Kakali 사카, 박사, Joani 크리스텐슨, BS, 케이트 Buretta, BS, 낸스 원, BS, 윌리엄 Lehao​​, MD, 요한나 Grahammer, 게오르그 Furtmüller, MD, 에린 라다 : 우리는이 프로젝트에 기여하기위한 다음과 같은 개인을 인정하고 싶습니다 MD, 모하메드 알 - 라칸 MD, 카림 Sarhane MD, SAAMI Khalifian, BS, 마오 치, 메릴랜드, 그리고 엔젤로 레토 바론 MD, VCA 연구소, 대한 성형 외과학 교실, 제니스 우비 교수, 메릴랜드의 존스 홉킨스 대학 의과 대학, 마크 피셔, MD, 피부과 및 병리학, 의학의 존스 홉킨스 대학 의과 대학, 수 Eller에서, 최소 침습 수술 교육 센터, 존스 홉킨스 의과 대학 및 청 웅 린, MD 장 궁 기념 병원, 린 커우, 대만의 부서. 자금 조달 : 재생 의학의 무력 연구소 (국방부 W81XWH-08-2-0032)

이 비디오를 공개, 모든 동물의 절차는 존스 홉킨스 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 승인을 동물 프로토콜에 따라 수행 하였다. 1. 수술 전 계획 <ol><li> 우리는 MGH 한 남성 기증자가 두 여성받는 사람의 사지 (그림 1)를 제공하는 것을 특징으로 사지 동종 이식에 대한 우리의 번역 연구에서 미니 돼지 (15 ~ 20 킬로그램) 근친 MHC 정의 활용합니다. 수술 전 기증자와받는 사람 동물은 수의사에 의해 철저한 임상 평가를 받고있다. </li><li> 마취 및 허혈 시간을 최소화하기 위해, 도너 및받는 절차는 하나의 전용 대형 동물 수술실에서 세 작동 테이블에서 동시에 수행된다. 수술 팀뿐만 아니라 수의 직원들 사이 팀웍과 조화는이 절차의 전반적인 성공을 위해 중요하다. 수술 계획은 공식 회의 1의 수의학 팀과 논의수술 이전의 일 -2 주. </li><li> 터널 중심 정맥 카테터 (7 천을 더블 루멘 히 크먼 카테터) 이전에 면역 억제 약물 수준의 모니터링 및 면역 억제 및 / 또는 면역 조절 약물의 정맥 내 투여에 대한 이식을받는 사람 각각의 동물의 외부 또는 내부 경정맥에 배치됩니다. 이러한 카테터는 정맥 컷 다운 기술을 통해 직접 비전 아래에 배치하고 지느러미 목에 높은 종료 후방을 터널링하는 모노 필라멘트 비 흡수성 봉합사와 목 주위에 접착 붕대 랩을 사용하여 보안. </li><li> 수술 전 최소 12 시간을 NPO (더 단단한 음식을하지만 물 애드립 허용) 동물을 보관하십시오. </li><li> 수술 당일, 케타민 20 ㎎ / ㎏과 자일 라진 2 ㎎ / ㎏ IM과 진정 동물. </li><li> 적절한 크기의 기관 내 튜브를 삽입하고는 마취 기계와 인공 호흡기에 연결 (이소 플루 란 0.5 %에서 유지 관리) </li><li> 한계 귀 정맥에 정맥 카테터를 삽입하고 관리무게는 절차 전반에 걸쳐 0.9 %의 식염수를 기반으로. </li><li> 선제 진통제 (부 프레 노르 핀 0.02 ㎎ / ㎏의 IV)를 관리 할 수​​ 있습니다. </li><li> 이전 기증자와받는 사람 동물 모두에 대한 초기 절개 예방 항생제 (세파 졸린 20 ~ 25 ㎎ / ㎏의 IV)를 관리 할 수​​ 있습니다. </li><li> 받는 사람과 기증자 모두를위한 모든 절차에 무균 기술을 사용합니다. 이 멸균 가스 멸균 악기, 가면, 머리 모자, 불임 수술 가운 및 멸균 장갑의 사용을 포함한다. 어선과 절개의 면적을 면도하고 베타 딘 용액과 알콜을 번갈아 소독. </li></ol> 수술 중 감시 : <ol><li> 유도 및 삽관 후 산소 흡입 혼합물 0.5 %의 이소 플루 란 마취를 유지한다. </li><li> 심장 박동, 맥박 산소 측정기, ECG, 호 기말 이산화탄소 지속적으로 직장 온도를 모니터링하고 매 15 분을 기록합니다. </li><li> 베어 파수꾼 따뜻한 강제 공기 담요로 저체온증을 방지합니다. </li></ol><ol><li> 수술대에 누운 위치에 기증자의 동물을 배치하고 멸균 방식으로 드레이프. </li><li> anteromedial 피부에 구멍 선박을 식별하기 위해 가까운 적외선 레이저 혈관 조영술을 사용합니다. 말초 혈관 액세스를 통해 생리 식염수 2-5 ㎖에 희석 인도시 아닌 그린에서 약 0.06 ㎎ / ㎏을 주입한다. 약 10 초 후, 근적외선 기록 30 초 - 2 분을 수행합니다. 천공기를 식별하기 위해이 음반에서 비디오를 사용합니다. 퍼포 바탕으로, 모니터링을위한 피부의 면적 (약 100cm 2) 표시한다. </li><li> 피부 패들에 대한 표시와 연속성의 사타구니 피부 절개 (그림 2)를 만들기 위해 메스를 사용합니다. </li><li> 대퇴 혈관을 확인하고 suprageniculate 가지의 레벨과 근위 사타구니 인대의 수준에 원심을 분리. </li><li> preservin 동안 피부와 피하 조직을 해부하다G 피부 패의 영역입니다. 플랩 수확하는 동안 수축을 방지하기 위해 근육을 기초로, 피부의 가장자리를 봉합. </li><li> 단지 왕복 톱 (전기 펜 드라이브, 테스, 웨스트 체스터 PA)를 사용하여 눈꺼풀 판 위의 절골술을 수행합니다. </li><li> 전기 소를 사용하여 허벅지 근위부의 근육을 나눈다. </li><li> 혈관 척추 경에 osteomyocutaneous 플랩을 떠나 중간 축에서 대퇴골을 나눈다. 플랩은 피부 패들, 기본 허벅지 근육, 무릎 관절, 대퇴골 및 고유의 면역 기능을 그대로 혈관의 골수를 포함 경골 근위부가 포함되어 있습니다. </li><li> 골수 공간에 지혈을 달성하기 위해 뼈 왁스를 사용합니다. 