Name: a heterotopic mouse model for studying laryngeal transplantation
Uploaded: 2023-01-13T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation at JoVE.com

Vi vill tacka Randall Raish för hans utmärkta videografi och redigeringshjälp.

Denna forskning utfördes i enlighet med Mayo Clinic Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). BalbC-möss (10-12 veckor gamla) användes som givare och C57/BL6-möss (10-12 veckor gamla) användes som mottagare eftersom deras stora histokompatibilitetskomplex, H-2Db respektive H-2Kb, är immunologiskt inkompatibla, och därför kan immunsvaret mot transplantatet studeras ytterligare. Alla instrument som användes under operationen steriliserades (se kompletterande figur S1 och kompletterande figur S2<...

<ol>
	<li>Strome, 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=Laryngeal+transplantation+and+40-month+follow-up.">Laryngeal transplantation and 40-month follow-up.</a> The New England Journal of Medicine. 344 (22), 1676-1679 (2001).</li><li>Hilgers, F. J. M., Ackerstaff, A. H., Aaronson, N. K., Schouwenburg, P. F., Zandwijk, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+and+psychosocial+consequences+of+total+laryngectomy.">Physical and psychosocial consequences of total laryngectomy.</a> Clinical Otolaryngology. 15 (5), 421-425 (1990).</li><li>Heyes, R., Iarocci, A., Tchoukalova, Y., Lott, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunomodulatory+role+of+mesenchymal+stem+cell+therapy+in+vascularized+composite+allotransplantation.">Immunomodulatory role of mesenchymal stem cell therapy in vascularized composite allotransplantation.</a> Journal of Transplantation. 2016, (2016).</li><li>Kluyskens, P., Ringoir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Follow-up+of+a+human+larynx+transplantation.">Follow-up of a human larynx transplantation.</a> Laryngoscope. 80 (8), 1244-1250 (1970).</li><li>Krishnan, 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=The+current+status+of+human+laryngeal+transplantation+in+2017:+A+state+of+the+field+review.">The current status of human laryngeal transplantation in 2017: A state of the field review.</a> Laryngoscope. 127 (8), 1861-1868 (2017).</li><li>Strome, S., Sloman-Moll, E., Wu, J., Samonte, B. R., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+for+a+vascularized+laryngeal+allograft.">Rat model for a vascularized laryngeal allograft.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 101 (11), 950-953 (1992).</li><li>Lorenz, R. R., Dan, O., Nelson, M., Fritz, M. A., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+laryngeal+transplant+model:+technical+advancements+and+a+redefined+rejection+grading+system.">Rat laryngeal transplant model: technical advancements and a redefined rejection grading system.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 111 (12), 1120-1127 (2002).</li><li>Shipchandler, T. Z., 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=New+mouse+model+for+studying+laryngeal+transplantation.">New mouse model for studying laryngeal transplantation.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 118 (6), 465-468 (2009).</li><li>Strome, M., Wu, J., Strome, S., Brodsky, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparison+of+preservation+techniques+in+a+vascularized+rat+laryngeal+transplant+model.">A comparison of preservation techniques in a vascularized rat laryngeal transplant model.</a> The Laryngoscope. 104 (6), 666-668 (1994).</li><li>Nocini, R., Molteni, G., Mattiuzzi, C., Lippi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Updates+on+larynx+cancer+epidemiology.">Updates on larynx cancer epidemiology.</a> Chinese Journal of Cancer Research. 32 (1), 18-25 (2020).</li><li>Strome, S., Sloman-Moll, E., Wu, J., Samonte, B. R., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+model+for+a+vascularized+laryngeal+allograft.">Rat model for a vascularized laryngeal allograft.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 101 (11), (1992).</li><li>Work, W. P., Boles, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Larynx:+Replantation+in+the+dog.">Larynx: Replantation in the dog.</a> Archives of Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 82 (4), 401-402 (1965).</li><li>Birchall, M. 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=Model+for+experimental+revascularized+laryngeal+allotransplantation.">Model for experimental revascularized laryngeal allotransplantation.</a> British Journal of Surgery. 89 (11), 1470-1475 (2002).</li><li>Nakai, 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=Rat+model+of+laryngeal+transplantation+with+normal+circulation+maintained+by+combination+with+the+tongue.">Rat model of laryngeal transplantation with normal circulation maintained by combination with the tongue.</a> Microsurgery. 23 (2), 135-140 (2003).</li><li>Lott, D. G., Dan, O., Lu, L., Strome, M. <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+laryngeal+allograft+survival+using+low-dose+everolimus.">Long-term laryngeal allograft survival using low-dose everolimus.</a> Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 142 (1), 72-78 (2010).</li><li>Lott, D. G., Russell, J. O., Khariwala, S. S., Dan, O., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ten-month+laryngeal+allograft+survival+with+use+of+pulsed+everolimus+and+anti-&#945;&#946;+T-cell+receptor+antibody+immunosuppression.">Ten-month laryngeal allograft survival with use of pulsed everolimus and anti-&#945;&#946; T-cell receptor antibody immunosuppression.</a> Annals of Otology, Rhinology &amp; Laryngology. 120 (2), 131-136 (2011).</li><li>Lott, D. G., Dan, O., Lu, L., Strome, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decoy+NF-&#954;B+fortified+immature+dendritic+cells+maintain+laryngeal+allograft+integrity+and+provide+enhancement+of+regulatory+T+cells.">Decoy NF-&#954;B fortified immature dendritic cells maintain laryngeal allograft integrity and provide enhancement of regulatory T cells.</a> The Laryngoscope. 120 (1), 44-52 (2010).</li></ol>

