Summary

जीर्ण जिगर की चोट के Murine Choline-कमी, Ethionine पूरक (CDE) आहार मॉडल

Published: October 21, 2017
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Summary

यहाँ हम एक choline की कमी और ethionine पूरक (CDE) आहार के खिलाने के द्वारा चूहों में जीर्ण जिगर की चोट पैदा करने के लिए एक आम विधि का वर्णन. हम स्वास्थ्य निगरानी, जिगर छिड़काव, अलगाव, और संरक्षण का प्रदर्शन । छह सप्ताह के एक समय पाठ्यक्रम जिगर की चोट, pathohistology, फाइब्रोसिस, भड़काऊ, और जिगर जनक सेल प्रतिक्रियाओं के बारे में सूचित कर सकते हैं ।

Abstract

क्रोनिक यकृत रोग, जैसे वायरल हेपेटाइटिस, शराबी जिगर की बीमारी, या गैर शराबी फैटी लीवर रोग, नित्य सूजन, प्रगतिशील विनाश और यकृत पैरेन्काइमा, जिगर जनक सेल के उत्थान की विशेषता है प्रसार, और फाइब्रोसिस । हर पुरानी जिगर की बीमारी के अंत चरण सिरोसिस, hepatocellular कार्सिनोमा के विकास के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक है । रोग दीक्षा, स्थापना, और प्रगति को विनियमित प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, कई जानवरों के मॉडल प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है । यहां हम एक छह choline की कमी और ethionine-पूरक (CDE) माउस मॉडल है, जो छह सप्ताह पुराने पुरुष C57BL/6J की कमी चाउ और ०.१५% डीएल-choline-पूरक पीने के पानी के साथ चूहों के एक सप्ताह के समय पाठ्यक्रम का वर्णन । पशु स्वास्थ्य की निगरानी और एक ठेठ शरीर वजन घटाने वक्र समझाया जाता है । प्रोटोकॉल बाद सीरम विश्लेषण के लिए हृदय पंचर द्वारा एक CDE-इलाज जिगर और रक्त संग्रह की सकल परीक्षा को दर्शाता है । अगला, जिगर छिड़काव तकनीक और मानक मूल्यांकन के लिए अलग यकृत पालियों के संग्रह में दिखाया गया है, जिगर प्रोटोकॉल आकलन सहित hematoxylin और eosin या सिरियस लाल दाग, यकृत कोशिका आबादी का पता लगाने के immunofluorescent साथ ही लिवर microenvironment की transcriptome profile भी की । इस माउस मॉडल पुरानी जिगर की बीमारी के माध्यम से प्रेरित भड़काऊ, fibrogenic, और जिगर जनक सेल गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त है और इन प्रक्रियाओं संग्राहक हो सकता है कि संभावित चिकित्सीय एजेंटों का परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