부드러운 뼈는받는 사람에 대한 준비 ronjeurs를 사용하여 가장자리. </li><li> 받는 사람의 대퇴 혈관 (그림 3) 준비 될 때까지 혈관 척추 경에 관류 이식을 유지합니다. </li><li> 수신자 박리가 완료되면, 수 등으로 근위 대퇴 도너 혈관을 결찰ND 전에 이식에 히스티딘 - 트립토판 - 케 토그 루타 레이트 (HTK, Custodiol 뉴타운, PA)와 이식을 달이다. 참고 : 기증자 사지가 수신자의 왼쪽에 대한받는 사람 오른쪽 기증자 사지)의 오른쪽의 왼쪽 기증자 사지 즉,받는 사람의 반대쪽에 이식된다. </li><li> 즉시 100 ㎎ / ㎏의 IV 나트륨 펜토 바르 비탈을 사용하여 두 번째 뒷다리를 수확 후 기증자 돼지를 안락사. 죽음이 설정 프로토콜 당 수의 직원에 의해 확인된다. </li></ol> 4. 받는 절차 (뒷다리 동종 이식) <ol><li> 기증자 가지 수확하는 동안받는 선박의 준비를 할 수 있도록 즉시 초기 기증자 절개 한 후받는 사람의 유도 및 삽관을 시작합니다. 이것은 불필요한 대기 시간을 제거하고 기증자와받는 사람의 총 마취 시간이 줄어 듭니다. </li><li> 알로하는 운영 측면에서 30 ° 회전 동물 부정사의 위치를dorsolateral 측에서 서쪽으로 노출. </li><li> 사타구니 절개를하고 대퇴 혈관을 노출하며 suprageniculate 가지의 레벨과 근위 사타구니 인대의 수준에 원심을 분리. </li><li> 그라프 트 삽입에 대한 dorsolateral 복벽 (그림 4)에 사타구니에서 피하 주머니를 만듭니다. </li><li> 기증자 혈관을 결찰하고 HTK으로 이식을 세척하십시오. </li><li> 반전 방식으로 이식 삽입을 수행 피부 패들 쉽게 면역 서있는 위치에서 모니터링 및 (선박에 대한 긴장하지 않고 엔드 - 투 - 엔드 혈관 문합을 할 수 있도록 꼬리 쪽 직면 대퇴 혈관의 절단 끝을 허용하는 dorsolateral에 직면하고 있습니까 그림 5). </li><li> 가능하면 (크기 2.5 ~ 3.5 10 ~ 20 개 KG 동물에 적합) 정맥 문합을위한 혈관 결합 장치 (Synovis, 세인트 폴 MN)를 사용합니다. 종래의 방법에 비해이 크게 허혈 시간을 감소시킨다. </li><li> 동맥 anast를 수행9-0 봉합 (Synovis, 세인트 폴 MN)으로 기존의 봉합 기술을 사용하여 omoses </li><li> 혈관 개통 확인 후, 3-0 PDS 봉합 (그림 5)와 장소에 이식을 확보. 이식의 근육은 복부 벽의 근육을 봉합합니다. 그것은 해로운 수 있기 때문에 때 케이지 주위에 동물 이동합니다. 이식 근육은받는 사람의 허벅지 근육을 봉합하지 않아야 </li><li> 면역 감시를위한 dorsolateral 측 (그림 6)에 피부 패를 외면 화하다 3-0 Vicryl 피하 봉합하고 4-0 모노 필라멘트 흡수 중단 피부 봉합을 사용하여 인접한 피부를 봉합. </li><li> 3-0 Vicryl 피하 봉합하고 4-0 모노 필라멘트 흡수 중단 피부 봉합을 사용하여 레이어의 사타구니 피부를 닫습니다. </li><li> 수술 후 진통제의 50 ~ 100의 mcg / 시간 펜타닐 패치를 놓습니다. </li><li> 뒷다리 동종 이식 후에는 펜 한 번 깨어 자체에 편안하게 호흡에 동물을 반환합니다.</li>
</ol>

<ol>
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K., Ren, 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=Swine+composite+tissue+allotransplant+model+for+preclinical+hand+transplant+studies.">Swine composite tissue allotransplant model for preclinical hand transplant studies.</a> Microsurgery. 20, 400-406 (2000).</li><li>Ust&#252;ner, E. T., Zdichavsky, M., Ren, 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=Long-term+composite+tissue+allograft+survival+in+a+porcine+model+with+cyclosporine/mycophenolate+mofetil+therapy.">Long-term composite tissue allograft survival in a porcine model with cyclosporine/mycophenolate mofetil therapy.</a> Transplantation. 661, 581-587 (1998).</li><li>Wachtman, G. S., Wimmers, E. G., Gorantla, V. 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=Biologicals+and+donor+bone+marrow+cells+for+targeted+immunomodulation+in+vascularized+composite+allotransplantation:+a+translational+trial+in+swine.">Biologicals and donor bone marrow cells for targeted immunomodulation in vascularized composite allotransplantation: a translational trial in swine.</a> Transplant Proc. 43, 3541-3544 (2011).</li></ol>

저자는 더 경쟁 재정적 이익이 없다는 것을 선언합니다.

