Name: an immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats
Uploaded: 2020-05-08T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats at JoVE.com

Vi vil gerne takke Britta Trautewig, Corinna Löbbert og Ingrid Meder for deres engagement.

Alle erfaringer med dyr er blevet udført i overensstemmelse med retningslinjerne fra det lokale etiske dyreundersøgelsesråd under de regionale myndigheder for forbrugerbeskyttelse og fødevaresikkerhed i Niedersachsen (LAVES, Oldenburg, Tyskland) med godkendelses-id'erne 12/0768 og 17/2472.
1. Hjerte explantation og perfusion
BEMÆRK: Som graftdonorer blev der anvendt hun- eller hanrotter i en alder af 7-22 uger.
<ol><li>Bedøve donorrotten ved indånding af is...

<ol>
	<li>Abbott, 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=A+Technique+for+Heart+Transplantation+In+the+Rat.">A Technique for Heart Transplantation In the Rat.</a> Archives of Surgery. 89 (4), 645-652 (1964).</li><li>Tomita, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+homotransplantation+in+the+rat.">Heart homotransplantation in the rat.</a> Sapporo igaku zasshi. The Sapporo Medical Journal. 30 (4), 165-183 (1966).</li><li>Ono, K., Lindsey, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+technique+of+heart+transplantation+in+rats.">Improved technique of heart transplantation in rats.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 57 (2), 225-229 (1969).</li><li>Wen, 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=A+simple+technique+for+a+new+working+heterotopic+heart+transplantation+model+in+rats.">A simple technique for a new working heterotopic heart transplantation model in rats.</a> Transplantation Proceedings. 45 (6), 2522-2526 (2013).</li><li>Benke, K., 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+abdominal+rat+heart+transplantation+as+a+model+to+investigate+volume+dependency+of+myocardial+remodeling.">Heterotopic abdominal rat heart transplantation as a model to investigate volume dependency of myocardial remodeling.</a> Transplantation. 101 (3), 498-505 (2017).</li><li>Kearns, M. J., 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+Heterotopic+Abdominal+Heart/Single-lung+Transplantation+in+a+Volume-loaded+Configuration.">Rat Heterotopic Abdominal Heart/Single-lung Transplantation in a Volume-loaded Configuration.</a> Journal of Visualized Experiments. (99), 52418 (2015).</li><li>Ibrahim, 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=Heterotopic+abdominal+heart+transplantation+in+rats+for+functional+studies+of+ventricular+unloading.">Heterotopic abdominal heart transplantation in rats for functional studies of ventricular unloading.</a> The Journal of Surgical Research. 179 (1), e31-e39 (2013).</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), 238 (2007).</li><li>Lu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+simplified+volume-loaded+heterotopic+rabbit+heart+transplant+model+with+improved+techniques+and+a+standard+operating+procedure.">A new simplified volume-loaded heterotopic rabbit heart transplant model with improved techniques and a standard operating procedure.</a> Journal of Thoracic Disease. 7 (4), 653-661 (2015).</li><li>Kitahara, H., 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+transplantation+of+a+decellularized+and+recellularized+whole+porcine+heart.">Heterotopic transplantation of a decellularized and recellularized whole porcine heart.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 22 (5), 571-579 (2016).</li><li>Kadner, 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:+experimental+development+and+clinical+experience.">Heterotopic heart transplantation: experimental development and clinical experience.</a> European Journal of Cardiothoracic Surgery. 17 (4), 474-481 (2000).</li><li>Zin&#246;cker, 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=Immune+reconstitution+and+graft-versus-host+reactions+in+rat+models+of+allogeneic+hematopoietic+cell+transplantation.">Immune reconstitution and graft-versus-host reactions in rat models of allogeneic hematopoietic cell transplantation.</a> Frontiers in Immunology. 3 (NOV), 1-12 (2012).</li><li>Klempnauer, J., 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=Genetic+control+of+rat+heart+allograft+rejection:+effect+of+different+MHC+and+non-MHC+incompatibilities.">Genetic control of rat heart allograft rejection: effect of different MHC and non-MHC incompatibilities.