Name: 部分小叶切除术: 形态学肝再生的外科模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-31T13:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 37 s
Description: 学习新生小鼠部分肝叶切除术，用于研究肝脏再生与干细胞生物学。该微创技术无需化学损伤，可安全诱导形态学肝再生，为再生医学提供重要研究工具。

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感谢 P. Chu 完成 H&amp;#38;E 染色和组织学分析；感谢 C. Wang 和 A. McCarty 提供有益的讨论。本研究获得了弗吉尼亚和 D. K. 路德维希癌症研究基金、美国国家心肺血液研究所（资助号：R01HL058770 和 U01HL099999）以及加州再生医学研究所（资助号：RC1 00354）向 I.W. 提供的资助。Y.R. 的研究得到了人类前沿科学计划职业发展奖（CDA00017）、德国研究基金会（RI 2787/1）、Siebel 干细胞研究所和 Thomas 与 Stacey Siebel 基金会（1119368-104-GHBJI）的支持。J.M.T. 的研究得到了美国国立卫生研究院（T32GM007365）、国家研究服务奖（1F30DK108561）以及保罗和黛西·索罗斯新美国人奖学金的支持。

所有动物实验均严格遵循国际实验动物评估和认可委员会（AAALAC）以及斯坦福大学实验动物护理行政小组（APLAC）（方案编号 #10266）的指南，在美国或欧盟动物福利法、指令 2010/63/EU 框架下进行。该方案已获德国巴伐利亚州政府动物实验伦理委员会批准，并取得许可编号：55.2-1-54-2532-150-2015。
1. 动物准备
<ol>
	<li>在加热垫上准备一个带有适当垫料的空笼子。</li>
	<li>在戴手套接触动物之前，先将母鼠的垫料擦拭在手套上。</li>
	<li>将所有仔鼠从母鼠身边移出，并放入空笼中。取部分母鼠的垫料放入空笼内与仔鼠一起。</li>
	<li>将母鼠放入另一个干净、干燥且远离手术区域的笼子中。</li>
	<li>在准备手术区域前，更换新的无菌手套。&#160;</li>
</ol>
2. 手术区域准备
<ol>
	<li>使用10 mL移液管，向10 cm培养皿中加入10 mL磷酸盐缓冲液（PBS）。</li>
	<li>用移液管向10 cm培养皿中加入2 mL聚维酮碘或等效的消毒溶液。</li>
	<li>在手术区域放置一台体视显微镜。打开体视显微镜的光源，并根据术者的舒适度调节光照强度。可将仔鼠置于体视显微镜光源下方的手术区域中。通过观察仔鼠腹面无阴影即可确认光照充足。</li>
	<li>准备含鼻罩的异氟烷麻醉舱（见材料表），确保舱内清洁，无尿液或粪便残留。将鼻罩及其连接管路置于体视显微镜下的手术区域中，并将氧气和异氟烷气流完全导向鼻罩。</li>
	<li>准备术后恢复区域，其中放置设定温度约为37 °C的加热垫。术后恢复区域应由4块纱布铺在加热垫上构成。如有可能，用纱布擦拭母鼠的垫料、粪便和尿液，以保留母鼠的气味。 
	注意：不建议使用加热灯，因其难以控制温度。过高的温度将导致新生小鼠死亡。</li>
	<li>使用高压灭菌器准备并灭菌所有手术器械。所需工具包括：显微剪刀、显微镊子、纱布、止血钳以及任意6-0单股不可吸收缝合线。手术器械可使用玻璃珠灭菌器进行重复灭菌。&#160;</li>
</ol>
3. 部分肝小叶切除术
<ol>
	<li>将幼鼠仰卧置于鼻罩中，并用胶带轻轻固定其四肢。幼鼠应接受5%异氟烷与氧气混合气体麻醉。
	<ol>
		<li>让幼鼠静置5分钟，或直至麻醉充分，可通过脚趾夹捏试验验证麻醉深度。</li>
		<li>在切口前，皮下注射5 mg/kg的卡洛芬。 
