Name: a rat lung transplantation model of warm ischemia/reperfusion injury: optimizations to improve outcomes
Uploaded: 2021-10-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes Video at JoVE.com

Mannlige Sprague-Dawley-rotter (180-270 g kroppsvekt) ble kjøpt kommersielt (f.eks. Envigo) og ble plassert under patogenfrie forhold ved Ohio State University Animal Facility. Alle prosedyrer ble humant utført i henhold til NIH og National Research Council's Guide for Humane Care and Use of Laboratory Animals og med godkjenning av The Ohio State University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC protokoll # 2012A00000135-R2).
1. Første oppsett
<ol><li>Sett opp kirurgiske enhet...

<ol>
	<li>Mizuta, T., Kawaguchi, A., Nakahara, K., Kawashima, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+rat+lung+transplantation+using+a+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation using a cuff technique.</a> Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 97 (4), 578-581 (1989).</li><li>Zhai, 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=Simplified+rat+lung+transplantation+by+using+a+modified+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation by using a modified cuff technique.</a> Journal of Investigative Surgery. 21 (1), 33-37 (2008).</li><li>Goto, T., 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=Simplified+rat+lung+transplantation+using+a+new+cuff+technique.">Simplified rat lung transplantation using a new cuff technique.</a> Annals of Thoracic Surgery. 93 (6), 2078-2080 (2012).</li><li>Guo, 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=Improvements+of+surgical+techniques+in+a+rat+model+of+an+orthotopic+single+lung+transplant.">Improvements of surgical techniques in a rat model of an orthotopic single lung transplant.</a> European Journal of Medical Research. 18, 1 (2013).</li><li>Tian, D., Shiiya, H., Sato, M., Nakajima, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+lung+transplantation+model:+modifications+of+the+cuff+technique.">Rat lung transplantation model: modifications of the cuff technique.</a> Annals of Translational Medicine. 8 (6), 407 (2020).</li><li>Rajab, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anastomotic+techniques+for+rat+lung+transplantation.">Anastomotic techniques for rat lung transplantation.</a> World Journal of Transplantation. 8 (2), 38-43 (2018).</li><li>Reis, A., Giaid, A., Serrick, C., Shennib, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+outcome+of+rat+lung+transplantation+with+modification+of+the+nonsuture+external+cuff+technique.">Improved outcome of rat lung transplantation with modification of the nonsuture external cuff technique.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 14 (2), 274-279 (1995).</li><li>Sugimoto, 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=Experimental+orthotopic+lung+transplantation+model+in+rats+with+cold+storage.">Experimental orthotopic lung transplantation model in rats with cold storage.</a> Surgery Today. 39 (7), 641-645 (2009).</li><li>Santana Rodriguez, N., 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=Technical+modifications+of+the+orthotopic+lung+transplantation+model+in+rats+with+brain-dead+donors.">Technical modifications of the orthotopic lung transplantation model in rats with brain-dead donors.</a> Archivos de Bronconeumolog&#237;a. 47 (10), 488-494 (2011).</li><li>Gielis, J. F., 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+murine+model+of+lung+ischemia+and+reperfusion+injury:+tricks+of+the+trade.">A murine model of lung ischemia and reperfusion injury: tricks of the trade.</a> Journal of Surgical Research. 194 (2), 659-666 (2015).</li><li>Rajab, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Techniques+for+lung+transplantation+in+the+rat.">Techniques for lung transplantation in the rat.</a> Experimental Lung Research. 45 (9-10), 267-274 (2019).