탄소 테트라 클로라이드를 통해 쥐에 급성 간 상해를 유도 (CCl4)오로 위관을 통해 노출
Summary
이 프로토콜은 오로 위관을 통해 CCl4 노출을 통해 급성 간 손상 (ALI)을 유도하는 일반적이고 실행 가능한 방법을 설명합니다. CCl4 노출은 간에서의 생체 변환 동안 반응성 산소 종의 형성을 통해 ALI를 유도합니다. 이 방법은 ALI의 병리생리학을 분석하고 다른 간 보호 전략을 검사하는 데 사용됩니다.
Abstract
급성 간 손상 (ALI) 간 실패의 개발에 중요 한 역, 간 뇌 증 및 장애인된 단백질 합성 등 합병증을 포함 하 여 심한 간 기능 장애를 특징으로 하는. 적절한 동물 모델은 ALI의 메커니즘과 병리생리학을 테스트하고 다른 간 보호 전략을 조사하는 데 필수적입니다. 화학적 변형을 수행하는 능력으로 인해 탄소 사염소산화물 (CCl4)은반응성 산소 종의 형성을 통해 ALI를 유도하기 위해 간에서 널리 사용됩니다. CCl4 노출은 복강 내, 흡입, 또는 비위 관 또는 오로 위관을 통해 수행 될 수 있습니다. 여기에서, 우리는 ALI가 oro위관을 통해CCl4 노출에 의해 유도되는 설치류 모형을 기술합니다. 이 방법은 저렴하고 쉽게 수행되며 위험 위험이 최소화됩니다. 이 모델은 매우 재현 가능하며 잠재적 인 간 보호 전략의 효능을 확인하고 간 손상의 마커를 평가하는 데 널리 사용할 수 있습니다.
Introduction
특히 알코올 및 약물 남용으로 인해 간에서 독성 모욕의 빈도가 증가하고 있습니다. 급성 간 손상 (ALI)은 높은 사망률과 관련이 있으며 임상 적 우려를 일으켰습니다1,,2. 독성 상해는 간세포 세포 사멸, 괴사 증, 또는 pyroptosis의 결과로 간에서 죽음 신호 통로로 이끌어 냅니다. ALI는 간뇌병증 및 단백질 합성 장애 등의 합병증을 포함하는 중증 간 기능 장애를 특징으로 하는 간 부전의 발달에 중요한 역할을 한다3,,4. 최근 연구는 간 실패를 동반하는 생리적 및 병리학적 변화에 대한 우리의 지식을 증가시켰지만, 세포 사멸의 메커니즘에 영향을 미치는 병리 분자 특징을 완전히 설명하지는 못했습니다. 게다가, 어떤 약물은 현재 ALI 환자에 있는 진보적인 악화를 반전하기 위하여 유효하지 않습니다. 현재, 유일하게 유의하고 효과적인 치료법은 간 이식5,,6.
ALI의 메커니즘 및 병리생리학을 조사하고 상이한 간보호 전략을 테스트하기 위해, 다른 동물 모델이 ALI를 유도하는 데 사용된다. ALI의 바람직한 동물 모델은 신뢰할 수 있고, 검증되고, 저렴하고 적용하기 쉬운 방법을 통해 질병의 병리학 적 과정을 모방해야합니다. 실험 모델의 예로는 간독성 제제, 전체 또는 부분 간절제술과 같은 외과 적 시술, 완전 또는 일시적인 편환성 및 감염 시술7,,8,,9가포함된다. 알려진 간독성 물질에는 갈락토사민, 아세트아미노펜, 티오아세타미드, 아조시메탄 및 CCl4가포함된다. 이들 중, CCl4는 아직잘 10,11,,,12,,13을특징으로하지 않았지만 널리 사용된다.
