Summary

Intrasplenic Transplantation af hepatocytter efter delvis Hepatectomy i NOD. SCID mus

Published: February 10, 2018
doi:

Summary

Vi har beskrevet en protokol for at udføre delvis hepatectomy (PHx) og celle transplantation via milten i Nik. SCID (NIK. CB17-Prkdcscid/J) mus. I denne protokol, er et snit lavet til at afsløre og resect venstre lap af leveren efterfulgt af et andet snit til intrasplenic transplantation af celler.

Abstract

Delvis hepatectomy er en alsidig og reproducerbar metode til at studere lever regenerering og effekten af celle-baserede therapeutics i forskellige patologiske tilstande. Delvis hepatectomy letter også øget engraftment og spredning af transplanterede celler af accelererende neovascularization og celle migration til leveren. Her beskriver vi en enkel protokol for udfører 30% hepatectomy og transplantation af celler i milt fra en ikke-overvægtige diabetikere/svær kombineret immundefekte NOD. SCID (NIK. CB17-Prkdcscid/J) mus.

I denne procedure, er to små snit lavet. Den første indsnit er at eksponere og resect venstre lap af leveren, og en anden lille snit er lavet til at afsløre milt for intrasplenic transplantation af celler. Denne procedure kræver ikke nogen specialiserede kirurgiske færdigheder, og det kan være afsluttet i 5-7 minutter med mindre stress og smerter, hurtigere helbredelse og bedre overlevelse. Vi har demonstreret transplantation af hepatocytter isoleret fra en grøn fluorescerende protein (NGL) udtrykker mus (genetisk modificeret C57BL/6-Tg (UBC-NGL) 30Scha/J), samt hepatocyt som celler af human oprindelse (NeoHep) i delvis hepatectomized hilsen. SCID mus.

Introduction

I øjeblikket er hepatocyt transplantation foreslået som et alternativ til hele organtransplantation for behandling af patienter med alvorlige leversygdomme. Det menes, at det kan slå bro over patienter til hele orgel transplantation1. Ud over allogen hepatocytter2, xenogen hepatocytter3 og hepatocytter stammer fra stamceller4 er også ved at blive undersøgt i dyremodeller. I denne sammenhæng, målsøgende og engraftment er potentialet i de transplanterede celler i modtageren et vigtigt kriterium for celle-baserede terapi i akut leversvigt (AHF).

For at undersøge transplantation af hepatocytter eller hepatocyt-lignende celler5, er AHF lavet i en dyremodel af kirurgisk6 eller farmakologiske7 procedurer, efterfulgt af transplantation af celler. At gøre en AHF dyremodel af farmakologiske reagenser, mange hepatotoxins d-galactosamine8, acetaminophen9, tetrachlormethan10, thioacetamide11, Concanavalin A12, LPS13 , osv., har været brugt. Fra denne liste, hver reagens genererer et unikt sæt af funktioner for AHF, men desværre ingen enkelt reagens efterligner de menneskelige AHF. Derudover AHF induceret af hepatotoxins tager lang tid, der sætter dyr under kronisk stress, og reproducerbare resultater er vanskelig at opnå.

På den anden side den kirurgiske procedure af delvis hepatectomy (PHx) er dygtighed afhængige, og reproducerbare resultater er let at opnå efter udvikler nødvendige færdigheder. For at fremkalde AHF ved kirurgisk indgreb alene, er resektion af mere end 70% af leveren påkrævet; dog transplanterede mindre end en 70% hepatectomy kan stadig udnyttes til at studere engraftment og spredning af celler i leveren til at analysere deres terapeutiske kapacitet under leverskader14. Transplantation af hepatocytter har været udført post hepatectomy gennem bughinden15, hale vene16, leverens vene17eller milt18. I øjeblikket, er leverens vene infusion og intrasplenic transplantation af hepatocytter de foretrukne procedurer, så de er nemmere at reproducere.