Förekomsten och prevalensen av larynxcancer har ökat med 12% respektive 24% under de senaste tre decennierna, och många av dessa patienter genomgår en laryngektomi för behandling10. Denna procedur försämrar en persons livskvalitet avsevärt, och därför önskas en alternativ behandling. Vaskulariserad sammansatt allotransplantation av struphuvudet kan förbättra patientens förmåga att andas och tala; Emellertid, forskning krävs fortfarande innan denna teknik kan användas kliniskt för...

För patienter som lider av irreparabel larynxskada eller larynxcancer är en total laryngektomi ofta det enda alternativet1. Total laryngektomi lämnar patienter utan förmåga att andas och tala på egen hand, förutom att uppleva social och psykisk nöd2. Patienter med larynxcancer som behöver en total laryngektomi är utmärkta potentiella kandidater för larynxtransplantation. Medan human larynxtransplantation vid inställning av irreparabel larynxskada har utförts, undviks allotransplantation av struphuvudet för närvarande hos dessa patienter på grund av rädslan för tumöråterfall, möjligheten till kronisk avstötning och donator-härledda infektioner3. Immunsuppression är den främsta orsaken till dessa problem. Den dramatiska förlusten av den första partiella larynxtransplanterade patienten på grund av tumöråterfall efter konventionell immunsuppressiv behandling är bevis på att en lämplig immunsuppressiv regim bör utformas innan ytterligare försök görs för transplantation hos larynxcancerpatienter 4,5.
För att bättre förstå värdens immunsvar mot ett transplanterat struphuvud utvecklades den första larynxtransplantationsmodellen hos råttor 1992 av Strome, och förbättringar av den kirurgiska tekniken gjordes 2002 6,7. Även om denna modell är effektiv för att studera larynxtransplantation, ledde bristen på råttspecifika immunologiska medel och de högre kostnaderna för råttmodeller till utvecklingen av en ny musmodell för att studera larynxtransplantation 20098.
Huvudtillämpningen av den beskrivna tekniken är att studera olika immunsuppressiva läkemedelsregimer vid larynxtransplantation. Förbättring av nuvarande immunsuppressiva behandlingar kan bredda kandidatpoolen och leda till säker transplantation hos cancerpatienter. Fördelarna med denna musmodell är dess kostnadseffektivitet och den breda tillgängligheten av immunologiska data och reagenser.
Team som arbetar med immunsuppressiva behandlingsregimer för larynxtransplantation kan använda denna metod för att samla in en stor mängd immunologiska data, och olika läkemedelsregimer kan snabbt testas och jämföras. Andra potentiella behandlingsmetoder som kan modulera immunsvaret mot transplantationen, såsom stamcellsinjektioner, kan också testas med denna modell. Slutligen kan experiment utformas för att observera långsiktiga systemiska effekter av larynxtransplantation genom att förlänga uppföljningsperioden.
Tekniken som beskrivs här använder end-to-side anastomoser för att ge arteriellt och venöst flöde till ett heterotopiskt struphuvudtransplantat. Transplantatet är ett laryngotracheoesofageal (LTE) komplex som består av struphuvudet, sköldkörteln, bisköldkörtlarna, luftstrupen och matstrupen hos givaren, med bilaterala halspulsåder och pediklar intakta. En donator halspulsåder anastomoseras till mottagaren halspulsåder och ger arteriellt blodflöde, medan den andra givarhalspulsådern anastomoseras till mottagarens yttre halsven och ger venöst blodflöde (figur 1).
Flera modifieringar gjordes av råttmodellens kirurgiska teknik för att säkerställa framgång i musmodellen. Till exempel användes ett inhalerat bedövningsmedel istället för ett injicerbart medel för att öka kontrollen över anestesidjupet och minska komplikationerna. Kontinuerlig suturering används i arteriell-arteriell anastomos hos råttor; På grund av den mindre storleken på muskärl är detta dock tekniskt svårt och kan orsaka förträngning av fartyget Lumen7. Som ett resultat används avbrutna suturer i musmodellen och resulterar i förbättrad kärlpatency. Dessutom, i råttmodellen, dissekeras den överlägsna sköldkörtelartären (STA) pedikeln ut och visualiseras. Med tanke på den mindre storleken på STA hos möss kan denna dissektion leda till skador på och till och med transsektion av STA. Som ett resultat dissekeras det inte i musmodellen. Istället bevaras närliggande fascia för att säkerställa att STA hålls intakt.
De viktigaste potentiella fallgroparna med denna teknik inkluderar att skada donatorns LTE-komplexa pediklar, göra en felaktigt stor arteriotomi eller venotomi, kärlocklusion vid anastomosplatserna eller lämna luckor vid anastomosplatserna som kan orsaka blödning. För att undvika dessa felsteg måste man vara försiktig när man skaffar donatortransplantatet genom att lämna en manschett av vävnad runt STA-pedikeln. Artariotomi och venotomi bör vara tillräckligt stor för att tillåta blodflöde men tillräckligt liten för att förhindra läckage. Ett lämpligt antal suturer bör användas för anastomoserna för att stänga eventuella luckor, men inte för många för att ockludera kärlen.
Om förtrogenhet med de mikrokirurgiska teknikerna erhålls kan denna procedur utföras på cirka 3 timmar. Denna larynxtransplantationsmodell kan utföras tillförlitligt hos möss och användas för att studera värdens immunsvar efter vaskulariserad sammansatt allotransplantation.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>#1 Paperclips</td>
			<td>Staples</td>
			<td>OP-7404</td>
			<td>Clips are shaped manually to be used as retractors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 cc Insulin Syringes&#160;</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>329412</td>
			<td>27 G 5/8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10-0 Ethilon Nylon Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2870G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25 G Precision Glide Needle</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>305125</td>
