使用灌注小鼠肝脏模型量化肝葡萄糖生成、尿素生成和脂肪分解
Summary
在这里，我们提出了一种用于小鼠肝脏 原位 灌注的稳健方法，以研究肝脏代谢的急性和直接调节，而不会干扰肝脏结构，但不存在肝外因素。
Abstract
肝脏具有多种功能，包括营养代谢。与其他体 外 和 体内 肝脏研究模型相比，分离的灌注肝脏允许研究整个肝脏的肝脏生物学和代谢，具有完整的肝脏结构，不受肝外因素的影响。肝脏灌注最初是为大鼠开发的，但该方法也适用于小鼠。在这里，我们描述了小鼠肝脏 原位 灌注的方案。用含氧的Krebs-Henseleit碳酸氢盐缓冲液通过门静脉对肝脏进行顺行灌注，并从肝上下腔静脉收集输出物，并夹紧肝下腔静脉以关闭回路。使用这种方法，可以用详细的时间分辨率评估测试化合物的直接肝脏效应。肝功能和活力稳定至少3小时，允许在同一实验中加入内部对照。使用该模型的实验可能性很多，可以推断出对肝脏生理学和肝脏疾病的见解。
Introduction
肝脏是新陈代谢的重要器官。它通过调节葡萄糖、脂质和氨基酸代谢，在控制全身能量平衡方面发挥关键作用。全球肝脏疾病的增加正在成为全球的主要健康负担，需要更多的关于病理生理学及其对肝功能的影响的知识。
已经开发了各种用于肝脏研究的体外模型，以补充体内研究。从啮齿动物和人类中分离和培养的原代肝细胞被广泛使用。非实质细胞可以使用差速离心和梯度离心从肝细胞中分离出来，不同细胞类型的共培养可用于研究细胞间串扰1。尽管原代人肝细胞被认为是测试药物毒性的金标准，但一些研究表明，肝细胞在组织培养物中迅速去分化，导致肝功能丧失2,3,4。与传统的 2D 培养系统相比，3D 球状体系统中的肝细胞培养可改善去分化，更稳定，并且似乎在更高程度上模拟体内肝脏5。精确切割的肝切片是另一种成熟的体外模型，可保持组织结构完整并包含肝脏中存在的非实质细胞6。更先进的体外模型包括肝脏芯片7 和肝脏类器官8。然而，对于所有这些方法，结构完整性和流动动力学都会丢失，包括矢量门静脉-肝静脉流动，这可能会影响可推广性。
18559 年，克劳德·伯纳德 （Claude Bernard） 首次描述了分离的灌注大鼠肝脏，至今仍用于肝脏生物学、毒理学和病理生理学研究的各个科学领域。与上述体外模型相比，灌注肝脏的优势包括维持肝脏结构、血管流动、肝细胞极性和分区，以及肝细胞与非实质细胞之间的相互作用。与体内研究相比，灌注肝脏允许以孤立的方式研究肝脏代谢，避免血液携带的肝外因子，并完全控制实验条件。多年来，已经进行了一些修改以改进大鼠肝脏灌注模型10,11,12,13。尽管小鼠已被用于离体灌注肝脏研究，但可用的文献较少。在这里，我们提出了一种通过插管门静脉和肝上腔静脉对小鼠肝脏进行原位灌注的方法，以研究对代谢底物和激素的急性和直接代谢反应，如在小鼠肝脏的肝静脉流出物中实时测量。
Protocol
Representative Results
Discussion
分离的灌注小鼠肝脏是研究肝脏代谢动力学和分子机制的有力研究工具。每分钟样本采集的可能性提供了对测试化合物对肝脏的直接影响的详细评估。 与体内 研究相比，灌注肝脏使我们能够以孤立的方式研究肝脏代谢，避免血液携带的肝外因子，并完全控制实验条件。与使用分离肝细胞的 体外 研究相比，肝脏灌注的优势在于维持肝脏结构、极性、纬向分裂和血管完整性。肝脏灌注…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这些研究和Nicolai J. Wewer Albrechtsen得到了诺和诺德基金会卓越新兴研究者资助-内分泌学和代谢（申请号）的支持。NNF19OC0055001）、欧洲糖尿病研究基金会未来领袖奖（NNF21SA0072746）和丹麦独立研究基金，Sapere Aude（1052-00003B）。诺和诺德基金会蛋白质研究中心由诺和诺德基金会提供资金支持（赠款协议NNF14CC0001）。图1B是使用 biorender.com 创建的。我们感谢 Rune E. Kuhre 博士（诺和诺德 A/S）对灌注小鼠肝脏的富有成效的讨论。
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