I dette papir, har vi beskrevet en procedure for en 30% delvis hepatectomy i NOD. SCID (NIK. CB17-Prkdcscid/J) mus, hvor den venstre lap af leveren er skåret ud. Det er efterfulgt af transplantation af 0,2 millioner normal god landbrugspraksis udtrykker mus (C57BL/6-Tg (UBC-NGL) 30Scha/J) hepatocytter samt menneskelig oprindelse NeoHep19 i milten. Denne fremgangsmåde fører til engraftment af de transplanterede celler i leveren. Denne procedure er den mindst invasive og et minimalt smertefulde teknik.

Protocol

Procedurerne i denne protokol er blevet godkendt af den institutionelle dyr etiske komité i den nationale Institut for Immunology, New Delhi. Seriel referencenummeret for godkendelsen er IAEC #319/13. Bemærk: Der er gode ressourcer på almen kirurgi procedurer20 og specifikke protokoller for gnavere kirurgi21. For dem, der gør dyrenes kirurgi for første gang, er det anbefales til omfattende praksis kirurgiske procedurer på dummies f…

Representative Results

Hepatocyt spredning efter 30% delvis hepatectomy: Spredning af hepatocytter i de resterende lever efter 30% hepatectomy blev undersøgt ved immunhistokemiske (IHC) farvning til celle spredning markør, Ki-67. Endags-post hepatectomy, mus blev aflivet, de resterende lever kamre var skåret ud og paraffinsnit blev indhentet. Sektionerne var plettet med Ki-67 antistof, efterfulgt af mærkning med peberrod peberrodsperoxidase (HRP)-konjugeret sekundær antistof. Di-Amino benzidin (DAB) blev brugt som substra…

Discussion

Delvis hepatectomy er en etableret teknik for behandlende lever regenerering, og overdreven hepatectomy er rapporteret at efterligne AHF model. Blandt dyremodeller af Husholdningsfolie af aluminium er gnavere, især mus, de mest undersøgte model. For at opnå en leverskade model i mus, op til en 70% hepatectomy er blevet rapporteret med en god overlevelse sats25,26. Men i nøgen og andre immundefekte mus, en 70% hepatectomy blev rapporteret som fatal og dyr død…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde blev støttet af core tilskuddet modtaget fra Institut for bioteknologi, Indiens regering til de nationale Institut for Immunology, New Delhi. Dr. Bhattacharjee nuværende adresse er afdelingen for gastroenterologi, hepatologi og ernæring, children’s Hospital Los Angeles.

Materials

Gas Anesthesia System Ugo Basile; Italy 211000
Weighing machine Goldtech ; India Local Procurement
Biological safety cabinet ( Class I) Kartos international;  India Local Procurement
Hair Trimmer Panasonic ;  Japan  ER-GY10 
Straight operating scissor with sharp /sharp blades Major Surgicals; India Local Procurement
Forceps with Serrations Major Surgicals; India Local Procurement
Micro needle holders  straight & curved  Mercian ;  England  BS-13-8
1 ml insulin syringe with 30G *5/16 needles  Dispo Van; India
1 ml syringe with 26 G * 1/2 needle BD ; US  REF 303060
Nylon Threads   Mighty ; India (1-0) Local Procurement
MERSUTURES 4-0 Sterilised Surgical Needled Suture Ethicon, Johnson & Johnson, India NW 5047
TRUGUT 76 cm 4-0 absorbable surgical suture Sutures India Pvt. Ltd; India SN 5048 Sterilised Surgical Needled Suture Catgut Chromic
Cotton Buds Pure Swabs Pvt Ltd ;  India Local Procurement
Surgical Tape 3M India ; India 1530-1 Micropore Surgical Tape
Microtome Histo-Line Laboratories, Italy MRS3500
Shandon Cryotome E Cryostat Thermo Electron Corporation ; US
Confocal laser scanning microscope Carl Zeiss ; Germany  LSM 510 META
Bright Field Microscope Olympus, Japan LX51
Automated analyser Tulip, Alto Santracruz, India Screen Maaster 3000 Biochemical analyser for liver functional test
Flow Cytometer BD ; US  BD FACSverse Assesment of presence of cells post transplantation
Veet hair removal cream  Reckitt Benckiser , India
FORANE Abbott ; US isoflurane USP 99.9% 
Taxim AlKem ; India cefotaxime sodium injection
Povidone-Iodine solution  Win-Medicare;  India Betadine
Paraformaldehyde Himedia; India GRM 3660
Iscove's Modified Dulbecco's Medium (IMDM) Life technologies, Thermo Fisher scientific ; US 12200-036
Sucrose Sigma ; US S0389
Tissue-Tek Sakura; US 25608-930 O.C.T compound
DAPI Himedia; India MB 097
anti-Albumin goat Polyclonal Thermo Scientific,Pierce, US PA126081
anti-connexin 32/GJB1 Polyclonal abcam, UK ab64609-500
antiGFP rabbit polyclonal  Santa Cruz biotechnology; US SC 8334
Alexa Fluor 594 donkey anti-goat  Molecular Probes , Thermo Fisher Scientific ;  US A11058
Alexa Fluor 488 donkey anti-sheep  Molecular Probes , Thermo Fisher Scientific ;  US A11015
Alexa Fluor 594 chicken anti rabbit  Molecular Probes , Thermo Fisher Scientific ;  US A21442
Goat anti rabbit IgG HRP Invitrogen, Thermo Fisher Scientific; US  65-6120
anti-Ki67 antibody abcam, UK ab15580
Antigen Unmasking Solution, Citric acid base Vector laboratories, US H-3300
ProLong Diamond antifade mountant Life technologies, Thermo Fisher scientific ; US P36966
SGOT (ASAT) KIT Coral Clinical System, India
SGPT (ALAT) KIT Coral Clinical System, India
Alkaline Phosphatase Kit (DEA) Coral Clinical System, India
Hematoxylin Solution, Mayer's Sigma ; US MHS16
Eosin Y solution, alcoholic Sigma ; US HT110132
DPX Mountant  Sigma ; US 6522
Melonex (Pain Killer) Intas Pharmaceuticals Ltd; India Meloxicam injection 
DAB enhanced liquid substrate system tetrahydrochloride Sigma ; US D3939

References

  1. Nussler, A., et al. Present status and perspectives of cell-based therapies for liver diseases. J. Hepatol. 45 (1), 144-159 (2006).
  2. Ponder, K. P., et al. Mouse hepatocytes migrate to liver parenchyma and function indefinitely after intrasplenic transplantation. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88 (4), 1217-1221 (1991).
  3. Kokudo, N., Horimoto, H., Ishida, K., Takahashi, S., Nozawa, M. Allogeneic hepatocyte and fetal liver transplantation and xenogeneic hepatocyte transplantation for Nagase’s analbuminemic rats. Cell Transplant. 5 (5 Suppl 1), S21-S22 (1996).
  4. Christ, B., Bruckner, S., Stock, P. Hepatic transplantation of mesenchymal stem cells in rodent animal models. Methods Mol. Biol. 698, 315-330 (2011).
  5. Fox, I. J., Roy-Chowdhury, J. Hepatocyte transplantation. J. Hepatol. 40 (6), 878-886 (2004).
  6. Glanemann, M., et al. Transplantation of monocyte-derived hepatocyte-like cells (NeoHeps) improves survival in a model of acute liver failure. Ann. Surg. 249 (1), 149-154 (2009).
  7. Rahman, T. M., Hodgson, H. J. Animal models of acute hepatic failure. Int. J. Exp. Pathol. 81 (2), 145-157 (2000).
  8. Zhang, L., et al. Granulocyte colony-stimulating factor treatment ameliorates liver injury and improves survival in rats with D-galactosamine-induced acute liver failure. Toxicol. Lett. 204 (1), 92-99 (2011).
  9. Gardner, C. R., et al. Role of nitric oxide in acetaminophen-induced hepatotoxicity in the rat. Hepatology. 27 (3), 748-754 (1998).
  10. Nardo, B., et al. Successful treatment of CCL4-induced acute liver failure with portal vein arterialization in the rat. Transplant Proc. 38 (4), 1187-1189 (2006).
  11. Sathyasaikumar, K. V., et al. Fulminant hepatic failure in rats induces oxidative stress differentially in cerebral cortex, cerebellum and pons medulla. Neurochem. Res. 32 (3), 517-524 (2007).
  12. Wu, J., et al. Laennec protects murine from concanavalin A-induced liver injury through inhibition of inflammatory reactions and hepatocyte apoptosis. Biol. Pharm. Bull. 31 (11), 2040-2044 (2008).
  13. Kaur, G., Tirkey, N., Chopra, K. Beneficial effect of hesperidin on lipopolysaccharide-induced hepatotoxicity. Toxicology. 226 (2-3), 152-160 (2006).
  14. Rupertus, K., et al. Major but not minor hepatectomy accelerates engraftment of extrahepatic tumor cells. Clin. Exp. Metastasis. 24 (1), 39-48 (2007).
  15. Selden, C., Casbard, A., Themis, M., Hodgson, H. J. Characterization of long-term survival of syngeneic hepatocytes in rat peritoneum. Cell Transplant. 12 (6), 569-578 (2003).
  16. Tang, T. H., et al. The role of donor hepatocytes and/or splenocytes pre-injection in reducing islet xenotransplantation rejection. Hepatobiliary. Pancreat. Dis. Int. 2 (3), 344-350 (2003).