CCl4는 달콤한 냄새가 나고 낮은 온도에서 가연성이 거의 없는 유기 무색 액체 화합물입니다. CCl4의 고농도에 노출은 간 및 신장의 악화를 포함하여 중추 신경계에 손상을 일으킬 수 있습니다. CCl4는 반응성 산소 종을 형성하는 간에서의 생체 변환을 통해 ALI를 유도합니다. 이는 P450 시토크롬 효소 2E1을 통해 발생하며, 활성 대사 산물을 형성하고 거대 분자 결합에 의한 세포 손상을 초래하고, 지질 과산화의 향상 및 세포 내 칼슘 항상성의교란을 초래한다 14. 또한, CCl4 모델은 RNA 합성15의수준에서 성상 세포체를 자극하는데 사용될 수 있다. 이 간독소는 복강 내, 인트라포탈, 구강 및 위내 경로16에의해 투여되고 있다.
이 프로토콜에서, 우리는 오로위관을 통해 쥐에서 CCl4-유도ALI를 상세히 기술한다. 이 방법은 ALI의 병인을 조사하는 데 사용할 수 있는 강력하고 재현 가능한 ALI를 유도합니다. 간 질환 중증도의 결정은 혈청 글루타메이트 피루베이트 트랜스아미나제(GPT), 글루타믹 옥살로아세틱 트랜스아미나제(GOT) 효소 및 총 빌리루빈(TB)의 측정뿐만 아니라 헤마톡실린과 에오신(H&E)의 스테인드 간 조직에 의한 확실한 조직학적 진단을 통해 모니터링됩니다. 위내 접근을 통해 CCl4에 노출되면 위험 위험을 최소화하면서 실용적이고 저렴하며 최소침습적인 방법을 사용할 수 있습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 프로토콜에서, CCl4는 쥐에서 ALI를 유도하기 위해 간 독소로서 사용된다. ALI는 간 자렌치의 손실과 간 대사 및 합성 기능의 후속 dysregulation특징입니다. 약물, 바이러스, 독소, 자가 면역 질환, 대사 성 질환 및 혈관 장애는 모두 간세포 사망을 유발하며, 후속 염증 반응은 ALI의 발병기전에 기여합니다.
간으로의 초기 모욕은 사이토카인 생산, 케모카인 방출 및 염증 성…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 감사하게도 베르사 델가도, 병리학과, 소로카 의료 센터, 건강 과학 학부, 네게브의 벤 구리온 대학, 실험실에서뿐만 아니라 조직학 분석에 그녀의 도움을 인정합니다.
Materials
| 22 G catheter BD Neoflon TM | Becton Dickinson Infusion Therapy AB | ||
| 4% buffered formaldehyde solution | Sigma – Aldrich lab materials technologies | ||
| BD Microtainer SST TM Tubes | Becton Dickinson and Company | ||
| Carbone tetrachloride | Sigma – Aldrich lab materials technologies | CAS 56-23-5 | |
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | ||
| Olympus AU2700 Chemistry-Immuno Analyzer | Olympus (MN, USA) | Analysis of blood samples was done by the fluorescence method | |
| Olympus BX 40 microscope | Olympus | ||
| RAT Feeding Needles | ORCHID SCIENTIFICS | ||
| SYRINGE SET 1 and 2 ml MEDI -PLUS | Shandong Zibo Shanchuan Medical Instruments Co., Ltd |
References
- Hoofnagle, J. H., Carithers, R. L., Shapiro, C., Ascher, N. Fulminant hepatic failure: Summary of a workshop. Hepatology. 21 (1), 240-252 (1995).
- Rakela, J., Lange, S. M., Ludwig, J., Baldus, W. P. Fulminant hepatitis: Mayo clinic experience with 34 cases. Mayo Clinic Proceedings. 60 (5), 289-292 (1985).
- Riordan, S. M., Williams, R. Treatment of hepatic encephalopathy. New England Journal of Medicine. 337, 473-479 (1997).
- Bernuau, J., Rueff, B., Benhamou, J. Fulminant and subfulminant liver failure: Definitions and causes. Seminars in Liver Disease. 6 (2), 97-106 (1986).
- Lidofsky, S. D. Liver transplantation for fulminant hepatic failure. Gastroenterology Clinics of North America. 22 (2), 257-269 (1993).
- Auzinger, G., Wendon, J. Intensive care management of acute liver failure. Current opinion in critical care. 14 (2), 179-188 (2008).