</a> Immunogenetics. 30, 81-88 (1989).</li><li>Huang, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+manipulations+in+the+rat:+Progress+and+prospects.">Genetic manipulations in the rat: Progress and prospects.</a> Current Opinion in Nephrology and Hypertension. 20 (4), 391-399 (2011).</li><li>Gordon, C. 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=Pulse+doppler+and+M-mode+to+assess+viability+of+cardiac+allografts+using+heterotopic+femoral+heart+transplantation+in+rats.">Pulse doppler and M-mode to assess viability of cardiac allografts using heterotopic femoral heart transplantation in rats.</a> Microsurgery. 27 (4), 240-244 (2007).</li><li>Gordon, C. 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=A+new+modified+technique+for+heterotopic+femoral+heart+transplantation+in+rats.">A new modified technique for heterotopic femoral heart transplantation in rats.</a> The Journal of Surgical Research. 139 (2), 157-163 (2007).</li><li>Ma, Y., Wang, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+2+heterotopic+heart+transplant+techniques+in+rats:+cervical+and+abdominal+heart.">Comparison of 2 heterotopic heart transplant techniques in rats: cervical and abdominal heart.</a> Experimental and Clinical Transplantation. 9 (2), 128-133 (2011).</li><li>Bektas, H., 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=Differential+effect+of+donor-specific+blood+transfusions+after+kidney,+heart,+pancreas,+and+skin+transplantation+in+major+histocompatibility+complex-incompatible+rats.">Differential effect of donor-specific blood transfusions after kidney, heart, pancreas, and skin transplantation in major histocompatibility complex-incompatible rats.</a> Transfusion. 37 (2), 226-230 (1997).</li><li>Saiho, K. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Long-term+allograft+acceptance+induced+by+single+dose+anti-leukocyte+common+antigen+(RT7)+antibody+in+the+rat.">Long-term allograft acceptance induced by single dose anti-leukocyte common antigen (RT7) antibody in the rat.</a> Transplantation. 71 (8), 1124-1131 (2001).</li><li>Bektas, H., 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=Blood+transfers+infectious+immunologic+tolerance+in+MHC-incompatible+heart+transplantation+in+rats.">Blood transfers infectious immunologic tolerance in MHC-incompatible heart transplantation in rats.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (5), 614-617 (2005).</li><li>J&#228;ger, M. D., 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=Sirolimus+promotes+tolerance+for+donor+and+recipient+antigens+after+MHC+class+II+disparate+bone+marrow+transplantation+in+rats.">Sirolimus promotes tolerance for donor and recipient antigens after MHC class II disparate bone marrow transplantation in rats.</a> Experimental Hematology. 35 (1), 164-170 (2007).</li><li>Timrott, K., 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=Application+of+allogeneic+bone+marrow+cells+in+view+of+residual+alloreactivity:+Sirolimus+but+not+cyclosporine+evolves+tolerogenic+properties.">Application of allogeneic bone marrow cells in view of residual alloreactivity: Sirolimus but not cyclosporine evolves tolerogenic properties.</a> PLoS ONE. 10 (4), 1-16 (2015).</li><li>Hadamitzky, 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=Memory-updating+abrogates+extinction+of+learned+immunosuppression.">Memory-updating abrogates extinction of learned immunosuppression.</a> Brain, Behavior, and Immunity. 52, 40-48 (2016).</li><li>Beetz, O., 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=Recipient+natural+killer+cells+alter+the+course+of+rejection+of+allogeneic+heart+grafts+in+rats.">Recipient natural killer cells alter the course of rejection of allogeneic heart grafts in rats.</a> Plos One. 14 (8), e0220546 (2019).</li><li>Hirschburger, 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=Nicotine+Attenuates+Macrophage+Infiltration+in+Rat+Lung+Allografts.">Nicotine Attenuates Macrophage Infiltration in Rat Lung Allografts.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 28 (5), 493-500 (2009).</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> Transplantation Proceedings. 42 (9), 3828-3832 (2010).</li><li>Wang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simplified+technique+for+heart+transplantation+in+rats:+abdominal+vessel+branch-sparing+and+modified+venotomy.">A simplified technique for heart transplantation in rats: abdominal vessel branch-sparing and modified venotomy.