  17. Goto, Y., Ohashi, K., Utoh, R., Yamamoto, M., Okano, T. Hepatocyte transplantation through the hepatic vein: a new route of cell transplantation to the liver. Cell Transplant. 20 (8), 1259-1270 (2011).
  18. Gabelein, G., et al. Intrasplenic or subperitoneal hepatocyte transplantation to increase survival after surgically induced hepatic failure?. Eur. Surg. Res. 41 (3), 253-259 (2008).
  19. Bhattacharjee, J., et al. Autologous NeoHep Derived From Chronic Hepatitis B Virus Patients’ Blood Monocytes by Upregulation of cMET Signaling. Stem Cells Transl. Med. , (2016).
  20. . . Basic surgical skills. Emergency and Essential Surgical Care (EESC) programme. , (2017).
  21. Pritchett-Corning, K. R., Luo, Y., Mulder, G. B., White, W. J. Principles of rodent surgery for the new surgeon. J. Vis. Exp. (47), (2011).
  22. Lee, S. M., Schelcher, C., Demmel, M., Hauner, M., Thasler, W. E. Isolation of human hepatocytes by a two-step collagenase perfusion procedure. J. Vis. Exp. (79), (2013).
  23. Shen, L., Hillebrand, A., Wang, D. Q., Liu, M. Isolation and primary culture of rat hepatic cells. J. Vis. Exp. (64), (2012).
  24. Bhattacharjee, J., et al. Autologous NeoHep Derived from Chronic Hepatitis B Virus Patients’ Blood Monocytes by Upregulation of c-MET Signaling. Stem Cells Transl. Med. 6 (1), 174-186 (2017).
  25. Hori, T., et al. Simple and sure methodology for massive hepatectomy in the mouse. Ann. Gastroenterol. 24 (4), 307-318 (2011).
  26. Hori, T., et al. Simple and reproducible hepatectomy in the mouse using the clip technique. World J. Gastroenterol. 18 (22), 2767-2774 (2012).
  27. Vidal, I., Richert, L. The nude mouse as model for liver deficiency study and treatment xenotransplantation. Int. J. Hepatol. , 1400147 (2012).
  28. Mitchell, C., Willenbring, H. A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice. Nat. Protoc. 3 (7), 1167-1170 (2008).
  29. Ahmed, S. U., et al. Generation of subcutaneous and intrahepatic human hepatocellular carcinoma xenografts in immunodeficient mice. J. Vis. Exp. (79), e50544 (2013).
  30. Krikri, A., et al. Laparoscopic vs. open abdominal surgery in male pigs: marked differences in cortisol and catecholamine response depending on the size of surgical incision. Hormones (Athens). 12 (2), 283-291 (2013).
check_url/fr/56018?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Das, B., Bhattacharjee, J., Preeti, Mishra, A., Jain, K., Iyer, S., Kesarwani, A., Sahu, P., Sinha, P., Nagarajan, P., Upadhyay, P. Intrasplenic Transplantation of Hepatocytes After Partial Hepatectomy in NOD.SCID Mice. J. Vis. Exp. (132), e56018, doi:10.3791/56018 (2018).

View Video