</li><li>Iskender, 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=Effects+of+Warm+Versus+Cold+Ischemic+Donor+Lung+Preservation+on+the+Underlying+Mechanisms+of+Injuries+During+Ischemia+and+Reperfusion.">Effects of Warm Versus Cold Ischemic Donor Lung Preservation on the Underlying Mechanisms of Injuries During Ischemia and Reperfusion.</a> Transplantation. 102 (5), 760-768 (2018).</li><li>Lin, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Five-year+update+on+the+mouse+model+of+orthotopic+lung+transplantation:+Scientific+uses,+tricks+of+the+trade,+and+tips+for+success.">Five-year update on the mouse model of orthotopic lung transplantation: Scientific uses, tricks of the trade, and tips for success.</a> Journal of Thoracic Disease. 4 (3), 247-258 (2012).</li><li>Song, J. 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=Standardization+of+bronchoalveolar+lavage+method+based+on+suction+frequency+number+and+lavage+fraction+number+using+rats.">Standardization of bronchoalveolar lavage method based on suction frequency number and lavage fraction number using rats.</a> Toxicological Research. 26 (3), 203-208 (2010).</li><li>Chang, J. E., Kim, H. J., Yi, E., Jheon, S., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+ischemia-reperfusion+injury+in+a+rat+lung+transplantation+model+by+low-concentration+GV1001.">Reduction of ischemia-reperfusion injury in a rat lung transplantation model by low-concentration GV1001.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 50 (5), 972-979 (2016).</li><li>De Backer, J. 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=Study+of+the+variability+in+upper+and+lower+airway+morphology+in+Sprague-Dawley+rats+using+modern+micro-CT+scan-based+segmentation+techniques.">Study of the variability in upper and lower airway morphology in Sprague-Dawley rats using modern micro-CT scan-based segmentation techniques.</a> Anatomical Record. 292 (5), 720-727 (2009).</li><li>Nelson, 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=Method+of+isolated+ex+vivo+lung+perfusion+in+a+rat+model:+lessons+learned+from+developing+a+rat+EVLP+program.">Method of isolated ex vivo lung perfusion in a rat model: lessons learned from developing a rat EVLP program.</a> Journal of Visualized Experiments. (96), e52309 (2015).</li><li>Suzuki, H., Fan, L., Wilkes, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+obliterative+bronchiolitis+in+a+murine+model+of+orthotopic+lung+transplantation.">Development of obliterative bronchiolitis in a murine model of orthotopic lung transplantation.</a> Journal of Visualized Experiments. (65), e3947 (2012).</li><li>Jia, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+of+acute+lung+injury+by+targeting+MG53-mediated+cell+membrane+repair.">Treatment of acute lung injury by targeting MG53-mediated cell membrane repair.</a> Nature Communications. 5, 4387 (2014).</li><li>Kim, J. 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=Pegylated-Catalase+Is+Protective+in+Lung+Ischemic+Injury+and+Oxidative+Stress.">Pegylated-Catalase Is Protective in Lung Ischemic Injury and Oxidative Stress.</a> Annals of Thoracic Surgery. , (2020).</li><li>Beal, E. 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=D-Ala(2),+D-Leu(5)]+Enkephalin+Improves+Liver+Preservation+During+Normothermic+Ex+Vivo+Perfusion.">D-Ala(2), D-Leu(5)] Enkephalin Improves Liver Preservation During Normothermic Ex Vivo Perfusion.</a> Journal of Surgical Research. 241 (2), 323-335 (2019).</li><li>Akateh, 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=Intrahepatic+Delivery+of+Pegylated+Catalase+Is+Protective+in+a+Rat+Ischemia/Reperfusion+Injury+Model.">Intrahepatic Delivery of Pegylated Catalase Is Protective in a Rat Ischemia/Reperfusion Injury Model.</a> Journal of Surgical Research. 238, 152-163 (2019).</li></ol>

I denne rapporten har vi grepet inn på flere kritiske trinn i en rottelungetransplantasjonsprotokoll for å optimalisere prosedyren. Mens ulike mansjettteknikker for rottelungetransplantasjon har blitt rapportert 1,2,3,4,5,6,7,8,9,15<...