			<td>1 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3 mL Luer-Lok Tip Syringe</td>
			<td>BD&#160;</td>
			<td>309657</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G Sterile Standard Blunt Needles</td>
			<td>Cellink</td>
			<td>NZ5300505001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5-0 Monocryl Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>Y822G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8-0 Ethilon Nylon Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>2815G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adson Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>11027-12</td>
			<td>Straight, 1 x 2 teeth</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adventitia scissors</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>SAS-10</td>
			<td>19 mm, 10 cm, straight</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angled Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00109-11</td>
			<td>45/11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artifical Tears Lubricant Opthalmic Ointment</td>
			<td>Akorn Animal Health</td>
			<td>59399-162-35</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bandaid Fabric Fingertip</td>
			<td>Cardinal Healthcare</td>
			<td>299399</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Solution Swabsticks</td>
			<td>Purdue Products</td>
			<td>67618-153-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenex Injection</td>
			<td>CIII</td>
			<td>12495-0757-1</td>
			<td>0.3 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clamp applying forceps without lock</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.CAF5</td>
			<td>14 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton Swabs</td>
			<td>Puritan</td>
			<td>10806-001-PK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DeBakey forceps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dermabond Mini</td>
			<td>Cardinal Healthcare</td>
			<td>315999</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Boards</td>
			<td>Mopec</td>
			<td>22-444-314</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcon Sterile Disposable Petri Dish&#160;</td>
			<td>Corning</td>
			<td>25373-041</td>
			<td>35 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fine Scisssors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14029-10</td>
			<td>Curved Sharp-Blunt 10 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Golden A5 2-Speed Blade Clipper&#160;</td>
			<td>Oster</td>
			<td>008OST-78005-140</td>
			<td>#10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hair Remover Sensitive Formula</td>
			<td>Nair</td>
			<td>2260000033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin&#160;</td>
			<td>Meitheal Pharmaceuticals</td>
			<td>71288-4O2-10</td>
			<td>10,000 USP units per 10 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal Healthcare</td>
			<td>66794-013-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low-Temp Micro Fine Tip Cautery</td>
			<td>Bovie Medical</td>
			<td>AA90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercian Visibility Background Material</td>
			<td>Synovis Micro Companies</td>
			<td>VB3</td>
			<td>Green</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microvascular Approximator Clamp without Frame</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.ABB11V</td>
			<td>0.4-1 mm Vessel Diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse face mask kit</td>
			<td>Xenotec</td>
			<td>XRK-S</td>
			<td>Small</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>C-14 W</td>
			<td>5.5&#34;, 8 mm, 0.4 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Press n&#39; Seal</td>
			<td>Glad</td>
			<td>70441</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Braun</td>
			<td>BA210</td>
			<td>10 blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Single Mini Vessel Clamp</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.ABB11M</td>
			<td>.31 (8 mm), 3 x 1 mm Rnd. Bl., Black Pair</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereomicroscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>SZ61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Alcohol Prep Pads</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td>06-669-62</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Disposable Drape Sheets</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>DYN4410-CASE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Gauze Pads</td>
			<td>Dukal</td>
			<td>1212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Saline&#160;</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>236173</td>
			<td>NaCl 0.9%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Surgical Gloves</td>
			<td>Gammex</td>
			<td>851_A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight Forceps</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00108-11</td>
			<td>11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue forceps</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.JFLP3</td>
			<td>13.5 cm, 8 mm, 0.3 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Pattern Scissors&#160;</td>
			<td>Accurate Surgical &#38; Scientific Instruments</td>
			<td>ASSI.SDC15RV</td>
			<td>15 cm, 8 mm, curved 7mm blade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vannas Spring Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>15000-10</td>
			<td>3 mm cutting edge, curved</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Dilator Tip&#160;</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>00126-11</td>
			<td>Diameter 0.1 mm/Angled 10/11 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vessel Dilator, Classic line</td>
			<td>S&#38;T</td>
			<td>D-5a.3 W</td>
			<td>9 mm, 0.3 mm, angled 10</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a heterotopic mouse model for studying laryngeal transplantation