</a> Microsurgery. 26 (6), 470-472 (2006).</li><li>Wang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+method+for+heterotopic+mouse+heart+transplantion.">A modified method for heterotopic mouse heart transplantion.</a> Journal of Visualized Experiments. (88), (2014).</li><li>Al-Amran, F. G., Shahkolahi, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+arterial+anastomosis+heterotopic+heart+transplantation+model.">Total arterial anastomosis heterotopic heart transplantation model.</a> Transplantation Proceedings. 45 (2), 625-629 (2013).</li><li>Hoerstrup, S. 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=Modified+technique+for+heterotopic+rat+heart+transplantation+under+cardioplegic+arrest.">Modified technique for heterotopic rat heart transplantation under cardioplegic arrest.</a> Journal of Investigative Surgery. 13 (2), 73-77 (2000).</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>Ahmadi, A. 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=Orthotopic+Rat+Kidney+Transplantation:+A+Novel+and+Simplified+Surgical+Approach.">Orthotopic Rat Kidney Transplantation: A Novel and Simplified Surgical Approach.</a> Journal of Visualized Experiments. (147), (2019).</li><li>Schmid, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+heterotopic+heart+transplantation+in+rat.">Successful heterotopic heart transplantation in rat.</a> Microsurgery. 15 (4), 279-281 (1994).</li><li>Shan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+technique+for+heterotopic+heart+transplantation+in+rats.">A modified technique for heterotopic heart transplantation in rats.</a> Journal of Surgical Research. 164 (1), 155-161 (2010).</li><li>Moris, D., 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=Mechanisms+of+liver-induced+tolerance.">Mechanisms of liver-induced tolerance.</a> Current Opinion in Organ Transplantation. 22 (1), 71-78 (2017).</li><li>Bickerstaff, A. 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=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>Mottram, P. 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=Electrocardiographic+monitoring+of+cardiac+transplants+in+mice.">Electrocardiographic monitoring of cardiac transplants in mice.</a> Cardiovascular Research. 22 (5), 315-321 (1988).</li><li>Torre-Amione, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+expression+of+tumor+necrosis+factor-&#945;+in+failing+human+myocardium+after+mechanical+circulatory+support:+A+potential+mechanism+for+cardiac+recovery.">Decreased expression of tumor necrosis factor-&#945; in failing human myocardium after mechanical circulatory support: A potential mechanism for cardiac recovery.</a> Circulation. 100 (11), 1189-1193 (1999).</li><li>Goldstein, D. J., 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=Circulatory+resuscitation+with+left+ventricular+assist+device+support+reduces+interleukins+6+and+8+levels.">Circulatory resuscitation with left ventricular assist device support reduces interleukins 6 and 8 levels.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 63 (4), 971-974 (1997).</li><li>Tang-Quan, K. 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=Non-volume-loaded+heart+provides+a+more+relevant+heterotopic+transplantation+model.">Non-volume-loaded heart provides a more relevant heterotopic transplantation model.</a> Transplant Immunology. 23 (1-2), 65-70 (2010).</li><li>Lakhal-Naouar, I., 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=Transcutaneous+immunization+using+SLA+or+rLACK+skews+the+immune+response+towards+a+Th1+profile+but+fails+to+protect+BALB/c+mice+against+a+Leishmania+major+challenge.">Transcutaneous immunization using SLA or rLACK skews the immune response towards a Th1 profile but fails to protect BALB/c mice against a Leishmania major challenge.</a> Vaccine. 37 (3), 516-523 (2019).</li><li>Sousa-Batista, A. J., 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=Novel+and+safe+single-dose+treatment+of+cutaneous+leishmaniasis+with+implantable+amphotericin+B-loaded+microparticles.">Novel and safe single-dose treatment of cutaneous leishmaniasis with implantable amphotericin B-loaded microparticles.</a> International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. , (2019).</li></ol>

