यकृत ग्लूकोज उत्पादन, यूरियाजेनेसिस, और लाइपोलिसिस परफ्यूज्ड माउस लिवर मॉडल का उपयोग करके मात्रा निर्धारित की जाती है
Summary
यहाँ, हम यकृत वास्तुकला को परेशान किए बिना यकृत चयापचय के तीव्र और प्रत्यक्ष विनियमन का अध्ययन करने के लिए माउस जिगर के स्वस्थानी छिड़काव के लिए एक मजबूत विधि प्रस्तुत करते हैं, लेकिन अतिरिक्त-यकृत कारकों की अनुपस्थिति में।
Abstract
पोषक तत्वों के चयापचय सहित यकृत के कई कार्य हैं। इन विट्रो में अन्य और यकृत अनुसंधान के विवो मॉडल के विपरीत, पृथक सुगंधित यकृत पूरे यकृत में यकृत जीव विज्ञान और चयापचय के अध्ययन की अनुमति देता है, जो अतिरिक्त-यकृत कारकों के प्रभाव से अलग होता है। जिगर छिड़काव मूल रूप से चूहों के लिए विकसित किए गए थे, लेकिन विधि के रूप में अच्छी तरह से चूहों के लिए अनुकूलित किया गया है. यहाँ हम माउस जिगर के स्वस्थानी छिड़काव में के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन. यकृत को ऑक्सीजन युक्त क्रेब्स-हेन्सेलिट बाइकार्बोनेट बफर के साथ पोर्टल शिरा के माध्यम से पूर्ववर्ती रूप से छिद्रित किया जाता है, और आउटपुट सर्किट को बंद करने के लिए इन्फ्राहेपेटिक अवर वेना कावा के क्लैंपिंग के साथ सुपरहेपेटिक अवर वेना कावा से एकत्र किया जाता है। इस पद्धति का उपयोग करके, एक परीक्षण यौगिक के प्रत्यक्ष यकृत प्रभाव का मूल्यांकन विस्तृत समय संकल्प के साथ किया जा सकता है। जिगर समारोह और व्यवहार्यता कम से कम 3 घंटे के लिए स्थिर हैं, एक ही प्रयोग में आंतरिक नियंत्रण को शामिल करने की अनुमति देता है। इस मॉडल का उपयोग प्रयोगात्मक संभावनाएं कई हैं और यकृत शरीर क्रिया विज्ञान और यकृत रोगों में अंतर्दृष्टि का अनुमान लगा सकती हैं।
Introduction
यकृत चयापचय में एक आवश्यक अंग है। यह ग्लूकोज, लिपिड और अमीनो एसिड चयापचय को विनियमित करके पूरे शरीर के ऊर्जा संतुलन के नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। दुनिया भर में यकृत रोगों में वृद्धि एक प्रमुख वैश्विक स्वास्थ्य बोझ के रूप में उभर रही है, और पैथोफिज़ियोलॉजी और यकृत कार्यों के लिए इसके परिणामों के बारे में अधिक ज्ञान की आवश्यकता है।
विवो अध्ययन में पूरक करने के लिए यकृत पर शोध के लिए विभिन्न इन विट्रो मॉडल विकसित किए गए हैं। कृन्तकों और मनुष्यों से पृथक और सुसंस्कृत प्राथमिक हेपेटोसाइट्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। गैर-पैरेन्काइमल कोशिकाओं को अंतर और ढाल सेंट्रीफ्यूजेशन का उपयोग करके हेपेटोसाइट्स से अलग किया जा सकता है, और विभिन्न सेल प्रकारों की सह-संस्कृति अंतरकोशिकीय क्रॉसस्टॉक1 का अध्ययन करने के लिए उपयोगी है। हालांकि प्राथमिक मानव hepatocytes दवा विषाक्तता के परीक्षण के लिए स्वर्ण मानक माना जाता है, कई अध्ययनों से पता चला है कि hepatocytes तेजी से यकृत कार्यों 2,3,4 के नुकसान में जिसके परिणामस्वरूप ऊतक संस्कृति में dedifferent. एक 3 डी गोलाकार प्रणाली में हेपेटोसाइट संस्कृति dedifferentiation ameliorates, अधिक स्थिर है, और पारंपरिक 2 डीसंस्कृति प्रणालियों 5 