Pancreas duct infusie: een effectieve en selectieve methode van drug en virale levering
Summary
Pancreaskanaalinfusie is een belangrijke techniek die lineage tracing, genintroductie en cellijnspecifieke targeting mogelijk kan maken. Een pancreaskanaalinfusietechniek voor medicijn- en virale toediening aan pancreascellen wordt hier gepresenteerd.
Abstract
De alvleesklier is een bifunctioneel orgaan met zowel endocriene als exocriene componenten. Een aantal pathologieën kunnen de alvleesklier treffen, waaronder diabetes, pancreatitis en alvleesklierkanker. Alle drie deze ziekten markeren actieve studiegebieden, niet alleen om onmiddellijke therapie te ontwikkelen, maar ook om hun pathofysiologie beter te begrijpen. Er zijn weinig instrumenten om deze studiegebieden te bevorderen. Pancreaskanaalinfusie is een belangrijke techniek die lineage tracing, genintroductie en cellijnspecifieke targeting mogelijk kan maken. De techniek vereist de ingewikkelde dissectie van het tweede deel van de twaalfvingerige darm en ampulla, gevolgd door de occlusie van het galkanaal en de cannulatie van het pancreaskanaal. Hoewel de techniek in het begin technisch uitdagend is, zijn de toepassingen ontelbare. Onduidelijkheid in de specifieke kenmerken van de procedure tussen groepen benadrukte de noodzaak van een standaardprotocol. Dit werk beschrijft de expressie van een groen fluorescerend eiwit (GFP) in de alvleesklier na de infusie van een virale vector die GFP uitdrukt versus een schijnoperatie. De infusie en dus expressie is specifiek voor de alvleesklier, zonder expressie aanwezig in een ander weefseltype.
Introduction
De alvleesklier is een bifunctioneel orgaan, met zowel endocriene als exocriene componenten. Een aantal pathologieën kan de alvleesklier treffen, waaronder diabetes, pancreatitis en alvleesklierkanker1. Alle drie deze ziekten markeren actieve studiegebieden, niet alleen om onmiddellijke therapie te ontwikkelen, maar ook om hun pathofysiologie beter te begrijpen.
Een gerichte therapeutische toedieningsmethode zou nuttig zijn. We hebben een pancreaskanaalinfusietechniek ontwikkeld die een effectieve en selectieve methode is voor medicijn- en virale toediening aan pancreascellen. In dit model wordt het pancreaskanaal selectief gekanuleerd en wordt het gemeenschappelijke galkanaal afgesloten, waardoor de alvleesklier uitsluitend kan worden geleverd.
Deze techniek kan het mogelijk maken om specifieke celtypen af te sporen om de ontwikkelingsroutes die belangrijk zijn voor de ontwikkeling van de pancreas en pathologie verder te verduidelijken2,3. Verschillende promotors in virale vectoren maken de specifieke targeting van cellijnen mogelijk en voor de introductie van genen in deze cellijnen4,5. Dit werk toont de expressie van een groen fluorescerend eiwit (GFP) in de alvleesklier na de infusie van een virale vector die GFP uitdrukt versus een schijnoperatie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dit werk beschrijft in detail de methodologie achter pancreaskanaalinfusie, een effectief muismodel voor de levering van genen en andere moleculen specifiek en effectief aan de alvleesklier. Onduidelijkheid in de bijzonderheden van de procedure tussen verschillende groepen benadrukte de noodzaak van een gestandaardiseerd protocol8,9,10.
Er zijn verschillende kritieke stappen van de procedure, te begin…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs hebben geen erkenningen. De financiering werd ontvangen van de Foundation of Health and Family Planning Commission van de provincie Zhejiang (Grant 20146242) en de Foundation of Wenzhou Science &Technology Bureau (Grant Y20140248).
Materials
| Mice (25-30g, 8-12 weeks old) | Jackson Laboratory | ||
| Ketofen | Henry Schein Inc. | 5487 | |
| Ethanol (70%) | Sigma-Aldrich | 34923 | |
| Sterile Saline Solution | Baxter Healthcare Corp. | 2B-13-00 | |
| Protective Equipment | |||
| Hair Removal Product | Nair or trimmer | ||
| Gauze Pads 2in x 2in | Fisher Healthcare | 22-362-178 | |
| Needles (30.5G and 25G) | Becton Dicksinson and Co. | 305106 and 305122 | |
| Syringe for Ketofen and Saline | Becton Dicksinson and Co. | 309657 | |
| Syringe for Pump | Henke Sass Wolf | 4010.200V0 | |
| Infusion Pump | Pump Systems Inc. | NE-1000 | |
| Infusion Catheter | World Precision Instruments | CMF31G | |
| Curved Bulldog Clamps (2) | Roboz | RS-7439 | |
| Arruga Forceps | Roboz | RS-5163 | |
| Adson Forcep | Roboz | RS-5234 | |
| Needle Holder | Roboz | RS-7882 | |
| Scissor | Roboz | RS-5982 | |
| Cotton Tip Applicators | Physician Sales and Services | 22-9988 | |
| Dissecting Microscope | |||
| Suture | Owens and Minor | SXMD1B402 |
References
- Gittes, G. K. Developmental biology of the pancreas: a comprehensive review. Dev Biol. 326 (1), 4-35 (2009).
- Gu, G., Dubauskaite, J., Melton, D. A. Direct evidence for the pancreatic lineage: NGN3+ cells are islet progenitors and are distinct from duct progenitors. Development. 129 (10), 2447-2457 (2002).
- Weinberg, N., Ouziel-Yahalom, L., Knoller, S., Efrat, S., Dor, Y. Lineage tracing evidence for in vitro dedifferentiation but rare proliferation of mouse pancreatic beta-cells. Diabetes. 56 (5), 1299-1304 (2007).
- Raper, S. E., DeMatteo, R. P. Adenovirus-mediated in vivo gene transfer and expression in normal rat pancreas. Pancreas. 12 (4), 401-410 (1996).
- Xiao, X., et al. Pancreatic cell tracing, lineage tagging and targeted genetic manipulations in multiple cell types using pancreatic ductal infusion of adeno-associated viral vectors and/or cell-tagging dyes. Nat Protoc. 9 (12), 2719-2724 (2014).
- Song, Z., et al. EGFR signaling regulates beta cell proliferation in adult mice. J Biol Chem. 291 (43), (2016).
- Xiao, X., et al. M2 macrophages promote beta-cell proliferation by up-regulation of SMAD7. Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (13), E1211-E1220 (2014).
- Laukkarinen, J. M., Van Acker, G. J., Weiss, E. R., Steer, M. L., Perides, G. A mouse model of acute biliary pancreatitis induced by retrograde pancreatic duct infusion of Na-taurocholate. Gut. 56 (11), 1590-1598 (2007).
- Lichtenstein, A., et al. Acute lung injury in two experimental models of acute pancreatitis: infusion of saline or sodium taurocholate into the pancreatic duct. Crit Care Med. 28 (5), 1497-1502 (2000).
- Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct. Nat Protoc. 5 (2), 335-341 (2010).
- Guo, P., et al. Specific transduction and labeling of pancreatic ducts by targeted recombinant viral infusion into mouse pancreatic ducts. Lab Invest. 93 (11), 1241-1253 (2013).
- Xiao, X., et al. Neurogenin3 activation is not sufficient to direct duct-to-beta cell transdifferentiation in the adult pancreas. J Biol Chem. 288 (35), 25297-25308 (2013).
