Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Etablering av en mus Alvorlig Akutt Pankreatitt Modell ved hjelp av Retrograd Injeksjon av Natrium Taurocholate i Biliopankreatisk Kanal

Published: April 1, 2022 doi: 10.3791/63129

Summary

En musemodell med alvorlig akutt pankreatitt er beskrevet heri. Prosedyren som presenteres her er veldig rask, enkel og tilgjengelig, og dermed potensielt tillate studiet av molekylære mekanismer og forskjellige terapeutiske intervensjoner i akutt pankreatitt på en praktisk måte.

Abstract

Utbredelsen av akutt pankreatitt (AP), spesielt alvorlig akutt pankreatitt (SAP), øker i yngre aldersgrupper årlig. Det er imidlertid mangel på effektive behandlinger i dagens kliniske praksis. Med enkel tilgjengelighet av transgene og knockout-stammer og deres lille størrelse, noe som tillater minimale doser medikamenter som kreves for in vivo-evaluering , er en veletablert eksperimentell modell hos mus foretrukket for AP-forskning. Videre er SAP indusert gjennom natrium taurocholat (TC) for tiden en av de mest brukte og best karakteriserte modellene. Denne modellen har blitt undersøkt for nye terapier og mulige molekylære hendelser under AP-prosessen. Her presenterer vi genereringen av en AP-musemodell ved hjelp av natrium taurocholat og en enkel hjemmelaget mikrosyringe. Videre tilbyr vi også metodikken for den påfølgende histologien og serologisk testing.

Introduction

Akutt pankreatitt (AP) er en akutt betennelse i bukspyttkjertelen preget av obstruksjon av hovedkanalen i bukspyttkjertelen med påfølgende ductal distensjon og bukspyttkjertel autodigestion av sine unormalt aktiverte enzymer. Dens kliniske manifestasjoner inkluderer lokal eller systemisk betennelse, magesmerter og forhøyelse av serum amylase1,2. I henhold til alvorlighetsgradsklassifiseringen3 kan AP presentere i milde, moderate og alvorlige former, og blant dem er alvorlig akutt pankreatitt (SAP) den mest bekymringsfulle tilstanden på grunn av sin høye dødelighet på mer enn 30%4. I USA er AP en av de vanligste årsakene til sykehusinnleggelse, som rammer over 200.000 pasienter5. Videre øker AP, spesielt SAP, årlig og påvirker yngre aldersgrupper6. Det er imidlertid mangel på effektive behandlingsalternativer i dagens kliniske praksis6,7. Derfor er det nødvendig å utforske de molekylære mekanismene som er involvert i AP, og dermed legge til rette for behandlingsforbedring.

Veletablerte eksperimentelle dyremodeller er nødvendig for å studere mekanismene som er involvert i AP og evaluere effektiviteten av ulike behandlingsmodaliteter. Med enkel tilgjengelighet av transgene og knockout-stammer og deres lille størrelse, noe som minimerer dosene av legemidler som kreves for in vivo-evaluering, foretrekkes mus for AP-forskning. Derfor er flere modeller av AP utviklet hos mus8,9.

Niederau et al. utviklet en SAP-musemodell presentert med acinarcellenekrose indusert ved hjelp av samme legemiddel og injeksjonsrute11. Selv om denne modellen har flere fordeler, inkludert ikke-invasivitet, rask induksjon, bred reproduserbarhet og anvendbarhet, er den største ulempen at bare en mild form for AP utvikles i de fleste tilfeller, og dermed begrenser den kliniske relevansen. Alkohol regnes som en av de viktigste etiologiske faktorene i AP; Foitzik et al. rapporterte imidlertid at det bare forårsaker bukspyttkjertelskade når det kombineres med andre faktorer, for eksempel eksokrin hyperstimulering12. Videre, selv om alkoholinduserte AP-modeller utviklet seg via forskjellige administrasjonsruter, og legemiddeldoser har blitt rapportert13,14,15, er deres største ulempe vanskeligheten med å reprodusere dem. Intraperitoneal administrering av L-arginin kan også indusere AP hos mus16; Den lave kliniske relevansen hindrer imidlertid anvendelsen. Taurocholate, et gallesalt, ble først foreslått av Creutzfeld et al. i 1965 for å indusere en tilstand som ligner menneskelig AP via bukspyttkjertelkanalinfusjon17. Selv om det er kontroverser om den kliniske relevansen i patofysiologi18,19, er taurocholatindusert pankreatitt fortsatt en uunnværlig modell for SAP.

Siden denne modellen er enkel å realisere og også er effektiv hos mus, er den nå en av de mest brukte AP-modellene for små dyre in vivo-studier. Perides et al. brukte natrium taurocholat (TC) for å indusere SAP hos mus20, og ga innsikt for å forstå patologien. Kombinert med genetiske modifikasjonsteknikker har denne modellen gjort det mulig for oss å bekrefte flere spesifikke gener involvert i AP. For eksempel viste Bicozo et al. at en knockout av CD38-genet beskyttet mot en modell av TC-infusjon pankreatitt og tilskrev mekanismene til endringer i intracellulær Ca2 + signalering21. Fanczal et al. undersøkte den fysiologiske implikasjonen av TRPM2-uttrykket i plasmamembranen til pankreasatisk mus og kanalceller, og viste redusert alvorlighetsgrad av TC-indusert SAP i TRPM2 knockout mus22. Videre gir denne modellen også en enkel og effektiv måte å teste mange nye stoffer in vivo. For eksempel aktiverte denne metoden validering av de terapeutiske effektene av koffein23, dehydrokolsyre24 og ulike antioksidanter og antikoagulantia25,26. Dette beviset viser allsidigheten til den TC-induserte SAP-modellen. Selv om Wittel et al. beskrev en lignende musemodell27, kan mangel på detaljer om implementeringsprosedyrene føre til manglende evne til å reprodusere funnene. I denne artikkelen fokuserer vi på metoder ved hjelp av en enkel hjemmelaget mikrosyringe og studerer TC-indusert SAP, og gir dermed mulig veiledning ikke bare for videre studier av patogenese og behandling av AP, men også for en perfekt tilpasningsdyktig eksperimentell metode for mange andre stoffer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle eksperimenter som involverte dyr ble godkjent av Dyreetikkkomiteen ved Soochow University. Alle kirurgiske prosedyrer ble utført under full anestesi. Smertestillende midler ble ikke brukt til å unngå forstyrrelser i sykdomsforløpet i henhold til tidligere litteratur28,29. Godkjenning for mangel på analgesi ble også gitt av Dyreetikkkomiteen ved Soochow University.

1. Forberedelse

  1. Rask en C57BL/6 wild-type mus 8-12 h før operasjonen.
  2. Forbered 5% (w / v) TC-oppløsning (93 mM) fortynnet til 0,9% natriumklorid. Filtrer løsningen gjennom et 0,22 μm filter.
  3. Autoklaver de kirurgiske instrumentene og materialene, inkludert tang, saks, bladholder, nåleholder, hemostatisk klips, vaskulære klemmer og sterile gardiner, ved hjelp av en trykksterilisator ved en temperatur på 121 °C i 30 minutter.
  4. Forbered en hjemmelaget mikrosyringe. For å gjøre dette, installer manuelt en engangs insulinspiss og en langvarig plastpipettespiss på en 25 μL flat tip Microliter-sprøyte. Steriliser gjennom bestråling.

2. Anestesi og preoperativ forberedelse

  1. Vei 6- til 8 uker gamle mannlige C57BL/6 villmus (ca. 21-23 g). Induser generell anestesi med en intraperitoneal injeksjon av 1% pentobarbital natriumoppløsning i en dose på 50 mg/kg.
  2. Fest musen i liggende stilling på anirradiatedfoam flat plate med båndet.
  3. Forbered operasjonsområdet til hvert dyr ved å fjerne pelsen med en depileringskrem fra xiphoid-prosessnivået ned til forbindelseslinjen til den bilaterale fremre overlegne iliac ryggraden, med venstre og høyre side parallelt med den fremre aksillære linjen.
  4. Forbered et sterilt kirurgisk felt med spesielt fokus på det kirurgiske området, bestående av området som er forberedt på dyret og forsiden av kirurgen.
    1. Desinfiser benken.
    2. Rengjør snittstedet med flere anvendelser av kirurgisk skrubbeløsning. Tørk huden to til tre ganger med 0,5% iodofor og la den tørke i 1-2 min hver gang.
    3. Dekk musen med sterile gardiner.