I over tre tiår har forskere modifisert og forbedret rottelungetransplantasjonsmodeller slik at dataene som genereres er mer konsistente og mer reflekterende for den faktiske kliniske tilstanden. I laboratoriets tid med å utføre denne modellen har vi bestemt fire forbedringsområder: mansjettteknikker for anastomoser, identifisering av mottakerens 4. interkostalrom, lungeinflasjon og sårlukking under mottakerens prosedyre, og høsting av prøver for analyse.
Modifikasjoner av mansjettteknikk for anastomoser kan forbedre hele transplantasjonsprosedyren ved å forkorte håndteringstiden for donorlungen 1,2,3,4,5,6 og gjøre anastomoseprosedyren raskere og teknisk enklere for mikrokirurgen. Selv om det er viktig å bruke mansjettene av riktig størrelse for å levere nødvendig blod og luftstrøm til den transplanterte lungen, er det begrenset veiledning om hvordan man skal velge størrelsen på mansjettene for lungevenen (PV), lungearterien (PA) eller bronkus (Br) 5,7,8,9. Siden diametrene til PV, PA og Br er relatert til kroppsvekten til donor- og mottakerrottene, foreslår vi at mansjettstørrelsen er basert på kroppsvekt. Denne rapporten gir en størrelsesguide for mansjetter basert på rottens kroppsvekt (180 g til over 270 g) som tjener til å optimalisere blod- og lufttilførselen til den transplanterte lungen (tabell 1).
Mens en nyere mikrokirurg med hell og enkelt kan skaffe en donorlunge under donorprosedyren, er transplantasjon av lungen under mottakerens prosedyre mer komplisert og avhengig av mikrokirurgens erfaring. Forsøk på å finne den 4. interkostalplassen for å få tilgang til mottakerens venstre lunge er en av de vanskeligere trinnene som holder litt subjektivitet og kan øke prosedyretiden. Derfor introduserer vi en enkel og objektiv metode for å hjelpe til med identifiseringen av 4. interkostalromplassering ved å bruke brystmålinger og hjertebank for å finne riktig område brystvegg for å dissekere 4,5,6,10,11,12.
Vi foreslår også en forbedring av donorlungeinflasjonen, som er en potensiell kilde til skade på organet. Donorlungen deflateres inntil reperfusjonen starter. Under suturering av 4th intercostal plass, blir donorlungen vanligvis oppblåst ved å øke PEEP fra 2 cmH 2 O til 6cmH2O. For å minimere lungeskade fra overinflasjon, foreslår vi en teknikk der tre 6-0 nylonsuturer plasseres rundt den 4. ribben dårligere enn 5-ribben med enkle doble knuter. Når det er tid for sårlukking, holdes endene av de tre suturene med hemostater i begge hender, såret lukkes på en gang ved å trekke opp på hver side, og PEEP reduseres umiddelbart til 2 cmH2O. På denne måten får lungen utvide seg kortest mulig10.
Ved avslutningen av et eksperiment ønsker forskeren ofte å samle inn mange typer prøver for mange typer analyser fra hver transplantasjon. For eksempel kan snap frosset vev, formalin fast vev, vev for våt-til-tørr vektforhold for å bestemme lungeødem, og bronkoalvelolær skylling (BAL) væske alle kan brukes til å vurdere hvor godt transplantasjonen gikk. Den tradisjonelle metoden for å samle BAL-væske tillater en blandet samlet prøve fra både mottakerens innfødte lober og donorens transplanterte lobe13,14,15. For å overvinne dette presenterer vi en metode for å klemme inn hilarområdene som kan gi mer presis innsikt i tilstanden til de transplanterte og innfødte lungene. I tillegg er volumet av PBS som brukes til å samle BAL-væske fra hver side av lungene, viktig å vurdere fordi BAL-væske inneholder mange løselige faktorer som cytokiner og kjemokiner som måles ved konsentrasjon. Normalisering av volumet av væsken som er innpodet til det estimerte volumet av lungekapasitet kan hjelpe til med sammenligning. Med fire fliker på høyre side og en på venstre side, har hver av rottens fem fliker forskjellig volum og overflateareal16. Ifølge en tidligere studie om volummåling av lungelapper av Backer og medarbeidere er volumet av høyre lunge av det totale volumet av hele lungen 63 % (4400 mm 3) og venstre 37 % (2500 mm3). Vi anbefaler derfor at volumet av PBS som brukes til å samle opp BAL-væske beregnes som to ganger tidalvolumet (7,2 ml/kg) multiplisert med 63 % for høyre lunge og 37 % for venstre lunge. Ved å bruke denne tilnærmingen kan man bedre kontrollere for variabler som kroppsvekt og timing10,16.
Alt i alt vil vi i denne rapporten demonstrere noen modifikasjoner av standard eksperimentell modell for rottelungetransplantasjon som kan gjøre prosedyren mer effektiv og øke evnen til å generere mer nøyaktige og rikelig data fra hvert eksperiment.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>12 Gauge angio-catheter</td>