- Wu, Q., et al. Protection of regenerating liver after partial hepatectomy from carbon tetrachloride hepatotoxicity in rats: Roles of mitochondrial uncoupling protein 2 and ATP stores. Digestive Diseases and Sciences. 54 (9), 1918-1925 (2009).
- Tuñón, M. J., Alvarez, M., Culebras, J. M., González-Gallego, J. An overview of animal models for investigating the pathogenesis and therapeutic strategies in acute hepatic failure. World Journal of Gastroenterologyl. 15 (25), 3086-3098 (2009).
- van de Kerkhove, M. P., Hoekstra, R., van Gulik, T. M., Chamuleau, R. A. Large animal models of fulminant hepatic failure in artificial and bioartificial liver support research. Biomaterials. 25 (9), 1613-1625 (2004).
- Butterworth, R. F., et al. Experimental models of hepatic encephalopathy: ISHEN guidelines. Liver International. 29 (6), 783-788 (2009).
- Zhang, B., Gong, D., Mei, M. Protection of regenerating liver after partial hepatectomy from carbon tetrachloride hepatotoxicity in rats: Role of hepatic stimulator substance. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 14 (10), 1010-1017 (1999).
- Ugazio, G., Danni, O., Milillo, P., Burdino, E., Congiu, A. M. Mechanism of protection against carbon tetrachloride toxicity. I. prevention of lethal effects by partial surgical hepatectomy. Drug and Chemical Toxicology. 5 (2), 115-124 (1982).
- Taniguchi, M., Takeuchi, T., Nakatsuka, R., Watanabe, T., Sato, K. Molecular process in acute liver injury and regeneration induced by carbon tetrachloride. Life Science. 75 (13), 1539-1549 (2004).
- Gordis, E. Lipid metabolites of carbon tetrachloride. Journal of Clinical Investigation. 48 (1), 203-209 (1969).
- Albrecht, J. Cerebral RNA synthesis in experimental hepatogenic encephalopathy. Journal of Neuroscience Research. 6 (4), 553-558 (1981).
- Terblanche, J., Hickman, R. Animal models of fulminant hepatic failure. Digestive Diseases and Sciences. 36 (6), 770-774 (1991).
- Gruenbaum, B. F., et al. Cell-free DNA as a potential marker to predict carbon tetrachloride-induced acute liver injury in rats. Hepatology International. 7 (2), 721-727 (2013).
- Juricek, J., et al. Analytical evaluation of the clinical chemistry analyzer Olympus AU2700 plus. Biochemia Medica. 20 (3), 334-340 (2010).
- Feldman, A. T., Wolfe, D. Tissue processing and hematoxylin and eosin staining. Methods in Molecular Biology. 1180, 31-43 (2014).
- Wang, T., et al. Protective effects of dehydrocavidine on carbon tetrachloride-induced acute hepatotoxicity in rats. Journal of Ethnopharmacology. 117 (2), 300-308 (2008).
- Ye, X., et al. Hepatoprotective effects of coptidis rhizoma aqueous extract on carbon tetrachloride-induced acute liver hepatotoxicity in rats. Journal of Ethnopharmacology. 124 (1), 130-136 (2009).
- Wills, P. J., Asha, V. V. Protective effect of lygodium flexuosum (L.) sw. extract against carbon tetrachloride-induced acute liver injury in rats. Journal of Ethnopharmacology. 108 (3), 320-326 (2006).
- Senior, J. R. Monitoring for hepatotoxicity: What is the predictive value of liver “function” tests. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 85 (3), 331-334 (2009).
- Karmen, A. A note on the spectrometric assay of glutamic-oxalacetic transaminase in human blood serum. Journal of Clinical Investigation. 34 (1), 131-133 (1955).
- Hubner, G. Ultrastructural liver damage caused by direct action of carbon tetrachloride in vivo and in vitro. Virchows Archiv fur Pathologische Anatomie und Physiologie und fur Klinische Medizin. 339 (3), 187-197 (1965).
- Newsome, P. N., Plevris, J. N., Nelson, L. J., Hayes, P. C. Animal models of fulminant hepatic failure: A critical evaluation. Liver Transplantation. 6 (1), 21-31 (2000).