3. Kirurgisk prosedyre

MERK: Figur 1 viser anatomien og morfologien til musepankreasen før og etter retrograd injeksjon av TC i biliopankreatisk kanal ved mikroinjeksjon.

  1. Lag et omtrentlig 2 til 3 cm langt median abdominal snitt.
  2. Finn tolvfingertarmen fra venstre til høyre langs magen. Trekk forsiktig tolvfingertarmen ut og til venstre side ved hjelp av kirurgiske tang og en desinfiserende bomullspinne for å eksponere bukspyttkjertelen, biliopankreatisk kanal og duodenal papilla. Pass på at du ikke skader tarmveggen eller relaterte kar.
  3. Bruk 8-0 suturer for å passere gjennom forbindelsen mellom tolvfingertarmen og bukspyttkjertelen rundt papillaen, og trekk dem til venstre side av musekroppen for å fikse tolvfingertarmen.
  4. Trekk forsiktig huden og den nedre kanten av leveren til side. Klem den vanlige leverkanalen, sørg for ikke å klemme portalvenen eller bukspyttkjertelen. Klem den proksimale biliopankreatiske kanalen.
  5. Pierce mikroinjektoren inn i den distale biliopankreatiske kanalen retrogradely. Fest nålespissen i nærheten av duodenal papilla med en klemme. Tilsett 10 μL 5 % TC i bukspyttkjertelen med en hastighet på 5 μL/min.
  6. Hold den biliopankreatiske kanalen lukket i 5 minutter for å oppnå et stabilt trykk. Trekk deretter ut mikroinjektoren og fjern klemmene.
  7. Gjenopprett tolvfingertarmen til den opprinnelige anatomiske posisjonen og kontroller blødningen.
  8. Lukk såret med 6-0 suturer og desinfiser med 0,5% iodofor.

4. Gjenoppretting og postoperativ ledelse

  1. Gjenopprett dyrene fra anestesi på en termisk pute på 37 °C. Ikke send de opererte dyrene til det tidsmessige postoperative rommet før alle dyrene har våknet.
  2. Administrer 0,8 ml 0,9 % saltvann subkutant og sakte for væsketilskudd.
  3. Overvåk dyrene postoperativt for deres generelle tilstand og tegn på infeksjoner eller sykdom.

5. Serologisk testing og histologievaluering

  1. Ved 24 timers etteroperasjon bedøver musene med pentobarbital natrium ved hjelp av samme dose og injeksjonsrute.
  2. Samle alt blodet fra abdominal aorta (ca. 0,8 ml per mus) og spinn på 1500 x g i 15 minutter for å isolere serumet for videre testing.
  3. Samle bukspyttkjertelvevet.
  4. Åpne thoraxhulen for å samle lungevevet.
  5. Mål biokjemifunksjonsindeksene fra serumet, inkludert amylase, lipase, leverfunksjon (alanintransaminase (ALT) og aspartattransaminase (AST)), og nyrefunksjon (urea og kreatin), ved hjelp av kommersielle sett i henhold til produsentens instruksjoner.
  6. Homogeniser lunge- og bukspyttkjertelvevet og mål myeloperoksidasenivået (MPO) ved hjelp av et kommersielt sett i henhold til produsentens instruksjoner.
  7. Åpne thoraxhulen og perfuse med 20 ml fosfatbufret saltvann (PBS) to ganger, og samle deretter bukspyttkjertelen. Dypp i 4% paraformaldehydoppløsning i 24 timer. Dehydrer i en rekke alkoholkonsentrasjoner og legg inn i parafin.
  8. Bruk en mikrotom til å forberede 5 μm tykke bukspyttkjertel vev seksjoner.
  9. Utfør H&E farging for histologisk evaluering av bukspyttkjertelen.
  10. Evaluer de patologiske poengsummene i henhold til kriteriene foreslått av Schmidt et al.30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ved å følge instruksjonene ovenfor nøye, fikk vi en gjennomsnittlig operasjonsvarighet på ca. 40 min. Musene var litt inaktive og hadde mistet ca. 0,5-1,75 g, henholdsvis 0,85-1,85 g og 0,5-4,73 g vekt ved henholdsvis 24 timer, 48 timer og 72 timer etter operasjonen (figur 2).