역사적으로, 이소성 뒷다리 이식 프로토콜은 복부 복부 벽에 피부 패의 exteriorization을 포함 혈관은 엔드 - 투 - 사이드 방식으로 (Hettiarachty 2004) 문합 하였다. 그러나, 우리의 수정 방법, 반전 플랩 insetting 및 엔드 - 투 - 엔드 문합 더 옆으로 피부 패를 가져오고 따라서 동물의 서 위치에 면역 감시를 용이하게한다. 또한 근적외선 레이저 혈관 조영술을 사용하여 수랄 동맥의 식별 및 최대 관류의 영역은 피부 패의 신뢰성을 향상시킨다. 우리의 수정 된 기술로, 우리는 미세 혈관 문합에 관련된 기술적 오류를 최소화하기 위해 대퇴 혈관 사이의 엔드 - 투 - 엔드 문합을 수행 할 수 있습니다. 단단 문합술은 더 따뜻한 허혈 시간을 감소 정맥 문합을 위해 혈관 결합 장치 (Synovis 세인트 폴 MN)를 사용 할 수있었습니다. 우리의 경험에서, 허혈 시간은 더 예측했다커플 링 장치의 사용과 허혈 시간의 변화시기 수 직접 면역 학적 결과와 상관되어, 본 변형 예는이 모델의 신뢰성을 향상시켰다. 그러나, 커플 링 장치의 사용은 추가적인 재료 비용을 초래하지만, 여전히 비용 효과적인 절차의 전체 비용 및 잠재적 인 합병증을 피하기에 근거 여겨진다. 우리의 이소성 뒷다리 이식은 즉시 SRY 정량 PCR 분석을 파생 남성 기증자에 의해 입증 기증자 파생 된 골수 세포를 순환 생산. 또한 우리의 장기 생존자의 동종 골수 성분의 가능성은 면역 조직 화학 법을 이용하여 확인 하였다. 이것은 또한 특정 재건 이식의 핵심 구성 요소입니다 혈관 골수의 고유 권한 면역 기능에 대한 조사 도구로 우리의 모델의 신뢰성을 향상시킨다. 이 osteomyocutaneous 플랩은 관절 캘리포니아와 무릎 관절을 포함rtilage 및 활막 이러한 전문 구조의 거부 반응을 평가하기 위해 신뢰할 수있는 모델 역할을합니다. 이 모델은 여전히​​ 기능적 결과의 평가를 허용하지 않습니다 VCA 피부, 근육, 신경, 혈관과 관절을 포함하여 구성 요소의 면역 학적 측면을 조사 번역 연구에 적합 할 것 같은 사실에도 불구하고. 면역 장벽이 극복되면 이후의 변형 및 / 또는 추가 병진 모델은 모터와 VCA의 감각 기능을 개선하기위한 치료 전략을 조사하기 위해 수행 될 수있다. 이 모델을 활용, 우리 그룹은 고용량의 골수 세포 주입 공동 자극 봉쇄 최적화 유도 치료, 유지 보수 감소 면역 억제, 무기한 장기 이식 생존율 (16)와 결합 된 것을 보여 주었다. 골수 세포 기반 전략과 바이오 의약품을 결합하여 이러한 대상으로 면역 프로토콜은 파실 수 있습니다면역 관용을 itate와 VCA 후 이식편 생존을 유지하기위한 약제 면역 억제에 대한 필요성을 제거한다.

