Der murinen Cholin-Mangel, Ethionine ergänzt (CDE) Diät-Modell einer chronischen Leberschädigung

Jully Gogoi-Tiwari; Julia Köhn-Gaone; Corey Giles; Dirk Schmidt-Arras; Francis D. Gratte; Caryn L. Elsegood; Geoffrey W. McCaughan; Grant A. Ramm; John K. Olynyk; Janina E.E. Tirnitz-Parker

doi:10.3791/56138

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Methodenartikel

Der murinen Cholin-Mangel, Ethionine ergänzt (CDE) Diät-Modell einer chronischen Leberschädigung

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DOI:

10.3791/56138

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21. Oktober 2017

Jully Gogoi-Tiwari¹ , Julia Köhn-Gaone¹ , Corey Giles² , Dirk Schmidt-Arras³ , Francis D. Gratte¹^,⁴ , Caryn L. Elsegood¹ , Geoffrey W. McCaughan⁵^,⁶^,⁷ , Grant A. Ramm⁸^,⁹ , John K. Olynyk¹⁰^,¹¹ , Janina E.E. Tirnitz-Parker¹^,¹²

¹School of Biomedical Sciences & Curtin Health Innovation Research Institute, Curtin University, ²School of Public Health & Curtin Health Innovation Research Institute, Curtin University, ³Institute of Biochemistry, Christian-Albrechts-University, ⁴School of Veterinary and Life Sciences, Murdoch University, ⁵Centenary Institute of Cancer Medicine and Cell Biology, The University of Sydney, ⁶Royal Prince Alfred Hospital, ⁷A.W. Morrow Gastroenterology and Liver Centre, ⁸QIMR Berghofer Medical Research Institute, ⁹Faculty of Medicine and Biomedical Sciences, The University of Queensland, ¹⁰Fiona Stanley and Fremantle Hospitals, ¹¹School of Medical and Health Sciences, Edith Cowan University, ¹²School of Medicine and Pharmacology, University of Western Australia

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir eine gängige Methode um chronische Schädigung der Leber bei Mäusen zu induzieren, durch die Fütterung einer Cholin-Mangel und Ethionine ergänzt (CDE) Ernährung. Wir zeigen Systemüberwachung, Leber Perfusion, Isolation und Erhaltung. Schädigung der Leber, Pathohistology, Fibrose, entzündliche, und Leber Stammvater-Zell-Reaktionen kann ein zeitlichen Verlauf von sechs Wochen mitteilen.

Zusammenfassung

Chronische Erkrankungen der Leber, z. B. Virushepatitis, alkoholische Leberkrankheit oder nicht-alkoholische Fettleber, zeichnen sich durch kontinuierliche Entzündung, fortschreitende Zerstörung und Regeneration der Leber Parenchym, Leber Stammvater Zelle Proliferation und Fibrose. Das Endstadium einer jeden chronische Lebererkrankung ist Leberzirrhose, ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung eines hepatozellulären Karzinoms. Um Prozesse, die Regulierung der Krankheit Einleitung, Aufbau und Verlauf zu untersuchen, werden verschiedenen Tiermodellen in Laboratorien verwendet. Hier beschreiben wir einen sechswöchige zeitlicher Verlauf des Cholin-Mangel und Ethionine ergänzt (CDE) Mausmodells, umfasst sechs - Wochen alten männlichen C57BL/6J Mäuse mit Cholin-defizienten Chow und 0,15 % DL-Ethionine-ergänzt Trinkwasser zu füttern. Überwachung der Tiergesundheit und eine typische Körperkurve Gewicht Verlust werden erläutert. Das Protokoll zeigt die grobe Prüfung einer CDE-behandelte Leber und Blut-Sammlung durch Herzpunktion für nachfolgende Serum Analysen. Als nächstes sind die Leber Perfusion Technik und Sammlung von verschiedenen Leber-Lappen für Standardauswertungen gezeigt, einschließlich Leber Histologie Einschätzungen von Hämatoxylin und Eosin oder Sirius Rote Färbungen, immunofluorescent Erkennung von hepatischen Zellpopulationen sowie Transkriptom profiling der Leber Mikroumgebung. Dieses Maus-Modell eignet sich für entzündliche studieren, Fibrogenic und Leber Stammvater Zelle Dynamik induziert durch chronische Lebererkrankungen und kann verwendet werden, um potenzielle Therapeutika zu testen, die diese Prozesse modulieren kann.

Einleitung

Die Leber ist die größte glanduläre Stoffwechselorgan des Körpers und hat viele komplexe Funktionen. Schlüsselrollen für die Leber gehören Verdauung, Stoffwechsel, Entgiftung, Speicherung von Nährstoffen, Herstellung von Blutplasma Proteinkomponenten und durch ansässige Makrophagen oder Kupffer Zellen vermittelte Immunität. Die Leber hat eine große Fähigkeit zu regenerieren, auch wenn bis zu 70-90 % seiner gesamten Masse verloren geht. Im Falle einer akuten Schädigung der Leber vermehren sich die verbleibenden gesunden Hepatozyten wie gesehen nach einer teilweisen Hepatektomie oder Paracetamol-Vergiftung, um den Schaden in einer hochgradig koordinierten Prozess¹reparieren. Wenn die Hepatozyten durch langfristige virale Infektion, alkoholische und nicht-alkoholische Fettleber, chronisch verletzt sind die entzündlichen Mikroumgebung löst jedoch die Aktivierung des Ganglion Leberzellen Fibrose fahren und die Verbreitung von Leber Vorläuferzellen (LPCs) mit dem Potential, in Cholangiocytes oder Hepatozyten²^,³^,⁴^,⁵zu unterscheiden. Die genaue Herkunft Differenzierung Schicksal der LPCs, ihren Beitrag zur Leberregeneration und Hepatocarcinogenesis Themen intensiv diskutiert wurden und wahrscheinlich hängen von der Schwere der Verletzung und Kontext². Die Reihenfolge der frühen Regeneration verbundenen Ereignisse wird auch kontrovers diskutiert, mit einigen Ermittler, die besagt, dass hepatische stellate Zelle Aktivierung und Umbau-Matrix ist wesentlich für die Erzeugung eines LPC-Begünstigung Nische⁶, während andere, Bericht, dass LPC Expansion und die so genannte Ductular Reaktion auf Trigger Fibrogenese⁷erforderlich sind. Es gibt zahlreiche Tiermodelle, spezifische Aspekte der Schädigung und Regeneration, in einem Versuch, die zugrunde liegenden Faktoren zu verstehen, die Fortschreiten der Erkrankung zu regulieren und letztendlich neue Behandlungsstrategien bei Patienten⁸entwickeln zu studieren.

Die Cholin-Mangel und Ethionine ergänzt (CDE) diätetische Modell wurde ursprünglich entwickelt für den Einsatz in Ratten und später für die chronische Schädigung der Leber Induktion in Mäusen⁹^,¹⁰modifiziert. Diätetischen Mangel an Cholin führt zu eingeschränkter Montage und Sekretion von sehr Low-Density-Lipoproteine. In Kombination mit der Hepatocarcinogen DL-Ethionine, diese Therapie führt zu übermäßiger hepatische Fett Laden, kontinuierliche Entzündung, Fibrose Periportal, LPC Reaktion und langfristig an hepatozellulären Karzinom Entwicklung¹¹^,¹². Wichtig ist, allerdings zeigen verschiedene Mausstämme markante Mustern von entzündlichen, Fibrogenic und LPC Antwort Dynamik¹³. Dieses Protokoll beschreibt chronische Schädigung der Leber Induktion in den Mäusen C57BL/6J, die am häufigsten verwendeten Inzucht Maus Belastung.

Chronische Lebererkrankung Forschung umfassen typische Analysen histologische Bewertung von Hämatoxylin und Eosin sowie Sirius rote Färbung, um Kollagen Ablagerungen, immunhistochemische oder immunofluorescent Erkennung von hepatischen Zellpopulationen zu visualisieren, und transkriptomischen Analysen von der Leber Mikroumgebung, die induzierte Zellveränderungen durch komplexe Wachstumsfaktoren und Cytokine orchestriert Netzwerke¹⁴^,¹⁵^,¹⁶^,¹⁷ ^, ¹⁸.