Fra operasjonstidspunktet til 24 timer etter operasjonen, da sykdommen utviklet seg, ble musene inaktive og viste langsomme svar og handlinger.

Overlevelsesraten for kontrollen og SAP-musene var henholdsvis 100 % (8/8) og 72,7 % (8/11) ved 72 timers etteroperasjon (figur 3).

Ifølge H&E-fargingen (figur 4) og patologisk skår (figur 5) er resultatet fra bukspyttkjertelseksjonene, åpenbart ødem (skår: 3,14 ± 0,51 vs. 0,10 ± 0,08), betennelse (skår: 1,41 ± 0,81 vs. 0) og nekrose (skår: 3,03 ± 0,77 vs. 0) av bukspyttkjertelvevet kunne observeres hos SAP-mus i forhold til kontrollmusene. I mellomtiden kunne ingen signifikante endringer bli funnet på blødning (poengsum: 0,125 ± 0,31 vs. 0) i begge gruppene av mus, noe som resulterte i en betydelig forhøyet total patologisk poengsum hos SAP-mus (poengsum: 7,72 ± 1,61 vs. 0,10 ± 0,08).

Sammenlignet med kontrollmusene økte dessuten nivåene av amylase betydelig ([46 740,32 ± 12 801,30] U/L vs. [3 324,40 ± 753,66] U/L, p < 0,001), lipase ([545,02 ± 356,28] U/L vs. [18.32 ± 25.22] U/L, p < 0,05), og bukspyttkjertel og lunge MPO (bukspyttkjertel: [5,18 ± 3,26] U/g vs. [0,71 ± 0,41] U/g, p < 0,05; [11.70 ± 1.31] U/g vs. [1,56 ± 0,45] U/g, p < 0,001) ble funnet i SAP-mus (figur 6).

I tillegg, sammenlignet med kontrollmus, viste SAP-mus svekkede lever- og nyrefunksjoner, som illustrert av følgende indekser: ALT ([164,36 ± 47,66] U/L vs. [77,15 ± 31,06] U/L, p < 0,001), AST ([222,35 ± 82,13] U/L vs. [116,61 ± 64,79] U/L, p < 0,01), blod urea nitrogen (BUN) ([37,59 ± 16,36] mM vs. [14,80 ± 3,74] mM, p < 0,001) og kreatinin ([40,33 ± 11,53] μM vs. [28,66 ± 4,53] μM, p < 0,01) (figur 7).