이러한 손과 얼굴 이식으로 혈관 복합 동종 이식 (VCA)는 현재 전 세계 12 수행 수많은 손과 얼굴을 이식 임상 현실이다. 초기 및 중간 결과가 유리한 높은 2를 장려하고 있다는 사실에도 불구하고, 만성 약제 면역 억제의 요구 사항은 광범위한 임상 적용을 제한하고 있습니다. 초 미세 수술 문합과 nonsuture 커프스 기술 13을 포함 VCA의 쥐 모델의 발전, 3 VCA의 동종면 응답의 더 나은 이해에 도로를 포장했다. 면역 프로토콜의 무수한 VCA 면역 메커니즘의 우리의 더 나은 이해를 바탕으로 임상 응용 프로그램에 대한 제안되었다하지만 그들은 인간 7에서의 성능을 합리적으로 예측 될 것이다 큰 동물 모델에서 유효성을 검사 할 필요가있다. 인간과 돼지의 장기 시스템 사이의 생리 학적 및 면역 학적 유사성을 바탕으로 <sup&gt; 06 돼지 VCA 모델 9 송곳니하는 신뢰성과 비용 효율적인 대안을 고려하고 비인간 영장류 모델 일 수있다. 이 문서는 VCA에 면역 관용을 유도하고 따라서 그 임상 적 적용을 확대하기위한 우리의 현재와 미래의 면역 전략을위한 기초 역할을 우리의 MHC 정의 돼지 이소성 뒷다리 이식 모델에서 사용하는 방법에 대한 자세한 개요를 제공합니다. 우리는 구체적으로 이식 관련 연구 11에서의 사용을 위해 돼지 백혈구 항원 유전자 좌에서 동형 접합체로 사육 잘 성격을 타고난 돼지를 사용합니다. 우리는 대퇴 혈관에 따라 혈관 o​​steomyocutaneous 플랩을 올립니다. 플랩은 대퇴골과 경골 근위부에서 그대로 혈관 골수가 포함되어 있습니다. anteromedial 허벅 다리 피부는 그래프트에 포함되어 있고 가장 면역 원성 성분 O의 면역 감시받는 동물의 dorsolateral 형태에 exteriorized된다F VCA. Dorsolateral 위치는 입장을 서서 앉아있는 임상 시험을 용이하게하고 또한 비교적 깨끗한 이식 피부를 유지합니다. Ustener 등. 비근 교계 농장 돼지 (15)에 반경 앞다리 osteomyocutaneous 플랩을 이식하여 VCA의 첫 번째 큰 동물 번역 모델 중 하나를 소개했다. 그룹은 높은 면역 원성 피부 성분을 포함 VCA의 급성 거부 상당한 약물 관련 합병증 및 부작용없이 지연 및 임상 관련 전략으로 치료 될 수 있다는 것을 처음으로 보여주기 위해이 모델을 이용했다. 이 연구에서 얻은 유리한 결과가 이후 인간의 재건 이식 약물 요법을 설계 기초 단계를 만들었습니다. 이러한 초기 돼지 VCA 모델은 피부, 근육, 뼈, 신경과가 같은 관절 cartilag 같은 전문 구조를 결여 선박의 거부 반응을 방지하기 위해 프로토콜을 개발하기에 적합했지만전자 및 관절의 활액 막. 후속 노력 이식 탈락 (14)를 방지하기 위해 전체 길이 캐스트 배치를 필요하게 동물의 중간 자리를 포함에 초점을 맞추고 있었다. 사지 이식의 모든 주요 구성 요소에 대한 거부 반응을 조사하기에 적합하지만,이 모델의 주요 한계 중 하나가 배치 캐스팅으로 인해 이식 후 외래 어려움이 있었다. 따라서, 이소성 돼지 사지 동종 이식 모델은 경골로 구성된, 비골, 무릎 관절, 대퇴골, 주변 근육과 피부 패들, 동물이 자유롭게 최소한의 morbidit 8 수술 후 ambulate을 허용하면서 주로 VCA의 면역 학적 측면을 연구하기 위해 만든 . 박사 데이비드 H. 삭스의 선구적인 작업을 통해 잘 특성화 SLA 정의 근친 돼지의 개발은 번역 VCA 연구의 새로운 시대로 이끌어 냈다. 작은 항원 불일치 설정, 매트에 이소성 뒷다리 이식 모델을 활용HES 등. (10)는 사이클로스포린 치료의 짧은 코스 근골격계 구성 요소의 무기한 생존을 보여 주었다. 치료하지 컨트롤에 비해 피부 성분 생존 그러나 만 연장시켰다. 이식 피부 성분의 손실은 표피 특히 절연 고도로 격렬한 면역 반응에 기인 하였다. 마찬가지로, T-세포 고갈, 사이클로스포린과는 근골격계 성분 및 피부 성분에 내성을 유발 사이토킨 동원 기증자의 말초 혈액 단핵 세포의 단기 과정과 완전히 일치하지 않는 돼지를 사용하는 것은 여전히 5를 거부 하였다. &#39;분할 허용&#39;이라고하는이 현상은 지금까지 수행 재건 이식의 대부분의 중요한 구성 요소 인 높은 면역 원성 피부 구성 요소에 더 큰 초점을 VCA 연구의 패러다임의 변화를 가져왔다. 이러한 변형 모델에서는, ligatin 의해 단단 문합술을 활용G받는 사람 대퇴 동맥 및 회전은 (그림 1) cephalad. 이것은 종래의 커플 링 장치의 사용을 허용하여 허혈 시간을 줄일뿐만 아니라, 문합 실패의 가능성을 감소 아닙니다. 우리는 담보 순환 네이티브 다리에 혈관을 제공하기에 충분했다 나타내는 우리의 수신자의 대퇴 동맥 결찰 다음 모든 허혈성 이벤트를 관찰하지 않았습니다. 또한이 개질 방법에서는 외부화 피부 성분은 내부 구멍 용기에 근거 동원되고 전통적인 모델 (10)의 복부 사타구니 위치 달리 (도 1) 측 방향으로 위치된다. 이것은 서 또는 동물의 앉은 자세에서 면역 감시의 이식을 쉽게 시각화 할 수 있습니다. 따라서, 신뢰성 및 재현성 대형 동물 모델은 VCA의 피부 성분 관용 유도 전략을 조사 및 신규 지점을 개발하는 것이 필수적이다이식 생존의 더 나은 예측을위한 oninvasive 면역 감시 전략.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of the Reagent</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comments (optional)</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>HTK</td>
			<td>Custodial</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENT</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Electric Pen Drive</td>
			<td>Synthes, Westchester PA </td>
			<td>05.001.011 </td>
			<td>Reciprocating saw</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Vascular Coupling device</td>
			<td>Synovis, Newtown PA</td>
			<td>21003B</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

a modified heterotopic swine hind limb transplant model for translational vascularized composite allotransplantation (vca) research

이러한 손과 얼굴 이식으로 혈관 복합 동종 이식 (VCA)는 복잡한 근골격계 외상과 파괴적인 조직 손실에 대한 가능한 치료 옵션을 나타냅니다. 유리한 매우 고무적인 초기 및 중간 기능적 결과에도 불구하고, VCA의 높은 면역 원성 피부 구성 요소와 만성 다중 약물 면역 억제의 잠재적 인 부작용의 거부는 VCA의 광범위한 임상 응용 프로그램을 방해하는 것을 계속한다. 따라서,이 신규 한 분야의 연구는 VCA의 고유 면역 학적 기능과 관련된 병진 연구에 집중하고 장기적인 면역 억제에 대한 필요성없이 VCA는 다음의 면역 조절과 관용 유도를위한 신규 한 면역 전략을 개발해야한다. 이 문서에서는 MHC 정의 돼지 이소성 뒷다리 동종 이식에 osteomyocutaneous 플랩으로 구성되어 VCA의 신뢰성과 재현성 번역 큰 동물 모델에 대해 설명합니다. 브리EFLY, 잘 혈관이 피부 패드는 근적외선 레이저 혈관 조영술을 사용하여 anteromedial 허벅지 지역에서 발견된다. 기본 근육, 무릎 관절, 대퇴골 및 경골 근위부는 대퇴 혈관 척추 경에 수확된다. 이 동종은 VCA와 독특한 면역 특권 기능을 가진 혈관 골수 이식을 모두 고려 될 수있다. 이식은 면역 모니터링 dorsolateral 지역에 exteriorized 피부 구성 요소를받는 동물의 피하 복부 주머니에 이식된다. 세 수술 팀함으로써이 모델의 효율을 개선하고 실험 프로토콜의 혼란 변수를 감소 마취 및 허혈 시간을 줄이기 위해 잘 조화 된 방식으로 동시에 작동한다. 이 모델은 줄이고 잠재적으로 VCA 만성 다중 약물 면역 억제에 대한 필요성을 제거하기위한 미래의 치료 전략을위한 기반 역할을합니다.

