מודל עכבר לדלקת לבלב כרונית באמצעות עירוי TNBS צינור המרה
Summary
דלקת לבלב כרונית (CP) היא מחלה המאופיינת בדלקת ופיברוזיס של הלבלב, הקשורים לעתים קרובות עם כאבי בטן עקשניים. מאמר זה מתמקד בשיפור הטכניקה ליצירת מודל עכבר של CP באמצעות עירוי צינור המרה עם 2,4,6 -טרינדרובנזן חומצה גופרתית (TNBS).
Abstract
דלקת לבלב כרונית (CP) היא מחלה מורכבת הכוללת דלקת לבלב ופיברוזיס, ניוון בלוטות, כאבי בטן ותסמינים אחרים. מספר מודלים מכרסמים פותחו כדי לחקור CP, אשר צינור המרה 2,4,6 -טריניטרובנזן חומצה גופרתית (TNBS) מודל עירוי משכפל את התכונות של כאב נוירופתי לראות CP. עם זאת, עירוי סמים צינור המרה בעכברים הוא מאתגר מבחינה טכנית. פרוטוקול זה מדגים את ההליך של עירוי TNBS צינור המרה עבור הדור של מודל עכבר CP. TNBS היה חדורה לתוך הלבלב דרך האמפולה של ואטר בתריסריון. פרוטוקול זה מיטב את נפח התרופה, טכניקות כירורגיות וטיפול בסמים במהלך ההליך. עכברים שטופלו ב-TNBS הראו תכונות של CP כפי שמשתקפות על ידי הפחתות במשקל הגוף והלבלב, שינויים בהתנהגויות הקשורות לכאב, ומורפולוגיה לבלב חריגה. עם שיפורים אלה, התמותה הקשורה הזרקת TNBS היה מינימלי. הליך זה הוא לא רק קריטי ביצירת מודלים מחלת הלבלב, אלא הוא גם שימושי במשלוח תרופות הלבלב המקומי.
Introduction
דלקת לבלב כרונית (CP) היא מחלה דלקתית כרונית המאופיינת על ידי ניוון הלבלב, פיברוזיס, כאבי בטן, ובסופו של דבר אובדן של תפקודים אקסוקריניים ואנדוקרינים1. הטיפולים הרפואיים והכירורגיים הנוכחיים אינם מרפאים אך נעשים כדי להקל על הסימפטומים שהם תוצאה של המחלה: כאבי בטן עקשן, תפקוד אנדוקריני ואקסוקריני. לכן, טיפולים יעילים יותר נדרשים בדחיפות2. מודלים של בעלי חיים מספקים כלי חיוני לפיתוח הבנה טובה יותר של המחלה וחקירת טיפולים פוטנציאליים3. מודלים עכבר מרובים עבור CP פותחו, אשר cerulein ו / או מודלים אלכוהול נפוצים. Cerulein, אוליגופפטיד מגרה הפרשת הלבלב, הוכח לגרום להתרבות מודל CP הכולל ניוון הלבלב, פיברוזיס, בין היתר4. מודל נפוץ אחר משתמש זריקות סדרתיות של L-ארגנין, אשר מייצרת אי ספיקה אקסוקרינית דומה לזו שנצפו בחולים אנושיים5. CP יכול גם להיות מושרה על ידי קשירת צינור הלבלב מלאה או חלקית, כמו גם יתר לחץ דם צינור הלבלב6,7. למרות מגוון המודלים של בעלי חיים הזמינים עבור CP, אף אחד מהמודלים האלה למעשה משחזר את כאבי הבטן שחווים חולי CP8.
מחקרים קודמים הראו כי הזרקת לבלב מקומית של 2,4,6 – טריילרבנזן חומצה גופרתית (TNBS) משכפלת את הכאב המתמשך שחווים חולי CP9,10,11. עכברים שטופלו ב- TNBS הדגימו רגישות יתר בבטן והתנהגויות מוגברות הקשורות לכאב, כמו גם “רגישות יתר כללית” לגירויים כואבים, תופעה שנצפתה בחולי CP10. בנוסף לחיקוי מדויק של כאבי CP, מודל TNBS משכפל גם תכונות פתולוגיות אחרות של המצב האנושי כגון פיברוזיס, חדירת תאים מונונוקלאריים והחלפת תאי סינאר ברקמתשומן 10,12. עם זאת, עירוי TNBS באמצעות צינור המרה הוא הליך מאתגר מבחינה טכנית בעכברים שעלול לגרום למוות. למיטב ידיעתנו, אין פרוטוקול חזותי כדי להראות כיצד עירוי צינור המרה מבוצע. במאמר זה, אנו מדגימים את ההליך של עירוי אוורור מרה של TNBS כדי ליצור מודל עכבר CP. הליך זה יסייע לייצר מודלים בעלי ערך לבעלי חיים לחקר CP ומחלות לבלב אחרות וניתן להשתמש בו כדי להחדיר חומרים אחרים (למשל, וירוס, תאים) לתוך הלבלב13.
Protocol
Representative Results
Discussion
עירוי צינור המרה של TNBS כדי לגרום דלקת לבלב כרונית הוא מאתגר מבחינה טכנית בעכברים, כמו עד 22.5% של עכברים יכולים למות בתוך 3-4 ימים של עירוי סמים10. כאן, דו”ח זה חידד את ההליך בהתבסס על מחקרים קודמים והפחית את תמותת העכברים המוקדמים ל -<10%. לדוגמה, נפח התרופה המוגבר (מ 35 μL ל 50μL) יכול להבט…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי המחלקה לענייני יוצאי צבא (VA-ORD BLR&D הצטיינות I01BX004536), והמכון הלאומי לבריאות מענקי # 1R01DK105183, DK120394, ו- DK118529 ל- HW. אנו מודים לד”ר הונגג’ו וו על שיתוף הניסיון הטכני.
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 |
Referências
- 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).