			<td>BD</td>
			<td>382277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4251717-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>16 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4252586-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>18 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4251679-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>20 Gauge angio-catheter</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4252527-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 silk suture</td>
			<td>Surgical Specialties Corp.</td>
			<td>SP116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>S-N618R13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>S-N718SP13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 nylon suture</td>
			<td>AD Surgical</td>
			<td>XXS-N807T6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Spray</td>
			<td>Avrio Health L.P</td>
			<td>UPC 367618160039</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clippers</td>
			<td>VWR</td>
			<td>MSPP-023326</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Castroviejo micro dissecting spring scissors</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-5668</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumont #5 - Fine Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11254-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocautery</td>
			<td>Macan</td>
			<td>MV-7A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Endotracheal intubation kit</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>ETI-MSE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11027-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Halsted-mosquito hemostat</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-7112</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>Fresnius Medical Care</td>
			<td>C504701</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>B328446</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Critical Care</td>
			<td>NDC 66794-017-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropyl Alcohol Swabs</td>
			<td>BD</td>
			<td>326895</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Hikma Pharmaceuticals PLC</td>
			<td>NDC 0413-9505-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dieffenbach Bulldog Clamp</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>WPI14117</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Forceps, Curved</td>
			<td>Micrins</td>
			<td>MI1542</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder/Forceps, Straight</td>
			<td>Micrins</td>
			<td>MI1540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Perfadex Plus (Organ Preservation Solution)</td>
			<td>XVIVO Perfusion AB</td>
			<td>REF# 19950</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PhysioSuite</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>PS-MSTAT-RT</td>
			<td>Used to check SpO2 and heartbeat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Retractor</td>
			<td>Roboz Surgical Instrument Co</td>
			<td>RS-6560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>PP Pharmaceuticals LLC</td>
			<td>NDC 63323-186-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14090-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SomnoSuite Small Animal Anesthesia System</td>
			<td>Kent Scientific</td>
			<td>SS-MVG-Module</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile&#160; Cotton Gauze Pad</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>22-415-469</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Microscope</td>
			<td>Leica</td>
			<td>M500-N w/ OHS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 5mL</td>
			<td>BD</td>
			<td>309646</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas-Tubingen Spring Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15008-08</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Korn Pharmaceuticals Corp</td>
			<td>NDC 59399-110-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT351T</td>
			<td>Used to clamp bronchus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT261T</td>
			<td>Used to clamp hilum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Yasargil Clamp Applicator</td>
			<td>Aesculap, Inc</td>
			<td>FT484T</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a rat lung transplantation model of warm ischemia/reperfusion injury: optimizations to improve outcomes