Den tidligere beskrevne metode til heterotopisk hjertetransplantation hos rotter er hovedsagelig baseret på beskrivelsen af Ono og Lindsey i 19693. Siden da er der indført flere ændringer i forskellige arter, hvilket fører til en bred vifte af denne model. Ved at kombinere flere af disse ændringer og indføre vores egne erfaringer som følge af over 30 års udførelse af heterotopiske hjertetransplantationer i laboratoriet, skabte vi en mulig kirurgisk tilgang, som ikke kræver lange træning...

Heterotopisk hjertetransplantation er en hyppigt anvendt eksperimentel model for forskellige undersøgelser vedrørende transplantationstolerance, akut og kronisk allograftafvisning, iskæmi-reperfusionsskade, maskinperfusion eller hjerteombygning. Blandt andre fordele, kan graft funktion overvåges noninvasively ved palpation og graft fiasko ikke fører til en vital svækkelse af modtageren i modsætning til andre organer, såsom nyrer eller lever.
I 1964 beskrev Abbott et al. oprindeligt heterotopisk abdominal hjertetransplantation hos rotter1. Senere, i 1966, blev end-to-side teknik til anastomoses beskrevet af Tomita et al.2. Grundlaget for den aktuelt anvendte model blev rapporteret af Ono og Lindsey i 19693. I løbet af de sidste årtier er der blevet offentliggjort adskillige ændringer for at skabe forskellige typer af lossede, delvist lastede eller belastede venstre ventrikulære hjertetransplantation, herunder kombineret heterotopisk hjerte-lungetransplantation4,5,6. Til immunologiske analyser udføres en ikke-volumenbelastet hjertetransplantation hyppigst. I dette tilfælde, blodgennemstrømningen tilbageskridt ind i donor stigende aorta og efterfølgende kranspulsårerne. Den venøse dræning sker langs koronar sinus ind i højre atrium og hjertekammer (Figur 1A-B). Derfor er venstre hjertekammer udelukket fra blodgennemstrømningen, bortset fra marginale mængder blod fra Thebesian vener. Dette gør det også til en nyttig model til at studere de patofysiologiske mekanismer under venstre ventrikel hjælpeenhed terapi7.
Heterotopisk hjertetransplantation er blevet udført i forskellige arter, herunder mus, kaniner, svin og har endda været anvendt som en uni- eller kventrikulær hjælpeanordning hos mennesker8,,9,,10,11. Rotten repræsenterer stadig et populært forsøgsdyr til transplantationsmodeller, især da graftoverlevelsestiderne for forskellige kombinationer af rottestamme er blevet veldefineret tidligere, og et stort antal immunologiske reagenser er tilgængelige12,13. I modsætning til mus, rotter er større gør kirurgi og adgang til lymfevæv til immunologiske analyser mere realistisk12. Desuden vil indførelsen af kommercielle kloningsteknologier hos rotter i de senere år sandsynligvis føre til en tilbagevendende interesse for forsøgsrotter14.
Generelt kan heterotopiske hjertetransplantater knyttes til modtagerfartøjerne enten ved at udføre livmoderhalskræft eller abdominal anastomose. Men nogle få undersøgelser tyder på, at en femoral anastomose letter forbedret overvågning på grund af bedre adgang til manuel palpering eller transfemoral ekkokardiografi og dermed giver mulighed for en mere præcis påvisning af graft fiasko15,16.
Det har vist sig, at der ikke er nogen forskel med hensyn til driftstid, komplikationshastighed, resultat og graft overlevelsestid mellem begge anastomose teknikker17. Det er klart, at tilgængeligheden af et tilstrækkeligt antal drænende lymfeknuder skal nævnes som en fordel for cervikal anastomose; der er dog behov for længere uddannelsesperioder. I modsætning hertil er abdominal anastomose mindre kompliceret og lige så værdifuld for immunologiske undersøgelser, især når det kombineres med resultater fra en ny metode til in-ear injektion af allogene hjertemuskelceller og efterfølgende cervikal lymfadenektomi. En kombination af begge modeller giver et bredt spektrum af postinterventionelle immunologiske analyser.
Følgende protokol henviser til at operere i par kirurger for at reducere iskæmi tid. Alle eksperimenter kan dog udføres af en enkelt person. Opsætningen af instrumenter og materialer til hjerteeksplantage og implantation vises i figur 2A-B.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anesthesia device (including isoflurane vaporizer)</td>
			<td>Summit Anesthesia Solutions</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula (27 G)</td>
			<td>BD Microlance</td>
			<td>302200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carprofen</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>Rimadyl 50 mg/mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cellstar Tubes (15 mL)</td>
			<td>GreinerBioOne</td>
			<td>188271</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell strainer (40 &#181;m)</td>
			<td>BD Falcon</td>
			<td>2271680</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type CLSII</td>
			<td>Biochrome</td>
			<td>C2-22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compresses 5x5 cm</td>
			<td>Fuhrmann</td>
			<td>31501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Compresses 7.5x7.5 cm</td>
			<td>Fuhrmann</td>
			<td>31505</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swabs</td>
			<td>Heinz Herenz Medizinalbedarf</td>
			<td>1032128</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexpathenol (5 %)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>&#34;Bepanthen&#34;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS BioWhittaker</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>17-512F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD557R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD313R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating mat</td>
			<td>Gaymar Industries</td>
			<td>&#34;T/Pump&#34;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hemostatic gauze</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Tabotamp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin-Natrium 25 000 I.E.</td>
			<td>Ratiopharm</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluran CP</td>
			<td>CP-Pharma</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large-pored sieve (stainless steel)</td>
			<td>Forschungswerkst&#228;tten Hannover Medical School</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine</td>
			<td>Astra Zeneca</td>
			<td>2 % Xylocain</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metamizol-Natrium</td>
			<td>Ratiopharma</td>
			<td>Novaminsulfon 500 mg/mL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro forceps</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD3361</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>Codman, Johnson &#38; Johnson Medical</td>
			<td>Codmann 80-2003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BD336R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FD241R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FD101R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FM471R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BM221R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin/Glutamine (100x)</td>
			<td>PAA</td>
			<td>P11-010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral venous catheter (18 G)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4268334B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Peripheral venous catheter (22 G)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4268091B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Probe pointed scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BC030R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractors</td>
			<td>Forschungswerkst&#228;tten Hannover Medical School</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI culture medium</td>
			<td>Lonza</td>
			<td>BE12-702F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution (NaCl 0.9 %)</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>No Catalog Number available</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap BC414</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical microscope</td>
			<td>Carl-Zeiss</td>
			<td>OPMI-MDM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (anastomoses)</td>
			<td>Catgut</td>
			<td>Mariderm 8-0 monofil</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (ligature)</td>
			<td>Resorba</td>
			<td>Silk 5-0 polyfil</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sutures (skin, fascia)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Mersilene 3-0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (1 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>9166017V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (10 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4606108V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe (20 mL)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4606205V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vascular clamp</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>Aesculap FB708R</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an immunological model for heterotopic heart and cardiac muscle cell transplantation in rats