Figure 1
Figur 1. Anatomien og morfologien til musen bukspyttkjertelen før og etter retrograd injeksjon av natrium taurocholat (TC) i biliopankreatisk kanal. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2. Tidsforløpet for vektendringene av kontrollen (n = 8) og alvorlig akutt pankreatitt (n = 11) mus. Feilfelt representerer standardavviket (SD). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3. Overlevelseskurveovervåking av kontrollen (n = 8) og alvorlig akutt pankreatitt (n = 11) mus. Tallene i blått og rødt representerer antall overlevende mus på et bestemt tidspunkt i henholdsvis kontroll- og SAP-gruppene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4. Histopatologi av bukspyttkjertelseksjoner fra kontroll og alvorlig akutt pankreatitt (SAP) mus. Svart pil indikerer inflammatorisk celler infiltrasjon, rød pil indikerer blødning, svart invertert trekant indikerer acinar nekrose. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 5
Figur 5. Histologi scorer. Histologi score (inkludert ødem, nekrose, betennelse, blødning og totale score) av bukspyttkjertelen seksjon fra kontroll og alvorlig akutt pankreatitt (SAP) mus. Hver svarte prikk representerer den tilsvarende poengsummen fra én mus. ns: ikke signifikant; **p < 0,01; p < 0,001. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 6
Figur 6. Serologisk evaluering av amylase og lipase og bestemmelse av bukspyttkjertelen og lunge myeloperoxidase (MPO) aktivitet. Betydelig økte nivåer av amylase, lipase og bukspyttkjertel og lunge MPO ble funnet hos SAP-mus i forhold til kontrollmus. Én svart prikk representerer én mus. Feilfelt representerer standardavviket (SD). *p < 0,05; p < 0,001. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 7
Figur 7. Leverfunksjonsindekser (ALT: alaninaminotransferase og AST: aspartataminotransferase) og nyrefunksjonsindekser (kreatinin og BUN: blod urea nitrogen), i kontroll og alvorlig akutt pankreatitt (SAP) mus. Betydelig økte nivåer av ALT, AST, BUN og kreatinin ble funnet hos SAP-mus i forhold til kontrollmus. Én svart prikk representerer én mus. Feilfelt representerer standardavviket (SD). *p < 0,05; **p < 0,01; p < 0,001. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den TC-induserte SAP-modellen er et utmerket forskningsverktøy. Som vist i denne studien, er denne modellen veldig lett realisert i generelle laboratorier uten å bruke spesifikke enheter. Når den brukes i kombinasjon med histologi og biokjemisk analyse, gir den en kostnads- (billige reagenser) og tidsbesparende (24 timers tidsvindu) tilnærming for å indusere og evaluere AP. Justering av konsentrasjonen av TC gir også muligheten til å produsere mild og moderat AP. Perides et al. brukte også TC for å indusere SAP hos mus20, og den største forskjellen var at de brukte en pumpe for TC-infusjon, som kan gi en mer nøyaktig infusjonsdose.

Ifølge vår erfaring, under den kirurgiske prosessen med modelletablissementet, inkluderte de viktigste faktorene full eksponering av biliopankreatisk kanal, jevn punktering av mikroinjektoren og injeksjon av TC i biliopankreatisk kanal og bukspyttkjertelkanalen med relativt konstant hastighet. Det bør tas hensyn til følgende punkter under operasjonen. Først bør tolvfingertarmen trekkes forsiktig ut for å unngå bruk av overdreven kraft, noe som kan føre til duodenal nekrose. Åpningen av den biliopankreatiske kanalen ligger langs den indre kanten av tolvfingertarmen (også kalt duodenal papilla), og den biliopankreatiske kanalen kan deretter plasseres. Hvis det lykkes, bør den hvite duodenale papillaen og tubuliene som former biliopankreatisk kanal og passerer gjennom den bladformede bukspyttkjertelen være identifiserbar. Tilstrekkelig eksponering av biliopankreatisk kanal bør lette de etterfølgende prosedyrene. For det andre bør moderat trekkraft påføres når du fester tolvfingertarmen til nedre venstre side av musen plassert i liggende stilling ved hjelp av suturer, og dermed rette ut den biliopankreatiske kanalen uten spenningstap. Overdreven og utilstrekkelige trekkkrefter kan føre til riving av veggen av tolvfingertarmen og utilstrekkelig eksponering av henholdsvis den biliopankreatiske kanalen, noe som kan påvirke den påfølgende punkteringen negativt. En vertikal vinkel anbefales for å sikre en jevn punktering når tolvfingertarmen festes til nedre venstre side ved hjelp av suturer. Deretter, under punktering, sørg for at punkteringsretningen er parallell med retningen til biliopankreatisk kanal. Ved punktering skal nålespissens skråplan orienteres nedover for å passere gjennom tolvfingerveggen og deretter gå inn i den biliopankreatiske kanalen, og sørg for å bruke riktig kraft for å unngå å punktere den biliopankreatiske kanalen. Etter en vellykket punktering skal det ikke føles motstand når du går inn i den biliopankreatiske kanalen, og spenningen til den biliopankreatiske kanalveggen skal føles når du forsiktig rister nålespissen. Til slutt, under prosedyren, bør tolvfingertarmen holdes fuktig med varm normal saltvann for å opprettholde sin aktivitet.