		注意：整个手术时间不应超过30分钟。若新生鼠全身麻醉时间超过30分钟，可能出现较差的术后结果。应通过充分的术区准备、以及缝合前用液体湿润皮肤等措施，尽量缩短手术时间，以减少缝线引起的皮肤撕裂。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>用浸有聚维酮碘的小纱布轻轻擦拭后腹壁，聚维酮碘作用1分钟后自然晾干。</li>
	<li>使用显微解剖剪刀和镊子，在肋缘下方沿左侧锁骨中线做0.5 cm的切口，并用镊子轻轻分离皮肤，再做第二层更深的切口进入腹膜腔（见&#160;图1C，左图和中图）。</li>
	<li>使用显微解剖剪刀和镊子的钝端背面，从腹部两侧轻轻施加侧向压力，将左叶尖端挤出腹膜腔。左叶的尖端应清晰可见（图1C，右图）。</li>
	<li>从尖端开始，切除并称量需移除的组织量。
	<ol>
		<li>使用显微解剖剪刀，从左叶尖端轻轻切除所需量的组织。</li>
		<li>将切除的组织放入含有PBS的1.5 mL离心管中。使用分析天平称量切除组织的质量（见 材料表）。 
		注意：在天平上放置一片纱布或滤纸并去皮归零，然后将切除的组织置于纱布或滤纸上称重。</li>
		<li>将切除部位在室温下用2%多聚甲醛固定1小时，随后置于干冰上冷却的OCT包埋剂中，用于冷冻切片分析。使用标准恒冷切片机切取7–10 µm的冷冻切片进行分析。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>用卷成团的纱布轻轻将左叶推回腹膜腔内。将纱布留置于腔内，直至出血停止。</li>
	<li>取出纱布，并用PBS浸湿的纱布轻轻擦拭手术部位及其周围区域。</li>
	<li>使用6-0单股非吸收缝线，采用连续缝合法关闭手术切口。腹膜和皮肤应分别缝合。 
	注意：缝合前用PBS浸湿的纱布轻轻润湿皮肤，有助于减少缝线引起的皮肤撕裂。</li>
	<li>用PBS浸湿的纱布轻轻但彻底地清洁幼鼠，确保无血液或聚维酮碘残留。将浸湿的纱布卷成团，轻轻擦拭伤口周围，清除任何残留的血液或聚维酮碘。 
	注意：此步骤尤为重要，因为若幼鼠清洁不彻底，母鼠可能会发生食仔行为。</li>
	<li>将幼鼠从鼻罩中取出，放置于恢复区域，该区域应包含暴露于母鼠粪便和尿液的纱布垫。待幼鼠苏醒后，将其放回装有母鼠垫料的空笼中。 
	注意：不要使用加热灯。使用加热灯可能导致新生鼠体温过高。</li>
	<li>对所需数量的幼鼠重复上述操作。尽管所有幼鼠均可用于实验，但通常建议保留少数未手术的幼鼠，与手术组幼鼠一同归巢。</li>
	<li>将所有幼鼠同时连同母鼠的垫料一起放回母鼠笼中。</li>
</ol>
4. 回收与分析
<ol>
	<li>每天对小鼠进行随访观察。
	<ol>
		<li>检查伤口是否保持闭合，并移除任何死亡的幼崽（如有）。</li>
		<li>如果伤口重新裂开，按照前述方法准备手术部位和恢复区域，并重复步骤 3.8 至 3.12。</li>
		<li>术后24小时和48小时，皮下注射卡泊芬5 mg/kg。</li>
		<li>对幼崽进行56天或更长时间的观察。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在术后所需天数后，通过二氧化碳（CO₂）安乐死动物2暴露与颈椎脱位。
	<ol>
		<li>将小鼠放入麻醉/安乐死舱内，并打开 CO2 直到小鼠停止呼吸。</li>
		<li>通过颈椎脱位确保安乐死。用一只手的拇指和食指按压小鼠背部颈部，同时用另一只手向下拉尾部。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>切除整个肝脏 整块 并称重。
	<ol>
		<li>仔细分离每个叶并分别称重。 
		注意：通过仔细解剖膈肌以及肝和门静脉血管来切除肝脏。在每个肝叶近端附着处进行精细解剖，将各肝叶彼此分离。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过比较截除的左叶质量与整个肝脏质量，确定再生程度。未受损的左叶质量约为整个肝脏质量的30%。</li>
</ol>