Fra vår erfaring med rottelungetransplantasjon har vi funnet flere forbedringsområder. Informasjon i eksisterende litteratur om metoder for å velge passende mansjettstørrelser for lungevenen (PV), lungearterien (PA) eller bronkus (Br) er variert, noe som gjør bestemmelsen av riktig mansjettstørrelse under rottelungetransplantasjon til en øvelse og feiling. Ved å standardisere mansjettteknikken for å bruke den minste effektive mansjetten som passer for størrelsen på karet eller bronkusen, kan man gjøre transplantasjonsprosedyren tryggere, raskere og mer vellykket. Siden diametrene til PV, PA og Br er relatert til kroppsvekten til rotta, presenterer vi en strategi for å velge en passende størrelse ved hjelp av en vektbasert guide. Siden lungevolum også er relatert til kroppsvekt, anbefaler vi at dette forholdet også bør vurderes når du velger riktig luftvolum for donorlungeinflasjon under varm iskemi, samt for riktig volum av PBS som skal innsettes under væskeansamling av bronkoalveolær skylling (BAL). Vi beskriver også metoder for interkostal romdisseksjon, sårlukking og prøvetaking fra både de innfødte og transplanterte.

For å måle lungeødem ble våt-til-tørrvektforholdet beregnet. Donorens stedegne, den transplanterte og mottakerens opprinnelige ble samlet inn som beskrevet i protokollen og veid umiddelbart for våtvekt, tørket ved 60 °C i 48 timer og veide deretter igjen for tørrvekten. Et økt våt-til-tørr vektforhold vil være en indikasjon på lungeødem. Våre resultater indikerer at den transplanterte hadde en signifikant økning i våt-til-tørr-vektforhold sammenlignet med donorens eller mot...

Watch this Scientific Journal Video about A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes Video at JoVE.com

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes Video (Video) | JoVE

Her presenterer vi optimaliseringer til en rottelungetransplantasjonsmodell som tjener til å forbedre resultatene. Vi tilbyr en størrelsesguide for mansjetter basert på kroppsvekt, en målestrategi for å fastslå det 4. interkostalrommet, og metoder for sårlukking og BAL (bronkoalveolær skylling) væske- og vevsoppsamling.

En rottelungetransplantasjonsmodell av varm iskemi / reperfusjonsskade: optimaliseringer for å forbedre resultatene

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...

