צינור המרה חלקית מצדו העכבר: מודל מבוקרת של מקומי חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית
Summary
כאן, אנו מציגים את צינור המרה חלקית מצדו כמודל כירורגי של פגיעה בכבד והתחדשות בחולדות.
Abstract
בחולדות, צינור המרה מלאה מצדו (cBDL) של צינור המרה היא טכניקה כירורגית הוקמה ללמוד התפשטות לחסימת מרה תוך כבדית, צינור המרה חסימתית. עם זאת, ניסויים ארוכי טווח יכול לגרום לזיהום מוגבר. ב זנים העכבר בחר עם מחלת כבד המשמש כבסיס, השוואות משמעותית יכולה להיות מורכבת אפילו עם מצדו של אונת הכבד, אשר יכול להפחית את בעלי חיים הפסדים והוצאות יחיד. כאן, אנו מתארים מצדו צינור המרה חלקית (pBDL) העכבר, שבו מאתרים רק שמאל צינור מרה בכבד, גרימת חסימה בכיס המרה האונה השמאלית, אבל לא האונות הנותרים. בטכניקה המיקרוכירורגית זהיר, ניסויים pBDL יכול להיות חסכונית, מאז האונה unligated משמש פקד פנימי אל האונות מחוברים, כאשר נתון באותם התנאים של אותה חיה. בניגוד cBDL, קבוצת בקרה המופעלים באמצעות העמדת פנים נפרדת אינה הכרחית. pBDL שימושית מאוד ישירות השוואה לשפות אחרות נגד תופעות מערכתיות של לחסימת מרה תוך כבדית ורכיבים אחרים של יתרת מרה. pBDL יכול גם יהיה לשנות את ייעודו בתור שיטה לחקור מנגנונים הקשורים תרופות, נדידת תאים.
Introduction
ניתוח מודלים של פגיעה בכבד חריפה ותיקון, כגון hepatectomy חלקית או צינור המרה המשותף מצדו (cBDL), שימשו במשך עשרות שנים מכרסמים ללמוד התחדשות הכבד ו1,pathobiology2. ב cBDL, צינור המרה (אשר מנקז מרה כל המיוצר בכבד) הוא מאתרים, וכתוצאה מכך לחסימת מרה תוך כבדית חסימתית, דלקת, פיברוזיס בשבועות 2-3 הראשון שלאחר הניתוח, עם התקדמות בסופו של דבר שחמת3. התפשטות צינור המרה transdifferentiation, אינדוקציה של תושב ובתאים הכבד הן גם תכונות של4,cBDL5. למרות cBDL elucidates למנגנונים הספציפיים של cholangiopathy חסימתית, אשר מאופיין היטב עם תוצאות לשחזור בעכברים פראי-סוג, זנים אלה עם נורמלי כבדי-6,–7,–8, ההליך יכול להיות טכנית במודלים העכבר הטרנסגניים מסוימים של מחלות כבד, הדורשות חיות יותר מהצפוי עקב תחלואה גבוהה יותר תמותה של חסימה בכיס המרה לאורך זמן. טכניקה זו היא גם מועילה ללמוד העכברים הטרנסגניים עם שבבסיס בכבד מחלה, אשר אולי לא אחרת סובל מהלחץ של ניסויים כמובן זמן ממושך בעקבות cBDL.
pBDL יכול לספק חלופה הגיונית כדי לסייע להתגבר על כמה מן האתגרים הללו. PBDL הראשונית מחקרים בעכברים פראי-סוג שמטרתם להבדיל מגשרים בפועל מקומית ומערכתית של דלקת9. ב- pBDL, הנהרות בכיס המרה הראשי ימינה ושמאלה הכבד צינורות המרה מעל צינור המרה הוא מדמיין בקפידה ב hilum, רק שמאל הכבד המרה היא מאתרים כדי להפיק את מקומי חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית. pBDL מציעה מספר יתרונות cBDL. ב- pBDL, משמש האונה הימנית unligated בקרה פנימית תואמים זהים עבור האונה השמאלית מחוברים, נתון אותם אפקטים מערכתית, כגון מצב תזונתי או במחזור גורמים. למרות מגשרים הפרו דלקתי סיסטמי נכחו, אוסאווה. ואח נצפו פחות פיברוזיס, נמק של האונות unligated, אך מוגבר תאים דלקתיים וביטוי הפיכת גורם גידול-β ב האונה מחוברים9.