<ol><li>Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2701258/">Liver Regeneration.</a> Science. 276 (80), 60-66 (1997).</li>
<li>Ponfick, V. A. Surgery of the Liver. Lancet. 1, 881(1890).</li>
<li>Higgins, G., Anderson, R. M. <a target="_blank" href="https://www.scienceopen.com/document?vid=57858414-5eff-4c8d-a028-ccb3fc1c44a6">Experimental Pathology of the liver. Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal.</a> Arch. Pathol. 12, 186-202 (1931).</li>
<li>Miyaoka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypertrophy+and+unconventional+cell+division+of+hepatocytes+underlie+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">Hypertrophy and unconventional cell division of hepatocytes underlie liver regeneration.</a> Curr. Biol. 22, 1166-1175 (2012).</li>
<li>Miyaoka, Y., Miyajima, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((To+divide+or+not+to+divide%3A+revisiting+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Div%22%5BJournal%5D)">To divide or not to divide: revisiting liver regeneration.</a> Cell Div. 8, 8(2013).</li>
<li>Tsai, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Localized+hepatic+lobular+regeneration+by+central-vein-associated+lineage-restricted+progenitors%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Localized hepatic lobular regeneration by central-vein-associated lineage-restricted progenitors.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 114, 3654-3659 (2017).</li>
<li>Porrello, E. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transient+regenerative+potential+of+the+neonatal+mouse+heart%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Transient regenerative potential of the neonatal mouse heart.</a> Science. 331, 1078-1080 (2011).</li>
<li>Shyh-Chang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lin28+enhances+tissue+repair+by+reprogramming+cellular+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Lin28 enhances tissue repair by reprogramming cellular metabolism.</a> Cell. 155, 778-792 (2013).</li>
<li>Yin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+role+of+tumor+necrosis+factor+alpha+in+alcohol-induced+liver+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Essential role of tumor necrosis factor alpha in alcohol-induced liver injury in mice.</a> Gastroenterology. 117, 942-952 (1999).</li>
<li>Gao, B., Bataller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alcoholic+liver+disease%3A+pathogenesis+and+new+therapeutic+targets%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Alcoholic liver disease: pathogenesis and new therapeutic targets.</a> Gastroenterology. 141, 1572-1585 (2011).</li>
<li>Uesugi, T., Froh, M., Arteel, G. E., Bradford, B. U., Thurman, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toll-like+receptor+4+is+involved+in+the+mechanism+of+early+alcohol-induced+liver+injury+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Toll-like receptor 4 is involved in the mechanism of early alcohol-induced liver injury in mice.</a> Hepatology. 34, 101-108 (2001).</li>
<li>Coen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+integrated+metabonomic+investigation+of+acetaminophen+toxicity+in+the+mouse+using+NMR+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Res.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">An integrated metabonomic investigation of acetaminophen toxicity in the mouse using NMR spectroscopy.</a> Chem. Res. Toxicol. 16, 295-303 (2003).</li>
<li>Oz, H. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diverse+antioxidants+protect+against+acetaminophen+hepatotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biochem.+Mol.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Diverse antioxidants protect against acetaminophen hepatotoxicity.</a> J. Biochem. Mol. Toxicol. 18, 361-368 (2004).</li>
