部分小叶切除术: 形态学肝再生的外科模型
May 31st, 2018
本文提出了新生儿 (0 天) 小鼠左肝叶部分切除的新方法。这一新的协议适用于研究急性肝损伤和损伤反应在新生儿的设置。
该外科手术的总体目标是通过部分小叶肝切除术诱导形态学肝脏再生。这种方法可以回答干细胞生物学和再生医学领域关于形态学肝脏再生和肝脏特异性干细胞的关键问题。这种技术的主要优点是它是微创的，不需要化学侮辱或烧灼。
在接触动物之前，将母亲笼子里的被褥擦到手套上。然后将所有幼崽和一些被褥从母亲的笼子里转移到加热垫顶部的空笼子里。接下来，将幼崽放在解剖显微镜下。
在通过对脚趾捏无反应确认适当的镇静水平后，使用小纱布垫用优碘对动物的后腹壁进行消毒。使用显微解剖剪刀和镊子在胸腔正下方做一个左锁骨中半厘米的切口。使用镊子轻轻分离皮肤。
然后在腹膜腔中做第二个更深的切口，用显微解剖剪刀和镊子的后钝边对腹部两侧施加轻柔的侧向压力，迫使左叶的顶点从腹膜腔中出来。当左叶的左心尖可见时，从肺叶中截去适当实验量的组织，并将组织放入冰上的 1.5 毫升 PBS 管中。使用卷起的纱布，轻轻地将左叶放回腹膜腔。
出血停止后取下纱布，用浸泡有 PBS 的纱布润湿手术部位和周围区域。用缝合线和连续缝合闭合手术部位。然后轻轻但彻底地将浸有 PBS 的纱布卷在幼犬和伤口部位，确保没有血液或优碘残留。
让幼犬在暴露于母亲粪便和尿液的纱布垫附近恢复。当所有幼崽都被切除肝后，将所有动物和被垫料放回母亲的笼子里。称量肺瓣后，在室温下将组织样品在 2% 多聚甲醛中固定 1 小时。
固定结束时，将组织转移到单独的冷冻模具中，这些模具含有用于在干冰上冷冻的最佳切割温度介质。并使用任何标准低温恒温器获取每个波瓣的 7-10 微米截面。每天检查幼崽至少 56 天，以确认它们的伤口保持闭合，并在手术后 24 小时和 48 小时注射镇痛剂。
在适当的实验终点，收获并称量每只幼崽的肝脏。然后小心地分离每个单独的叶在其近端附着处，并将截肢的左叶的质量与整个肝脏的质量进行比较，以确定每个叶的再生程度。手术后 7-14 天可以观察到左叶的细微再生，通常在 56 天后观察到完全再生。
组织学分析显示再生肝脏中肝细胞面积无显著差异。此外，与未受伤的对照相比，用 EdU 注射新生小鼠表明受伤再生左叶中增殖细胞的数量显着增加，这表明细胞增殖有助于新生儿的左叶再生。然而，出生后第 14 天幼鼠的肝切除术导致左叶再生减少，而未受伤的叶的补偿增加。
表明到 14 天时，对急性切除术的损伤反应从肺叶特异性再生转变为整体补偿。一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在 15 分钟内完成。在尝试此过程时，请务必尽可能小心，以免对母亲或幼崽造成额外的压力。
在此程序之后，可以采用其他方法，例如连续肝切除术或慢性肝损伤，以进一步评估肝脏的再生潜力。该技术开发后，为干细胞生物学领域的研究人员探索新生小鼠的肝脏再生铺平了道路。看完这个视频，你应该对如何完成新生小鼠肝脏的叶特异性控制截肢有了很好的了解。
不要忘记，使用异氟醚是极其危险的，因此在执行此程序时应始终采取预防措施，例如口罩和手套。
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概述
本文介绍了一种新的新生小鼠左肝叶部分切除方法，旨在研究新生儿情况下的急性肝脏损伤和损伤反应。该技术微创性强，有助于肝脏再生和干细胞生物学研究。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 再生医学
- 干细胞生物学
背景
- 了解肝脏再生对于推进再生医学至关重要。
- 新生模型为肝脏损伤反应提供了独特的见解。
- 该方法避免了化学性损伤，使其对实验对象更安全。
- 部分肝叶切除是研究肝脏形态的关键技术。
研究目的
- 在新生小鼠中诱导形态学肝脏再生。
- 探索肝脏特异性干细胞在再生中的作用。
- 开发一种最大限度减少对实验对象伤害的方案。
使用的方法
- 部分肝叶切除技术。
- 使用解剖显微镜以确保精确。
- 将幼鼠转移到受控环境中进行手术。
- 微创手术方法。
主要结果
- 该方法成功诱导了肝脏再生。
- 它允许研究新生儿的肝脏损伤反应。
- 展示了肝脏特异性干细胞的潜力。
- 微创性质减少了对动物的压力。
结论
- 这种新的手术方法对研究肝脏再生有效。
- 它为干细胞生物学研究开辟了新途径。
- 该技术的安全性和有效性使其成为再生医学中的宝贵工具。
常见问题
Executive Industry Relevance
Partial lobular hepatectomy in neonatal mice provides a robust in vivo model to interrogate mechanisms of true morphologic liver regeneration, distinct from compensatory hypertrophy seen in adults. This model enables biopharma R&D teams to evaluate regenerative capacity, age-dependent decline, and the role of hepatic progenitor cells in a physiologically relevant context. Its minimal invasiveness and avoidance of chemical injury support translational continuity and mechanistic de-risking for regenerative medicine portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of regenerative pathways and stem cell involvement in organ restoration.
- Supports biological de-risking by distinguishing true regeneration from compensatory growth.
- Facilitates functional target validation for regenerative therapeutics.
- Provides predictive confidence for advancing regenerative strategies.
Screening & Assay Development
- Establishes a reproducible in vivo platform for evaluating regenerative interventions.
- Supports quantitative assessment of liver mass restoration and histological architecture.
- Enables standardization of regenerative outcome measures across studies.
- Prepares validated biological systems for downstream molecular and cellular analyses.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models for pediatric and developmental liver disorders.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of regenerative candidates.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on age-dependent regenerative outcomes.
- Provides mechanistic de-risking for stem cell and tissue engineering approaches.
Pipeline & Workflow Integration
This model integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling hypothesis testing, target validation, and translational assessment of regenerative interventions.
- Discovery Biology: Supports mechanistic studies of regeneration, stem cell activation, and pathway elucidation.
- Screening: Provides quantitative and reproducible readouts for regenerative efficacy.
- Analytics: Enables measurement of lobe mass, histological restoration, and cell proliferation indices.
- Translational Research: Bridges neonatal regenerative biology with preclinical evaluation of therapeutic candidates.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable in vivo platform for regenerative medicine R&D.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in regenerative target validation and mechanistic clarity.
- Operational Value: Delivers standardized, minimally invasive, and scalable procedures for in vivo studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk for regenerative programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of regenerative and stem cell-based assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neonatal microsurgery and animal handling.
- Needs access to surgical microscopes, cryostats, and histological analysis infrastructure.
- Demands rigorous cross-team standardization of surgical and analytical protocols.
- Adaptation may be needed for different developmental stages or genetic backgrounds.
- Careful perioperative management is essential to minimize stress and ensure reproducibility.
