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 vill tacka Britta Trautewig, Corinna Löbbert och Ingrid Meder för deras engagemang.

Alla djurerfarenheter har utförts i enlighet med riktlinjerna från de regionala myndigheternas lokala etiknämnd för konsumentskydd och livsmedelssäkerhet (LAVES, Oldenburg, Tyskland) med godkännande-ID 12/0768 och 17/2472.
1. Hjärta explantation och perfusion
OBS: Som transplantatdonatorer användes honråttor eller hanråttor vid en ålder av 7-22 veckor.
<ol><li>Söva givarens råtta genom isofluraninandning (induktion vid 5% och underhåll vid 3% med ett...

<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 tidigare beskrivna metoden för heterotopic hjärttransplantation hos råttor är huvudsakligen baserad på beskrivningen av Ono och Lindsey 19693. Sedan dess har flera modifieringar införts i olika arter som leder till en stor mångfald av denna modell. Kombinera flera av dessa ändringar och införa vår egen erfarenhet till följd av över 30 år att utföra heterotopic hjärtat transplantationer i laboratoriet, skapade vi en genomförbar kirurgisk strategi, som inte kräver långa tränin...

Heterotopic hjärta transplantation är en ofta använd experimentell modell för olika undersökningar om transplantation tolerans, akut och kronisk allograft avstötning, ischemi-reperfusion skada, maskin perfusion eller hjärt remomodellering. Bland andra fördelar kan transplantatfunktionen övervakas noninvasively genom palpation och transplantatsvikt leder inte till en vital försämring av mottagaren i motsats till andra organ, såsom njurar eller lever.
I 1964, Abbott et al. ursprungligen beskrivs heterotopic buken hjärtat transplantation hos råttor1. Senare, i 1966, end-to-side teknik för anastomoses beskrevs av Tomita et al.2. Grunden för den modell som för närvarande används rapporterades av Ono och Lindsey 19693. Under de senaste decennierna har flera ändringar publicerats för att skapa olika typer av lossade, delvis lastade eller laddade vänster Ventrikulära hjärttransplantat inklusive kombinerade heterotopic hjärt-lungtransplantation4,5,6. För immunologiska analyser utförs oftast en icke-volymladdad hjärttransplantat transplantation. I detta fall går blodflödet bakåtsträvande in i givaren stigande stora kroppspulsådern och därefter kranskärlen. Den venösa dräneringen sker längs koronar sinus i höger atrium och ventrikel (Figur 1A-B). Därför är den vänstra ventrikeln utesluten från blodflödet, bortsett från marginella mängder blod från Thebesian vener. Detta gör det också en användbar modell för att studera patofysiologiska mekanismer under vänster Ventrikulärt bistå enhet terapi7.
Heterotopic hjärta transplantation har utförts i olika arter, inklusive möss, kaniner, grisar och har även använts som en uni- eller biventricular hjälpa enhet hos människor8,9,10,11. Råttan representerar fortfarande ett populärt experimentellt djur för transplantationsmodeller, särskilt eftersom transplantatets överlevnadstider för olika råttastamkombinationer har definierats väl i det förflutna och ett stort antal immunologiska reagenser är tillgängliga12,13. Till skillnad från möss, råttor är större gör kirurgi och tillgång till lymfvävnad för immunologiska analyser mer genomförbart12. Dessutom kommer införandet av kommersiell kloningsteknik hos råttor under de senaste åren sannolikt att leda till ett återkommande intresse för experimentella råttamodeller14.
I allmänhet kan heterotopic hjärtat ympkvistar fästas på mottagarfartyg antingen genom att utföra livmoderhalscancer eller buken anastomosis. Några studier tyder dock på att en femoral annastomos underlättar förbättrad övervakning på grund av bättre tillgång till manuell palpation eller transfemoral ekokardiografi och därmed möjliggör en mer exakt upptäckt av transplantat misslyckande15,16.
Det har visat sig att det inte finns någon skillnad när det gäller drifttid, komplikationshastighet, utfall och transplantatöverlevnadstid mellan båda annakosteknikerna17. Det är uppenbart att tillgången på ett tillräckligt antal dränerande lymfkörtlar måste nämnas som en fördel med cervikal anestomos. Det krävs dock längre utbildningsperioder. Däremot är buken anastomosis mindre komplicerat och lika värdefullt för immunologiska undersökningar, särskilt i kombination med resultat från en ny metod för in-ear injektion av allogena hjärt muskelceller och efterföljande massundersökning lymfadenectomy. En kombination av båda modellerna erbjuder ett brett spektrum av immunologiska analyser efter interventionella.
Följande protokoll avser drift i par kirurger för att minska ischemi tid. Alla experiment kan dock utföras av en enda person. Installationen av instrument och material för hjärta explantation och implantation visas 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

