Summary

Kısmi safra kanalı ligasyonu fare: kontrollü manken yerelleştirilmiş obstrüktif Histiositoz olgusu

Published: March 28, 2018
doi:

Summary

Burada, karaciğer hasarı ve rejenerasyon Rodents cerrahi bir model olarak kısmi safra kanalı ligasyonu mevcut.

Abstract

Kemirgen, obstrüktif Histiositoz ve safra kanalını yayılması için kurulan bir cerrahi yüntem tam safra kanalı ligasyonu (cBDL) ortak safra kanalını var. Ancak, uzun süreli deneyler artan morbidite ve mortalite için yol açabilir. Temel alınan karaciğer hastalığı olan seçin fare suşları içinde anlamlı karşılaştırmalar bile tek bir LOB hayvan kayıp ve giderleri azaltabilir karaciğer ligasyonu ile yapılabilir. Burada, biz kısmi safra kanalı ligasyonu (pBDL) içinde sadece sol hepatik safra kanalını bakmaksızın, Mouse sol lob ama kalan loblar safra tıkanıklığı neden açıklar. Unligated LOB ve birleştirilmiş loblar için dahili bir denetim ne zaman aynı hayvan aynı koşullarda tabi görür çünkü dikkatli mikrocerrahi teknik ile pBDL deneyler düşük maliyetli, olabilir. CBDL farklı olarak, bir ayrı sahte işletilen kontrol grubu gerekli değildir. pBDL doğrudan karşı Histiositoz ve diğer muhafaza safra bileşenlerinin sistemik etkileri lokalize karşılaştırmak için son derece yararlıdır. pBDL da ilaçlar ve hücre göç ile ilgili mekanizmalar araştırmak için yeni bir yöntem olarak güvenilemez.

Introduction

Akut karaciğer hasarı ve tamir, kısmi hepatectomy veya ortak safra kanalını ligasyonu (cBDL), gibi cerrahi modelleri Rodents yıllardır karaciğer rejenerasyonu ve pathobiology1,2eğitim için kullanılmıştır. CBDL içinde (da boşalmasına neden olur tüm safra karaciğerde üretilen) ortak safra kanalını bakmaksızın siroz3nihai ilerleme ile ameliyatı takiben ilk 2-3 hafta içinde obstrüktif Histiositoz, inflamasyon ve fibrozis ile sonuçlanan. Ayrıca, safra kanalını yayılması, transdifferentiation ve indüksiyon ikamet karaciğer progenitör hücre cBDL4,5özellikleridir. Her ne kadar cBDL iyi vahşi tipi fareler ve bu suşlar normal karaciğerleri6,7,8ile tekrarlanabilir sonuçlar ile karakterize olan belirli obstrüktif cholangiopathy, mekanizmalarının elucidates yordam teknik olarak karaciğer hastalıkları, Yüksek morbidite ve mortalite zaman içinde safra tıkanıklığı nedeniyle beklenenden daha fazla hayvan gerektiren bazı transgenik fare modellerinde rağbet görebilir. Bu teknik aynı zamanda aksi değil tahammül stres uzun süreli saat ders deneyler cBDL takip altında yatan ile transgenik farelerde karaciğer hastalığı, eğitim için faydalıdır.

pBDL bazı bu sorunları sorunu gidermek üzere makul bir alternatif sağlar. Farelerde vahşi-tip çalışmalarda ilk pBDL yerel olarak oyunculuk ve sistemik inflamasyon9arabulucu ayırt etmek amaçlanmıştır. PBDL, sağ ve sol hepatik safra kanalları ortak safra kanalını yukarıda ana safra izdiham dikkatle hilus görüntülenir ve yalnızca sol hepatik safra kanalını yerelleştirilmiş obstrüktif Histiositoz oluşturmak için bakmaksızın. pBDL cBDL için birçok avantaj sunar. PBDL, unligated sağ LOB aynı sistemik etkileri, beslenme durumu veya faktörler dolaşan gibi tabi ve birleştirilmiş sol lob için aynı şekilde eşleşen bir iç kontrol olarak hizmet vermektedir. Sistemik pro-inflamatuar aracılar mevcut olmasına rağmen Osawa vd. daha az fibrozis ve nekroz unligated loblar içinde gözlenen ancak inflamatuar hücreler ve dönüştürme büyüme faktörü β ifade ve birleştirilmiş LOB9arttı.

Daha yakın zamanlarda, pBDL tutulan safra10karaciğer parenkima etkilerini incelemek için yeniden. Aynı hayvan iç kontrol (unligated “sham”) ve deneysel grupları için kullanarak, pBDL etkin bir şekilde sırayla daha düşük maliyetli olan deney gerekli hayvan sayısı halves. Böylece ders deneme ideal zaman (≥2 hafta) ve birleştirilmiş lobunda elde edilebilir fareler pBDL çok daha iyi, etkilerini tolere. En önemlisi, pBDL doğrudan intrahepatic etkileri obstrüktif Histiositoz olgusu ayırt edebilir ve safra bileşenleri ve birleştirilmiş LOB unligated denetim LOB karşılaştırıldığında, korunur. Genel olarak, pBDL LOB özel efektler karaciğerde yerelleştirilmiş Histiositoz olgusu çalışmaya çekici bir yöntemdir.

