يصف هذا البروتوكول استخدام تقنية الموجات فوق الصوتية المحسنة لمراقبة وقياس تغيرات أنسجة الكبد في نماذج القوارض لأمراض الكبد الدهنية غير الكحولية.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول استخدام تقنية الموجات فوق الصوتية المحسنة لمراقبة وقياس تغيرات أنسجة الكبد في نماذج القوارض لأمراض الكبد الدهنية غير الكحولية.
التهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH) هو حالة ضمن طيف مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) ، والذي يتميز بتراكم الدهون في الكبد (steatosis) والالتهاب المؤدي إلى التليف. نماذج ما قبل السريرية عن كثب تلخيص ناش الإنسان / NAFLD ضرورية في تطوير المخدرات. في حين أن خزعة الكبد هي حاليا المعيار الذهبي لقياس تطور NAFLD / NASH والتشخيص في العيادة ، في الفضاء قبل السريري ، هناك حاجة إما لجمع عينات الكبد الكاملة في نقاط زمنية متعددة أثناء الدراسة أو خزعة من الكبد للتحليل النسيجي لتقييم مرحلة المرض.
إجراء خزعة الكبد في منتصف الدراسة هو إجراء الغازية والعمل الكثيف، وجمع عينات الكبد لتقييم مستوى المرض يزيد من عدد الحيوانات البحثية اللازمة للدراسة. وبالتالي، هناك حاجة إلى علامة بيولوجية للتصوير موثوقة وقابلة للترجمة وغير الغازية للكشف عن NASH/NAFLD في هذه النماذج قبل السريرية. يمكن استخدام صور وضع B غير الغازية المستندة إلى الموجات فوق الصوتية وتصوير القص الموجي (SWE) لقياس الداء النتني وكذلك تليف الكبد. لتقييم فائدة SWE في نماذج القوارض قبل السريرية من ناش ، وضعت الحيوانات على نظام غذائي مؤيد ل NASH وخضعت لتصوير التصوير بالموجات فوق الصوتية غير الغازية B-mode وتصوير تصوير موجة القص لقياس مؤشر الكبد (HR) ومرونة الكبد ، وقياس تطور كل من تراكم الدهون في الكبد وتصلب الأنسجة ، على التوالي ، في نقاط زمنية متعددة على مدار دراسة NAFLD / NASH معينة.
تمت مقارنة مؤشر الموارد البشرية وأرقام المرونة بعلامات الهسهولوجيا للداء النتني والتليف. وأظهرت النتائج وجود علاقة قوية بين مؤشر الموارد البشرية والنسبة المئوية لتلطيخ الزيت الأحمر O (ORO)، وكذلك بين المرونة وتلطيخ بيكرو سيريوس الأحمر (PSR) للكبد. يوفر الارتباط القوي بين طرق الجسم الحي الكلاسيكية ونتائج التصوير في الجسم الحي دليلا على أنه يمكن استخدام التصوير المقطعي /التصوير القائم على الموجات فوق الصوتية لتقييم النمط الظاهري للمرض والتقدم في نموذج ما قبل السريرية ل NAFLD / NASH.
مرض الكبد الدهني غير الكحولي (NAFLD) هو حالة التمثيل الغذائي تتميز تراكم الدهون المفرط في الكبد وسرعان ما تصبح مرض الكبد الرائدة في جميع أنحاء العالم مع انتشار العالمية التي أبلغ عنها مؤخرا من 25٪1. التهاب الكبد الدهني غير الكحولي (NASH) هو مرحلة أكثر تقدما من طيف NAFLD ، تتميز بدهون الكبد الزائدة مع تلف خلوي تدريجي ، والتهاب ، وتليف. هذه الأمراض غالبا ما تكون صامتة، لم يتم الكشف عنها عن طريق اختبارات الدم أو الفحوص الروتينية، حتى حدث ضرر كبير بالفعل لكبد المريض. حاليا، المعيار الذهبي لتشخيص ناش في المرضى هو من خلال الفحص النسيجي لعينات خزعة الكبد المشتقة من المريض. وبالمثل ، فإن الباحثين قبل السريرية الذين يعملون على فهم مسببات الأمراض في NASH / NAFLD وكذلك صناعة تطوير الأدوية يعتمدون على خزعة إسفين في الجسم الحي لعينات الكبد أو القتل الرحيم النهائي لأفواج الأقمار الصناعية لعلم النسيج لقياس الداء الستاتي والالتهاب والتليف.