Denne metoden har imidlertid også noen begrensninger. For det første kan reproduserbarhet påvirkes av forskjellige reaksjoner på TC fra hver mus. Derfor kan en sammenkoblet sammenligning av tilsvarende resultater fra hver mus utføres for å minimere disse virkningene. For det andre er skade på duodenal papilla et vanlig fenomen under punkteringsprosessen, noe som også kan forårsake akutt pankreatitt. Derfor kan det være nødvendig med lengre treningstid for å utvikle tilstrekkelige kirurgiske ferdigheter for å oppfylle denne modelleringsmetoden. I tillegg kan det være gunstig å holde musene i passende størrelse for å sikre de kirurgiske resultatene.

Til tross for disse begrensningene er denne modellen en av de mest brukte og best karakteriserte modellene til dags dato for å indusere AP og undersøke nye terapier og mulige molekylære hendelser under AP-prosessen. Ifølge tidligere studier har SAP indusert gjennom TC også blitt beskrevet som egnet for evaluering av målterapi fordi alvorlighetsgraden oppnådd med denne modellen ligner menneskelig sykdom og lett kan reproduseres. Quercetin intervensjon har blitt rapportert å dempe bukspyttkjertelen og ileal patologisk skade i denne SAP-modellen via hemming av TLR4 / MyD88 / p38 MAPK og endoplasmic reticulum stress (ERS) aktivering31. Administrasjonen av CM4620, en selektiv Orai1-kanalblokkering, kan redusere alvorlighetsgraden av denne SAP-modellen betydelig; forebygging av trypsinogenaktivering, acinarcelledød, NF-κB og kjernefysisk faktor for aktivert T-celler (NFAT) aktivering og inflammatoriske responser ble vist å tjene som underliggende mekanismer32. I tillegg til TC er taurolitokolsyre 3-sulfat (TLCS) en annen gallesyre som ofte brukes i AP-induksjon. Som gjennomgått av Petersen et al.33, kan forhøyede kalsiumionkonsentrasjoner indusert av TLCS i acinarceller ikke bare påvirke intracellulær mitokondrie-ATP-produksjon, men også andre celler (acinar, stellate og makrofager) som ligger i bukspyttkjertelen via kalsiumioneksocytose; mens TC kan utøve indirekte skade på acinarceller via effekten på periacinar stellate celler.

Derfor gir den TC-induserte SAP-modellen utmerket innsikt i patogenesen til AP og er et svært relevant verktøy for preklinisk validering av nye stoffer. Videre kan denne modellen tilpasses store dyr for å evaluere de ubehagelige og uventede effektene som følge av terapier for behandling av AP.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen.

