Etablierung eines Mausmodells für schwere akute Pankreatitis mittels retrograder Injektion von Natriumtaurocholat in den Gallengang
1. April 2022
Ein Mausmodell der schweren akuten Pankreatitis wird hierin beschrieben. Das hier vorgestellte Verfahren ist sehr schnell, einfach und zugänglich und ermöglicht so möglicherweise die Untersuchung der molekularen Mechanismen und verschiedener therapeutischer Interventionen bei akuter Pankreatitis auf bequeme Weise.
Das übergeordnete Ziel dieses Videos ist es, ein Mausmodell der akuten Pankreatitis durch retrograde Injektion von Natriumtaurocholat in den Gallengang zu etablieren. Alle Tierversuche wurden von der Tierethikkommission der Universität Soochow genehmigt. Alle chirurgischen Eingriffe wurden unter Vollnarkose durchgeführt.
Analgetika wurden nicht verwendet, um den natürlichen Verlauf der Krankheit nicht zu beeinträchtigen, was durch frühere Literaturen belegt und von der Tierethikkommission der Soochow-Universität genehmigt wurde. Fasten Sie die Maus acht bis 12 Stunden vor der Operation. 5% Natriumtautocholat-Lösungsfilter durch einen 0,22-Mikrofilter zubereiten.
Autoklavieren Sie die chirurgischen Instrumente und Materialien, einschließlich Pinzette, Schere, Klingenhalter, Nadelhalter, hämostatischen Clip, Gefäßklemmen und die sterilen Vorhänge. Die Mikrospritze wurde durch Bestrahlung sterilisiert. Induzieren Sie mit der Maus eine Vollnarkose mit intraperitonealer Injektion von 1% Pentobarbital-Natriumlösung in einer Dosierung von 50 Milligramm pro Kilogramm.
Befestigen Sie die Maus in Rückenlage auf einer bestrahlten Schaumstoff-Flachplatte mit dem Klebeband. Entfernen Sie das Fell einer Maus mit einer Enthaarungscreme von der Xiphoid-Prozessebene bis zur Verbindungslinie der bilateralen vorderen oberen Beckenwirbelsäule, wobei die linke und rechte Seite parallel zur vorderen Achsellinie verlaufen. Wischen Sie die Haut zwei- bis dreimal mit 0,5% Iodophor ab und lassen Sie sie jeweils ein bis zwei Minuten trocknen.
Bedecken Sie die Maus mit sterilen Vorhängen. Hautschicht aufschneiden und dann subkutan öffnen. Machen Sie einen ungefähr zwei bis drei Zentimeter langen medianen Bauchschnitt.
Lokalisieren Sie den Zwölffingerdarm von links nach rechts entlang des Magens. Ziehen Sie den Zwölffingerdarm vorsichtig mit einer chirurgischen Pinzette und einem mit Desinfektionsmittel getränkten Wattestäbchen nach außen und auf die linke Seite, um die Bauchspeicheldrüse, den Gallengang und die Zwölffingerdarmpapille freizulegen. Verwenden Sie 8-0 Nähte, um durch die Verbindung zwischen dem Zwölffingerdarm und der Bauchspeicheldrüse um die Papille zu gehen, ziehen Sie die Naht auf die linke Seite des Mauskörpers, um den Zwölffingerdarm zu fixieren.
Ziehen Sie die Haut und den unteren Rand der Leber vorsichtig zur Seite. Klemmen Sie den gemeinsamen Lebergang. Piercen Sie den Mikroinjektor retrograd in den distalen Gallengang.
Befestigen Sie die Nadelspitze in der Nähe der Zwölffingerdarmpappe mit einer Klemme. Infundieren Sie 10 Mikroliter 5% Natriumtirocholat mit einer Geschwindigkeit von 5 Mikrolitern pro Minute in den Gallengang. Halten Sie den Gallengang 5 Minuten lang geschlossen, um einen stabilen Druck zu erreichen.
Entfernen Sie die Klemmen. Ziehen Sie den Mikroinjektor heraus, entfernen Sie die andere Klemme und befestigen Sie die Naht. Stellen Sie den Zwölffingerdarm in die ursprüngliche anatomische Position zurück und überprüfen Sie die Blutung.
Schließen Sie die Wunde mit 6-0 Nähten. Entfernen Sie den sterilen Vorhang. Desinfizieren Sie den Schnitt mit 0,5% Iodophor.
Erholen Sie die Tiere aus der Narkose auf einem 37 Grad Celsius heißen Wärmeleitpad. 0,8 Milliliter 0,9% Kochsalzlösung subkutan zur Flüssigkeitssupplementierung verabreichen. 24 Stunden nach der Operation wird die Maus mit Pentobarbital-Natrium unter Verwendung der gleichen Dosis und Injektionsroute betäubt.
Sammeln Sie das Vollblut aus der Bauchaorta und drehen Sie es 15 Minuten lang bei 1.500 x g, um das Serum für serologische Tests zu isolieren. Sammeln Sie die Bauchspeicheldrüse und das Lungengewebe zur histologischen Beurteilung. Tauchen Sie die Bauchspeicheldrüse für 24 Stunden in 4% Paraformaldehydlösung ein.