Denne protokollen identifiserer fire nøkkelområder for å forbedre metodikken og ha pålitelig lungetransplantasjon. Først er en reproduserbar mansjettteknikk. For det andre er nøyaktig og reproduserbart å identifisere det fjerde interkostalrommet, en grundig lukking av såret, og deretter hvordan man gjenoppretter og får prøver for analyse.Disse teknikkene bidrar til å utvikle en pålitelig metode for lungetransplantasjon for å arbeide med molekylære mekanismer og utvikle terapeutiske inngrep. Begynn med oppsettet av kirurgisk utstyr ved å slå på overvåkingsutstyret for hjertefrekvens / oksygenmetning og varme opp brettet til 42 grader Celsius. Slå også på ventilasjons- og anestesimaskinen for å forvarme isofluranfordamperen.Fyll en anestesisprøyte med 10 ml flytende isofluran og monter sprøyten på ventilasjons- og anestesimaskinen. Deretter slår du på det kirurgiske mikroskopet med høyden og fokuset justert til preferansene og starter elektrokauteriseringsenheten. På samme måte forberede og legge ut de kirurgiske verktøyene.Bestem riktig målerstørrelse på angiokateteret som skal brukes til å lage mansjettene basert på kroppsvekten til rotta ved å referere til tabell en. Etter å ha forberedt mansjettene for lungearterien, bronkusen og lungevenen, plasser angiokateteret av passende størrelse på en steril overflate under det kirurgiske mikroskopet. Bruk deretter et ribberygget kirurgisk blad nummer 11 for å kutte angiokateteret til en 90 graders vinkel for å danne en to millimeter lang mansjettkropp med en millimeter bredde og høyde på toppen av mansjettkroppen.Etter å ha forberedt wrap for operasjonen, lage en tre til fire centimeter lang midline hud snitt, midt nakke, med saks, og forsiktig dissekere ut subkutant vev og muskler ved hjelp av tang. For endotrakeal intubasjon, tre en 4-0 silkesutur rundt luftrøret. Sett deretter 16 gauge angiokateter inn i luftrøret og bind suturen rundt luftrøret tett med en dobbel knute, etterfulgt av en enkelt knute for å holde angiokateteret på plass.Koble angiokateteret til ventilatoren for å opprettholde et kirurgisk anestesiplan hos rotte med 1 til 2% isofluran. Bruk saksen til å utføre en laparo-sternotomi, som et kombinert midtlinje og tverrsnitt. Deretter injiserer du 1.000 enheter per kilo heparin med en insulinsprøyte via den dårligere vena cava, eller IVC, og la 10 minutter for systemisk sirkulasjon.Mens lungene ventilerer, kutt høyre og venstre aurikler med mikrodissekerende vårsaks og introduser deretter et 18 gauge angiokateter gjennom lungearterien for å skylle lungene med 20 ml konserveringsløsning i en sprøyte som henger ved 28 centimeter vann, koblet til slangen og angiokateteret. Koble ventilatoren fra endotrakealrøret for å koble til en fem milliliter sprøyte fylt med et riktig volum luft basert på kroppsvekt. Etter en time med den varme iskemien, skjær ut hjerte-lungeblokken med mikrodissekerende vårsaks og tang og legg på et sterilt gasbind fuktet med iskald PBS på en steril petriskål på is.Trim forsiktig venstre lunge hilar området med Vannas-Tubingen vårsaks og anskaffe venstre lungevene, lungearterien og bronkus. Bruk en mygghemostat for å ta tak i mansjettfanen. Ta deretter den distale enden av lungevenen, lungearterien eller bronkusen gjennom riktig mansjettkropp og hold det ekstra vevet rundt mansjetten før du sikrer med 8-0 nylonsutur.Når du er ferdig, bruk Vannas-Tubingen fjærsaks for å trimme det ekstra vevet og mansjetten rundt mansjettkroppen. For å forberede mottakerrotten, tegne en linje på rottens bryst fra det suprasternale hakket til xiphoidprosessen. På midten av denne linjen tegner du en linje langs venstre side av brystet som måler halvparten av målingen fra det suprasternale hakket til xiphoidprosessen.Bruk den fiberoptiske kabelen som er koblet til et LED-lys fra endotrakealintubasjonssettet, visualiser og intuber mottakeren med et 16 gauge angiokateter. Når lungene er trukket ut, plasser en steril gasbind rundt venstre lunge mens du holder den med Dieffenbach bulldog klemme og påfør en Yasargil klemme på venstre lunge hilar området så proximally som mulig. Når rotta er forberedt, fortsett for lungeveneanastomosen ved å plassere 7-0 nylonsutur rundt mottakerens lungevene.Snitt mottakerens lungevene ved hjelp av Vannas-Tubingen-fjærsaksen ved å tverrgående kutte de øvre og nedre segmentvenene så distalt som mulig, og skyll ut blod med 0,2 milliliter av en internasjonal enhet per milliliter heparinisert saltvann ved hjelp av en insulinsprøyte. Plasser donorlungen innpakket med en iskald, våt, steril gasbind i thoraxhulen, og sett donorens mansjetterte lungevene inn i mottakerens lungevene før du sikrer anastomosen med den preposisjonerte 7-0 nylonsuturen. For bronkial- eller bronkusanastomosen, plasser en 7-0 nylonsutur rundt mottakerens bronkus før du snitter mottakerens bronkus ved å kutte de øvre og nedre segmentale luftveiene så distalt som mulig.Etter å ha satt inn donorens mansjettbronkus i mottakerens bronkus, fest anastomosen med den forhåndsplasserte 7-0 nylonsuturen. Deretter utfører du lungearterieanastomosen som beskrevet tidligere. For å tillate reprofusjon og ventilasjon av den transplanterte donorlungen, fjern Yasargil-klemmen på hilum, etterfulgt av å lukke torakotomisnittet med en 6-0 nylonsutur.Samle BAL-væsken fra de innfødte eller transplanterte lungene etter ønske. Forholdet mellom våt og tørr vekt i ble beregnet for å måle lungeødem. Den transplanterte viste en signifikant økning i forholdet mellom våt og tørr vekt sammenlignet med donorens eller mottakerens opprinnelige, noe som indikerer ingen lungeødem.Etter vår mening er de to kritiske trinnene i denne prosedyren til en, nøyaktig bruke anatomiske landemerker for å identifisere det fjerde interkostalrommet, og deretter to, velg og bruk mansjettene på riktig måte for å ha en reproduserbar mansjettteknikk. En lungetransplantasjonsmodell fra rotter som er både reproduserbar og konsistent er et grunnlag for molekylære undersøkelser av iskemi, reprofusjon og transplantasjon generelt.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury

Normothermic Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation: A Mouse Model of Ischemia-Reperfusion Injury Video (Video) | JoVE

Acute Kidney Injury (AKI) is a common, highly lethal, complication of critical illness which has a high mortality1-4 and which is most 
frequently caused ...

Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model

Stem Cell Transplantation in an in vitro Simulated Ischemia/Reperfusion Model Video (Video) | JoVE

Stamcelletransplantasjon i en In vitro Simulert ischemia / reperfusjon Model

Stem cell transplantation protocols are finding their way into clinical practice1,2,3. Getting better results, making the protocols more robust, and ...

In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury

In situ Transverse Rectus Abdominis Myocutaneous Flap: A Rat Model of Myocutaneous Ischemia Reperfusion Injury Video (Video) | JoVE

In situ Tverrgående rectus abdominis myocutaneous Flap: A Rat Modell av myocutaneous Ischemia reperfusjonsskade

Free tissue transfer is the gold standard of reconstructive surgery to repair complex defects not amenable to local options or those requiring composite ...

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice

Ischemia-reperfusion Model of Acute Kidney Injury and Post Injury Fibrosis in Mice Video (Video) | JoVE

Iskemi-reperfusjon Modell av akutt nyreskade og Post Injury fibrose i Mus

Ischemia-reperfusion induced acute kidney injury (IR-AKI) is widely used as a model of AKI in mice, but results are often quite variable with high, often ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery Video (Video) | JoVE

En murine modell av myokardiskemi-reperfusjon Injury gjennom Ligation av Left Anterior Synkende Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program Video (Video) | JoVE

Måte Isolert<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Lung Perfusjons i en Rat Modell: Erfaringer fra å utvikle en Rat EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts

Induction and Assessment of Ischemia-reperfusion Injury in Langendorff-perfused Rat Hearts Video (Video) | JoVE

Induksjon og vurdering av iskemi-reperfusjon Injury in Langendorff-perfuserte rottehjerter

The biochemical events surrounding ischemia reperfusion injury in the acute setting are of great importance to furthering novel treatment options for ...

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury

Murine Model of Intestinal Ischemia-reperfusion Injury Video (Video) | JoVE

Murine modell av intestinal iskemi-reperfusjon Injury

Intestinal ischemia is a life-threatening condition associated with a broad range of clinical conditions including atherosclerosis, thrombosis, ...

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure

A Mouse Model of Retinal Ischemia-Reperfusion Injury Through Elevation of Intraocular Pressure Video (Video) | JoVE

En musemodell av retinal iskemi-reperfusjonsskade Gjennom Heving av intraokulært trykk

Retinal ischemia-reperfusion (I/R) is a pathophysiological process contributing to cellular damage in multiple ocular conditions, including glaucoma, ...

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats Video (Video) | JoVE

Evaluering av koronar Flow Reserve etter hjerteinfarkt ischemia reperfusion i rotter

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...