobules inklusive centrala ven, och acini. Hepatocyter bredvid portaltriaden är zon 1 hepatocyter; hepatocyter bredvid den centrala venen inom lobules är zon 3 hepatocyter; och hepatocyter mellan zon 1 och 3 är zon 2 hepatocyter (ALT = alanin aminotransferas, AST = aspartat aminotransferas, CV = central ven). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628fig7large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Supplementary Figure 1" src="/files/ftp_upload/60628/60628suppfig1.jpg"> Kompletterande figur 1: Stent- och manschettmått. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628suppfig1large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
<img alt="Supplementary Figure 2" src="/files/ftp_upload/60628/60628suppfig2.jpg"> Kompletterande figur 2: Lever histopatologisk bedömning som visar störningar av leverparenkym. Representativa hematoxylin och eosinfärgade sektioner hos djur utan HA återanslutning vid dag 54, 96 och 111 efter LTx. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/60628suppfig2large.jpg" target="_blank">Vänligen klicka här för att visa en större version av denna figur.</a>
Kompletterande Material 1: Porta manschett 200g - stöd 2.0. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary1.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 2: Cava manschett 200g - stöd 2.0. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary2.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 3: Lever upprullningsdon 200g. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary3.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
TilläggSmaterial 4: Rygghållare - 1.2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary4.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 5: Cava 150g - 2.1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary5.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 6: Porta 1.4.1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary6.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 7: Innehavaren arm McGil. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary7.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Kompletterande Material 8: Hållare mini arm LAB. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary8.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
TilläggSmaterial 9: Hållare och arm mjuk del 1.3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary9.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>
Tilläggsmaterial 10: Hållare bas - 3.1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60628/supplementary10.stl" target="_blank">Vänligen klicka här för att se denna fil (Högerklicka för att ladda ner).</a>

Watch this Scientific Journal Video about Reduced Complications after Arterial Reconnection in a Rat Model of Orthotopic Liver Transplantation at JoVE.com

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

Målet med denna studie är att modifiera råtta orthotopic lever transplantation modell för att bättre representera människors levertransplantation och förbättra mottagarens överlevnad. Den presenterade metoden reestablishes lever kranskärlens inflöde genom att ansluta givaren leverns gemensamma lever gatan till mottagaren leverns korrekt lever gatan.

Minskade komplikationer efter arteriell återanslutning i en råtta modell av orthotopic levertransplantation