Dehydrieren Sie in einer Reihe von Alkoholkonzentrationen und betten Sie sie in Paraffin ein. Verwenden Sie ein Mikrotom, um 5 mikrodicke Pankreasgewebeabschnitte vorzubereiten. Führen Sie eine H & E-Färbung zur histologischen Beurteilung der Bauchspeicheldrüse durch.
Die Mäuse waren leicht inaktiv und hatten 24 Stunden nach der Operation im Vergleich zur Voroperation einen Gewichtsverlust. Die Überlebensraten der Kontroll- und SAP-Mäuse lagen 72 Stunden nach der Operation bei 100% bzw. 72,7%. Nach den H& E-Färbeergebnissen aus Pankreasschnitten konnte bei SAP-Mäusen eine Pulpanekrose des Pankreasgewebes beobachtet werden, während bei Kontrollmäusen keine signifikanten Veränderungen festgestellt werden konnten.
Darüber hinaus wurden bei SAP-Mäusen im Vergleich zu Kontrollmäusen signifikant erhöhte Konzentrationen von Amylase, Lipase, Bauchspeicheldrüse und Lungen-MPO-Aktivität gefunden. Darüber hinaus wurden signifikant erhöhte Spiegel der Leber- und Nierenindizes einschließlich ALT, AST, BUN und Kreatinin gefunden. Durch retrograde Injektion von Natriumtaurocholat in den Gallengang konnte bei Mäusen eine schwere akute Pankreatitis induziert werden.
Gute Exposition des Gallengangs, um die erfolgreiche Punktion zu gewährleisten. Achten Sie während der Punktion auf den entsprechenden Winkel und die entsprechende Kraft, um eine Punktion des Gallengangs zu vermeiden. Das hier beschriebene TC-induzierte SAP-Modell ist ein geeignetes Modell, um die Mechanismen einer schweren akuten Pankreatitis zu untersuchen.
Es ist ein wirtschaftliches Modell mit weniger teuren Reagenzien und dieses Video hilft, den unerfahrenen Chirurgen schneller zu trainieren.
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Übersicht
In diesem Artikel wird ein schnelles und zugängliches Mausmodell zur Untersuchung einer schweren akuten Pankreatitis durch retrograde Injektion von Natriumtaurocholat beschrieben. Das Modell ermöglicht die Erforschung molekularer Mechanismen und therapeutischer Interventionen bei akuter Pankreatitis.
Wesentliche Studienkomponenten
Bereich der Wissenschaft
- Neurowissenschaften
- Biologie
- Pathophysiologie
Hintergrund
- Die akute Pankreatitis ist eine schwerwiegende Erkrankung, die effektive Studienmodelle erfordert.
- Bestehende Modelle können komplex und zeitaufwendig sein.
- Diese Studie zielt darauf ab, das Verfahren zur Induktion einer akuten Pankreatitis bei Mäusen zu vereinfachen.
- Das Verständnis der Krankheitsmechanismen kann zu besseren therapeutischen Strategien führen.
Zweck der Studie
- Ein zuverlässiges Mausmodell für eine schwere akute Pankreatitis zu etablieren.
- Die Erforschung der Krankheitsmechanismen und Behandlungsoptionen zu erleichtern.
- Eine kostengünstige Methode bereitzustellen, die leicht verfügbare Reagenzien verwendet.
Verwendete Methoden
- Retrograde Injektion von Natriumtaurocholat in den biliopankreatischen Ductus.
- Tierexperimentelle Verfahren von dem Tierversuchsausschuss genehmigt.
- Anwendung von Anästhesie und chirurgischen Techniken zur Induktion von Pankreatitis.
- Histologische Bewertung von Pankreasgeweben nach der Operation.
Hauptergebnisse
- Die schwere akute Pankreatitis wurde erfolgreich bei Mäusen induziert.
- Die histologische Analyse zeigte Nekrosen im Pankreasgewebe.
- Signifikante Unterschiede in den Serumspiegel der Enzyme zwischen Kontroll- und SAP-Mäusen.
- Das Modell zeigte hohe Überlebensraten und Reproduzierbarkeit.
Schlussfolgerungen
- Das beschriebene Modell eignet sich zur Untersuchung einer schweren akuten Pankreatitis.
- Es ermöglicht eine schnelle Schulung von Chirurgen-Anfängern in der Durchführung des Verfahrens.
- Dieser Ansatz kann die Forschung zu therapeutischen Interventionen verbessern.
Häufig gestellte Fragen
Ausschlaggebende Bedeutung für die Industrie
Die Einrichtung zuverlässiger präklinischer Modelle der schweren akuten Pankreatitis ist entscheidend für die Zielvalidierung und die mechanistische Entlastung im frühen Arzneimittelforschungsprozess. Dieses retrograde Injektionsmodell mit Natriumtaurocholat bietet ein reproduzierbares, kosteneffizientes System, um pathophysiologische Signalwege zu untersuchen und therapeutische Kandidaten zu bewerten. Die Zugänglichkeit dieses Modells unterstützt die Bereitschaft für Hochdurchsatz-Screenings und die Abstimmung translationaler Biomarker in auf die Pankreatitis ausgerichteten F&E-Pipelines.