스물 넷 SLA 정의 돼지 이소성 뒷다리 이식은 78 분 (: 62-94 분 거리)의 평균 허혈 시간에 우리의 수정 기술을 사용하여 수행 하였다. 이식 인세와 dorsolateral 피부 노 위치는 모든 동물에 어려움없이 달성했다. 근적외선 레이저 혈관 조영술은 모든받는 사람에 우수한 이식 관류을 보여 주었다. 지난 12 정맥 문합이 혈관 커플 링 장치를 사용하여 수행하는 동안 초기 열두 정맥 문합 봉합사는 종래 기술을 사용하여 수행 하였다. 정맥 혈전 즉시 시술 후 확인되었을 때 기존의 봉합 기술을 가진 동물은 reanastomosis이 필요합니다. 관련 합병증은 커플 링 장치와 함께 수행되는 문합에서 관찰되지 않았다. 받는 사람 동물 또는 기증자의 골수 (BM) 주입 및 공동 자극 봉쇄하지 않고 타 크롤리 무스의 단독 요법의 단기 과정 (30 일)을 받았다. 덱사메타손 투여가 목표 레벨을 달성하도록 조정했다<html> 15 NG / ML. 짧은 코스 타 크롤리 무스는 치료되지 않는 동물 컨트롤을 역임했습니다. 공동 자극 봉쇄 기반 면역 조절 프로토콜 6 개월 생존 이식 후 이상 발생했습니다. 받는 사람의 GVHD의 증거는 없었다. (1백50일 이식 후 이상) 모든 장기 생존자는 VCA의 골수 구성 요소 (그림 7)의 고유의 면역 기능을 조사하는이 모델의 신뢰성을 보여줍니다 안락사시 가능한 혈관 골수했다. <img alt="그림 1" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig1.jpg" width="500px" /> 돼지 이소성 뒷다리 이식의 그림 1. 구조 다이어그램은. osteomyocutaneous 플랩은 기증자 뒷다리에서 수확과받는 사람의 복부 벽을 따라 피하 주머니에 이식된다. itle &quot;FO : 유지 - together.within 페이지를 =&quot;항상 &quot;&gt; <img alt="그림 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig2.jpg" width="500px" /> 그림 2 : Osteomyocutaneous 플랩 수확 :. 기증자의 피부 노 구멍 영역 외측 허벅지가 osteomyocutaneous 플랩의 피부 노 경계를 구분하기 위해 레이저 혈관 조영술을 사용하여 식별됩니다. <img alt="그림 3" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig3.jpg" width="500px" /> 그림 3 : Osteomyocutaneous 플랩 수확 :. 이식 혈관 척추 경에는 대퇴골, 무릎 관절, 근위 경골, 비골, 허벅지의 근육과 피부의 패들로 구성된 플랩은 대퇴 혈관 척추 경에 수확한다. <img alt="그림 4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig4.jpg" width="500px" /> 그림 4 :받는 절차 : C피하 복부 주머니 reation은. 피하 절개는 dorsolateral 복부 벽에 사타구니에서 연장 복부 벽 포켓을 만들기 위해 실시한다. <img alt="그림 5" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig5.jpg" width="500px" /> 그림 5 :받는 절차 : 미세 혈관 문합 다음 이식의 삽입 및 재관류. 엔드 - 투 - 엔드 대퇴 혈관 문합은 플랩 삽입 된 후에 수행된다. 기증자 사지는받는 사람의 반대쪽에 사용됩니다 (예.받는 사람의 오른쪽의 왼쪽 기증자 사지 사람과받는 사람의 왼쪽에 적합한 기증자 사지). <img alt="그림 6" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig6.jpg" width="500px" /> 그림 6 : 피부 구성 요소는 면역에 dorsolateral 위치로 exteriorized삽입하는 동안. 모니터링, 플랩은 피부 패들가받는 사람의 피부에 봉합 dorsolateral 복부 벽에 직면하는 방식으로 위치한다. 이 위치는 플랩을 쉽게 모니터링 할 수 있습니다. <img alt="그림 7" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50475/50475fig7.jpg" width="500px" /> 그림 7 : 이식 된 동물의 대표 이미지 : 거절의 임상 증거 (A) 장기 생존자 (&gt; 150 일)이다. 거부 반응의 임상 적 증거와 (B) 장기 생존자 (&gt; 150 일)이다. 동종 이식은 어두운 색의 피부를 가진 기증자로부터 얻은 것입니다. 모두 (A)와 (B)의 공동 자극 봉쇄 (된 hCTLA4Ig)을 기반으로 면역 치료를 받았다. 빨리 타 크롤리 무스가 취소되었습니다로 드 상피 및 고급 거부 (주 30)와 (C) 음성 대조군 (단기간 덱사메타손 치료).

