Перешнуровка частичное желчных протоков в мышь: контролируемые модель локализованных обструктивного холестаза
Summary
Здесь мы представляем частичное желчных протоков лигирование как модель хирургической травмы печени и регенерации в грызунов.
Abstract
Грызунов полный желчных протоков перевязки (cBDL) общего желчного протока является установленным хирургическая техника для изучения обструктивного холестаза и желчных путей распространения. Однако долгосрочные эксперименты могут привести к увеличению заболеваемости и смертности. В выберите мышь штаммы с основной болезни печени значимые сопоставления могут проводиться даже с перевязкой один лепесток печени, которые могут уменьшить животных потери и расходы. Здесь мы описываем перевязки (pBDL) частично желчных протоков в мыши, в котором перевязано только левой печени желчных протоков, вызывая непроходимость желчных в левой доле, но не остальных долей. С осторожным микрохирургической техники pBDL эксперименты могут быть экономически эффективными, поскольку unligated мочку служит в качестве внутреннего управления для перевязаны лопастями, при тех же условиях, в то же самое животное. В отличие от cBDL отдельный Шам-управления группа не является необходимым. pBDL очень полезна для непосредственно сравнить локализованные против системные эффекты холестаза и других компонентов, сохраненных желчи. pBDL может также использоваться как новый метод для изучения механизмов, связанных с лекарства и миграции клеток.
Introduction
Хирургическое модели острого повреждения печени и ремонт, как частичной гепатектомии или общего желчного протока перевязки (cBDL), использовали на протяжении десятилетий в грызунов для изучения регенерации печени и pathobiology1,2. В cBDL перевязано общего желчного протока (который истощает все желчи в печени), приводит к обструктивной холестаза, воспаление и фиброза в первые 2-3 недели после операции, с возможного прогрессирования цирроз3. Распространения желчных протоков, transdifferentiation и индукции-резидентов печени прогениторных клеток являются также особенности cBDL4,5. Хотя cBDL разъясняются конкретные механизмы хронической cholangiopathy, которые хорошо изученных с воспроизводимость результатов в мышах одичал типа и тех штаммов с нормальной печень6,7,8, процедура может технически сложных в некоторых моделях трансгенные мыши заболеваний печени, требующих более животных, чем ожидалось, из-за более высокой заболеваемости и смертности желчных препятствий с течением времени. Этот метод также полезен для изучения трансгенных мышей с лежащим в основе печени заболевания, которые могут в противном случае не терпеть стресс длительное время экспериментов курс после cBDL.
pBDL может обеспечить разумную альтернативу помочь преодолеть некоторые из этих проблем. Первоначальный pBDL исследований в мышах одичал тип стремились различать локально действуя и системных медиаторов воспаления9. В pBDL основной желчных слияния правой и левой печени желчных протоков выше общего желчного протока тщательно визуализируется в рубчик, и только левая печеночная желчных протоков перевязано для создания локализованных обструктивного холестаза. pBDL предлагает ряд преимуществ для cBDL. В pBDL unligated правой доли служит одинаково соответствием внутреннего контроля для перевязаны левой доли, подвергается же системные эффекты, такие как состояние питания или циркулирующим факторов. Хотя присутствовали системные Провоспалительных медиаторов, Осава et al. наблюдается меньше фиброз и некроз в unligated лопастями, но более воспалительных клеток и преобразование фактор роста β выражение в перевязаны доли9.
Совсем недавно pBDL была пересмотрена для изучения печени Паренхиматозный эффекты нераспределенной желчь10. С помощью же животное для внутреннего контроля (unligated «Шам») и экспериментальных групп, pBDL эффективно половинки количество животных, необходимых на эксперимент, который в свою очередь является более экономически эффективным. Мышей терпеть последствия pBDL гораздо лучше, так что идеальное время, курс эксперимент (≥2 недель) может быть достигнуто в перевязаны доле. Самое главное pBDL можно выделить прямые последствия внутрипеченочных обструктивного холестаза и сохранил желчи компоненты в перевязаны доле, по сравнению с unligated управления мочку. В целом pBDL-привлекательный метод для изучения воздействия доли конкретных локализованных холестаза в печени.
Protocol
Representative Results
Discussion
Хотя cBDL является наиболее распространенным Экспериментальная техника для обструктивного холестаза, он может представлять множество проблем в грызунов. В зависимости от количество послеоперационных дней, необходимых для достижения конечной точки животных может испытать значительны…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Д-р Хан признает поддержке гранта NIH/NICHD K12HD052892, альфа-1 фонд, Фонд Хиллман и исследовательский центр в Питтсбурге печени. Д-р Михалопулос признает Грантовая поддержка от NIH/NIDDK P01DK096990. Мы высоко ценим прекрасный и щедрый технической помощи Anne Орр. Мы признательны также д-р Дэвид а. Геллер для предоставления доступа к лаборатории трансплантации/грызунов микрохирургии.
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 |
Referências
- 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).
