Perfusion de canal pancréatique: une méthode efficace et sélective d’administration de médicaments et de virus
Summary
La perfusion de canaux pancréatiques est une technique importante qui peut permettre le traçage de la lignée, l’introduction de gènes et le ciblage spécifique à la lignée cellulaire. Une technique de perfusion de canal pancréatique pour l’administration de médicaments et de virus aux cellules pancréatiques est présentée ici.
Abstract
Le pancréas est un organe bifonctionnel avec des composants endocriniens et exocriniens. Un certain nombre de pathologies peuvent affecter le pancréas, y compris le diabète, la pancréatite et le cancer du pancréas. Ces trois maladies marquent des domaines d’étude actifs, non seulement pour développer un traitement immédiat, mais aussi pour mieux comprendre leur physiopathologie. Il existe peu d’outils pour approfondir ces domaines d’étude. La perfusion de canaux pancréatiques est une technique importante qui peut permettre le traçage de la lignée, l’introduction de gènes et le ciblage spécifique à la lignée cellulaire. La technique nécessite la dissection complexe de la deuxième partie du duodénum et de l’ampoule, suivie de l’occlusion du canal biliaire et de la canulation du canal pancréatique. Bien que la technique soit techniquement difficile au début, les applications sont myriades. L’ambiguïté des détails de la procédure entre les groupes a mis en évidence la nécessité d’un protocole standard. Ce travail décrit l’expression d’une protéine fluorescente verte (GFP) dans le pancréas après la perfusion par canal pancréatique d’un vecteur viral exprimant la GFP par rapport à une chirurgie simulée. La perfusion et donc l’expression est spécifique au pancréas, sans expression présente dans aucun autre type de tissu.
Introduction
Le pancréas est un organe bifonctionnel, avec des composants endocriniens et exocrines. Un certain nombre de pathologies peuvent affecter le pancréas, y compris le diabète, la pancréatite et le cancer du pancréas1. Ces trois maladies marquent des domaines d’étude actifs, non seulement pour développer un traitement immédiat, mais aussi pour mieux comprendre leur physiopathologie.
Une méthode d’administration thérapeutique ciblée serait bénéfique. Nous avons développé une technique de perfusion de canal pancréatique qui est une méthode efficace et sélective pour l’administration de médicaments et de virus aux cellules pancréatiques. Dans ce modèle, le canal pancréatique est canulé sélectivement et le canal biliaire commun est obstrué, ce qui permet une livraison exclusive au pancréas.
Cette technique peut permettre le traçage de la lignée de types cellulaires spécifiques pour élucider davantage les voies de développement importantes pour le développement pancréatique et la pathologie2,3. Différents promoteurs dans les vecteurs viraux permettent le ciblage spécifique des lignées cellulaires et l’introduction de gènes dans ces lignées cellulaires4,5. Ce travail démontre l’expression d’une protéine fluorescente verte (GFP) dans le pancréas après la perfusion par canal pancréatique d’un vecteur viral exprimant la GFP par rapport à une chirurgie simulée.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ce travail décrit en détail la méthodologie derrière la perfusion de canal pancréatique, un modèle murin efficace pour l’administration de gènes et d’autres molécules spécifiquement et efficacement au pancréas. L’ambiguïté dans les détails de la procédure entre les différents groupes a mis en évidence la nécessité d’un protocole normalisé8,9,10.
Il y a plusieurs étapes crit…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs n’ont aucune reconnaissance. Le financement a été reçu de la Commission de la fondation de la santé et de la planification familiale de la province du Zhejiang (subvention 20146242) et de la Fondation du Bureau des sciences et de la technologie de Wenzhou (subvention 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).