<li>Ruepp, S. U., Tonge, R. P., Shaw, J., Wallis, N., Pognan, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genomics+and+proteomics+analysis+of+acetaminophen+toxicity+in+mouse+liver%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Genomics and proteomics analysis of acetaminophen toxicity in mouse liver.</a> Toxicol. Sci. 65, 135-150 (2002).</li>
<li>Gunawan, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((c-Jun+N-terminal+kinase+plays+a+major+role+in+murine+acetaminophen+hepatotoxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">c-Jun N-terminal kinase plays a major role in murine acetaminophen hepatotoxicity.</a> Gastroenterology. 131, 165-178 (2006).</li>
<li>Manibusan, M. K., Odin, M., Eastmond, D. a <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postulated+carbon+tetrachloride+mode+of+action%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Sci.+Health.+C.+Environ.+Carcinog.+Ecotoxicol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Postulated carbon tetrachloride mode of action: a review.</a> J. Environ. Sci. Health. C. Environ. Carcinog. Ecotoxicol. Rev. 25, 185-209 (2007).</li>
<li>Recknagel, R. O., Glende, E. a, Dolak, J. a, Waller, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+carbon+tetrachloride+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Ther%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of carbon tetrachloride toxicity.</a> Pharmacol. Ther. 43, 139-154 (1989).</li>
<li>Sell, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneity+and+plasticity+of+hepatocyte+lineage+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Heterogeneity and plasticity of hepatocyte lineage cells.</a> Hepatology. 33, 738-750 (2001).</li>
<li>Malato, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+tracing+of+mature+hepatocytes+in+mouse+liver+homeostasis+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Invest%22%5BJournal%5D)">Fate tracing of mature hepatocytes in mouse liver homeostasis and regeneration.</a> J. Clin. Invest. 121, 4850-4860 (2011).</li>
<li>Greene, A. K., Puder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partial+hepatectomy+in+the+mouse%3A+technique+and+perioperative+management%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Invest.+Surg%22%5BJournal%5D)">Partial hepatectomy in the mouse: technique and perioperative management.</a> J. Invest. Surg. 16, 99-102 (2003).</li>
<li>Kan, N. G., Junghans, D., Belmonte, J. C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compensatory+growth+mechanisms+regulated+by+BMP+and+FGF+signaling+mediate+liver+regeneration+in+zebrafish+after+partial+hepatectomy%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Compensatory growth mechanisms regulated by BMP and FGF signaling mediate liver regeneration in zebrafish after partial hepatectomy.</a> FASEB J. 23, 3516-3525 (2009).</li>
<li>Red-Horse, K., Ueno, H., Weissman, I. L., Krasnow, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+arteries+form+by+developmental+reprogramming+of+venous+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Coronary arteries form by developmental reprogramming of venous cells.</a> Nature. 464, 549-553 (2010).</li>
<li>Muzumdar, M. D., Tasic, B., Miyamichi, K., Li, L., Luo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Global+Double-Fluorescent+Cre+Reporter+Mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Genesis%22%5BJournal%5D)">A Global Double-Fluorescent Cre Reporter Mouse.</a> Genesis. 605, 593-605 (2007).</li>
<li>Poley, W. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.3758/BF03199187">Emotionality related to maternal cannibalism in BALB and C57BL mice.</a> Anim. Learn. Behav. 2, 241-244 (1974).</li>
<li>Smotherman, W. P., Bell, R. W., Starzec, J., Elias, J., Zachman, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+responses+to+infant+vocalizations+and+olfactory+cues+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Biol%22%5BJournal%5D)">Maternal responses to infant vocalizations and olfactory cues in rats and mice.</a> Behav. Biol. 12, 55-66 (1974).</li>
</ol>

作者无披露信息。

急性肝损伤的传统研究方法包括使用化学物质（如对乙酰氨基酚、乙醇、四氯化碳）或手术模型（如70%部分肝切除）。研究表明，70%部分肝切除后的再生反应涉及肝细胞的普遍肥大以及多轮细胞分裂4,5。然而，为了防止出血，该模型必须结扎主要血管，从而造成异常的再生微环境，限制了其应用。因此，许多研究采用化学性损伤等侵入性较小的急性损伤模型，以保留肝脏整体结构，便于再生过程的发生。最近，Porrello et al. 和 Chang et al. 研究发现，心脏、指尖和耳部在急性损伤后，新生个体表现出显著不同的再生反应7,8。这些结果与已有结论相呼应，即肝脏在新生儿期也经历一种独特的再生现象6。随着多个主要器官中出现类似的发现，出生后发育早期的再生能力正成为一个新兴研究领域，对干细胞生物学具有潜在的重要意义。
<p class=...

长期以来，人们认为器官再生能力或形态与功能恢复能力在进化过程中基本丧失。已发现成年哺乳动物肝脏在急性化学或物理损伤后具有再生潜能，该过程涉及所有残存肝细胞的动员，引发细胞肥大波及少数几轮细胞分裂，最终形成一个功能正常但结构不同的器官1,2,3,4,5。近年来，研究开始关注新生哺乳动物器官在出生后第一周内对损伤的再生反应6,7,8。这些研究表明，在新生儿发育阶段受到损伤时，某些哺乳动物器官会表现出形态学上的再生反应，而非代偿性生长或纤维化7,8。
近期研究表明，在新生早期阶段，肝脏的整体结构和功能均能实现再生6,7,8。目前 established 的肝损伤模型包括化学性损伤或使用乙醇9,10,11、对乙酰氨基酚12,13,14,15、四氯化碳16,17,18,19诱导损伤，以及70%部分肝切除4,20,21或切除左叶和中叶。化学试剂诱导的损伤可导致肝细胞死亡，但通常保留了微细结构和宏观结构的完整性。在此类模型中，由于肝脏整体结构未被完全破坏，因此难以对形态学上的再生过程进行研究。70%部分肝切除术需要对主要血管进行缝合结扎以止血，但会造成非生理性的环境，并永久性破坏血管系统。此外，该方法仅在成年啮齿类动物中应用，将其用于新生动物在技术上极为困难。鉴于上述局限，我们建立了一种方法：在出生后第0天（P0）的新生小鼠中，切除左叶顶端的20–30%（图1A-1B）。该方法手术操作保守、微创、技术难度低，可在不结扎血管的情况下造成明显的形态学缺损，从而为肝脏再生提供空间。下文详述的分步操作方案，可使任何研究人员均能对新生小鼠实施部分肝小叶切除术，以研究哺乳动物在出生后早期阶段的再生能力。该方法在再生医学和干细胞生物学的比较研究中也具有明确的应用价值，因其亦可用于动物生命后期阶段的肝脏研究。
最常见的急性肝损伤研究包括化学诱导损伤、成年肝脏截除或70%部分肝切除。化学性损伤通常通过静脉内、腹腔内或口服给予对乙酰氨基酚、四氯化碳或乙醇实现，是一种相对简便且非侵入性的损伤模型。如前所述，化学性损伤会导致肝细胞死亡，但通常保留间质和实质结构完整，因此难以对形态学上的再生作出明确结论。化学性损伤通常以肝血管为中心，使其成为研究特定部位和特定细胞损伤的有用技术；但同时也使得在全器官水平上探究那些距离血管较远、可能参与再生的其他细胞群体变得困难。尽管存在这些局限性，化学性损伤仍是一种有用且高度符合生理相关性的损伤模型。
成年小鼠70%部分肝切除术涉及结扎肝血管后切除左叶和中叶。肝切除后的反应已有充分表征：在70%部分肝切除术后14天，残余肝脏的宏观结构与原始未损伤肝叶明显不同，剩余的右叶和尾状叶肝细胞发生肥大并经历数轮细胞分裂4,5。这一过程可弥补丢失的肝脏质量和功能，但无法再生被切除的两个肝叶，因此不能恢复原有的宏观形态。因此，70%部分肝切除所引发的损伤反应适用于研究具有有限再生能力的代偿性生长机制。
本文详细描述了一种新生小鼠部分肝小叶切除术的实验方案。该操作包括合适的动物选择与准备、手术区域准备、手术过程以及术后恢复。针对该方案的不同应用，可能需要对上述各个步骤进行优化和调整。
我们已在野生型 C57BL/6J 幼鼠（JAX 000664）中广泛实施并优化了该实验方案；然而，为了研究不同的细胞群体及再生机制，我们也使用了多种转基因动物，包括携带不同 Cre 和 CreERT2 转基因和/或基因敲入的小鼠（Axin2CreERT2 JAX 018867、和 Sox9CreERT2 JAX 018829），并结合荧光报告系统，如 Rainbow 和 mTmG 系统（R26VT2/GK3、R26mT/mG）22，23。我们发现，针对不同小鼠品系无需修改本方法，因在存活结果或再生潜能方面未观察到差异。