على سبيل المثال، كانت خزعة إسفين الكبد تقنية قياسية لتقييم التهاب الكبد والتليف أثناء استخدام نموذج GUBRA NASH2. طريقة خزعة إسفين الكبد الغازية وشاقة في الحيوانات الصغيرة3. يمثل استخدام خزعة كبد إسفين في منتصف الدراسة متغيرا تجريبيا إضافيا في نموذج المرض ، والذي غالبا ما يزيد من عدد الحيوانات المطلوبة. مع أخذ هذه العوامل في الاعتبار ، فإن تقنيات التصوير غير الغازية التي يمكن استخدامها لتقييم الداء النتني والتليف بشكل موثوق في نماذج الحيوانات NASH / NAFLD في نقاط زمنية مبكرة تثبت قيمتها. تصوير الموجات القصية (SWE) هو طريقة تعتمد على الموجات فوق الصوتية تستخدم لقياس مرونة الأنسجة الرخوة. تقيس هذه التقنية انتشار موجات القص التي تم إنشاؤها بواسطة نبضات الموجات فوق الصوتية الأسرع من الصوت الموجهة إلى هدف الأنسجة ، ثم تحسب قيمة تسمى معامل E4. سرعة موجة القص تتناسب مع درجة تصلب الأنسجة.
الشكل 1 والشكل 2 إظهار إعداد منطقة التصوير وأداة SWE. أداة SWE هي وحدة واحدة ذات عجلات مع شاشتين ولوحة تحكم موضحة في الشكل 2A. تعمل الشاشة العلوية(الشكل 2B)كشاشة كمبيوتر وتعرض الصور والدلائل المريضة. لوحة التحكم (الشكل 2C) هي مجموعة من الأزرار والأوجه التي تتحكم في الجوانب العامة لالتقاط الصور: شاشة التجميد ، حفظ الصور ، التغيير من وضع إلى آخر. الشاشة السفلية (الشكل 2D) هي شاشة تعمل باللمس مع عناصر تحكم إضافية لتغيير الإعدادات وتعمل كل ولوحة مفاتيح لإدخال البيانات حسب الحاجة. وقد تم تجهيز الصك مع قلم لاستخدامها على الشاشة التي تعمل باللمس إذا رغبت في ذلك. تلتصق المسابير بالموجات فوق الصوتية باللوحة الأمامية السفلية للجهاز. بالنسبة للتصوير بنمط B وSWE في القوارض، تم استخدام محول فائق الخطية من 6 إلى 20 ميغاهرتز. هذه القدرة على قياس صلابة الأنسجة بشكل غير باضع يجعل SWE أداة قيمة لتحديد وتنظيم تليف الكبد 5 فيمرضى ناش ، مما يقلل من الحاجة إلى طرق أكثر الغازية. وقد استخدمت SWE، في الواقع، لقياس تليف الكبد في المرضى، وهي طريقة وافقت ادارة الاغذية والعقاقير لتسجيل التليف في العيادة6. ومن شأن استخدام SWE لرصد تطور ناش في النماذج الحيوانية للمرض أن يوفر أداة تحويلية لتطوير العلاجات وتحسين رفاهية الحيوان في وقت واحد من خلال الحد من أعداد الحيوانات وصقل الإجراءات في الجسم الحي لتقليل الألم والضيق.
يستخدم التصوير SWE في المرضى البشر محول الموجات فوق الصوتية منخفض التردد4، وهو ليس مثاليا للحيوانات الصغيرة. وتجدر الإشارة إلى أن تقنيات SWE عالية التردد قد استخدمت لتقييم فعالية تثبيط الكربوكسيليس أسيتيل-CoA على الإمراض من NASH في نموذج الفئران7، وقد وصفت فائدة هذه التقنية في نماذج الفئران رباعي كلوريد الكربون من تليف الكبد مع نتائج ناجحة بالمقارنة مع الطرق التقليدية لتسجيل الهسهس METAVIR8. ومع ذلك ، فإن الأدبيات الموجودة تفتقر إلى تقنية مفصلة ومعلومات منهجية حول تطبيق التصوير SWE في نماذج ما قبل السريرية من ناش. كما هو موضح أعلاه ، يعد داء الكبد أحد السمات الرئيسية لحالة NAFLD / NASH وهو مرحلة مهمة حيث يمكن النظر في التدخل. وبالتالي، تقييم تراكم الدهون في الكبد باستخدام طريقة التصوير لا يقل أهمية عن تقييم تليف الكبد في نماذج ما قبل السريرية من ناش / NAFLD.
تقنية الموجات فوق الصوتية المعروفة باسم مؤشر الموارد البشرية، وهينسبةمن سطوع الأنسجة في الكبد مقارنة مع تلك الموجودة في قشرة الكلى، وقد استخدمت كعلامة بديلة من steatosis في العيادة 9،10. غير أن هذا النهج لم يستخدم على نطاق واسع في النماذج الحيوانية قبل السريرية في نافلد/ناش. هذه المقالة يصف طريقة لقياس مرونة فضلا عن مؤشر الموارد البشرية كعلامة بديلة للتليف الكبدي و steatosis, على التوالي, في الكولين ناقص, نظام غذائي عالي الدهون (CDAHFD) نموذج الفئران من NAFLD / ناش. هذا النموذج يحفز داء الستاتيوسيس السريع والتهاب الكبد والتليف ، والذي يمكن قياسه في غضون 6 أسابيع في الفئران11. وقد ثبت إضافة الكولسترول (1٪) إلى هذا النظام الغذائي لتعزيز فيبروميجينيسيس في الفئران12،مما يجعل هذا النموذج مرشحا مناسبا لدراسات التحقق من صحة تنطوي على التصوير موجة القص. وعموما ، يمكن أيضا أن تطبق هذه التكنولوجيا التصوير لمجموعة واسعة من نماذج ناش / الوجبات الغذائية حيث steatosis و / أو التليف هو نقطة نهاية الاهتمام.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم مراجعة جميع الإجراءات المتعلقة بالحيوانات والموافقة عليها من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها (IACUC) التابعة لشركة Pfizer وأجريت في منشأة معتمدة دولية AAALAC (تقييم واعتماد رعاية الحيوانات المختبرية).
1. تحريض المرض
2. إعداد الصك
3. إعداد الموضوع
4. الحصول على صورة لقياس مؤشر hepato-renal (HR)
5. الحصول على صورة لموجة القص Elastography
6. استرجاع البيانات وتحليل الصور
7. التحليل النسيجي لعينات الكبد
8. التحليل الإحصائي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إحدى السمات المميزة للحيوانات التي تتغذى على CDAHFD هي الداء النتن. تراكم الدهون في الكبد يغير خصائص صدى للأنسجة، والتي يمكن قياسها كميا عن طريق قياس سطوع الكبد وتطبيعه إلى سطوع قشرة الكلى من صورة وضع B التي اتخذت في نفس المستوى. يتم التعبير عن القيمة الكمية كمؤشر الموارد البشرية، وهو مقياس غير مباشر للداء النتن. في الشكل 4A، تظهر صورة الكبد التمثيلية من التحكم سطوعا متساويا أو أقل تقريبا (صدى الصوت) مقارنة بالقشرة الكلوية. وبالتالي، فإن مؤشر الموارد البشرية للحيوانات العادية هو <1. في هذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التصوير بالموجات فوق الصوتية، بما في ذلك SWE، يمكن أن يكون أداة لا تقدر بثمن للتقييم الطولي لداء الكبد وتصلب في نماذج ما قبل السريرية من NAFLD / NASH. تصف هذه الورقة منهجيات مفصلة حول كيفية الحصول على وضع B عالي الجودة بالإضافة إلى صور SWE للكبد لقياس مؤشر الموارد البشرية والمرونة باستخدام نموذج الفئران الناجم عن النظام الغذائي CDAHFD من NASH. علاوة على ذلك ، تظهر النتائج ارتباطا ممتازا لمؤشر الموارد البشرية والمرونة مع المعيار الذهبي للتقييم النسيجي لأنسجة الكبد. وفي حين يبدو أن الإجراء نفسه غير معقد، هناك بعض الجوانب ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
جميع المؤلفين هم من موظفي شركة فايزر، وشركة
ويود المؤلفون أن يشكروا فريق عمليات الطب المقارن في شركة فايزر على عملهم الشاق في رعاية وضمان صحة الدراسة بالإضافة إلى المساعدة في بعض التقنيات. أيضا ، ويرجع الفضل في ذلك إلى دانييل كروويل ، غاري سييتس ، وجنيفر آشلي أولسون لمساعدتهم في معالجة الأنسجة للتحليلات النسيجية. بالإضافة إلى ذلك، يود المؤلفون أن يشكروا جوليتا راميريز على مراجعتها وتقديمها تعليقات قيمة أثناء إعداد هذه المخطوطة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Aixplorer | أسرع من الصوت تخيل | موجة القص أداة التصوير المرن | |
| Aixplorer SuperLinear SLH20-6 محول الطاقة | التخيل | لمحول الطاقة لموجة القص التصوير المرن | |
| Alpha-dri | أقفاص الفئران الفراش | ||
| Aperio AT2 الماسح | Leica Biosystems | علم الأمراض الرقمي Brightfield الماسح | |
| Compac 6 نظام التخدير | VetEquip | مبخر التخدير ونظام التوصيل. ومع ذلك ، يمكن استخدام أي نظام توصيل تخدير. | |
| إدارة قاعدة بيانات Imager | Leica Biosystems | علم الأمراض الرقمي | |
| Mayer's Hematoxilin | Dako / Agilent | H& E تلطيخ / علم الأنسجة | |
| كنيسة ناير | & زيت دوايت | مزيل الشعر | |
| تلطيخ الشرائح الآلي | |||
| VISIOPHARM برنامج | Visiopharm | برنامج علم | |
| البحوث الغذائية | A06071309i | NASH يحفز النظام الغذائي | |
| Purina | 5053 | التحكم في محطة تصوير | |
| Vevo | Fujifilm VisualSonics | تستخدم محطة التصوير Vevo لعقد محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية أثناء التصوير. | |
| مختبرات | نهر ويستار هان |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن