Name: a modified cuff technique for mouse cervical heterotopic heart transplantation model
Uploaded: 2022-02-07T15:00:00
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この研究は、中国国家自然科学財団(81870304)からJun Liの支援を受けました。

すべての動物実験は、実験動物の世話と使用のためのガイド、第8版、国立研究評議会(米国)2011に準拠して実施されました。動物を対象とする手順は、中国の重慶にある重慶大学がん病院の動物管理および使用委員会によって承認されています。市販の供給源から入手した体重20〜30gの雄のBALB / cおよびC57BL / 6マウス( 材料の表を参照)を同種異系心臓移植研究に使用しました。C57BL/...

<ol>
	<li>Khush, K. 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=The+International+thoracic+organ+transplant+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation:+Thirty-sixth+adult+heart+transplantation+report+-+2019;+focus+theme:+Donor+and+recipient+size+match.">The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-sixth adult heart transplantation report - 2019; focus theme: Donor and recipient size match.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 38 (10), 1056-1066 (2019).</li><li>Stehlik, 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=The+registry+of+the+international+society+for+heart+and+lung+transplantation:+29th+official+adult+heart+transplant+report--2012.">The registry of the international society for heart and lung transplantation: 29th official adult heart transplant report--2012.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 31 (10), 1052-1064 (2012).</li><li>Huang, 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=Combined+intrathymic+and+intravenous+injection+of+mesenchymal+stem+cells+can+prolong+the+survival+of+rat+cardiac+allograft+associated+with+decrease+in+miR-155+expression.">Combined intrathymic and intravenous injection of mesenchymal stem cells can prolong the survival of rat cardiac allograft associated with decrease in miR-155 expression.</a> Journal of Surgical Research. 185 (2), 896-903 (2013).</li><li>Eggenhofer, E., 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=Features+of+synergism+between+mesenchymal+stem+cells+and+immunosuppressive+drugs+in+a+murine+heart+transplantation+model.">Features of synergism between mesenchymal stem cells and immunosuppressive drugs in a murine heart transplantation model.</a> Transplant Immunology. 25 (2-3), 141-147 (2011).</li><li>Sula Karreci, E., 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=Brief+treatment+with+a+highly+selective+immunoproteasome+inhibitor+promotes+long-term+cardiac+allograft+acceptance+in+mice.">Brief treatment with a highly selective immunoproteasome inhibitor promotes long-term cardiac allograft acceptance in mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (52), 8425-8432 (2016).</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>Lin, C. M., Gill, R. G., Mehrad, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+natural+killer+cell+activating+receptor,+NKG2D,+is+critical+to+antibody-dependent+chronic+rejection+in+heart+transplantation.">The natural killer cell activating receptor, NKG2D, is critical to antibody-dependent chronic rejection in heart transplantation.</a> American Journal of Transplantation. 21 (11), 3550-3560 (2021).