Introduction

जिगर शरीर का सबसे बड़ा ग्रंथियों चयापचय अंग है और कई जटिल कार्य किया है । जिगर के लिए मुख्य भूमिकाओं पाचन, चयापचय, detoxification, आवश्यक पोषक तत्वों का भंडारण, रक्त प्लाज्मा प्रोटीन घटकों के उत्पादन में शामिल हैं, और प्रतिरक्षा निवासी मैक्रोफेज या Kupffer कोशिकाओं के माध्यम से मध्यस्थता । जिगर एक महान को पुनर्जीवित करने की क्षमता है भले ही अपने कुल द्रव्यमान का 70-90% खो दिया है । तीव्र जिगर की चोट की स्थिति में, जैसे एक आंशिक hepatectomy या एसिटामिनोफेन विषाक्तता के बाद देखा, शेष स्वस्थ हेपैटोसाइट्स पैदा एक उच्च समंवित प्रक्रिया में क्षति की मरंमत करने के लिए1। हालांकि, जब हेपैटोसाइट्स लंबी अवधि के वायरल संक्रमण, शराबी या गैर शराबी फैटी लीवर रोग के कारण लंबे समय से घायल हैं, भड़काऊ microenvironment फाइब्रोसिस-ड्राइविंग यकृत stellate कोशिकाओं के सक्रियण से चलाता है और या तो cholangiocytes या हेपैटोसाइट्स2,3,4,5में अंतर करने की क्षमता के साथ जिगर जनक कोशिकाओं (LPCs) के प्रसार । सटीक मूल, LPCs के भेदभाव भाग्य, जिगर पुनर्जनन के लिए उनके योगदान, और hepatocarcinogenesis गहन बहस का विषय रहा है और सबसे अधिक संभावना चोट गंभीरता और संदर्भ2पर निर्भर करते हैं । जल्दी पुनर्जनन के आदेश से जुड़े घटनाओं भी विवादास्पद रूप से चर्चा की है, कुछ जांचकर्ताओं ने कहा कि यकृत stellate सेल सक्रियकरण और मैट्रिक्स remodeling एक LPC की पीढ़ी के लिए आवश्यक है आला6एहसान, जबकि अंय रिपोर्ट है कि LPC विस्तार और तथाकथित Ductular प्रतिक्रिया fibrogenesis7ट्रिगर करने के लिए आवश्यक हैं । वहां कई जानवरों के लिए चोट और पुनर्जनन के विशिष्ट पहलुओं का अध्ययन करने के लिए, एक के लिए सभी अंतर्निहित कारकों है कि रोग की प्रगति को विनियमित समझने की कोशिश में और अंत में रोगियों के लिए नए उपचार रणनीतियों8विकसित करने के लिए मॉडल हैं ।

choline की कमी और ethionine पूरक (CDE) आहार मॉडल मूल रूप से चूहों में उपयोग के लिए विकसित किया गया था और चूहों में जीर्ण जिगर की चोट प्रेरण के लिए बाद में संशोधित9,10. बिगड़ा विधानसभा और बहुत कम घनत्व लिपो के स्राव में choline परिणामों की आहार की कमी. hepatocarcinogen डीएल-ethionine के साथ संयुक्त, इस आहार अत्यधिक यकृत वसा लदान की ओर जाता है, सतत सूजन, periportal फाइब्रोसिस, LPC प्रतिक्रिया और दीर्घकालिक hepatocellular कार्सिनोमा विकास के लिए11,12 . हालांकि, महत्वपूर्ण बात, अलग माउस उपभेदों भड़काऊ, fibrogenic और LPC प्रतिक्रिया गतिशीलता13के विशिष्ट पैटर्न का प्रदर्शन । इस प्रोटोकॉल C57BL/6J चूहों में जीर्ण जिगर की चोट प्रेरण का वर्णन करता है, सबसे अधिक इस्तेमाल किया नस्ल माउस तनाव ।

जीर्ण यकृत रोग अनुसंधान में, ठेठ विश्लेषण hematoxylin और eosin के रूप में अच्छी तरह के रूप में सिरियस लाल धुंधला करने के लिए कोलेजन जमाव, immunohistochemical, या यकृत कोशिका आबादी का पता लगाने immunofluorescent कल्पना द्वारा ऊतकीय आकलन शामिल हैं, और transcriptomic विश्लेषण जिगर microenvironment कि जटिल वृद्धि कारक और cytokine नेटवर्क के माध्यम से प्रेरित सेलुलर परिवर्तन आर्केस्ट्रा का उद्घोष14,15,16,17 , 18.

Protocol

1. पशु प्रयोग

इस जांच में वर्णित सभी पशु अध्ययनों को Curtin विश्वविद्यालय पशु आचार समिति (अनुमोदन संख्या: AEC_2014_28) के प्रारंभ से पहले अनुमोदित किया गया था । प्रयोगों और जानवरों की देखभाल और उपयोग क…

Representative Results

CDE-प्रेरित जीर्ण जिगर की चोट के छह सप्ताह के समय पाठ्यक्रम के दौरान, मापदंडों 7 दिनों (प्रेरण चरण), 14 और 21 (स्थापना चरण) और ४२ (रखरखाव चरण) पर मूल्यांकन किया गया । चूहों पर नियंत्रण की तुलना में, CDE-इ?…