לאחרונה, pBDL הוגדרה לחקור השפעות parenchymal כבד מרה יתרת10. באמצעות אותה חיה בקרה פנימית (unligated “דמה”) וקבוצות ניסיוני, pBDL חצאים ביעילות את מספר בעלי החיים זקוקים לכל ניסוי, אשר בתורו חסכונית יותר. העכברים לסבול את ההשפעות של pBDL הרבה יותר טוב, כך הזמן האידאלי מהלך הניסוי (≥2 שבועות) ניתן להשיג באונה מחוברים. והכי חשוב, pBDL יכולים להבחין בין השפעות intrahepatic ישירה חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית, נשמר מרה רכיבים באונה מחוברים, לעומת האונה שליטה unligated. בסך הכל, pBDL היא שיטה אטרקטיבי ללמוד ספציפי באונה השפעות לשפות אחרות לחסימת מרה תוך כבדית בכבד.
Protocol
Representative Results
Discussion
למרות cBDL היא הטכניקה הנפוצה ביותר ניסיוני עבור חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית, היא עשויה להציג אתגרים מרובים בחולדות. בהתאם למספר הימים שלאחר הניתוח הדרוש להשגת נקודת קצה, החיות תוכלו לחוות משמעותי התחלואה והתמותה לאורך זמן. מידת פגיעה ברקמות, נמק בכיס המרה היא מתעצמת בהמשך בעת עבודה עם עכב?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ד ר חאן מאשר תמיכה גרנט K12HD052892 NIH/NICHD, קרן אלפא-1, קרן הילמן, המרכז לחקר הכבד פיטסבורג. ד ר Michalopoulos מאשר גרנט תמיכה של NIH/NIDDK P01DK096990. אנו מעריכים את הסיוע הטכני מצוין ונדיב של אור אן. אנחנו גם אסיר תודה דר דוד א למתן גישה למעבדה למיקרו השתלת/מכרסם.
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
- 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).
- Cameron, G. R., Oakley, C. L. Ligation of the common bile duct. The Journal of Pathology and Bacteriology. 35 (5), 769-798 (1932).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Osawa, Y., et al. Systemic mediators induce fibrogenic effects in normal liver after partial bile duct ligation. Liver Int. 26 (9), 1138-1147 (2006).
- 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).
- Birkhead, H. A., Briggs, G. B., Saunders, L. Z. Toxicology of cefazolin in animals. J Infect Dis. 128, 378 (1973).
- Kunst, M. W., Mattie, H., van Furth, R. Antibacterial efficacy of cefazolin and cephradine in neutropenic mice. Infection. 7 (1), 30-34 (1979).
- Traul, K. A., et al. Safety studies of post-surgical buprenorphine therapy for mice. Lab Anim. 49 (2), 100-110 (2015).
- 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).
- 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).
- 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).
- Heinrich, S., et al. Partial bile duct ligation in mice: a novel model of acute cholestasis. Surgery. 149 (3), 445-451 (2011).
- Glaser, S. S., Alpini, G. Activation of the cholehepatic shunt as a potential therapy for primary sclerosing cholangitis. Hepatology. 49 (6), 1795-1797 (2009).
- 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).
- Alpini, G. G., Francis, H., Marzioni, M., Venter, J., Phinizy, J., LeSage, G. . Madame Curie Bioscience Database. , (2013).
- Kirkland, J. G., et al. Reversible surgical model of biliary inflammation and obstructive jaundice in mice. J Surg Res. 164 (2), 221-227 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