</li><li>Ito, H., Hamano, K., Fukumoto, T., Wood, K. J., Esato, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bidirectional+blockade+of+CD4+and+major+histocompatibility+complex+class+II+molecules:+An+effective+immunosuppressive+treatment+in+the+mouse+heart+transplantation+model.">Bidirectional blockade of CD4 and major histocompatibility complex class II molecules: An effective immunosuppressive treatment in the mouse heart transplantation model.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 17 (5), 460-469 (1998).</li><li>Zhou, Y. 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=Acute+rejection+correlates+with+expression+of+major+histocompatibility+complex+class+I+antigens+on+peripheral+blood+CD3(+)CD8(+)+T-lymphocytes+following+skin+transplantation+in+mice.">Acute rejection correlates with expression of major histocompatibility complex class I antigens on peripheral blood CD3(+)CD8(+) T-lymphocytes following skin transplantation in mice.</a> Journal of International Medical Research. 39 (2), 480-487 (2011).</li><li>Oberhuber, 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=Murine+cervical+heart+transplantation+model+using+a+modified+cuff+technique.">Murine cervical heart transplantation model using a modified cuff technique.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e50753 (2014).</li><li>Cui, D., Tan, C., Liu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+alternative+technique+of+arterial+anastomosis+in+mouse+heart+transplantation.">An alternative technique of arterial anastomosis in mouse heart transplantation.</a> Clinical Transplantation. 32 (6), 13264 (2018).</li><li>Plenter, R. J., Zamora, M. R., Grazia, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Four+decades+of+vascularized+heterotopic+cardiac+transplantation+in+the+mouse.">Four decades of vascularized heterotopic cardiac transplantation in the mouse.</a> Journal of Investigative Surgery. 26 (4), 223-228 (2013).</li><li>Fang, 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+simplified+two-stitch+sleeve+technique+for+arterial+anastomosis+of+cervical+heterotopic+cardiac+transplantation+in+mice.">A simplified two-stitch sleeve technique for arterial anastomosis of cervical heterotopic cardiac transplantation in mice.</a> American Journal of Translational Research. 5 (5), 521-529 (2013).</li><li>Matsuura, A., Abe, T., Yasuura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simplified+mouse+cervical+heart+transplantation+using+a+cuff+technique.">Simplified mouse cervical heart transplantation using a cuff technique.</a> Transplantation. 51 (4), 896-898 (1991).</li><li>Corry, R. J., Winn, H. J., Russell, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Primarily+vascularized+allografts+of+hearts+in+mice.+The+role+of+H-2D,+H-2K,+and+non-H-2+antigens+in+rejection.">Primarily vascularized allografts of hearts in mice. The role of H-2D, H-2K, and non-H-2 antigens in rejection.</a> Transplantation. 16 (4), 343-350 (1973).</li><li>Fensterer, T. F., Miller, C. J., Perez-Abadia, G., Maldonado, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+cuff+design+to+facilitate+anastomosis+of+small+vessels+during+cervical+heterotopic+heart+transplantation+in+rats.">Novel cuff design to facilitate anastomosis of small vessels during cervical heterotopic heart transplantation in rats.</a> Comparative Medicine. 64 (4), 293-299 (2014).</li></ol>