除了使用不同品系的动物外，我们还对经小分子化合物（如4-羟基他莫昔芬和5-乙炔基-2′-脱氧尿苷，EdU）处理的新生小鼠进行了部分小叶肝切除术。二甲基亚砜（DMSO）和乙醇被用作溶剂，因为玉米油被发现是导致发病的重要因素。此外，我们发现腹腔注射小分子化合物并不影响小鼠的存活率或再生结果。我们预计该实验方案将被进一步应用于其他小分子化合物，以探究再生过程中的不同方面。
新生小鼠手术在技术上具有挑战性，可能需要动物操作和显微解剖方面的特殊专业知识。必须具备动物饲养方面的专业知识，以防止手术后及术后即刻恢复期间母鼠发生食仔行为。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;动物&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>产后第0天幼崽的母鼠（任何品系）</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>代孕母鼠及代孕幼崽（可选）</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;常规试剂&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>磷酸盐缓冲液（PBS）</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>聚维酮碘或等效消毒液</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;手术器械&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>解剖显微镜</td><td>Zeiss</td><td>ZEMSDV4L MFR # 435421-9901-000</td><td></td></tr><tr><td>3mm直型弹簧显微剪刀</td><td>Vannas</td><td>72932-01</td><td></td></tr><tr><td>5SF镊子</td><td>Dumont</td><td>11252-00</td><td></td></tr><tr><td>直型Kelly止血钳</td><td>Grainger</td><td>17-050G</td><td></td></tr><tr><td>加热垫</td><td>Sunbeam</td><td>000771-810-000</td><td></td></tr><tr><td>异氟烷</td><td>Abbott Labs</td><td>0044-5260-05</td><td></td></tr><tr><td>啮齿类动物麻醉系统</td><td>Kent Scientific</td><td>1205S</td><td></td></tr><tr><td>纱布，10.16 × 10.16 cm</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-761-52</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;常规设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1.5 ml 微量离心管</td><td>Eppendorf</td><td>22363204</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Monocryl 缝合线</td><td>Ethicon</td><td>MCP489G</td><td></td></tr><tr><td>培养皿</td><td>Fisher Scientific</td><td>S35839</td><td></td></tr><tr><td>Pipet-Aid，普通型，110V</td><td>Drummond</td><td>4-000-110</td><td></td></tr><tr><td>Mettler Toledo NewClassic ME 分析天平</td><td>Fisher Scientific</td><td>01-912-402</td><td></td></tr><tr><td>低成本诱导室</td><td>Kent Scientific</td><td>SOMNO-0730</td><td></td></tr></tbody></table>

部分肝叶切除术：一种用于研究肝脏形态学再生的手术模型

Partial Lobular Hepatectomy: A Surgical Model for Morphologic Liver Regeneration

急性组织丧失后发生形态学上的器官再生在低等脊椎动物中较为常见，但在哺乳动物出生后的生命过程中却极为罕见。成年肝脏在70%部分肝切除术后，残余肝叶中的肝细胞主要通过肥大并伴随一定程度的增殖来恢复代谢功能，但受损肝叶的原有形态和结构将永久丧失。本文详细介绍了一种适用于新生个体的新型外科手术方法，该方法保留了有利于再生的生理环境。该模型通过切除左肝叶顶端并采用后续保守管理方案实现，无需结扎主要肝血管或造成化学性损伤，从而维持了一个适宜再生发生的生理环境。我们将此方案进一步扩展至幼年期（出生后第7至14天）小鼠的肝叶截除实验，在此阶段，受损肝脏的修复方式由器官再生逐渐转变为以细胞肥大为主的代偿性生长。本研究所提供的这一简短的30分钟操作流程，为探索器官再生机制、哺乳动物再生能力随年龄增长而衰退的现象，以及潜在肝干细胞或前体细胞的鉴定提供了研究框架。

图1A 详细展示了新生小鼠部分肝叶切除术的时间线（示意图见图1B），以及预期观察到肝脏再生所需等待的时间。术后7-14天可观察到左叶轻微再生，完全再生通常在术后56天观察到。小鼠术后应无任何生理异常表现。
接受部分肝叶切除术的小鼠分别恢复 2、7、14、35 和 56 天。这些小鼠恢复后，受损左肝叶的苏木精-伊红（H&amp;E）染色结果如图 2所示。值得注意的是，术后 56 天时，被切除的左肝叶可能与对照组未受损肝叶难以区分。另对出生后第 14 天（P14）的幼年小鼠进行手术，并于术后 7、14 和 56 天恢复，以作比较（图 S1）。
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本文介绍了一种对新生（出生第0天）小鼠进行左肝叶部分切除的新方法。该新方案适用于研究新生期急性肝损伤及损伤应答反应。

形态学器官再生在低等脊椎动物中常见于急性组织丧失后，但在哺乳动物出生后的生命过程中极少被观察到。成年...

该手术操作的总体目标是通过部分肝叶切除术诱导肝脏形态学再生。该方法可解答干细胞生物学和再生医学领域中关于肝脏形态学再生及肝脏特异性干细胞的关键问题。该技术的主要优势在于其微创性，且无需化学损伤或电灼处理。在接触动物之前，先将母鼠笼中的垫料擦拭到手套上。然后将所有幼鼠及部分母鼠笼中的垫料转移到一个置于加热垫上的空笼中。接着，将一只幼鼠放置在解剖显微镜下。 通过脚趾夹捏无反应确认达到适当的镇静水平后，使用一小块纱布用聚维酮碘对动物的后腹壁进行消毒。使用显微外科剪刀和镊子在肋缘下方左侧锁骨中线处做一个约半厘米的切口。用镊子轻轻分离皮肤。然后在腹膜腔内做第二个较深的切口，使用显微解剖剪和镊子的钝背边缘，对腹部两侧施加轻柔的侧向压力，使左叶的尖端从腹膜腔中突出。当左叶的左尖端可见时，从该叶切除适当实验量的组织，并将组织放入盛有预冷 PBS 的 1.5 毫升离心管中，置于冰上。用一块卷好的纱布轻轻将左叶推回腹膜腔内。当出血停止后，移除纱布，并用浸有PBS的纱布湿润手术部位及周围区域。使用缝线和连续缝合关闭手术切口。然后用浸有PBS的纱布轻轻而彻底地滚动覆盖幼崽及伤口部位，确保无血液或聚维酮碘残留。将幼鼠置于接触过母鼠粪便和尿液的纱布垫附近使其恢复。当所有幼鼠完成肝切除后，将所有幼鼠及其垫料放回母鼠的笼子中。称重肝叶后，于室温下用2%多聚甲醛固定组织样本1小时。固定结束后，将组织转移至含有最佳切割温度介质的独立冷冻模具中，置于干冰上冷冻。使用任何标准冷冻切片机获取每个叶的 7–10 微米切片。术后至少连续 56 天每天检查仔鼠，确认其伤口保持闭合，并在手术后 24 和 48 小时注射镇痛剂。在适当的实验终点，从板上的每只幼鼠中取出肝脏并称重。然后在近端附着处仔细分离各个肝叶，并将切除的左叶质量与整个肝脏质量进行比较，以确定每个肝叶的再生程度。术后7-14天可观察到左叶的轻微再生，通常在56天后可观察到完全再生。组织学分析显示，再生肝脏中的肝细胞区域无显著差异。此外，对新生小鼠注射EdU的结果表明，与未损伤的对照组相比，受损并处于再生状态的左叶中增殖细胞数量显著增加，提示细胞增殖参与了新生小鼠左叶的再生过程。然而，在出生后第14天的幼年小鼠中进行肝切除后，左叶的再生能力下降，而未损伤肝叶的代偿作用增强。这表明，在14天时，机体对急性切除的损伤反应已从叶特异性再生转变为全局性代偿。一旦掌握，若操作得当，该技术可在15分钟内完成。在实施该操作过程中，应尽可能小心谨慎，以避免对母鼠或幼鼠造成额外应激。完成此操作后，还可采用其他方法，如连续肝切除术或慢性肝损伤模型，以进一步评估肝脏的再生潜能。该技术建立后，为干细胞生物学领域的研究人员探索新生小鼠肝脏再生开辟了道路。观看本视频后，您应能够充分掌握如何完成新生小鼠肝脏的叶段特异性可控截除手术。请注意，使用异氟烷具有极高的危险性，进行此

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Research

科研

JoVE Journal

Developmental Biology

发育生物学

部分小叶切除术: 形态学肝再生的外科模型

肝转移瘤切除术后肿瘤复发率较高，这一问题仍未解决。本研究所展示的小鼠模型可能有助于探讨此类复发的原因。该模型首次将肝切除模型与肝内肿瘤细胞注射相结合。...

肝切除术对肝内肿瘤生长的影响

已提出使用联合肝脏分割和门静脉结扎分阶段肝切除术（ALPPS）来诱导快速肝肥大，以用于临界可切除肝肿瘤的切除。该模型有助于阐明快速肥大过程中涉及的机制，并可用于测试促进或抑制再生加速的药物。...

联合肝脏分割和门静脉结扎分期肝切除术（ALPPS）的大鼠模型

我们描述了一种在NOD.SCID（NOD.CB17-Prkdcscid/J）小鼠中进行部分肝切除术（PHx）并通过脾脏移植细胞的实验方案。该方案中，首先进行切口以暴露并切除肝脏左叶，随后另作切口，用于将细胞移植至脾脏内。...

NOD.SCID 小鼠部分肝切除术后肝细胞脾内移植

我们建立了一种新的手术技术用于 在体 大鼠单个肝叶灌注模型作为深入研究的前提 体内...

一种新型外科技术的基础研究 在体实验 大鼠部分肝脏组织工程

本方案描述了在成年斑马鱼中切除肝脏腹叶以研究肝脏再生的过程。...

成年斑马鱼的部分肝切除术

富含脂质的肝细胞在肝脏再生过程中具有内在作用，但通常在密度梯度离心过程中丢失。本文介绍了一种优化的细胞分离方案，可保留脂肪变性肝细胞，从而在小鼠部分肝切除术后获得具有代表性的再生肝细胞群体。...

小鼠部分肝切除术后再生肝细胞的分离

大量研究已证实了解剖性切除的优势。然而，解剖性切除是否能够提高R0切除率仍存在争议。因此，本研究介绍了一种创新的手术方法，该方法将整块切除理念与腹腔镜肝切除术中的解剖性切除相结合，有望减少术后复发和转移。...

腹腔镜肝切除术中整块切除理念与解剖性切除的联合应用

联合肝脏分割和门静脉结扎分阶段肝切除术（ALPPS）已被证实可在第一阶段手术后数周内显著促进肝脏再生。已建立接受ALPPS的动物模型，以探索肝脏再生潜力并获得理想的临床效果。...

一种在显微镜辅助下建立用于分阶段肝切除术的肝脏联合分割和门静脉结扎小鼠模型

将源自患者肿瘤的类器官正位注射到小鼠肝脏中。切除非肿瘤性肝组织后，可使肿瘤所在肝组织形成再生微环境。...

一种源自肝细胞癌患者的类器官异种移植模型，用于研究肝脏再生对肿瘤生长的影响

小鼠部分肝切除（2/3，即66%）模型在文献中已有充分描述，但用于模拟肝移植后小体积综合征的更大范围肝切除模型则较少被采用。本文介绍一种在小鼠中实施的扩展性78%肝切除手术方法，该操作在健康小鼠中可导致约50%的术后死亡率。...

小鼠手术模型中的扩大78%肝切除术

学习新生小鼠部分肝叶切除术，用于研究肝脏再生与干细胞生物学。该微创技术无需化学损伤，可安全诱导形态学肝再生，为再生医学提供重要研究工具。

部分肝叶切除术：一种用于研究肝脏形态学再生的手术模型

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