Discussion

जीर्ण जिगर की बीमारी अक्सर सबसे स्पर्शोन्मुख जा रहा रोगियों के साथ एक मूक रोग है और यह दुनिया भर में रुग्णता और मृत्यु के लिए प्रमुख योगदानकर्ताओं में से एक है । क्रोनिक शराबखोरी और हेपेटाइटिस सी वायर?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस काम के लिए ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रीय स्वास्थ्य और चिकित्सा अनुसंधान परिषद (NHMRC) (APP1042370, APP1061332, APP1087125) से अनुदान का समर्थन किया था । लेखक तकनीकी सहायता के लिए Curtin स्वास्थ्य नवाचार अनुसंधान संस्थान के कर्मचारियों का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं ।

Materials

Six-week-old male C57BL/6J mice  Animal Resource Centre of Western Australia, Murdoch, WA,  Australia N/A
10 Kg Steam Cut Wheaten Chaff  Specialty Feeds, Glen Forrest, WA, Australia  N/A
Water for irrigation 1000ml bottle (Baxter)  Surgical House, Perth, WA, Australia  AHF7114A
Choline- deficient diet, modified (pellets)  MP Biomedicals Australasia Pty Limited, WA, Australia 02960210
DL-Ethionine  Sigma-Aldrich, Castle Hill, NSW,  Australia  E5139-25G
Ketamil injection  Troy Laboratories Pty Limited, Glendenning, NSW, Australia  N/A
Ilum Xylazil-20 injection  Troy Laboratories Pty Limited, Glendenning, NSW, Australia  N/A
27G x 1/2", Regular Wall Needle  Terumo Australia Pty Limited, NSW, Australia  NN-2713R
Syringes Terumo 1ml and 10ml  Terumo Australia Pty Limited, Macquarie Park, NSW, Australia  1018242, 1018037
Tissue-Tek OCT compound  VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, Australia  25608-930
Neutral buffered formalin  Amber Scientific, Midvale, WA, Australia  NBF-2.5L
Ethanol absolute anaLaR normalpur  VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, Australia  20821.33
Superfrost Plus slides  Grale Scientific Pty Limited, Ringwood, VIC, Australia  SF41296SP
Dako Protein Block, serum-free  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   X090930-2
Dako antibody diluent  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   s0809
rat anti-CD45  eBioscience, San Diego, California, USA  m0701  1/200 dilution
rabbit anti-panCK  Dako Australia Pty Limited, North Sydney, NSW, Australia   Z0622 1/300 dilution
Goat anti-rabbit (Alexa Fluor 488) Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia A-11008 1/500 dilution
Goat anti-rat IgG (Alexa Fluor 594)  Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia  A-11007 1/500 dilution
ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI  Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, Australia  P36935  
Picrosirius Red Stain Kit Polysciences Inc., Warrington, PA, USA  ab150681 