की तुलना में एक उच्च डिग्री के लिए विवो में जिगर की नकल करने के लिए प्रकट होता है. प्रेसिजन-कट लिवर स्लाइस इन विट्रो मॉडल में एक और अच्छी तरह से स्थापित हैं जो ऊतक वास्तुकला को बरकरार रखता है और इसमें यकृत6 में मौजूद गैर-पैरेन्काइमल कोशिकाएं शामिल हैं। इन विट्रो मॉडल में अधिक उन्नत लिवर-ऑन-ए-चिप7 और यकृत ऑर्गेनोइड8 शामिल हैं। हालांकि, इन सभी दृष्टिकोणों के साथ, संरचनात्मक अखंडता और प्रवाह की गतिशीलता का नुकसान होता है, जिसमें वेक्टर पोर्टल-यकृत नस प्रवाह शामिल है, जो संभवतः सामान्यता को प्रभावित करता है।
पृथक सुगंधित चूहे के जिगर को पहली बार 18559 में क्लाउड बर्नार्ड द्वारा वर्णित किया गयाथा, और अभी भी यकृत जीव विज्ञान, विष विज्ञान और पैथोफिज़ियोलॉजी के अध्ययन के लिए विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उपर्युक्त इन विट्रो मॉडल की तुलना में सुगंधित यकृत के लाभों में यकृत वास्तुकला, संवहनी प्रवाह, हेपेटोसाइट ध्रुवीयता और ज़ोनेशन और हेपेटोसाइट्स और गैर-पैरेन्काइमल कोशिकाओं के बीच बातचीत का रखरखाव शामिल है। विवो अध्ययनों की तुलना में, सुगंधित यकृत रक्त द्वारा किए गए अतिरिक्त-यकृत कारकों से बचने और प्रयोगात्मक स्थितियों पर पूर्ण नियंत्रण के साथ एक अलग तरीके से यकृत चयापचय के अध्ययन की अनुमति देता है। कई संशोधनों साल 10,11,12,13 में चूहा जिगर छिड़काव मॉडल में सुधार करने के लिए किए गए हैं. हालांकि चूहों का उपयोग पृथक सुगंधित यकृत अध्ययन के लिए किया गया है, कम साहित्य उपलब्ध है। यहाँ, हम पोर्टल शिरा और suprahepatic वेना कावा अवर के cannulation द्वारा माउस जिगर के स्वस्थानी छिड़काव के लिए एक विधि प्रस्तुत चयापचय substrates और हार्मोन के लिए तीव्र और प्रत्यक्ष चयापचय प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के रूप में वास्तविक समय में माउस जिगर से यकृत शिरापरक प्रवाह में मापा जाता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
पृथक perfused माउस जिगर यकृत चयापचय की गतिशीलता और आणविक तंत्र के अध्ययन के लिए एक मजबूत अनुसंधान उपकरण है. मिनट-टू-मिनट नमूना संग्रह की संभावना यकृत पर एक परीक्षण यौगिक के प्रत्यक्ष प्रभाव का विस्तृत मूल्य…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अध्ययन और निकोलाई जे वेवर अल्ब्रेक्ट को नोवो नॉर्डिस्क फाउंडेशन एक्सीलेंस इमर्जिंग इन्वेस्टिगेटर ग्रांट – एंडोक्रिनोलॉजी एंड मेटाबोलिज्म (आवेदन संख्या) द्वारा समर्थित किया गया था। NNF19OC0055001), यूरोपियन फाउंडेशन फॉर द स्टडी ऑफ डायबिटीज फ्यूचर लीडर अवार्ड (NNF21SA0072746) और इंडिपेंडेंट रिसर्च फंड डेनमार्क, सपेरे ऑड (1052-00003B)। नोवो नॉर्डिस्क फाउंडेशन सेंटर फॉर प्रोटीन रिसर्च नोवो नॉर्डिस्क फाउंडेशन (अनुदान समझौता NNF14CC0001) द्वारा आर्थिक रूप से समर्थित है। चित्रा 1 बी biorender.com के साथ बनाया गया था। हम डॉ. रूण ई. कुहरे (नोवो नॉर्डिस्क ए/एस) को सुगंधित माउस लीवर पर फलदायी चर्चा के लिए धन्यवाद देते हैं।
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