Larynx heterotopisk transplantation, även om det är ett tekniskt utmanande förfarande, erbjuder mer vetenskaplig analys och kostnadsfördelar jämfört med andra djurmodeller. Även om den först beskrevs av Shipchandler et al. 2009, används denna teknik inte i stor utsträckning, möjligen på grund av svårigheterna att lära sig den mikrokirurgiska tekniken och den tid som krävs för att behärska den. Detta dokument beskriver de kirurgiska stegen i detalj, liksom potentiella fallgropar att undvika, för att uppmuntra effektiv användning av denna teknik.
I denna modell anastomoseras de bilaterala halspulsådrorna i donatorstruphuvudet till mottagarens halspulsåder och yttre halsven, vilket möjliggör blodflöde genom transplantatet. Blodflödet kan bekräftas intraoperativt genom visualisering av blodfyllning i transplantatets bilaterala halspulsåder, rodnad av sköldkörteln i transplantatet och blödning från mikrokärl i transplantatet. De avgörande elementen för framgång inkluderar känslig bevarande av transplantatkärlen, vilket gör rätt storlek arteriotomi och venotomi och använder lämpligt antal suturer på arteriella-arteriella och arteriella-venösa anastomoser för att säkra kärl utan läckage och förhindra ocklusion. 
Vem som helst kan bli skicklig i denna modell med tillräcklig träning och utföra proceduren på cirka 3 timmar. Om den utförs framgångsrikt möjliggör denna modell att immunologiska studier utförs med lätthet och till låg kostnad.