マウス心臓移植モデルは、心臓移植後の拒絶反応メカニズムの解明に貢献し、心臓同種移植レシピエントの長期生存率を向上させる独自のアプローチの開発に貢献しています。しかし、マウスの心臓移植は複雑で困難な作業であり、特に血管吻合において、高度な顕微手術技術が必要です11、12、13。マウス腹部異所性心臓...

心臓移植は末期心不全の標準的な治療法となっています。国際心臓肺移植学会に登録されている組織では、年間5,500件以上の心臓移植が行われています。同種異系心臓移植レシピエントでは、1年間の拒絶率は依然として>10%ですが、3年間の拒絶率は36%に増加しました1,2。しかし、心臓同種移植片拒絶反応を有する患者に対する効果的な予防的治療は不足している。したがって、心臓同種移植片の免疫学的および病理学的拒絶の根底にある生理学的メカニズムを解明する動物モデル研究が保証されています。このような研究は、効果的な薬剤の開発に必要な新規標的の調査に貢献し、心臓同種移植片拒絶反応を防ぎ、これらの患者集団の生存率を改善するのに役立ちます。
心臓同種移植片拒絶反応のいくつかの潜在的な免疫学的および病態生理学的メカニズムが、異所性心臓移植のマウスモデル研究において最近提案されている3,4,5。その結果、マウスヘテロトピック心臓移植は、ヒト遺伝子との相同性が高いため、心臓移植後の心臓同種移植片で発生する免疫拒絶反応と病理学的損傷のメカニズムを調べるための理想的な前臨床モデルになりました。一般的な概念は、通常の人体解剖学的構造と同様に、ステッチを使用してレシピエント大動脈と下大静脈の腹部エンドツーエンド吻合によってマウスモデルで異所性移植を行うことです。しかしながら、この手順は、レシピエントの血液供給および下半身6の静脈逆流を妨げる可能性がある。したがって、マウスモデルにおける修正異所性心臓移植手順がここで提案される。
ドナーの心臓には、修正されたカフ技術を使用したエンドツーエンドの頸部吻合によって、レシピエントの頸動脈と頸静脈が埋め込まれます。この修正された手順は、手術の実現可能性を促進し、下半身の血液供給および静脈逆流を妨げることなく心臓移植片の生存を確保した。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#160;5-0 Polyamide Monofilament suture</td>
			<td>B.Braun Medical Inc.</td>
			<td>C3090954</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;8-0 Polyamide Monofilament suture</td>
			<td>B.Braun Medical Inc.</td>
			<td>C2090880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Polyamide Monofilament suture</td>
			<td>B.Braun Medical Inc.</td>
			<td>G0090781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>22 G polyurethane cuff</td>
			<td>B.Braun Medical Inc.</td>
			<td>4251628-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>26 G polyurethane cuff</td>
			<td>Suzhou Linhua Medical Instrument Co., LTD</td>
			<td>REF383713</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia induction chamber</td>
			<td>RWD Life Science Co., LTD</td>
			<td>V100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Atraumatic microvascular clamp</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>FS500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BALB/c and C57BL/6 mice (20&#8211;30 g)</td>
			<td>Centre of Experimental Animals (Army Medical University, Chongqing, China)</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>US Biological life Sciences</td>
			<td>352004</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrocoagulator</td>
			<td>Guangzhou Runman Medical Instrument Co., LTD</td>
			<td>ZJ1099</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze</td>
			<td>Henan piaoan group Co., LTD</td>
			<td>10210402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>Guangzhou Dewei Biological Technology Co., LTD</td>
			<td>DK0032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin</td>
			<td>North China Pharmaceutical Co., LTD</td>
			<td>2101131-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HTK solution</td>
			<td>Shenzhen Changyi Pharmaceutical Co., LTD</td>
			<td>YZB/Min8263-2013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Injection syringe (10 mL)</td>
			<td>Shandong weigao group medical polymer Co., LTD</td>
			<td>20211001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RWD Life Science Co., LTD</td>
			<td>21070201</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physiological saline</td>
			<td>Southwest pharmaceutical Co., LTD</td>
			<td>H50021610</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalp needle</td>
			<td>Hongyu Medical Group</td>
			<td>20183150210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaver</td>
			<td>Beyotime</td>
			<td>FS600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal anesthesia machine</td>
			<td>RWD Life Science Co., LTD</td>
			<td>R500</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical operation microscope</td>
			<td>Tiannuoxiang Scientific Instrument Co. , Ltd, Beijing, China</td>
			<td>SZX-6745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swab</td>
			<td>Yubei Medical Materials Co., LTD</td>
			<td>21080274</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a modified cuff technique for mouse cervical heterotopic heart transplantation model

心臓同種移植片拒絶反応は、心臓移植後の患者の長期生存を制限します。マウス心臓移植モデルは、ヒト遺伝子との相同性が高いため、前臨床試験における心臓同種移植片拒絶反応のメカニズムを調べるのに最適です。この理解は、心臓同種移植片で治療された患者の長期生存を改善するための独自のアプローチを開発するのに役立ちます。マウスモデルでは、腹部ドナー心臓移植は、通常、ステッチを使用してレシピエントの大動脈および下大静脈にエンドツーエンドの吻合で行われます。このモデルでは、ドナーの心臓は、修正カフ技術によってレシピエントの頸動脈と頸静脈にエンドツーエンドの吻合によって移植されます。移植手術は縫合せずに行われるため、血液供給や下半身の静脈逆流に干渉しないため、レシピエントの生存率を高めることができます。このマウスモデルは、心臓同種移植片の免疫学的および病理学的(急性/慢性)拒絶反応の根底にあるメカニズムを調査するのに役立ちます。

このマウス子宮頸部異所性心臓移植モデルでは、レシピエントマウスの生存率は約95.2%でした(21匹中20匹が生存しました)。主な死因は術後出血でした。規則的なリズムを伴う速い心拍は、移植されたドナー心臓の生存の指標として役立つ。
C57BL/6およびBALB/cマウスは、このモデルにおいてMHC(H-2b)およびMHC(H-2d)タイプであり、それぞれ7,8<sup class="xre...

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A Modified Cuff Technique for Mouse Cervical Heterotopic Heart Transplantation Model

本プロトコールでは、心臓同種移植片拒絶反応のメカニズムを調べるためにマウス心臓移植モデルが用いられる。この異所性心臓移植モデルでは、手術効率が向上し、修正カフ技術を用いた心臓移植の頸部エンドツーエンド吻合によって心臓移植片の生存が確保されます。

マウス頸部異所性心臓移植モデルのための修正カフ法

Cardiac allograft rejection limits the long-term survival of patients after heart transplantation. A mouse heart transplantation model is ideal for ...

マウス心臓移植モデルは、心臓同種移植片の免疫学的および傍矢状拒絶メカニズムの調査に役立ちます。この理解は、患者の長期生存を改善するための独自のアプローチを開発するのに役立ちます。この子宮頸部移植手術は、カフ法を用いて縫合せずに行われます。したがって、血管吻合の複雑さを軽減し、血液供給および下半身の静脈逆流との干渉を回避します。手順を実演するのは、私たちの研究室の外科医であるXin Mao博士です。まず、レシピエントマウスを手術台の加熱パッドに置き、手術部位の毛を剃ります。手術部位を消毒した後、右下顎角から尾端まで頸部正中線と平行に1.5〜2センチの切開を行います。電気凝固装置とマイクロ鉗子を使用して、右外頸静脈の約1センチメートルを解剖します。近位端の静脈をアトルアマティック微小血管クランプでクリップし、遠位端で結紮します。静脈の遠位端を、斜角端と表面溝のある22ゲージのポリウレタンとげのある袖口に通します。微小血管クランプを使用してカフのハンドルで静脈を固定します。8-0を削除します遠位端の結紮縫合糸、表面のとげで引っ掛けられたカフの上に内腔を裏返し、表面の溝に10-0の外科用縫合糸で固定します。右舌下腺を切除して心臓移植片を移植するための窩を形成し、顎下腺の右葉と右胸鎖乳突筋を予約します。マイクロ鉗子を使用して右総頸動脈を約1センチメートル解剖し、近位端の非外傷性微小血管クランプで動脈をクリップします。動脈を結睭化して切断する。動脈の遠位端を、斜角の端と表面に溝がある26ゲージのポリウレタン製のとげのある袖口に通します。微小血管クランプを使用して、カフのハンドルで動脈を固定します。遠位端の結紮縫合糸を取り外し、内腔をカフの上で裏返しにし、10-0外科用縫合糸で表面的なとげと溝で固定します。レシピエントの血管を準備した後、血栓症を防ぐために、ミリリットルヘパリン生理食塩水あたり100国際単位を血管に落とします。その後の移植のために、頸部切開部を湿った生理食塩水ガーゼで覆います。電気かみそりを使用して腹毛を剃ります。手術部位を消毒した後、恥骨結合から剣状骨下までの正中線に沿って腹部を切開し、開創器で切開部位を広げます。電気凝固装置と微小鉗子を用いて腹部大動脈と下大静脈の1センチメートルを解剖し、下大静脈からヘパリン1ミリリットルあたり250国際単位を添加した生理食塩水1ミリリットルを注入してヘパリン化を行います。腹部大動脈と下大静脈を切除します。外科用ハサミを使用して両側の前腋窩線に沿って胸部を切除し、胸壁を分離し、上大静脈を8-0で結紮します。外科用縫合糸。肝上下大静脈に頭皮針を挿入します。次に、肝上下大静脈から頭皮針に1ミリリットルあたり100単位のヘパリンを添加した氷冷生理食塩水を注入し、血液の色が薄くなるまでドナーの心臓を大量に注入します。ドナー心筋を保護するために、大動脈弓から2〜3ミリリットルの氷冷ヒスチジン-トリプトファン-ケトグルタル酸溶液でドナー心臓を再灌流します。上大静脈と下大静脈と肺静脈を5-0の外科用縫合糸で結紮します。分岐する前に、ドナー大動脈と肺動脈を解剖して切断します。次に、上大静脈と下大静脈と肺静脈を分割して、ドナーの心臓を取り除きます。ドナーの心臓をレシピエントマウスの頸部ポケットに逆さの位置で移植します。エバートレシピエント頸静脈でカフをドナー肺動脈の内腔に引き込み、エンドツーエンドの吻合を行います。吻合を固定するために、10-0外科用縫合糸を通して表面の溝を使用してカフを結紮します。レシピエント頸動脈へのドナー大動脈のエンドツーエンドの吻合にも同様の手順を採用します。頸静脈の非外傷性微小血管クランプを解放し、続いて頸動脈を解放して、ドナーの心臓を再灌流します。心臓移植片を固定し、移植片のねじれを防ぐために適切に縫合します。5-0ポリアミドモノフィラメント縫合糸を使用して、連続縫合糸で頸部切開を閉じます。このマウス頸部異所性心臓移植モデルを使用すると、レシピエントマウスの生存率は約95.2%であり、移植後8日以内にすべての心臓同種移植片が失われました。対照的に、すべての同質遺伝子心臓移植は4週間を超えて生存しました。溝と袖口は、血管の繰り返し操作を避け、エバートされた血管をよりよく固定します。この手術における血管吻合のための修正カフ法は、異なる臓器移植動物モデルにおける別の吻合にも適用可能である。