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A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation VCA Research

혈관 복합 Allotransplantations (VCA)는 임상 현실이되었다. 그러나, VCA의 다양한 임상 적 적용은 만성 다중 약물의 면역 억제로 제한됩니다. 저자는 최소화하거나 잠재적 VCA에서 면역 억제의 필요성을 제거 할 수 신규 면역 전략을 번역하는 신뢰성 있고 재현 가능한 대형 동물 모델을 제시한다.

번역 상 혈관을 조성한 복합 동종 이식 (VCA) 연구를위한 수정 된 이소성 돼지 뒷다리 이식 모델

Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) such as hand and face transplants represent a viable treatment option for complex musculoskeletal trauma ...

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

A Modified Heterotopic Swine Hind Limb Transplant Model for Translational Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) Research

12.4K 조회수.  Johns Hopkins University School of Medicine.  혈관 복합 Allotransplantations (VCA)는 임상 현실이되었다. 그러나, VCA의 다양한 임상 적 적용은 만성 다중 약물의 면역 억제로 제한됩니다. 저자는 최소화하거나 잠재적 VCA에서 면역 억제의 필요성을 제거 할 수 신규 면역 전략을 번역하는 신뢰성 있고 재현 가능한 대형 동물 모델을 제시한다. 

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A Modified Method for Heterotopic Mouse Heart Transplantion

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 available. A difficulty is presented due to the small size of the animal and the considerable technical challenges of the microsurgery involved in heart transplantation. In particular, a high rate of technical failure early after transplantation may result from recipient death and post-operative complications such as hind limb paralysis or a non-beating heart. Here, the complete technique for heterotopic mouse heart transplantation is demonstrated, involving harvesting the donor heart and its subsequent implantation into a recipient mouse. The donor heart is harvested immediately following in situ perfusion with cold heparinized saline and transection of the ascending aorta and pulmonary artery. The recipient operation involves preparation of the abdominal aorta and inferior vena cava (IVC), followed by end-to-side anastomosis of the donor aorta with the recipient aorta using a single running 10-0 microsuture and a similar anastomosis of the donor pulmonary artery with the recipient IVC. Following the operation the animal is injected with 0.6 ml normal saline subcutaneously and allowed to recover on a 37&#160;&#176;C heating pad. The results from 227 mouse heart transplants are summarized with a success rate at 48 hr of 86.8%. Of the 13.2% failures within 48 hr, 5 (2.2%) experienced hind limb paralysis, 10 (4.4%) had a non-beating heart due to graft ischemic injury and/or thrombosis, while 15 (6.6%) died within 48 hr.

A technique is demonstrated for the microsurgical procedure for heterotopic transplantation of hearts in mice, including simplified methods for donor harvesting and recipient vessel anastomosis.

이소성 마우스 심장 장기 이식에 대한 수정 방법

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 ...

연구

의학

Murine Heterotopic Heart Transplant Technique

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 proficient in and utilize this technique, it is now widely used by many laboratories around the world. A significant refinement to the original technique was developed and reported in 2001 by Niimi. Described here are the techniques that have evolved over more than a decade in the hands of three surgeons (Plenter, Grazia, Pietra) in our center. These techniques are now being passed on to a younger generation of surgeons and researchers.
Based largely on the Niimi experience, the procedures used have evolved in the fine details - details which we will endeavor to relate here in such a way that others may be able to use this very useful model. Like Niimi, we have found that a video aid to learning is a priceless resource for the beginner.

The manuscript describes the steps required to perform the heterotopic heart transplant in the mouse.

쥐 이소성 심장 이식 기술

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 ...

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

Exploration of novel strategies in organ transplantation to prolong allograft survival and minimizing the need for long-term maintenance immunosuppression must be pursued. Employing vascularized bone marrow transplantation and co-transplantation of the thymus have shown promise in this regard in various animal models.1-11 Vascularized bone marrow transplantation allows for the uninterrupted transfer of donor bone marrow cells within the preserved donor microenvironment, and the incorporation of thymus tissue with vascularized bone marrow transplantation has shown to increase T-cell chimerism ultimately playing a supportive role in the induction of immune regulation. The combination of solid organ and vascularized composite allotransplantation can uniquely combine these strategies in the form of a novel transplant model. Murine models serve as an excellent paradigm to explore the mechanisms of acute and chronic rejection, chimerism, and tolerance induction, thus providing the foundation to propagate superior allograft survival strategies for larger animal models and future clinical application. Herein, we developed a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique. The experience in syngeneic and allogeneic transplant settings is described for future broader immunological investigations via an instructional manuscript and video supplement.

To study combined solid organ and vascularized composite allotransplantation, we describe a novel heterotopic en bloc chest wall, thymus, and heart transplant model in mice using a cervical non-suture cuff technique.

마우스의 소설 미세 수술 이소성 모델, 욕실 공산권 가슴 벽, 흉선, 및 심장 이식

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

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and translational research in the field of transplantation medicine. A vast array of reagents is available exclusively in this setting, including mono- and polyclonal antibodies for both diagnostic and interventional applications. In addition, a vast number of genotyped, inbred, transgenic, and knock out strains allow detailed investigation of the individual contributions of humoral and cellular components to the complex interplay of an immune response and make the mouse the gold standard for immunological research. 
Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) delineates a novel field of transplantation using allografts to replace "like with like" in patients suffering traumatic or congenital tissue loss. This surgical methodological protocol shows the use of a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis in an orthotopic mouse hind limb transplantation model. The model specifically allows for comparison between established paradigms in solid organ transplantation with a novel form of transplants consisting of various different tissue components. Uniquely, this model allows for the transplantation of a viable vascularized bone marrow compartment and niche that have the potential to exert a beneficial effect on the balance of immune acceptance and rejection. This technique provides a tool to investigate alloantigen recognition and allograft rejection and acceptance, as well as enables the pursuit of functional nerve regeneration studies to further advance this novel field of transplantation.