Bekräftelse av framgångsrik transplantation Med hjälp av protokollet som beskrivs ovan är det möjligt att bedöma blodflödet till LTE-komplexet genom att observera pulseringen av givarhalspulsådern efter avlägsnande av kärlklämmorna. Pulsering är vanligtvis synlig, och omedelbar röd färgning av donatorartären bekräftar aktivt blodflöde (figur 4A). Om anastomosen inte är effektiv kommer artären inte att ha pulsering, se delvis kollapsad ut och vara blek i...

Watch this Scientific Journal Video about A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation at JoVE.com

A Heterotopic Mouse Model for Studying Laryngeal Transplantation

Syftet med detta manuskript är att beskriva de mikrokirurgiska steg som krävs för att utföra en heterotopisk larynxtransplantation hos möss. Fördelarna med denna musmodell jämfört med andra djurmodeller av larynxtransplantation är dess kostnadseffektivitet och tillgången till immunologiska analyser och data.

En heterotopisk musmodell för att studera larynxtransplantation

Laryngeal heterotopic transplantation, although a technically challenging procedure, offers more scientific analysis and cost benefits compared to other ...

Laryngeal transplantationsmodeller beskrevs hos möss och råttor. Senior alters tidigare arbete fokuserade på att utforma en effektivare metod med hjälp av donatorhalspulsådrorna för anastomos, vilket undanröjde behovet av att dissekera de överlägsna sköldkörtelartärerna. I den här videon beskrev vi denna procedur hos möss.Denna muslarynxtransplantationsmodell gör att immunologiska studier kan utföras med lätthet och till låg kostnad. Även om det är tekniskt mer utmanande på grund av kärlens mindre storlek jämfört med en råttmodell, kan denna procedur utföras på cirka tre timmar om kännedom om de kirurgiska stegen erhålls. Efter att djuret är helt bedövat, överför musen till rakområdet där 1,5% isofluran med en liter per minut syreflöde kommer att levereras via en ansiktsmask för underhåll av anestesi.Bekräfta anestesidjupet med en tåklämma. Raka bröstet och halsen på musen upp till käklinjen och applicera hårborttagningskräm. Och efter 30 sekunder, torka av grädden och överför musen till operationsområdet.Immobilisera musen och förbered det kirurgiska området tre gånger med povidon-jod och alkohol och drapera sedan musen. Gör ett litet horisontellt snitt bara överlägset det suprasternala hacket. Använd en fin sax, lyft huden bilateralt genom det snittet upp till underkäken och skär ut ett trapetsformat hudsegment.Skär ut de bilaterala spottkörtlarna med cautery vid den överlägsna delen där en liten ven som färdas genom körteln visualiseras. Dissekera de bilaterala sternocleidomastoidmusklerna från de omgivande vävnaderna och dra tillbaka dem i sidled. Gör ett snitt i mittlinjen på remmusklerna och punktskatt dem bilateralt var noga med att inte skada den underliggande sköldkörteln och lämna den på laryngotracheal esophageal eller LTE-komplexet.Efter detta steg är bilaterala halspulsåder synliga. Omkrets dissekera de gemensamma halspulsådrorna till nyckelbenets nivå sämre och till nivån av karotisbifurkationen överlägset. Vagusnerven och den inre halsvenen dissekeras fritt från halspulsåderna och ingår inte i det anskaffade transplantatet.Dissekera de inre och yttre halspulsådrorna tillräckligt långt för att kunna ligera och dela sig. Använd en 10-0 nylon suturer, ligate de inre halspulsåderna två till tre millimeter överlägsen carotid bifurcation. Ligate de yttre halspulsådrorna minst tre millimeter överlägsen förgreningspunkten för den överlägsna sköldkörtelartären och ligerar de vanliga halspulsådrorna vid bröstbenets nivå.Skär alla ligatkärl bilateralt. Håll de vaskulära pediklerna ovanpå LTE-komplexet för att undvika oavsiktlig skada under ytterligare dissektion. För att förhindra gasläckage eller oavsiktlig förlust av anestesi, se till att djuret har gått ut innan du gör några luftvägsskärningar.Transect luftstrupen under den femte trakealringen och bär snittet genom matstrupen ner till prevertebral fascia för att frigöra LTE-komplexet sämre. Frigör luftstrupen och matstrupen från den underliggande prevertebrala fascian från sämre än överlägsen. Skapa en främre faryngektomi som är sämre än hyoiden.Bär snittet ner till prevertebral fascia för att frigöra LTE-komplexet överlägset. Dela eventuella återstående lymfoida eller bindvävsfästen mellan LTE-komplexet och den omgivande vävnaden. Och slutligen, ta bort transplantatet.Placera det anskaffade transplantatet i en steril petriskål och tvätta med normal saltlösning för att bli av med blodproppar. Utvidga de bilaterala halspulsådrorna med hjälp av en millimeter mikrodilatatorer. Använd en 30-gauge trubbig spetsnål, injicera cirka två milliliter hepariniserad saltlösning i varje halspulsåder för att spola transplantatet.Blod och saltlösning kommer att ses spola ut ur den kontralaterala halspulsådern och små fria kärländar som bekräftar intakta överlägsna sköldkörtelartärer. Transplantatet kan lämnas i hepariniserad saltlösning och en kort paus kan tas i upp till tre timmar innan det transplanteras till mottagaren. Förbered mottagarmusen på exakt samma sätt som beskrivs för givaren efter anestesiinduktion, rakning och kirurgiska förberedelsesteg.Injicera mottagarmusen med smärtstillande medel med förlängd frisättning subkutant 30 minuter före operationens början. Använd en skalpell, gör ett snitt i mittlinjen som sträcker sig från käklinjen överlägset till bröstbenet sämre. Lyft upp huden på vänster sida och dra tillbaka den i sidled.Skär ut den vänstra spottkörteln som cauteriserar de överlägsna kärlen som tidigare beskrivits. Skär ut fettet och lymfoidvävnaden genom att dela upp alla synliga kärl med låg temp cautery. Var försiktig så att du inte skadar den underliggande yttre halsvenen.Dissekera den yttre halsvenens omkrets. Använd minst fem millimeter klar längd på kärlet för anastomos. Dissekera sternomastoidmuskeln och dra tillbaka den i sidled.Omkrets dissekera den gemensamma halspulsådern från nyckelbenet sämre upp till halspulsåderförgreningen överlägset. För bakgrundsmaterialet under den yttre halsvenen och applicera de dubbla approximerande B-3-kärlklämmorna. Placera en 10-0 nylon sutur genom den främre väggen i den yttre halsvenen på platsen för önskad monotomi och använd suturen för att dra främre avsikt kärlet.Skär bara djupt till suturen med mikrosax för att underlätta skapandet av rätt storlek på en enda slits venotomi och för att säkerställa att snittet är helt genom den venösa väggen. Använd en 30-gauge trubbig spetsnål, spola insidan av venen med hepariniserad saltlösning. Placera donatorns LTE-komplex mellan mottagarens vänstra halspulsåder och vänster yttre halsven.Rikta in den fria änden av givarens vänstra halspulsåder mot mottagarens vänstra yttre halsven och fasa änden med en skarp sax. Med hjälp av fyra 10-0 nylonavbrutna suturer lämnade givaren halspulsådern och mottagaren lämnade yttre halsven på ett end-to-side-sätt. Skjut bakgrundsmaterialet under mottagarens gemensamma halspulsåder och applicera de dubbla approximerande A-3-kärlklämmorna.Skapa en arteriotomi på samma sätt som venotomin. Anastomos givarens högra halspulsåder till mottagaren vänster halspulsåder på ett end-to-side-sätt. Att använda sex avbrutna suturer med 10-0 nylon är idealisk för arteriell anastomos.Ta bort klämmorna på venös sida. Om blödning uppstår, appliceras försiktigt tryck med bomullsspetsar. Ta bort klämmorna på artären och applicera omedelbart försiktigt tryck med bomullsspetsar.Viss blödning förväntas vid steget som vanligtvis slutar efter en minut med försiktigt tryck. Kontrollera blodflödets integritet i artären i venen. Med intakt arteriellt flöde ses vanligtvis pulsering av donatorhalspulsådern och givarsköldkörteln kommer att förändras från sin spolade transparenta färg tillbaka till sin ursprungliga rödaktiga färg.Röd färgning av de små kärlen på LTE-komplexet kan också observeras. Stäng hudsnittet med 5-0 monofilament sutur på ett löpande sätt. Applicera ett hudlim på snittet.Injicera en milliliter varm saltlösning subkutant för att ta hänsyn till vätskeförlust under operationen. Stoppa anestesin och överför musen till en återhämtningsbur. Observera musen på en värmedyna tills den är helt vaken för att undvika hypotermi.Kirurgisk framgång kan bedömas omedelbart efter avlägsnande av kärlklämmorna. Figur A är representativ för en lyckad operation eftersom blodflödet kan visualiseras i halspulsåderna i donatorstruphuvudet och sköldkörteln blev röd. Figur B är representativ för en misslyckad operation eftersom blodflödet inte kan visualiseras i halspulsåderna i donatorstruphuvudet och sköldkörteln förblev blek.Efter 15 dagar i frånvaro av immunsuppression har de flesta mottagare inte blodflöde till transplantationen. Artärens patency kan bedömas makroskopiskt genom att dissekera laryngotrakealkomplexet fritt från den omgivande mottagarvävnaden och visualisera anastomosen från slut till sida. Tack. Efter att ha tittat på den här videon bör du förstå hur man heterotopiskt transplanterar ett larynxfördjupat trakeoesofagealt komplex från en mus till en annan på ungefär tre timmar.Denna genomförbara och relativt billiga modell erbjuder betydande potential för att studera immunsystemets roll i avstötningen av laryngotrakealkomplexet, vilket ger potential för nya terapier vid organtransplantation.

