Safra Kanalı TNBS infüzyonu ile Kronik Pankreatit için Bir Fare Modeli
Summary
Kronik pankreatit (CP), genellikle inatçı karın ağrısı ile ilişkili olan pankreasın iltihabı ve fibrozisi ile karakterize bir hastalıktır. Bu makalede, 2,4,6 -trinitrobenzen sülfiyonik asit (TNBS) ile safra kanalı infüzyonu yoluyla CP’nin fare modelini oluşturma tekniğinin iyileştirilmesine odaklanmaktadır.
Abstract
Kronik pankreatit (CP), pankreas iltihabı ve fibrozis, glandüler atrofi, karın ağrısı ve diğer semptomları içeren karmaşık bir hastalıktır. Safra kanalı 2,4,6 -trinitrobenzen sülfikonik asit (TNBS) infüzyon modelinin CP’de görülen nöropatik ağrının özelliklerini çoğalttığı CP’yi incelemek için çeşitli kemirgen modelleri geliştirilmiştir. Bununla birlikte, farelerde safra yolu ilaç infüzyonu teknik olarak zordur. Bu protokol, cp fare modeli üretimi için safra kanalı TNBS infüzyon prosedürünü gösterir. TNBS, duodenumdaki Vater ampullası aracılığıyla pankreasa aşılandı. Bu protokol, işlem sırasında ilaç hacmini, cerrahi teknikleri ve ilaç kullanımını optimize etti. TNBS ile tedavi edilen fareler, vücut ağırlığı ve pankreas kilo azalmaları, ağrıya bağlı davranışlardaki değişiklikler ve anormal pankreas morfolojisi ile yansıtıldığı gibi CP özellikleri gösterdi. Bu gelişmelerle TNBS enjeksiyonu ile ilişkili mortalite en az düzeydeydi. Bu prosedür sadece pankreas hastalığı modellerinin oluşturulmasında kritik değildir, aynı zamanda lokal pankreas ilacı dağıtımında da yararlıdır.
Introduction
Kronik pankreatit (CP), pankreas atrofisi, fibrozis, karın ağrısı ve hem ekzokrin hem de endokrin fonksiyonların nihai kaybı ile karakterize kronik bir enflamatuar hastalıktır1. Mevcut tıbbi ve cerrahi tedaviler iyileştirici değildir, ancak hastalığın sonucu olan semptomları hafifletmek için üstlenilir: refrakter karın ağrısı, endokrin ve ekzokrin disfonksiyon. Bu nedenle, acilen daha etkili tedavilere ihtiyaç vardır2. Hayvan modelleri, hastalığın daha iyi anlaşılması ve potansiyel terapötiklerin araştırılması için gerekli bir araç sağlar3. CP için cerulein ve/veya alkol modellerinin yaygın olarak kullanıldığı birden fazla fare modeli geliştirilmiştir. Bir oligopeptid uyarıcı pankreas salgısı olan Cerulein’in, pankreas atrofisi, fibrozis içeren bir CP modelini tekrar tekrar teşvik ettiği gösterilmiştir4. Başka bir yaygın model, insan hastalarda gözlemlenene benzer ekzokrin yetmezlik üreten L-arginin seri enjeksiyonlarını kullanır5. CP ayrıca komple veya kısmi pankreas kanalı ligasyonu ve pankreas kanalıhipertansiyonu 6,7ile de indüklenebilir. CP için mevcut hayvan modellerinin çeşitliliğine rağmen, bu modellerin hiçbiri CP hastalarının yaşadığı karın ağrısını etkili bir şekilde yeniden üretmez8.
Önceki çalışmalar, 2,4,6 -trinitrobenzen sülfikonik asit (TNBS) lokal pankreas enjeksiyonunun CP hastalarının yaşadığı kalıcı ağrıyı9, 10,11çoğaldığını göstermiştir. TNBS ile tedavi edilen fareler, karın aşırı duyarlılığı ve ağrıya bağlı davranışların artmasının yanı sıra, CP hastalarında gözlenen bir fenomen olan ağrılı uyaranlara “genelleştirilmiş aşırı duyarlılık” göstermiştir10. CP ağrısını doğru bir şekilde taklit etmenin yanı sıra, TNBS modeli ayrıca fibrozis, mononükleer hücre infiltrasyon ve acınar hücrelerin yağ dokusu ile değiştirilmesi gibi insan durumunun diğer patolojik özelliklerini de çoğaltır10,12. Bununla birlikte, safra kanalı ile TNBS infüzyonu, farelerde ölüme neden olabilecek teknik olarak zorlu bir prosedürdür. Bilgimize göre, safra kanalı infüzyonunun nasıl yapıldığını gösteren görsel bir protokol yoktur. Bu yazıda, bir CP fare modeli oluşturmak için TNBS safra kanalı infüzyonunun prosedürünü gösteriyoruz. Bu prosedür CP ve diğer pankreas hastalıklarının incelenmesi için değerli hayvan modelleri üretmeye yardımcı olacak ve pankreas13’ediğer malzemeleri (örneğin virüs, hücreler) aşılamak için kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kronik pankreatit indükle etmek için TNBS’nin safra kanalı infüzyonu, farelerde teknik olarak zordur, çünkü farelerin% 22,5’i ilaç infüzyonunun 3-4 gün içinde ölebilir10. Burada, bu rapor önceki çalışmalara dayanarak prosedürü iyileştirdi ve erken fare ölüm oranını% <10'a düşürdü. Örneğin, artan ilaç hacmi (35 μL'den 50μL'ye kadar) ilaçların tüm pankreasa ulaşmasını sağlayabilir. Bir insülin şırıngası ve daha küçük bir iğne boyutu (31G) kullanmak, pa…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Gazi İşleri Bakanlığı (VA-ORD BLR&D Merit I01BX004536) ve Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından desteklenmiştir # 1R01DK105183, DK120394 ve DK118529’dan HW’ye. Dr. Hongju Wu’ya teknik deneyimlerini paylaştığı için teşekkür ederiz.