Heterotopisk hjertetransplantation hos rotter har været en almindeligt anvendt model for forskellige immunologiske undersøgelser i mere end 50 år. Der er rapporteret om adskillige ændringer siden den første beskrivelse i 1964. Efter 30 års heterotopisk hjertetransplantation hos rotter har vi udviklet en forenklet kirurgisk tilgang, som let kan undervises og udføres uden yderligere kirurgisk træning eller baggrund.
Efter dissektion af den opstigende aorta og lungearterie og ligation af overlegne og ringere kaval og lunger, donorhjerte er høstet og efterfølgende perfunderet med iskold saltvand opløsning suppleret med heparin. Efter fastspænding og incising modtageren abdominal fartøjer, donor stigende aorta og lungepulsåren er anastomosed til modtageren abdominal aorta og ringere vena cava, henholdsvis ved hjælp af kontinuerlige suturer.
Afhængigt af forskellige kombinationer af donormodtagere giver denne model mulighed for analyser af enten akut eller kronisk afvisning af allografts. Den immunologiske betydning af denne model forstærkes yderligere af en ny tilgang til in-ear injektion af vitale hjertemuskelceller og efterfølgende analyse af dræning af cervikaltlymfevæv.

Tidligere er forskellige immunologiske spørgsmål blevet behandlet på grundlag af modellen, som blev valideret i arbejdsgruppen af mere end 500 transplantationer med en overlevelsesrate på mere end 95%13,18,19,20,21,22,23,24</s...

Watch this Scientific Journal Video about An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats at JoVE.com

An Immunological Model for Heterotopic Heart and Cardiac Muscle Cell Transplantation in Rats

Vi beskriver en model af heterotopisk abdominal hjertetransplantation hos rotter, hvilket indebærer ændringer af de nuværende strategier, hvilket fører til en forenklet kirurgisk tilgang. Derudover beskriver vi en ny afvisningsmodel ved in-ear injektion af vitale hjertemuskelceller, hvilket giver mulighed for yderligere transplantation immunologiske analyser hos rotter.

En immunologisk model for heterotopisk hjerte- og hjertemuskelcelletransplantation hos rotter

Heterotopic heart transplantation in rats has been a commonly used model for diverse immunological studies for more than 50 years. Several modifications ...

Transplantation modeller er værdifulde værktøjer til immunologisk forskning, der ofte kræver kirurgisk ekspertise. Her præsenterer vi en gennemførlig tilgang til heterotop hjerte- og hjertemuskelcelletransplantation hos rotter. Ved at fremhæve og forenkle alle de afgørende trin i vores model, bør forskere uden en kirurgisk baggrund være i stand til at mestre denne model i en rimelig tid.Begge transplantationsmodeller giver værdifuld indsigt i tolerance- og afstødningsmekanismerne og kan anvendes i forskellige arter. Vi har stor erfaring i at undervise denne model til enkeltpersoner uden forudgående kirurgisk træning. Efter at have lært de afgørende skridt, vi råd tålmodighed og tilstrækkelig praksis med afdøde dyr.For donor hjerte explantation, efter at have bekræftet en manglende reaktion på pedal refleks i bedøvet syv til 22 uger gamle rotte donor dyr, anvende øjet smøremiddel og bruge mekaniske klippere til at fjerne abdominal og thorax pels. Ansvar rotten i liggende position på en varmebase, og fastgør lemmerne i bunden af operationsbordet med elastikker. Desinficere den eksponerede hud med 70% ethanol og udføre en median laparotomi.Indsæt retraktorer i snittet og bruge steriliserede vatpinde til at mobilisere tarmen til venstre side af donor til at afsløre ringere vena cava. Dernæst punktere ringere vena cava at tillade intravenøs injektion af 500 internationale enheder af heparin opløst i en milliliter iskold isotonisk saltvandsopløsning. Stop blødningen på det punkterede sted efter nålens tilbagetrækning ved lys kompression ved hjælp af en vatpind.Incise mellemgulvet, udføre en lateral thoracotomy til begge sider af donor og pin brystkassevæggen. Fjern pericardium og vagusnerven ved stump forberedelse ved hjælp af to mikro-nål indehavere. For exsanguination, transect abdominal fartøjer og indsætte stump gren af en sonde pegede saks i den tværgående perikardiale sinus.Brug en komprimere til at dissekere den stigende aorta og lungepulsåren så distalt som muligt under lys kauste trækkraft i hjertet. Placer en enkelt 5-0 ligatur omkring den overlegne og ringere vena cava og lungevener og stramme ligatur trin-kloge så dorsally som muligt. Sever vævsdisken til ligaturen og uddrag hjertet.For at gennemvæde det ekslædede hjerte skal du bruge en 18 gauge kanyle fra et intravenøst kateter til at skylle 30 milliliter iskold, isotonisk saltvandsopløsning suppleret med 1000 internationale enheder af heparin gennem den opstigende aorta og lungepulsåren, før du placerer hjertet i et 15 milliliterrør af saltvandsopløsning på is. Efter forberedelse af 10 til 14 uger gamle modtager rotte som netop påvist, mobilisere tarmene til den øverste venstre side af modtageren på en varm, fugtet komprimere. Og justere det kirurgiske mikroskop eller et tilstrækkeligt alternativ.Efter mobilisering af duodenum og proksimale jejunum, henholdsvis ved hjælp af en fem til syv fuld forstørrelse, bruge vatpinde og stump dissektion at afsløre abdominal aorta og ringere vena cava. Brug to mikronåleholdere til at løfte mavebeholderne uden at skade lændevenerne, og anven en Cooley-vaskulær klemme på karrene. Brug en 30 til 45 graders buet 27 gauge kanyle til at punktere abdominal fartøjer.Og brug Potts saks til at forstørre punkteringsstedet i et langsgående snit, der matcher størrelsen af lumen af donorfartøjer. For at fjerne blodpropper og for at forhindre postoperativ trombose skal karrene gennemgås med saltvand, og transplantatet sættes i situs. Brug af to enkle afbrudte 8-0 monofilamenter ikke-resorbable suturer, fastgør donoropstigende aorta til modtageren abdominal aorta i kranie- og halehjørnerne i det langsgående snit.Til anastomose den opstigende aorta af donor med abdominal aorta af modtageren placere transplantatet til højre for modtageren fartøjer, mens der udføres den første halvdel af anastomose med en kørende 8-0 monofilamentsutur. Derefter placeres transplantatet til venstre for modtagerbeholderne og udfør anden halvdel af anastomose. Fix donorpulmonal arterie til ringere vena cava på samme måde med to hjørne knob på kranie og caudal hjørner.Efter fastgørelse af donorbeholderen med knuder i hvert hjørne, skal der være en søm udefra til indersiden af beholderen for at køre en intraluminal anastomose i første halvdel af anastomose. Før du binder suturen ned, skal du placere en anden søm indefra og ud. For at forhindre perifer emboli efter endt anden halvdel af anastomose, skylle anastomose med saltvand før stramning knuden i anden halvdel af anastomose.Placer en hæmotisk gaze omkring både anastomoses og slip forsigtigt Cooley vaskulær klemme for at tillade graft reperfusion. Håndtering af blødning med lys kompression og steriliserede vatpinde. Efter ca 60 sekunder, bør hjertet begynde at slå.Forsigtigt erstatte tarmene og lukke abdominal fascia og huden med separate kontinuerlige 3-0 polyfilament løbende suturer. På det rette eksperimentelle tidspunkt høste en donor rotte hjerte som påvist og bruge en steril skalpel eller steril saks til at makulere hjertet i tre af tre millimeter fragmenter. Fordøje stykkerne i 20 milliliter kultur medium suppleret med 0,5 milligram per milliliter kollagenase i 30 minutter ved 37 grader Celsius.I slutningen af fordøjelsen, tilsæt væv til en stor-pored sigte, mens du fjerner kulturmediet. Der tilsættes fem til 10 milliliter isotonisk saltvandsopløsning, og vævsslamningen belastes gennem sien. Og efter centrifugering af celle suspension to gange, filtrere det gennem en 40 mikrometer celle si.Skyl syrlakten med fem til 10 milliliter isotonisk saltvandsopløsning for at indsamle eventuelle resterende celler. Og efter centrifugering opslæmte de isolerede rotte hjerteceller i saltvandsopløsning ved en koncentration på fem gange 10 til de femte celler pr. milliliter. Der ilægges en 1 millilitersprøjte med celleopløsningen, og det bedøvede recipientdyr placeres i en sidestilling med måløret opad.Fastgør øret med en finger og dobbeltsidet tape, og brug en 27 gauge kanyle til subkutant injicere 20 mikroliter af hjertemuskelcelleopløsning tæt på de visuelle kapillærkar i modtagerens øre. Efter den relevante eksperimentelle observationsperiode udtrækkes de drænende cervikale lymfeknuder og de relevante downstream-analyser af interesse. Syngenic transplantationer overlevede op til 100 dage uden tegn på graft fiasko.Den specifikke donor-modtager kombination kan resultere i forskellige hastigheder på heterotopisk hjertetransplantation afvisning. Cryostat dele af de afviste hjerter afslører en stigning infiltration af immun effektor celler, mens syngenic grafts er stort set fri for immunceller. Cervikal lymfadenectomy og re-stimulation assays af drænende lymfeknude celler efter oral hjertemusklen celle injektion afslører forskellige stamme specifikke immunrespons mod hetotop hjertevæv i allogene transplantation modtagere, der berettiger yderligere immunologiske analyser såsom cytokin profilering.Håndter beholderne omhyggeligt, når nålen sættes i. Læg ikke for meget opmærksomhed på suturerne for at forhindre stenose. Placer ikke for mange sting for hver anastomose.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Murine Model of CD40-activation of B cells

Research on B cells has shown that CD40 activation improves their antigen presentation capacity. When stimulated with interleukin-4 and CD40 ligand ...

Orthotopic Hind-Limb Transplantation in Rats

Composite tissue allotransplantation (CTA) now represents a valid therapeutic option after the loss of a hand, forearm or digits and has become a novel ...

An Ex vivo Model of an Oligodendrocyte-directed T-Cell Attack in Acute Brain Slices

An Ex vivo Model of an Oligodendrocyte-directed T-Cell Attack in Acute Brain Slices

En<em&gt; Ex vivo</em&gt; Model af en oligodendrocyt rettet T-celle Angrib akut Brain Skiver

Death of oligodendrocytes accompanied by destruction of neurons and axons are typical histopathological findings in cortical and subcortical grey matter ...

Assessing Bacterial Invasion of Cardiac Cells in Culture and Heart Colonization in Infected Mice Using Listeria monocytogenes

Assessing Bacterial Invasion of Cardiac Cells in Culture and Heart Colonization in Infected Mice Using Listeria monocytogenes

Vurdering bakteriel invasion af hjerteceller i kultur og hjerte kolonisering i inficerede mus ved hjælp af Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes is a Gram-positive facultative intracellular pathogen that is capable of causing serious invasive infections in immunocompromised ...

Normal and Malignant Muscle Cell Transplantation into Immune Compromised Adult Zebrafish

Normale og maligne muskel celle transplantation i immunsvækkede Voksen Zebrafisk

Zebrafish have become a powerful tool for assessing development, regeneration, and cancer. More recently, allograft cell transplantation protocols have ...

An Endothelial Planar Cell Model for Imaging Immunological Synapse Dynamics

En Endothelial Planar Cell Model for Imaging Immunologisk Synapse Dynamics

Adaptive immunity is regulated by dynamic interactions between T cells and antigen presenting cells (&#39;APCs&#39;) referred to as &#39;immunological ...

Establishment of a High-throughput Setup for Screening Small Molecules That Modulate c-di-GMP Signaling in Pseudomonas aeruginosa

Establishment of a High-throughput Setup for Screening Small Molecules That Modulate c-di-GMP Signaling in Pseudomonas aeruginosa

Etablering af en High-throughput Opsætning til screening små molekyler, der modulerer c-di-GMP Signalering i<em&gt; Pseudomonas aeruginosa</em

Bacterial resistance to traditional antibiotics has driven research attempts to identify new drug targets in recently discovered regulatory pathways. ...

Isolation and Identification of Extravascular Immune Cells of the Heart

Isolering og identifikation af ekstravaskulære immunceller af hjertet

The immune system is an essential component of a healthy heart. The myocardium is home to a rich population of different immune cell subsets with ...

Optimization of the Cuff Technique for Murine Heart Transplantation

Optimering af cuffteknikken til Murine hjertetransplantation

Murine cardiac transplantation has been performed for more than 40 years. With advancements in microsurgery, certain new techniques have been used to ...

Visualization of SARS-CoV-2 using Immuno RNA-Fluorescence In Situ Hybridization

Visualisering af SARS-CoV-2 ved hjælp af Immuno RNA-fluorescens In Situ Hybridisering

This manuscript provides a protocol for in situ hybridization chain reaction (HCR) coupled with immunofluorescence to visualize severe acute respiratory ...