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

Rat orthotopic lever transplantation modell är ett kraftfullt verktyg för att studera flera aspekter av lever transplantation. Från ett immunsvar på infektionen, till tekniska aspekter av förfarandet. De viktigaste fördelarna med denna teknik är att det kan minska komplikationer, bättre representerar comely lever transplantation, och förbättra mottagarens överlevnad.Denna modifierade råtta orthotopic lever transplantation protokollet noggrant härmar aspekter av mänskliga lever transplantation och kommer att fungera som variabel och kliniskt relevant forskningsmodell. Det är vår förhoppning att genom den visuella demonstrationen kan tittarna lära sig alla detaljer och förkorta inlärningskurvan för att behärska mikrokirurgi skicklighet som krävs för denna teknik. Efter att ha injicerat 300 internationella enheter av heparin natrium i intrahepatic sämre vena cava av en sövd 12 till 14 veckor gammal råtta, gör en fem millimeter snitt under gallgången bifurcation, och sätt in gallgången stent i den gemensamma gallgången.Säkra stenten med en 7-0 sidenligtur, en millimeter ovanför snittet, och en ligatur 10 millimeter under bifurkationen. Skär gallgången mellan de två banden och exponera rätt leverartär. Dela gastroduodenal artär mellan två 7-0 silke ligaturer, och exponera vänster gastric artär, splenic artär och celiac bålen.Skär sedan den vänstra magartären, splenic artär, och celiac stammen mellan artären band. Använd en 20 milliliter spruta utrustad med en 21,5 gauge nål för att långsamt injicera 20 milliliter av fyra grader Celsius Ringers laktatlösning i portalvenen. För att förbereda givaren levern, skär upp bifurkation av den celiac stammen, splenic artär och vänster gastric artär att bilda en större arteriell ärm manschetten och sätt in 1,5 millimeter längd 24 gauge arteriell stent i givaren gemensamma leverartären via manschetten.Säkra sedan stenten med en 8-0 polypropylen ligatur och spola stenten med Ringers laktatlösning. Efter utsätta portalen ven av en 12 till 14 vecka gammal råtta mottagaren, dela mottagaren gallgången på 0,5 centimeter under en plattsättare bifurcation, och sätt in en gallgången stent i den distala gemensamma gallgången. Exponera vänster, mitten, och höger leverartärer och binda kärlen distala till den leverartären bifurkation.Skär artärerna nära levern ovanför slipsarna och placera en lång tunn bit gasbinda bakom super lever sämre vena cava. Placera en 3D-tryckt intrahepatisk vena cava-hållare bakom intrahepatic vena cava och använd en Tenno icke-resorberbar monofilamentsutur för att sy ihop ändarna på det 3D-tryckta handtaget. Löst knyta en 7-0 siden ligatur under både 3D tryckta innehavaren mellan intrahepatic vena cava och portal ven, och klämma intrahepatic vena cava strax ovanför den högra njurlymfknutor venen under 3D tryckt cava hållare.Kläm fast portalvenen precis ovanför pyloric venen och nedanför 3D-tryckt PV-hållare. Med hjälp av en tre milliliter spruta med en 27 gauge nål bifogas, spola två milliliter av 37 grader Celsius Ringer s laktat lösning via bifurcation av portalen ven, och klämma super lever vena cava ovanför levern med en Kitzmiller klämma. Skär sedan under klämman så nära levern som möjligt och skär ovanför 3D-tryckta hållare för både portalvenen och inter lever vena cava för att avlägsna mottagarlever.För givaren lever transplantation, orientera noggrant givaren levern inom mottagarens kroppshåla på ett sådant sätt att en övre kullersten anastomos kan skapas. Sätt in portalvenmanschetten från donatorn i mottagarportalvenen och dra åt 7-0 silkeslipsen. Ta bort atraumatiska klämman från super hepatic vena cava och ta bort mikrovaskulära klippet för portalen ven.Efter re-perfusing levern med varmt blod, sätt givaren intrahepatic vena cava manschetten i mottagaren intrahepatic vena cava och säkra kärlet med 7-0 silke slips. Ta sedan bort givaren intrahepatic vena cava klipp innan du tar bort mottagaren klippet. För att utföra en arteriell anastomos, skära av den del av celiac stammen från givaren som sträcker sig bortom stent, och klämma rätt leverartären av mottagaren.Skär av slipsen i änden och eventuell extra vävnad som omger kärlet. Och använd Ringers laktatlösning för att spola lumen av både donator- och mottagarkärlsändarna. Med hjälp av en böjd nål, placera en 10-0 ethilon sutur genom den vänstra aspekten av givaren leverartären, 2,5 millimeter ovanför den distala öppningen av stent, och ut genom slutet av stent.Transfix mottagaren korrekt leverartär 0,5 millimeter under kärlets öppning från vänster sida av kärlet, till höger sida av artären. Placera nästa sutur genom den högra väggen av givaren leverartären från insidan till utsidan, på ett avstånd från stentens öppning identisk med den ursprungliga stygn, och dra upp på de två ändarna av 10-0 icke absorberande monofilament att glida mottagaren korrekt leverartären upp, och in i den lever artär stent. Sedan knyta 10-0 nonabsorbable monofilament med sig själv över givaren leverartären.Spola både mottagaren och givaren gallgångarna, och sätt in givaren gallgångarna stent i mottagaren gallgången. Dra sedan åt slipsen som tidigare placerades runt mottagargalla kanalen. I detta representativa experiment, visade icke leverartären anastomos råtta orthotopic lever transplantation modell 50 och 37,5%överlevnad, vid 21 dagar och 60 dagar, post-operation respektive.Däremot den optimerade leverartären återanslutning förfarande avsevärt den långsiktiga överlevnaden. Histologisk analys av en representativ delmängd av transplanterade djur utan lever gatan återanslutning visade tecken på hypoxisk lever skada med centrala lobular nekros, på dag sex och tretton post-transplant. Omfattande lever nekros var associerad med oerhört förhöjda nivåer av alanin immun transferees och aspartat amino transferas i dessa djur.Däremot visade transplanterade råttor med leverartär återanslutning inga tecken på lever skada och histologiska analys en normal lever parenkym struktur, med organiserade acini, lobules, artärer och gallgångarna. Dessutom histologiska analys av lever från icke lever gatan återanslutning modell råttor visade reaktiva förändringar efter hypoxisk lever skada. Inklusive marknaden gallgången spridning, peri portal fibros och inflammation, och snedvriden lever parenkym.Detta protokoll kan anpassas för att studera många immunologiska och kirurgiska aspekter av lever transplantation och kan tjäna som en modell för att testa nya terapeutiska interventioner relevanta för transplantation.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Orthotopic Aorta Transplantation: En Rat modell för att studera utvecklingen av kronisk vaskulopati

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

Development of Obliterative Bronchiolitis in a Murine Model of Orthotopic Lung Transplantation

Utveckling av obliterativ bronkiolit i en musmodell av ortotopisk Lung Transplantation

Orthotopic lung transplantation in rats was first reported by Asimacopoulos and colleagues in 1971 1. Currently, this method is well accepted and ...

Orthotopic Liver Transplantation in Rats

Ortotopisk Levertransplantation hos råttor

Clinical progress in the field of liver transplantation has been largely supported by animal models1,2. Since the publication of the first orthotopic rat ...

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

Kirurgiska ingrepp för en råttmodell av partiella ortotop levertransplantation med nedsatt arteriell rekonstruktion

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

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 ...

Transplantation of Adipose Tissue-Derived Stem Cell Sheet to Reduce Leakage After Partial Colectomy in A Rat Model

Transplantation av fettvävnad-Derived stamceller blad att minska läckage efter partiell kolektomi i en råtta modell

Anastomotic leakage is a disastrous complication after colorectal surgery. Although current methods for leakage prevention have different levels of ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

En preklinisk porcin modell av ortotopisk hjärt transplantation

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

Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach

Ortotopisk råtta njure transplantation: en ny och förenklad kirurgisk metod

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

Organ Ischemia-Reperfusion Injury by Simulating Hemodynamic Changes in Rat Liver Transplant Model

Organ ischemi-reperfusion skada genom att simulera hemodynamic förändringar i råtta lever transplantation modell

Orthotopic liver transplantation (OLT) in rats is a tried and proven animal model used for preoperative, intraoperative, and postoperative studies, ...

Left Lung Orthotopic Transplantation in a Juvenile Porcine Model for ESLP

Ortotopisk transplantation av vänster lunga i en modell av juvenilt svin för ESLP

Lung transplantation is the gold-standard treatment for end-stage lung disease, with over 4,600 lung transplantations performed worldwide annually. ...