Research

JoVE Journal

Medicine

A Mouse Model of in Utero Transplantation

A Mouse Model of in Utero Transplantation

En musmodell av I livmodern Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

En modifierad metod för Heterotopisk mushjärta transplantationer

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

Murina Heterotopisk Heart Transplant Teknik

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

Transplantation av pulmonell ventil med hjälp av en musmodell av Heterotopisk hjärttransplantation

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

Heterotopic Cervical Heart Transplantation in Mice

Heterotopisk Cervical hjärttransplantation i möss

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

A Novel Mikro modell för Heterotopisk, En Bloc Chest Wall, Thymus och hjärttransplantation i möss

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

Musmodell för bukspottkörteln Transplantation med en modifierad manschetten teknik

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

A Mouse Model of Vascularized Heterotopic Spleen Transplantation for Studying Spleen Cell Biology and Transplant Immunity

En mus modell av vascularized heterotopic Mjälttransplantation för att studera mjältens cell bio logi och transplantations immunitet

The spleen is a unique lymphoid organ that plays a critical role in the homeostasis of the immune and hematopoietic systems. Patients that have undergone ...

A Simplified Model for Heterotopic Heart Valve Transplantation in Rodents

En förenklad modell för heterotopisk hjärtklafftransplantation hos gnagare

There is an urgent clinical need for heart valve replacements that can grow in children. Heart valve transplantation is proposed as a new type of ...

A Porcine Heterotopic Heart Transplantation Protocol for Delivery of Therapeutics to a Cardiac Allograft

Ett porcint heterotopiskt hjärttransplantationsprotokoll för leverans av terapi till en hjärtalograft

Cardiac transplantation is the gold standard treatment for end-stage heart failure. However, it remains limited by the number of available donor hearts ...