Protocol

Tüm yordamları kurumsal hayvan bakım ve kullanım komitesi Pittsburgh Üniversitesi etik kurallarına uygun olarak yapılmıştır. 1. temel teknikleri ve ortak yordamlar Otoklav kullanmadan önce tüm mikrocerrahi ekipman. Fare anestezi tarafından öldürülmesi önlemek için onun nefes desen dikkatlice kontrol edin. Organları ve bağırsak organlara zarar verme ve kanama neden önlemek mümkün olduğu kadar az dokunmak. Islak pamuk temizleme bezi veya gazlı bez sünger ile k…

Representative Results

Bu tipik deneme için pBDL (A1AT) Alfa-1 antitripsin eksikliği bulunan insan karaciğer hastalığı özetlemek onaylatılacak PiZ transgenik fareler içinde gerçekleştirildi. PiZ fare mutant insan A1AT gen ve organizatörü, intron ve akış yukarı ve aşağı akım bölgeler14kanat ~ 2 kilobases ile birlikte Kodlayıcı bölgeler içeren birden çok genomik DNA parçaları oluşan bir transgene overexpresses, 15. Normal A1A…

Discussion

CBDL obstrüktif Histiositoz için en yaygın deneysel teknik olmakla birlikte, kemirgen birden çok sorunlar mevcut. Bir bitiş noktası elde etmek için gereken ameliyat sonrası gün sayısına bağlı olarak, hayvanların önemli morbidite ve mortalite zaman ilerledikçe yaşayabilirsiniz. Doku hasarı ve safra nekroz derecesini anormal karaciğer parankimi ve fonksiyon için taban çizgisi göstermek bazı karaciğer hastalığı, transgenik fare modelleri ile çalışırken daha da şiddetlenir. CBDL için karşıl…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dr. Khan hibe desteğinden NIH/NICHD K12HD052892, Alfa-1 Vakfı, Hillman Vakfı ve Pittsburgh karaciğer Araştırma Merkezi kabul eder. Dr. Michalopoulos hibe desteğinden NIH/NIDDK P01DK096990 eder. Anne Orr mükemmel ve cömert teknik yardım için teşekkür ederiz. Biz de Dr David A. Geller için minnettar nakli/kemirgen mikrocerrahi laboratuvar erişim sağlamak için vardır.

Materials

Microscope-Leica Wild M650, 6–40× magnification Leica Microsystems n/a
Tec 3 isoflurane funnel fill vaporizer General Anesthetic Services n/a
Stevens Tenotomy Scissors Accurate Surgical & Scientific Instruments Corporation ASSI.9193
Adson Forceps Fine science tools 11006-12
Mosquito classic delicate hemostatic forceps Codman 30-4472
Micro-retractor Murdock; Roboz Surgical Instrument RS-6550
Nonwoven gauze sponges Fisherband 870-PC-DBL
Puritan 6” Small Cotton Swab w/Wooden Handle Puritan Medical Products Company 868-WCS
Dumont SS Forceps – Standard Tips/Straight/Inox/13.5cm Fine science tools 11203-23
Dumont SS Forceps – Standard Tips/Angled 45°/Inox/13.5cm Fine science tools 11203-25
Vannas Spring Scissors – 3mm Cutting Edge Fine science tools 15000-00
Microneedle holder Aesculap Surgical Instruments FD231R
Micro AROSuture, sterile 10-0 nylon suture, 70 µm, TAP points AROSurgical Instruments Corporation T4A10N07
4-0 Vicryl Ethicon J662H
5-ml Syringe BD 309646
Falcon tissue culture dish, 60 × 15 mm Corning 353002
Isoflurane, United States Pharmacopeia (USP) liquid for inhalation, 250 ml Piramal Healthcare NDC 66794-017-25
Buprenex injectable (buprenorphine hydrochloride) Reckitt Benckiser Pharmaceuticals NDC 12496-0757-1
Cefazolin for injection , USP APP Pharmaceuticals NDC 63323-238-61
PVP scrub solution (povidone–iodine 7.5%) Medline NDC 12496-0757-1
70% Ethanol Decon Labs 2716
Phosphate Buffered Saline Without Calcium or Magnesium LONZA 17-516F
Sirius Red Sigma 365548
Hematolxylin Fisher (Richard-Allan Scientific) 22-050-111 (7211)
Eosin Anatech (Fisher) 832 (NC9686037)
Formalin Fisher SF100-20

References

  1. Higgins, G. M., Anderson, R. Experimental pathology of the liver – Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal. Arch Pathol. 12, 186-202 (1931).
  2. Cameron, G. R., Oakley, C. L. Ligation of the common bile duct. The Journal of Pathology and Bacteriology. 35 (5), 769-798 (1932).
  3. Kountouras, J., Billing, B. H., Scheuer, P. J. Prolonged bile duct obstruction: a new experimental model for cirrhosis in the rat. Br J Exp Pathol. 65 (3), 305-311 (1984).
  4. Michalopoulos, G. K., Barua, L., Bowen, W. C. Transdifferentiation of rat hepatocytes into biliary cells after bile duct ligation and toxic biliary injury. Hepatology. 41 (3), 535-544 (2005).
  5. Dipaola, F., et al. Identification of intramural epithelial networks linked to peribiliary glands that express progenitor cell markers and proliferate after injury in mice. Hepatology. 58 (4), 1486-1496 (2013).
  6. Guyot, C., Combe, C., Desmouliere, A. The common bile duct ligation in rat: A relevant in vivo model to study the role of mechanical stress on cell and matrix behaviour. Histochem Cell Biol. 126 (4), 517-523 (2006).
  7. Zhang, Y., et al. Effect of bile duct ligation on bile acid composition in mouse serum and liver. Liver Int. 32 (1), 58-69 (2012).
  8. Tag, C. G., et al. Bile duct ligation in mice: induction of inflammatory liver injury and fibrosis by obstructive cholestasis. J Vis Exp. (96), e52438 (2015).
  9. Osawa, Y., et al. Systemic mediators induce fibrogenic effects in normal liver after partial bile duct ligation. Liver Int. 26 (9), 1138-1147 (2006).
  10. Khan, Z., et al. Bile Duct Ligation Induces ATZ Globule Clearance in a Mouse Model of alpha-1 Antitrypsin Deficiency. Gene Expr. 17 (2), 115-127 (2017).
  11. Birkhead, H. A., Briggs, G. B., Saunders, L. Z. Toxicology of cefazolin in animals. J Infect Dis. 128, 378 (1973).
  12. Kunst, M. W., Mattie, H., van Furth, R. Antibacterial efficacy of cefazolin and cephradine in neutropenic mice. Infection. 7 (1), 30-34 (1979).
  13. Traul, K. A., et al. Safety studies of post-surgical buprenorphine therapy for mice. Lab Anim. 49 (2), 100-110 (2015).
  14. Carlson, J. A., et al. Accumulation of PiZ alpha 1-antitrypsin causes liver damage in transgenic mice. J Clin Invest. 83 (4), 1183-1190 (1989).
  15. Sifers, R. N., Finegold, M. J., Woo, S. L. Alpha-1-antitrypsin deficiency: accumulation or degradation of mutant variants within the hepatic endoplasmic reticulum. Am J Respir Cell Mol Biol. 1 (5), 341-345 (1989).
  16. Rudnick, D. A., Shikapwashya, O., Blomenkamp, K., Teckman, J. H. Indomethacin increases liver damage in a murine model of liver injury from alpha-1-antitrypsin deficiency. Hepatology. 44 (4), 976-982 (2006).
  17. Heinrich, S., et al. Partial bile duct ligation in mice: a novel model of acute cholestasis. Surgery. 149 (3), 445-451 (2011).
  18. Glaser, S. S., Alpini, G. Activation of the cholehepatic shunt as a potential therapy for primary sclerosing cholangitis. Hepatology. 49 (6), 1795-1797 (2009).
  19. Gurpinar, E., et al. A novel sulindac derivative inhibits lung adenocarcinoma cell growth through suppression of Akt/mTOR signaling and induction of autophagy. Mol Cancer Ther. 12 (5), 663-674 (2013).
  20. Alpini, G. G., Francis, H., Marzioni, M., Venter, J., Phinizy, J., LeSage, G. . Madame Curie Bioscience Database. , (2013).
  21. Kirkland, J. G., et al. Reversible surgical model of biliary inflammation and obstructive jaundice in mice. J Surg Res. 164 (2), 221-227 (2010).
  22. Delhove, J. M., et al. Longitudinal in vivo bioimaging of hepatocyte transcription factor activity following cholestatic liver injury in mice. Sci Rep. 7, 41874 (2017).
  23. Li, C., et al. Homing of bone marrow mesenchymal stem cells mediated by sphingosine 1-phosphate contributes to liver fibrosis. J Hepatol. 50 (6), 1174-1183 (2009).
  24. Xu, J., et al. Factors released from cholestatic rat livers possibly involved in inducing bone marrow hepatic stem cell priming. Stem Cells Dev. 17 (1), 143-155 (2008).
  25. Sharma, S., et al. Propitious role of bone marrow-derived mononuclear cells in an experimental bile duct ligation model: potential clinical implications in obstructive cholangiopathy. Pediatr Surg Int. 29 (6), 623-632 (2013).
check_url/cn/56930?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Yokota, S., Ono, Y., Nakao, T., Zhang, P., Michalopoulos, G. K., Khan, Z. Partial Bile Duct Ligation in the Mouse: A Controlled Model of Localized Obstructive Cholestasis. J. Vis. Exp. (133), e56930, doi:10.3791/56930 (2018).

View Video