Acknowledgments

Vi er takknemlige for støtten fra følgende stipender: et translasjonelt forskningsstipend av NCRCH [2020WSA01], et KJXW Scientific Grant fra Suzhou Commission of Health for Young Scholars [KJXW2020002], en vitenskaps- og teknologiplan for Suzhou City (SKY2021038 og SKJY2021050), et stipend fra Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD), og en primær forsknings- og sosialutviklingsplan for Jiangsu-provinsen (BE2018659).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.5% iodophor Shanghai Likang Disinfectant 310102 4 mL/mouse
0.9% sodium chloride Sinopharm Group Co., Ltd. 10019318 0.8 mL/mouse
1% Pentobarbital sodium Sigma P3761 0.2 -0.25 mL/mouse
25 μL flat tip Microliter syringe Gaoge, Shanghai A124019
4% Paraformaldehyde Beyotime, Nantong, China P0099-500ml
5% sodium taurocholate (TC) Aladdin S100834-5g 10 μL/SAP mouse
6-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (1/2 circle) Cheng-He 20093
75% alcohol Sinopharm Group Co., Ltd. 10009218 4 mL/mouse
8-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (3/8 circle) Cheng-He 19064
ALT Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China ALT0012
Amylase Assay Kit EPNK, Anhui, China AMY0012
Angled small bulldog clamp with 12 mm jaw (3 cm) Cheng-He HC-X022
aspen shavings or shreds for mouse bedding Beijing Vital River Laboratory Animal Technology VR03015
AST Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China AST0012
Blood Urea Nitrogen (BUN) Assay Kit EPNK, Anhui, China BUN0011
C57BL/6 mouse Beijing Vital River Laboratory Animal Technology 213
Creatine Assay Kit EPNK, Anhui, China CRE0012
Feature microtome blade Beyotime, Nantong, China E0994
Hemostatic Forceps (9.5 cm, Curved) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. JC3901
Lipase Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A054-2-1
Microtome Leica biosystem, Germany RM2245
Mindray biochemistry analyzer Mindray, Shenzhen, China BS-420
MPO Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A044-1-1
Normal mouse chow Trophic, Nantong, China LAD 1000
Phosphate buffered saline Beyotime, Nantong, China C0221A
Straight micro-bulldog clamp with 5 mm jaw (1.5 cm) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. W40130
Straight or curved forceps (11.0 cm) Cheng-He HC-X091A or HC-X090A
Straight Scissors (10.0 cm) Cheng-He, Ningbo, China HC-J039102
Thermo Scientific Centrifuge Thermo Scientific, USA Multifuge X1R