References

  1. Taub, R. Liver regeneration: from myth to mechanism. Nat Rev Mol Cell Biol. 5, 836-847 (2004).
  2. Kohn-Gaone, J., Gogoi-Tiwari, J., Ramm, G. A., Olynyk, J. K., Tirnitz-Parker, J. E. The role of liver progenitor cells during liver regeneration, fibrogenesis, and carcinogenesis. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 310, G143-G154 (2016).
  3. Lu, W. Y., et al. Hepatic progenitor cells of biliary origin with liver repopulation capacity. Nat Cell Biol. 17, 971-983 (2015).
  4. Prakoso, E., et al. Analysis of the intrahepatic ductular reaction and progenitor cell responses in hepatitis C virus recurrence after liver transplantation. Liver Transpl. 20, 1508-1519 (2014).
  5. Tirnitz-Parker, J. E., Tonkin, J. N., Knight, B., Olynyk, J. K., Yeoh, G. C. Isolation, culture and immortalisation of hepatic oval cells from adult mice fed a choline-deficient, ethionine-supplemented diet. Int J Biochem Cell Biol. 39, 2226-2239 (2007).
  6. Van Hul, N. K., Abarca-Quinones, J., Sempoux, C., Horsmans, Y., Leclercq, I. A. Relation between liver progenitor cell expansion and extracellular matrix deposition in a CDE-induced murine model of chronic liver injury. Hepatology. 49, 1625-1635 (2009).
  7. Clouston, A. D., et al. Fibrosis correlates with a ductular reaction in hepatitis C: roles of impaired replication, progenitor cells and steatosis. Hepatology. 41, 809-818 (2005).
  8. Forbes, S. J., Newsome, P. N. Liver regeneration – mechanisms and models to clinical application. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 13, 473-485 (2016).
  9. Akhurst, B., et al. A modified choline-deficient, ethionine-supplemented diet protocol effectively induces oval cells in mouse liver. Hepatology. 34, 519-522 (2001).
  10. Shinozuka, H., Lombardi, B., Sell, S., Iammarino, R. M. Early histological and functional alterations of ethionine liver carcinogenesis in rats fed a choline-deficient diet. Cancer Res. 38, 1092-1098 (1978).
  11. Knight, B., Tirnitz-Parker, J. E., Olynyk, J. K. C-kit inhibition by imatinib mesylate attenuates progenitor cell expansion and inhibits liver tumor formation in mice. Gastroenterology. 135, 969-979 (2008).
  12. Kohn-Gaone, J., et al. Divergent Inflammatory, Fibrogenic, and Liver Progenitor Cell Dynamics in Two Common Mouse Models of Chronic Liver Injury. Am J Pathol. 186, 1762-1774 (2016).
  13. Knight, B., et al. Attenuated liver progenitor (oval) cell and fibrogenic responses to the choline deficient, ethionine supplemented diet in the BALB/c inbred strain of mice. J Hepatol. 46, 134-141 (2007).
  14. Dwyer, B. J., Olynyk, J. K., Ramm, G. A., Tirnitz-Parker, J. E. TWEAK and LTbeta Signaling during Chronic Liver Disease. Front Immunol. 5, 39 (2014).
  15. Karin, M., Clevers, H. Reparative inflammation takes charge of tissue regeneration. Nature. 529, 307-315 (2016).
  16. Ruddell, R. G., et al. Lymphotoxin-beta receptor signaling regulates hepatic stellate cell function and wound healing in a murine model of chronic liver injury. Hepatology. 49, 227-239 (2009).
  17. Tirnitz-Parker, J. E., et al. Tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis is a mitogen for liver progenitor cells. Hepatology. 52, 291-302 (2010).
  18. Viebahn, C. S., Yeoh, G. C. What fires prometheus? The link between inflammation and regeneration following chronic liver injury. Int J Biochem Cell Biol. 40, 855-873 (2008).
  19. Hayner, N. T., Braun, L., Yaswen, P., Brooks, M., Fausto, N. Isozyme profiles of oval cells, parenchymal cells, and biliary cells isolated by centrifugal elutriation from normal and preneoplastic livers. Cancer Res. 44, 332-338 (1984).
  20. Tee, L. B., Smith, P. G., Yeoh, G. C. Expression of alpha, mu and pi class glutathione S-transferases in oval and ductal cells in liver of rats placed on a choline-deficient, ethionine-supplemented diet. Carcinogenesis. 13, 1879-1885 (1992).
  21. Chayanupatkul, M., et al. Hepatocellular carcinoma in the absence of cirrhosis in patients with chronic hepatitis B virus infection. J Hepatol. 66, 355-362 (2017).
  22. Mittal, S., et al. Hepatocellular Carcinoma in the Absence of Cirrhosis in United States Veterans is Associated With Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Clin Gastroenterol Hepatol. 14, 124-131 (2016).
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Citer Cet Article
Gogoi-Tiwari, J., Köhn-Gaone, J., Giles, C., Schmidt-Arras, D., Gratte, F. D., Elsegood, C. L., McCaughan, G. W., Ramm, G. A., Olynyk, J. K., Tirnitz-Parker, J. E. The Murine Choline-Deficient, Ethionine-Supplemented (CDE) Diet Model of Chronic Liver Injury. J. Vis. Exp. (128), e56138, doi:10.3791/56138 (2017).

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