Heterotopic hjärta transplantation hos råttor har varit en vanligen använd modell för olika immunologiska studier i mer än 50 år. Flera ändringar har rapporterats sedan den första beskrivningen 1964. Efter 30 års utförande heterotopic hjärta transplantation hos råttor, har vi utvecklat en förenklad kirurgisk metod, som lätt kan läras ut och utföras utan ytterligare kirurgisk utbildning eller bakgrund.
Efter dissekering av stigande stora kroppspulsådern och pulmonell gatan och ligering av överlägsen och sämre kavall och pulmonell vener, är givaren hjärtat skördas och därefter perfused med iskall saltlösning kompletteras med heparin. Efter fastspänning och incising mottagaren buken fartyg, givaren stigande stora kroppspulsådern och pulmonell gatan anastomosed till mottagaren buken stora kroppspulsådern och sämre vena cava, respektive med hjälp av kontinuerliga rinnande suturer.
Beroende på olika kombinationer av givare och mottagare tillåter denna modell analyser av antingen akut eller kronisk avstötning av allografts. Den immunologiska betydelsen av denna modell förstärks ytterligare av en ny metod för in-ear injektion av vitala hjärt muskelceller och efterföljande analys av dränering massundersökning lymfvävnad.

Tidigare har olika immunologiska frågor behandlats på grundval av modellen, som validerades i arbetsgruppen av mer än 500 transplantationer med en överlevnad på mer än 95%13,18,19,20,21,22,23,24. Totala drifttider (ink...

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 modell av heterotopic buken hjärtat transplantation hos råttor, vilket innebär ändringar av nuvarande strategier, vilket leder till en förenklad kirurgisk strategi. Dessutom beskriver vi en ny avstötningsmodell genom in-ear injektion av vitala hjärt muskelceller, vilket möjliggör ytterligare transplantation immunologiska analyser hos råttor.

En immunologisk modell för heterotopic hjärta och hjärtmuskelcelltransplantation hos råttor