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lee, P. J., Papachristou, G. I. New insights into acute pancreatitis. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. 16 (8), 479-496 (2019).
  2. Mandalia, A., Wamsteker, E. J., DiMagno, M. J. Recent advances in understanding and managing acute pancreatitis. F1000Research. 7, 959 (2018).
  3. Banks, P. A., et al. Classification of acute pancreatitis-2012: revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus. Gut. 62 (1), 102-111 (2013).
  4. Munir, F., et al. Advances in immunomodulatory therapy for severe acute pancreatitis. Immunology Letters. 217, 72-76 (2020).
  5. Peery, A. F., et al. Burden of gastrointestinal disease in the United States: 2012 update. Gastroenterology. 143 (5), 1179-1187 (2012).
  6. Hines, O. J., Pandol, S. J. Management of severe acute pancreatitis. BMJ. 367, 6227 (2019).
  7. James, T. W., Crockett, S. D. Management of acute pancreatitis in the first 72 hours. Current Opinion in Gastroenterology. 34 (5), 330-335 (2018).
  8. Silva-Vaz, P., et al. Murine models of acute pancreatitis: a critical appraisal of clinical relevance. International Journal of Molecular Sciences. 20 (11), 2794 (2019).
  9. Hyun, J. J., Lee, H. S. Experimental models of pancreatitis. Clinical Endoscopy. 47 (3), 212-216 (2014).
  10. Renner, I. G., Wisner, J. R., Rinderknecht, H. Protective effects of exogenous secretin on ceruletide-induced acute pancreatitis in the rat. Journal of Clinical Investigation. 72 (3), 1081-1092 (1983).
  11. Niederau, C., Ferrell, L. D., Grendell, J. H. Caerulein-induced acute necrotizing pancreatitis in mice: protective effects of proglumide, benzotript, and secretin. Gastroenterology. 88 (5), 1192-1204 (1985).
  12. Foitzik, T., et al. Exocrine hyperstimulation but not pancreatic duct obstruction increases the susceptibility to alcohol-related pancreatic injury. Archives in Surgery. 129 (10), 1081-1085 (1994).
  13. Schneider, L., Dieckmann, R., Hackert, T., Gebhard, M. M., Werner, J. Acute alcohol-induced pancreatic injury is similar with intravenous and intragastric routes of alcohol administration. Pancreas. 43 (1), 69-74 (2014).
  14. Huang, W., et al. Fatty acid ethyl ester synthase inhibition ameliorates ethanol-induced Ca2+-dependent mitochondrial dysfunction and acute pancreatitis. Gut. 63 (8), 1313-1324 (2014).
  15. Sun, J., et al. NRF2 mitigates acute alcohol-induced hepatic and pancreatic injury in mice. Food and Chemical Toxicology. 121, 495-503 (2018).
  16. Kui, B., et al. New insights into the methodology of L-arginine-induced acute pancreatitis. PLoS One. 10 (2), 0117588 (2015).
  17. Creutzfeldt, W., Schmidt, H., Horbach, I. Studies on the effects of a trypsin inhibitor (Trasylol) on Enzyme activities and morphology in taurocholate and calciphylaxis pancreatitis of the rat (a contribution to the pathogenesis of pancreatitis). Klin Wochenschr. 43, 15-22 (1965).
  18. Liu, Z. H., et al. A simple taurocholate-induced model of severe acute pancreatitis in rats. World Journal of Gastroenterology. 15 (45), 5732-5739 (2009).
  19. Cavdar, F., et al. Controversial issues in biliary pancreatitis: when should we perform MRCP and ERCP. Pancreatology. 14 (5), 411-414 (2014).
  20. Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct. Nature Protocols. 5 (2), 335-341 (2010).
  21. Orabi, A. I., et al. Cluster of differentiation 38 (CD38) mediates bile acid-induced acinar cell injury and pancreatitis through cyclic ADP-ribose and intracellular calcium release. Journal of Biological Chemistry. 288 (38), 27128-27137 (2013).
  22. Fanczal, J., et al. TRPM2-mediated extracellular Ca(2+) entry promotes acinar cell necrosis in biliary acute pancreatitis. Journal of Physiology. 598 (6), 1253-1270 (2020).
  23. Huang, W., et al. Caffeine protects against experimental acute pancreatitis by inhibition of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor-mediated Ca2+ release. Gut. 66 (2), 301-313 (2017).
  24. Zhang, X., et al. Dehydrocholic acid ameliorates sodium taurocholate-induced acute biliary pancreatitis in mice. Biology and Pharmaceutical Bulletin. 43 (6), 985-993 (2020).
  25. Hagiwara, S., et al. Antithrombin III prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Pancreas. 38 (7), 746-751 (2009).
  26. Hagiwara, S., et al. Danaparoid sodium prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Shock. 32 (1), 94-99 (2009).
  27. Wittel, U. A., et al. Taurocholate-induced pancreatitis: a model of severe necrotizing pancreatitis in mice. Pancreas. 36 (2), 9-21 (2008).
  28. Barlass, U., et al. Morphine worsens the severity and prevents pancreatic regeneration in mouse models of acute pancreatitis. Gut. 67 (4), 600-602 (2018).
  29. Wu, D., et al. A systematic review of NSAIDs treatment for acute pancreatitis in animal studies and clinical trials. Clinical Research in Hepatology and Gastroenterology. 44, 100002 (2020).
  30. Schmidt, J., et al. A better model of acute pancreatitis for evaluating therapy. Annals in Surgery. 215 (1), 44-56 (1992).
  31. Junyuan, Z., et al. Quercetin protects against intestinal barrier disruption and inflammation in acute necrotizing pancreatitis through TLR4/MyD88/p38MAPK and ERS inhibition. Pancreatology. 18 (7), 742-752 (2018).
  32. Waldron, R. T., et al. The Orai Ca(2+) channel inhibitor CM4620 targets both parenchymal and immune cells to reduce inflammation in experimental acute pancreatitis. Journal of Physiology. 597 (12), 3085-3105 (2019).
  33. Petersen, O. H., Gerasimenko, J. V., Gerasimenko, O. V., Gryshchenko, O., Peng, S. The roles of calcium and ATP in the physiology and pathology of the exocrine pancreas. Physiological Reviews. 101 (4), 1691-1744 (2021).

Tags

Medisin utgave 182
Etablering av en mus Alvorlig Akutt Pankreatitt Modell ved hjelp av Retrograd Injeksjon av Natrium Taurocholate i Biliopankreatisk Kanal
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., More

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., Xu, C., Weng, Z. Establishment of a Mouse Severe Acute Pancreatitis Model using Retrograde Injection of Sodium Taurocholate into the Biliopancreatic Duct. J. Vis. Exp. (182), e63129, doi:10.3791/63129 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter