السابقين فيفو التروية الكبدية من خلال الوريد البابي في الماوس
March 9th, 2022
يصف البروتوكول طريقة مباشرة لاستئصال كبد الفأر السليم للدراسات الأيضية من خلال تروية الوريد البابي.
يوضح هذا الفيديو إجراء مبسطا تم تطويره لإجراء دراسات الكبد الأيضية بدقة كافية وقابلية للتكرار ، والتي يمكن أن تكون بمثابة دليل لإجراء استئصال الكبد لدراسات تروية الجسم الحي. من الأفضل تطبيق هذه التقنية على عملية التمثيل الغذائي في الوقت الفعلي للكشف عن الوظيفة ، في مستقلبات الدوران في نماذج الأمراض. يسمح التروية بالتحكم الدقيق في العناصر الغذائية والهرمونات المتاحة للكبد.
على الرغم من أن هذه التقنية ليست موجهة نحو العلاج ، إلا أن تروية الكبد يمكن أن تكون مفيدة في فهم مسببات الأمراض وتأثيرها ، مثل مرض السكري و NAFLD و NASH على التمثيل الغذائي الكبدي. مع تطوير مستحضرات صيدلانية جديدة ، تصبح طرق تقييم استقلاب الطاقة المركزية الكبدية ضرورية. يمكن استخدام هذه الطريقة مع نماذج للعديد من الأمراض ، بما في ذلك السرطانات وفي عدة مراحل مختلفة من تطور المرض.
بادئ ذي بدء ، ضع أنف الفأر في مخروط الأنف بعد تحريض التخدير ، وسجل مخالبه. إدارة يدوكائين من خلال حقن تحت الجلد ثنائيا في منطقة القمة الحرقفية الأمامية. قم بإجراء اختبار قرصة إصبع القدم للتأكد من عدم وجود جميع ردود الفعل المؤلمة.
قم بإجراء بضع الاضطرابات الهضمية لفضح الأعضاء الداخلية عن طريق إجراء شق بعرض ثلاثة سنتيمترات. قم بتوسيع الشق باستخدام مرقئ يسحب الجر عن طريق تثبيت عملية الخنازير. استخدم قضيب قطني مائل لتنظيف الأمعاء الدقيقة والغليظة التي تغطي الوريد البابي.
ضع خياطة حريرية تحت قوس الوريد البابي القريب من الكبد. ضع الخيط الحريري الثاني القريب أو البعيد من الوريد المساريقي السفلي البعيد عن الكبد باستخدام خياطة 2-0. بمجرد أن تكون الغرز في مكانها ، قم بتقليب الوريد البابي باستخدام قسطرة قياس 22 ، مع الحفاظ على الشطبة تشير إلى أعلى.
أدخل الوريد البابي بزاوية لا تزيد عن 15 درجة. اربط الخيط الأول بعد نقرة القسطرة. بعد أن يتم تعليب الوريد البابي ، قم بتثبيت القسطرة على بعد مليمترين إلى ثلاثة ملليمترات من فرع الوريد البابي باستخدام خياطة الحرير.
قم بتأمين الجزء السفلي من القسطرة باستخدام الخيط الثاني. اربط عقدة مع الخيط لتثبيت القسطرة بالجزء البعيد من الوريد البابي والأنسجة المحيطة. بعد تأمين القسطرة، أدخل حقنة بملليلتر واحد مع إبرة قياس 27 يبلغ طولها 38.1 ملم في القسطرة لتدفق فقاعات الدم والهواء.
استخدم قطرا داخليا ملليمترا واحدا وأنبوب سيليكون قطره الخارجي خمسة ملليمترات مع ديك ثابت لإقران عمود التروية بالقسطرة ، مما يسمح بتدفق المخزن المؤقت إلى الكبد ، مما يمثل بداية التروية. بعد بدء تشغيل جهاز ضبط الوقت ، قم بتخفيف ضغط الأوعية الدموية المتزايد عن طريق شق باستخدام مقص في الوريد الأجوف السفلي. تأكد من تدفق العطر عبر الكبد من خلال ملاحظة التغير المتجانس في لون الكبد من الوردي أو الأحمر إلى الأصفر الشاحب.
بمجرد تأكيد التدفق ، قم باستئصال المعدة والأمعاء الدقيقة والأمعاء الغليظة والكلى اليمنى من الأنسجة المحيطة. بمساعدة المساعد الجراحي ، قم بمناورة الكبد حول تجويف البطن والصدر حيث يقوم الجراح بقطع الصفاق الجداري والأنسجة الصدرية لاستئصال الكبد. ارفع الكبد لأعلى واقطع الأنسجة الضامة المتبقية التي تثبت الكبد في مكانه باستخدام المقص.
تعامل ببطء مع الكبد لسهولة الرؤية. معدل التدفق وقياسات استهلاك الأكسجين أمر حيوي لمراقبة صحة الكبد ووظيفته. غالبا ما يكون هناك فرق طفيف في استهلاك الأكسجين بين الكبد الذي يتم تغذيته والصيام ، والذي يمكن أن يعزى إلى زيادة الطلب على الطاقة التي يفرضها تكوين الجلوكوز في الكبد الصائم.
وتشمل أهم الخطوات إدخال القسطرة بزاوية 15 درجة، وتصور طرف القسطرة، ولف المعصم والكتفين عند ربط الخياطة، وتجنب الالتواء على الوريد البابي. يمكن دراسة الأنسجة المستأصالة بعد التروية بأي عدد من الأساليب الكيميائية الحيوية أو التحليلية. تتيح عمليات التروية خارج الجسم الحي بالاشتراك مع التصوير بالرنين المغناطيسي والتحليل الطيفي في الوقت الفعلي قياس التدفقات الأيضية في الوقت الفعلي.
بطبيعة الحال ، يمتد هذا إلى اضطراب التدفق من حالة التحكم استجابة للأمراض.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
نظرة عامة
يوضح هذا الفيديو إجراءً مبسطًا تم تطويره لأداء دراسات الكبد الأيضية بدقة كافية وقابلية للتكرار. يتم تطبيق هذه التقنية بشكل أفضل على التمثيل الغذائي في الوقت الحقيقي لاكتشاف وظيفة التحول في التمثيل الغذائي في نماذج المرض.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- دراسات الأيض
- تقنيات تنقيط الكبد
- نمذجة المرض
الخلفية
- يسمح التنقيط بالتحكم الدقيق في المواد الغذائية والهرمونات المتاحة للكبد.
- يمكن أن تكون هذه الطريقة مفيدة في فهم مسببات الأمراض وتأثيرها.
- قابلة للتطبيق على نماذج العديد من الأمراض، بما في ذلك السكري وNAFLD وNASH.
- ضروري لتقييم التمثيل الغذائي المركزي للطاقة الكبدية مع تطوير الأدوية الجديدة.
هدف الدراسة
- توفير دليل لإجراء الاستئصال الكبدي لدراسات التنقيط في الجسم الحي.
- تعزيز فهم التمثيل الغذائي للكبد في نماذج مرضية مختلفة.
- تحسين دقة وقابلية تكرار دراسات التمثيل الغذائي للكبد.
الطرق المستخدمة
- استئصال كبد فأر سليم.
- تقنية تنقيط الوريد البابي.
- المراقبة في الوقت الحقيقي للتمثيل الغذائي للكبد.
- التطبيق في نماذج مرضية مختلفة.
النتائج الرئيسية
- أظهرت فعالية تقنية التنقيط.
- أظهرت القدرة على اكتشاف الوظائف الأيضية في نماذج المرض.
- أبرزت أهمية التحكم في المواد الغذائية والهرمونات.
- وفرت طريقة قابلة للتكرار للدراسات المستقبلية.
الاستنتاجات
- تعتبر هذه الطريقة قيمة لفهم التمثيل الغذائي الكبدي.
- يمكن تطبيقها على مراحل مختلفة من تطور المرض.
- تدعم تطوير أدوية جديدة تستهدف التمثيل الغذائي للكبد.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Ex vivo hepatic perfusion through the portal vein in mouse provides a rigorously controlled platform for interrogating liver metabolism under defined nutritional and hormonal conditions. This approach enables high-fidelity metabolic flux analysis, supporting predictive confidence in disease-relevant models such as diabetes, NAFLD, and NASH. The method's reproducibility and compatibility with real-time NMR analytics position it as a critical asset for early discovery and mechanistic de-risking in metabolic disease portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise interrogation of hepatic metabolic pathways under controlled perturbations.
- Supports functional validation of metabolic targets in disease-relevant mouse models.
- Facilitates mechanistic de-risking by quantifying metabolic fluxes in response to disease or intervention.
- Provides a reproducible system for hypothesis-driven target evaluation.
Screening & Assay Development
- Establishes a validated ex vivo platform for quantitative metabolic readouts.
- Standardizes nutrient and hormone delivery to ensure assay reproducibility.
- Enables real-time monitoring of metabolic turnover for compound evaluation.
- Supports scalability and platform reuse across metabolic disease studies.
Translational & Preclinical Research
- Aligns metabolic flux measurements with disease progression and biomarker development.
- Provides translational continuity from discovery through preclinical validation in metabolic disease models.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on quantitative metabolic endpoints.
- Supports mechanistic insights into pharmaceutical intervention effects on hepatic metabolism.
Pipeline & Workflow Integration
This ex vivo perfusion method integrates into the discovery-to-preclinical continuum for metabolic disease research, bridging hypothesis testing, target validation, and translational analytics.
- Discovery Biology: Supports rigorous hypothesis testing and pathway clarification in hepatic metabolism.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative metabolic outputs for compound assessment.
- Analytics: Enables real-time NMR-based measurement of metabolic fluxes and oxygen consumption.
- Translational Research: Connects metabolic readouts to disease progression and biomarker strategies.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform for diverse metabolic disease and intervention studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in metabolic target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable ex vivo workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by enabling robust metabolic endpoint analysis.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of metabolic disease programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and ex vivo perfusion setup.
- Demands access to NMR or MRI infrastructure for real-time metabolic analysis.
- Necessitates rigorous cross-team standardization to ensure reproducibility.
- Adaptable to various disease models and stages with protocol refinements.
- Dependent on high-quality surgical execution to maintain tissue viability and data integrity.