This novel model for orthotopic hind limb transplantation in the mouse, applying a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis, provides a powerful tool for in&#160;vivo mechanistic immunological research related to vascularized composite allotransplantation (VCA).

마우스에서 소성을 뒷다리 이식

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

Mouse Model for Pancreas Transplantation Using a Modified Cuff Technique

Mouse models have several advantages in transplantation research, including easy handling, a variety of genetically well-defined strains, and the availability of the widest range of molecular probes and reagents to perform in vivo as well as in vitro studies. Based on our experience with various murine transplantation models, we developed a heterotopic pancreas transplantation model in mice with the intent to analyze mechanisms underlying severe ischemia reperfusion injury-associated early graft damage. In contrast to previously described techniques using suture techniques, herein we describe a new procedure using a non-suture cuff technique. 
In recent years, we have performed more than 300 pancreas transplantations in mice with an overall success rate of &gt;90%, a success rate never described before in mouse pancreas transplantation. The backbone of this non-suture cuff technique for graft revascularization consists of two major steps: (I) pulling the recipient vessel over a polyethylene/polyamide cuff and fixing it with a circumferential ligature, and (II) placing the donor vessel over the everted recipient vessel and fixing it with a second circumferential ligature. The resultant continuity of the endothelial layer results in less thrombogenic lesions with high patency rates and, finally, high success rates.
In this model, arterial anastomosis is achieved by pulling the abdominal aorta of the donor graft over the everted common carotid artery of the recipient animal. Venous drainage of the graft is achieved by pulling the portal vein of the graft over the everted external jugular vein of the recipient. This manuscript provides details and crucial steps of the organ recovery and organ implantation procedures, which will allow researchers with microsurgical skills to perform the transplantation successfully in their laboratories.

Among abdominal solid organ transplantation, pancreatic grafts are prone to develop severe ischemia reperfusion injury-associated graft damage, leading eventually to early graft loss. This protocol describes a model of murine pancreas transplantation using a non-suture cuff technique, ideally suited for analyzing these early, deleterious damages.

췌 장 이식 수정된 팔목 기술을 사용 하 여 마우스 모델

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

Surgical Angiogenesis in Porcine Tibial Allotransplantation: A New Large Animal Bone Vascularized Composite Allotransplantation Model

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic options have significant risk of failure and substantial morbidity.
Use of bone vascularized composite allotransplantation (VCA) would offer both a close match of resected bone size and shape and the healing and remodeling potential of living bone. At present, life-long drug immunosuppression (IS) is required. Organ toxicity, opportunistic infection and neoplasm risks are of concern to treat such non-lethal indications.
We have previously demonstrated that bone and joint VCA viability may be maintained in rats and rabbits without the need of long-term-immunosuppression by implantation of recipient derived vessels within the VCA. It generates an autogenous, neoangiogenic circulation with measurable flow and active bone remodeling, requiring only 2 weeks of IS. As small animals differ from man substantially in anatomy, bone physiology and immunology, we have developed a porcine bone VCA model to evaluate this technique before clinical application is undertaken. Miniature swine are currently widely used for allotransplantation research, given their immunologic, anatomic, physiologic and size similarities to man. Here, we describe a new porcine orthotopic tibial bone VCA model to test the role of autogenous surgical angiogenesis to maintain VCA viability.
The model reconstructs segmental tibial bone defects using size- and shape-matched allogeneic tibial bone segments, transplanted across a major swine leukocyte antigen (SLA) mismatch in Yucatan miniature swine. Nutrient vessel repair and implantation of recipient derived autogenous vessels into the medullary canal of allogeneic tibial bone segments is performed in combination with simultaneous short-term IS. This permits a neoangiogenic autogenous circulation to develop from the implanted tissue, maintaining flow through the allogeneic nutrient vessels for a short time. Once established, the new autogenous circulation maintains bone viability following cessation of drug therapy and subsequent nutrient vessel thrombosis.

Currently any kind of vascularized composite allotransplantation depends on long-term-immunosuppression, difficult to support for non-life-critical indications. We present a new porcine tibial VCA model that can be used to study bone VCA and demonstrate the use of surgical angiogenesis to maintain bone viability without the need of long-term immune-modulation.

돼지 Tibial Allotransplantation 외과 신생: 새로운 큰 동물 뼈 나가도록 복합 Allotransplantation 모델

Segmental bone loss resulting from trauma, infection malignancy and congenital anomaly remains a major reconstructive challenge. Current therapeutic ...

Preclinical Model of Hind Limb Ischemia in Diabetic Rabbits

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular disease is the development of ischemia. In severe cases, patients can develop critical limb ischemia in which they experience constant pain and an increased risk of limb amputation. Current therapies for peripheral ischemia include bypass surgery or percutaneous interventions such as angioplasty with stenting or atherectomy to restore blood flow. However, these treatments often fail to the continued progression of vascular disease or restenosis or are contraindicated due to the overall poor health of the patient. A promising potential approach to treat peripheral ischemia involves the induction of therapeutic neovascularization to allow the patient to develop collateral vasculature. This newly formed network alleviates peripheral ischemia by restoring perfusion to the affected area. The most frequently employed preclinical model for peripheral ischemia utilizes the creation of hind limb ischemia in healthy rabbits through femoral artery ligation. In the past, however, there has been a strong disconnect between the success of preclinical studies and the failure of clinical trials regarding treatments for peripheral ischemia. Healthy animals typically have robust vascular regeneration in response to surgically induced ischemia, in contrast to the reduced vascularity and regeneration in patients with chronic peripheral ischemia. Here, we describe an optimized animal model for peripheral ischemia in rabbits that includes hyperlipidemia and diabetes. This model has reduced collateral formation and blood pressure recovery in comparison to a model with a higher cholesterol diet. Thus, the model may provide better correlation with human patients with compromised angiogenesis from the common co-morbidities that accompany peripheral vascular disease.

We describe a surgical procedure used to induce peripheral ischemia in rabbits with hyperlipidemia and diabetes. This surgery acts as a preclinical model for conditions experienced in peripheral artery disease in patients. Angiography is also described as a means to measure the extent of introduced ischemia and recovery of perfusion.

당뇨병 토끼에서의 뒷 사지의 전 임상 모델

Peripheral vascular disease is a widespread clinical problem that affects millions of patients worldwide. A major consequence of peripheral vascular ...

Modified Heterotopic Hindlimb Osteomyocutaneous Flap Model in the Rat for Translational Vascularized Composite Allotransplantation Research

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand and face transplants and, more recently, abdominal wall, uterus, and urogenital transplants. Functional outcomes have exceeded initial expectations, and most recipients enjoy an improved quality of life. However, as clinical experience accumulates, chronic rejection and complications from the immunosuppression must be addressed. In many cases where grafts have failed, the causative pathology has been ischemic vasculopathy. <span style="font-size: 11pt; line-height: 115%; font-family: Arial, sans-serif; color: rgb(41, 43, 49); background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">The biological mechanisms of the acute and chronic rejection associated with VCA, especially ischemic vasculopathy, are important areas of research. However, due to the very small number of VCA patients, the evaluation of proposed mechanisms is better addressed in an experimental model. Multiple groups have used animal models to address some of the relevant unsolved questions in VCA rejection and vasculopathy. Several model designs involving a variety of species are described in the literature. Here we present a reproducible model of VCA heterotopic hindlimb osteomyocutaneous flap in the rat that can be utilized for translational VCA research. This model allows for the serial evaluation of the graft, including biopsies and different imaging modalities, while maintaining a low level of morbidity.

Vascularized composite allograft offers life-altering benefits to transplant recipients, but the biological causes of graft rejection and vasculopathy remain poorly understood. The rodent surgical model presented here offers a reproducible, clinically relevant model of transplantation, allowing researchers to evaluate rejection events and potential therapeutic strategies to prevent their occurrence.

변형 된 이종 성 복합체 동종 요법 연구에 대 한 쥐에서 변성 이성애 자 골 진 피부 플랩 모델

Vascularized composite allotransplantation (VCA) is a relatively new field in the reconstructive surgery. Clinical achievements in human VCA include hand ...

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

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 splenectomy regardless of precipitating causes are prone to develop an overwhelming post-splenectomy infection and experience increased risks of deep venous thrombosis and malignancies. Recently, epidemiological studies indicated that splenectomy might be associated with the occurrence of cardiovascular diseases, suggesting that physiological functions of the spleen have not yet been fully recognized. Here, we introduce a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, which not only can be utilized to study the function and behavioral activity of splenic immune cell subsets in different biologic processes, but also can be a powerful tool to test the therapeutic potential of spleen transplantation in certain diseases. The main surgical steps of this model include donor spleen harvest, the removal of recipient native spleen, and spleen graft revascularization. Using congenic mouse strains (e.g., mice with CD45.1/CD45.2 backgrounds), we observed that after syngeneic transplantation, both donor-derived splenic lymphocytes and myeloid cells migrated out of the graft as early as post-operative day 1, concomitant with the influx of multiple types of recipient cells, thus generating a unique chimera. &#160;Despite relatively challenging techniques, this procedure can be performed with &#62;90% success rate. This model allows tracking the fate, longevity, and function of splenocytes during steady state and in a disease setting following a spleen transplantation, thereby offering a great opportunity to discover the distinct role for spleen-derived immune cells in different disease processes.

This protocol details the surgical steps of a mouse model of vascularized heterotopic spleen transplantation, a technically challenging model that can serve as a powerful tool in studying the fate and longevity of spleen cells, the mechanisms of distinct spleen cell populations in disease progression, and transplant immunity.

비장 세포 생물학 및 이식 면역을 연구 하기 위한 혈관 화 된 이종 화제 비장 이식의 마우스 모델

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 ...

Taking the Next Step: a Neural Coaptation Orthotopic Hind Limb Transplant Model to Maximize Functional Recovery in Rat

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current limitations in immunosuppression and functional neuromotor recovery. Many animal models have been developed for studying unique features of VCA, but here we present a robust reproducible model of orthotopic hind limb transplant in rats designed to simultaneously investigate both aspects of current VCA limitation: immunosuppression strategies and functional neuromotor recovery. At the core of the model rests a commitment to meticulous, time-tested microsurgical techniques such as hand sewn vascular anastomoses and hand sewn neural coaptation of the femoral nerve and the sciatic nerve. This approach yields durable limb reconstructions that allow for longer lived animals capable of rehabilitation, resumption of daily activities, and functional testing. With short-term treatment of conventional immunosuppressive agents, allotransplanted animals survived up to 70 days post-transplant, and isotransplanted animals provide long lived controls beyond 200 days post-operatively. Evidence of neurologic functional recovery is present by 30 days post operatively. This model not only provides a useful platform for interrogating immunological questions unique to VCA and nerve regeneration, but also allows for in vivo testing of new therapeutic strategies specifically tailored for VCA.

This protocol presents a robust, reproducible model of vascularized composite allotransplant (VCA) geared toward simultaneous study of immunology and functional recovery. The time invested in meticulous technique in a right mid-thigh hind limb orthotopic transplant with hand sewn vascular anastomoses and neural coaptation yields the ability to study functional recovery.

다음 단계: 쥐의 기능적 회복을 극대화하기 위한 신경 응복 성 직교 힌지 이식 모델

Limb transplant in particular and vascularized composite allotransplant (VCA) in general have wide therapeutic promise that have been stymied by current ...