Strategische Anwendungen in der Biopharma-Forschung und -Entwicklung
Frühe Entdeckung und Zielvalidierung
- Wissenschaftlicher Wert: Ermöglicht die Überprüfung therapeutischer Hypothesen durch quantifizierbare Pankreasnekrose und Anstieg enzymatischer Biomarker.
- Operativer Wert: Unterstützt die funktionelle Zielvalidierung mittels messbarer histopathologischer und serologischer Endpunkte bei der Induktion von SAP.
- Prädiktiver Wert: Erleichtert die präklinische Risikominimierung, indem die für den Menschen relevante SAP-Pathophysiologie zur Optimierung von Wirkstoffkandidaten modelliert wird.
Screening und Assay-Entwicklung
- Wissenschaftlicher Wert: Erzeugt standardisierte, krankheitsrelevante Systeme für die Assay-Präparation und Wirkstoff-Screening-Kaskaden.
- Operationaler Wert: Gewährleistet die Reproduzierbarkeit von Assays durch eine konsistente SAP-Induktion mittels kontrollierter bilipankreatischer Ductus-Injektion.
- Skalierbarkeit: Ermöglicht die Wiederverwendung der Plattform über mehrere Wirkstoff-Evaluierungszyklen hinweg aufgrund geringer Reagenzkosten und chirurgischer Einfachheit.
Translationale und präklinische Forschung
- Wissenschaftlicher Wert: Bietet eine krankheitsrelevante Systemkontinuität von der Entdeckung bis zur präklinischen Validierung unter Verwendung von histopathologischen und serumbasierten Biomarkern.
- Operationaler Wert: Unterstützt risikoadjustierte Entscheidungen über die Weiterentwicklung anhand korrelativer Erhöhungen der Serumamylase, -lipase, ALT, AST, BUN und Kreatinin.
- Translationale Biomarker-Abstimmung: Ermöglicht die Bewertung von Therapiekandidaten anhand klinisch relevanter Marker für Pankreas- und Organverletzungen.
Pipeline- und Workflow-Integration
Das Modell integriert sich in frühe Entdeckungsworkflows, indem es die Hypothesenprüfung, die Aufklärung von Wegen und die biologische Risikominderung vor den Stadien der Leitstruktur-Identifizierung ermöglicht.
- Entdeckungsbiochemie: Ermöglicht die mechanistische Untersuchung von SAP-Wegen durch quantifizierbare Nachweise von Gewebenekrose und entzündlichen Markern.
- Screening: Liefert einsatzbereite, reproduzierbare Ergebnisse mittels standardisierter retrograder Injektion und postoperativer Sammlung von Serum und Gewebe.
- Analytik: Erzeugt quantitative abhängige Variablen, einschließlich Spiegel von Serumenzymen und histologischen Scores, zur vergleichenden Analyse von Bedingungen.
- Translationale Forschung: Schafft Anschluss an die präklinische Kontinuität durch Biomarker von Organverletzungen (ALT, AST, BUN, Kreatinin), die klinischen SAP-Präsentationen entsprechen.
- Unternehmensweite Wiederverwendung: Funktioniert als wiederverwendbare Methode aufgrund kostengünstiger Reagenzien, geringer chirurgischer Komplexität und hoher Modellreproduzierbarkeit.
Operative und unternehmerische Auswirkungen
- Wissenschaftlicher Wert: Liefert Vorhersagesicherheit durch mechanistische Entschärfung der SAP-Pathophysiologie und Validierung des Target-Engagements.
- Operationaler Wert: Gewährleistet Standardisierung, Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit mittels einer einfachen Mikrospritzen-Technik und definierter Infusionsparameter.
- Strategischer Wert: Verbessert Go/No-Go-Entscheidungen, indem biologisches Risiko in späteren Phasen durch frühe pathophysiologische Modellierung verringert wird.
- Portfolio-Wirkung: Ermöglicht risikoadjustierte Priorisierung unter Verwendung von Serum-Biomarker-Schwellenwerten und histologischer Bewertungsskalen als Go/No-Go-Kriterien.
Umsetzungsaspekte
- Erfordert Fachkenntnisse in Mikrochirurgie, Anästhesieverabreichung und postoperativer Überwachung von Tieren.
- Benötigt sterile chirurgische Instrumente, eine Mikrospritze und eine kontrollierte Infusionspumpe für den Zugang zum Gangsystem.
- Setzt eine standardisierte Vorgehensweise zwischen den Teams bei der chirurgischen Technik, dem postoperativen Zeitplan sowie den Protokollen zur Gewinnung von Serum und Gewebe voraus.
- Zu berücksichtigende Anpassungsaspekte sind die Modellvariabilität zwischen verschiedenen Mausstämmen und geschlechtsspezifische Reaktionen auf Natriumtaurocholat.
- Praktische Einschränkungen umfassen die Variabilität der Überlebensraten und die Notwendigkeit einer postoperativen Flüssigkeitszufuhr, um die Konsistenz des Modells aufrechtzuerhalten.