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

Transplantationsmodeller är värdefulla verktyg för immunologisk forskning som ofta kräver kirurgisk expertis. Här presenterar vi en genomförbar strategi för heterotopic hjärta och hjärt muskel cell transplantation hos råttor. Genom att lyfta fram och förenkla alla de avgörande stegen i vår modell, forskare utan en kirurgisk bakgrund bör kunna behärska denna modell i en rimlig tid.Båda transplantationsmodellerna ger värdefulla insikter i mekanismerna för tolerans och avstötning och kan tillämpas i olika arter. Vi har stor erfarenhet av att undervisa denna modell till individer utan föregående kirurgisk utbildning. Efter att ha lärt oss de avgörande stegen, råd vi tålamod och tillräcklig praxis med avlidna djur.För givaren hjärta explantation, efter bekräftande en brist på svaren till pedal reflex i sövd sju till 22 vecka gammal råtta donator djur, applicera öga smörjmedel och använda mekanisk clippers till flytta buken och thorax päls. Placera råttan i ryggläge på en värmebas och fixera lemmarna vid basen av operationsbordet med elastiska band. Desinficera den exponerade huden med 70%etanol och utföra en median laparotomy.Sätt in upprullningsdon i snittet och använd steriliserade bomullspinner för att mobilisera tarmen till vänster sida av givaren för att exponera sämre vena cava. Därefter punktera sämre vena cava för att möjliggöra intravenös injektion av 500 Internationella enheter av heparin upplöst i en milliliter iskall isoton saltlösning. Stoppa blödningen vid det punkterade platsen efter nålindragning genom lätt kompression med hjälp av en bomullspinne.Incise membranet, utföra en lateral thoracotomy till båda sidor av givaren och stift bröstkorgen väggen. Ta bort hjärtsäcken och vagalnerven genom trubbig beredning med hjälp av två mikro-nålhållare. För exsanguination, transect buken fartyg och infoga den trubbiga grenen av en sond pekade sax i tvärgående perikardial sinus.Använd en kompress för att dissekera den stigande aorta och pulmonal artär så distally som möjligt under ljus caudal dragkraft i hjärtat. Placera en enda 5-0 ligatur runt den överlägsna och underlägsna vena cava och lungvenerna och dra åt ligaturen stegvis så dorsally som möjligt. Sever vävnaden dorsala till ligaturen och extrahera hjärtat.För att granska det explanterade hjärtat, använd en 18 gauge kanyl från en intravenös kateter för att spola 30 milliliter iskall, isoton saltlösning kompletteras med 1000 Internationella enheter av heparin genom stigande aorta och lungartären innan du placerar hjärtat i en 15 milliliter rör saltlösning på is. Efter att ha förberett 10 till 14 veckor gamla mottagaren råtta som just visat, mobilisera tarmarna till den övre vänstra sidan av mottagaren på en varm, fuktad kompress. Och justera operationsmikroskopet eller ett tillräckligt alternativ.Efter mobilisera tolvfingertarmen och proximala jejunum, respektive, med hjälp av en fem till sju full förstoring, använda bomullspinnar och trubbig dissekering att exponera buken aorta och sämre vena cava. Med hjälp av två mikronålshållare för att höja bukkärlen utan att skada ländvenerna placerar du en Cooley-kärlklämma på kärlen. Använd en 30 till 45 graders välvd 27 gauge kanyl för att punktera buken fartyg.Och använd Potts sax för att förstora punkteringsplatsen till ett längsgående snitt som matchar storleken på givarens lumenkärl. För att avlägsna proppar och för att förhindra postoperativ trombos, underständ kärlen med koksaltlösning och placera transplantatet i situs. Använda två enkla avbrutna 8-0 monofilament icke-resorberbara suturer, fixera givaren stigande storaorta till mottagaren buken storaorta vid den kraniala och caudal hörn av longitudinella snittet.För att anastomose den stigande aorta av givaren med bukaortan av mottagaren placera transplantatet till höger om mottagarfartygen medan du utför första halvan av anastomos med en löpande 8-0 monofilamentsutur. Placera sedan transplantatet till vänster om mottagarkärlen och utför den andra halvan av anastomosen. Fix givaren pulmonal artär till sämre vena cava på ett liknande sätt med två hörn knop på hjärnskålen och caudal hörn.Efter fastställande av givaren fartyget med knutar i varje hörn, placera en söm från utsidan till insidan av kärlet att köra en intraluminal anastomos för första hälften av anastomos. Innan du knyter ner suturen, placera en annan stygn från insidan till utsidan. För att förhindra perifer emboli efter avslutad andra halvan av anastomosen, spola anastomosen med saltlösning innan du drar åt knuten av den andra halvan av anastomosen.Placera en hemostatisk gasbinda runt både anastomoser och släpp försiktigt Cooley vascular clamp för att möjliggöra graft reperfusion. Hantera eventuella blödningar med lätt komprimering och steriliserade bomullspinner. Efter ca 60 sekunder ska hjärtat börja slå.Byt försiktigt ut tarmarna och stäng bukfascian och huden med separata kontinuerliga 3-0 polyfilament rinnande suturer. Vid lämplig experimentell tidpunkt, skörda en givare råtta hjärta som visats och använda en steril skalpell eller steril sax att strimla hjärtat i tre med tre millimeter fragment. Smälta bitarna i 20 milliliter av kultur medium kompletteras med 0,5 milligram per milliliter av kollagenas i 30 minuter vid 37 grader Celsius.I slutet av matsmältningen, tillsätt vävnaden till en storporerad sikt, samtidigt som odlingsmediet avlägsnas. Tillsätt fem till 10 milliliter isoton saltlösning och sila vävnadsslammen genom sikten. Och efter centrifuging cellen suspensionen två gånger, filtrera den genom en 40 mikrometer cell sil.Skölj silen med fem till 10 milliliter isotonlösning för att samla eventuella kvarvarande celler. Och efter centrifugeringen, resuspend den isolerade råtta hjärtceller i saltlösning vid en koncentration av fem gånger 10 till den femte celler per milliliter. Fyll på en milliliterspruta med celllösningen och placera det sövda mottagardjuret i ett lateralt läge med målöratet uppåt.Fix örat med ett finger och dubbelsidig tejp, och använd en 27 gauge kanyl för att subkutant injicera 20 mikroliter hjärt muskelcell lösning nära den visuella kapillärkärl i mottagarens öra. Efter lämplig experimentell observationsperiod, extrahera dränerande cervikal lymfkörtlar och utföra lämpliga nedströms analyser av intresse. Syngena transplantationer överlevde upp till 100 dagar utan tecken på transplantat misslyckande.Den specifika givare-mottagare kombinationen kan resultera i olika hastigheter heterotopic hjärttransplantation avstötning. Cryostat delar av de avvisade hjärtan avslöjar en ökning infiltration av immun effector celler, medan syngena ympkvistar är till stor del fria från immunceller. Massundersökning lymfatisk och re-stimulering analyser av dränerande lymfkörtel celler efter muntliga hjärt muskel cell injektion avslöjar distinkt stam specifika immunsvar mot heterotopic hjärt vävnad i allogenic transplantation mottagare, motiverar ytterligare immunologiska analyser såsom cytokin profilering.Hantera kärlen försiktigt när nålen sätts in och extraheras. Lägg inte för mycket uppmärksamhet på suturerna för att förhindra stenos. Placera inte för många stygn för varje anastomos.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Murine Model of CD40-activation of B cells

Murina Modell av CD40-aktivering av B-celler

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

Orthotopic Hind-Limb Transplantation hos råttor

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; Modell av en Oligodendrocyte styrt T-Cell Attack i akut hjärnan skivor

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

Bedömning av bakteriell invasion av hjärtceller i kultur och hjärtkolonisering hos infekterade möss med hjälp av 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

Normal och Malignt Muscle Cell Transplantation in nedsatt immunförsvar Adult Zebrafish

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 Modell för 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

Inrättandet av en hög kapacitet Setup för screening av små molekyler som modulerar 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 och identifiering av extravaskulära immunceller i hjärtat

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 av manschettteknik för Murine Heart Transplantation

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 av SARS-CoV-2 med immun RNA-fluorescens i Situ hybridisering

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