Materials
| 10% Neutral buffered formalin v/v | Fisher Scientific | 23426796 | |
| Alcohol prep pads, sterile | Fisher Scientific | 22-363-750 | |
| Animal Anesthesia system | VetEquip, Inc. | 901806 | |
| Buprenorphine hydrochloride, injection | Par Sterile Products, LLC | NDC 42023-179-05 | |
| Centrifuge tubes, 15 mL | Fisher Scientific | 0553859A | |
| Ethanol, absolute (200 proof), molecular biology grade | Fisher Scientific | BP2818500 | |
| Extra fine Micro Dissecting scissors 4” straight sharp | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5882 | |
| Graefe forceps 4” extra delicate tip | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5136 | |
| Heated pad | Amazon | B07HMKMBKM | |
| Hegar-Baumgartner Needle Holder 5.25” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-7850 | |
| Insulin syringe with 31-gauge needle | BD | 324909 | |
| Iodine prep pads | Fisher Scientific | 19-027048 | |
| Isoflurane | Piramal Critical Care | NDC 66794-017-25 | |
| Micro clip applying forceps 5.5” | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5410 | |
| Micro clip, straight strong curved 1x6mm | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5433 | |
| Micro clip, straight, 0.75mm clip width | Roboz Surgical Instrument Co. | RS-5420 | |
| Picrylsulfonic acid solution, TNBS, 1M in H2O | Millipore Sigma | 92822-1ML | |
| Polypropylene Suture 4-0 | Med-Vet International | MV-8683 | |
| Polypropylene Suture 5-0 | Med-Vet International | MV-8661 | |
| Sodium chloride, 0.9% intravenous solution | VWR | 2B1322Q | |
| Surgical drape, sterile | Med-Vet International | DR1826 | |
| Tissue Cassette | Fisher Scientific | 22-272416 | |
| Von Frey filaments | Bioseb | EB2-VFF |
References
- Klauss, S., et al. Genetically induced vs. classical animal models of chronic pancreatitis: a critical comparison. The Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 32, 5778-5792 (2018).
- Liao, Y. H., et al. Histone deacetylase 2 is involved in µ-opioid receptor suppression in the spinal dorsal horn in a rat model of chronic pancreatitis pain. Molecular Medicine Reports. 17 (2), 2803-2810 (2018).
- Gui, F., et al. Trypsin activity governs increased susceptibility to pancreatitis in mice expressing human PRSS1R122H. The Journal of Clinical Investigation. 130 (1), 189-202 (2020).
- Sun, Z., et al. Adipose Stem Cell Therapy Mitigates Chronic Pancreatitis via Differentiation into Acinar-like Cells in Mice. Molecular Therapy. 25 (11), 2490-2501 (2017).
- Aghdassi, A. A., et al. Animal models for investigating chronic pancreatitis. Fibrogenesis and Tissue Repair. 4 (1), 26 (2011).
- Scoggins, C. R., et al. p53-dependent acinar cell apoptosis triggers epithelial proliferation in duct-ligated murine pancreas. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 279 (4), 827-836 (2000).
- Bradley, E. L. Pancreatic duct pressure in chronic pancreatitis. The American Journal of Surgery. 144 (3), 313-316 (1982).
- Zhao, J. B., Liao, D. H., Nissen, T. D. Animal models of pancreatitis: can it be translated to human pain study. World Journal of Gastroenterology. 19 (42), 7222-7230 (2013).
- Winston, J. H., He, Z. J., Shenoy, M., Xiao, S. Y., Pasricha, P. J. Molecular and behavioral changes in nociception in a novel rat model of chronic pancreatitis for the study of pain. Pain. 117 (1-2), 214-222 (2005).
- Cattaruzza, F., et al. Transient receptor potential ankyrin 1 mediates chronic pancreatitis pain in mice. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 304 (11), 1002-1012 (2013).
- Bai, Y., et al. Anterior insular cortex mediates hyperalgesia induced by chronic pancreatitis in rats. Molecular Brain. 12 (1), 76 (2019).
- Puig-Diví, V., et al. Induction of chronic pancreatic disease by trinitrobenzene sulfonic acid infusion into rat pancreatic ducts. Pancreas. 13 (4), 417-424 (1996).
- Zhang, Y., et al. PAX4 Gene Transfer Induces alpha-to-beta Cell Phenotypic Conversion and Confers Therapeutic Benefits for Diabetes Treatment. Molecular Therapy. 24 (2), 251-260 (2016).
- Ceppa, E. P., et al. Serine proteases mediate inflammatory pain in acute pancreatitis. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 300 (6), 1033-1042 (2011).
- Puig-Divi, V., et al. Induction of chronic pancreatic disease by trinitrobenzene sulfonic acid infusion into rat pancreatic ducts. Pancreas. 13 (4), 417-424 (1996).
- Xu, G. Y., Winston, J. H., Shenoy, M., Yin, H., Pasricha, P. J. Enhanced excitability and suppression of A-type K+ current of pancreas-specific afferent neurons in a rat model of chronic pancreatitis. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 291 (3), 424-431 (2006).
- Drewes, A. M., et al. Pain in chronic pancreatitis: the role of neuropathic pain mechanisms. Gut. 57 (11), 1616-1627 (2008).