Research

JoVE Journal

Medicine

Murine Cervical Heart Transplantation Model Using a Modified Cuff Technique

変更されたカフ法を用いたマウス子宮頸心臓移植モデル

Mouse models are of special interest in research since a wide variety of monoclonal antibodies and commercially defined inbred and knockout strains are ...

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

異マウスハートTransplantion用に変更する方法

Mice are often used as heart transplant donors and recipients in studies of transplant immunology due to the wide range of transgenic mice and reagents ...

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

ネズミ異心臓移植技術

It is now over forty years since this technique was first reported by Corry, Wynn and Russell. Although it took some years for other labs to become ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

異心臓移植のマウスモデルを用いた肺動脈弁の移植

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Rat Heterotopic Abdominal Heart/Single-lung Transplantation in a Volume-loaded Configuration

ラット異腹部ボリュームにロードされた構成でのハート/シングル肺移植

Herein, we describe a novel technique for heterotopic abdominal heart-lung transplantation (HAHLT) in rats. The configuration of the transplant graft ...

Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice

マウスにおける異子宮頸心臓移植

The heterotopic cervical heart transplantation in mice is a valuable tool in transplant and cardiovascular research. The cuff technique greatly simplifies ...

A Novel Microsurgical Model for Heterotopic, En Bloc Chest Wall, Thymus, and Heart Transplantation in Mice

マウスにおける異所のための新しい顕微モデル、エン圏胸壁、胸腺、および心臓移植

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

変更されたカフを用いた膵臓移植マウス モデル

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

Murine Cervical Aortic Transplantation Model using a Modified Non-Suture Cuff Technique

改変非縫合カフ技術を用いたマウス子宮頸動脈大動脈移植モデル

With the introduction of powerful immunosuppressive protocols, distinct advances are possible in the prevention and therapy of acute rejection episodes. ...