Method Article

צינור המרה חלקית מצדו העכבר: מודל מבוקרת של מקומי חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית

DOI:

10.3791/56930

⸱

March 28th, 2018

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Jichi Medical University, 2Department of Surgery, University of Pittsburgh School of Medicine, 3Department of Pediatrics, University of Pittsburgh School of Medicine, 4Department of Pathology, University of Pittsburgh School of Medicine, 5Pittsburgh Liver Research Center, University of Pittsburgh, 6McGowan Institute for Regenerative Medicine, University of Pittsburgh

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כאן, אנו מציגים את צינור המרה חלקית מצדו כמודל כירורגי של פגיעה בכבד והתחדשות בחולדות.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בחולדות, צינור המרה מלאה מצדו (cBDL) של צינור המרה היא טכניקה כירורגית הוקמה ללמוד התפשטות לחסימת מרה תוך כבדית, צינור המרה חסימתית. עם זאת, ניסויים ארוכי טווח יכול לגרום לזיהום מוגבר. ב זנים העכבר בחר עם מחלת כבד המשמש כבסיס, השוואות משמעותית יכולה להיות מורכבת אפילו עם מצדו של אונת הכבד, אשר יכול להפחית את בעלי חיים הפסדים והוצאות יחיד. כאן, אנו מתארים מצדו צינור המרה חלקית (pBDL) העכבר, שבו מאתרים רק שמאל צינור מרה בכבד, גרימת חסימה בכיס המרה האונה השמאלית, אבל לא האונות הנותרים. בטכניקה המיקרוכירורגית זהיר, ניסויים pBDL יכול להיות חסכונית, מאז האונה unligated משמש פקד פנימי אל האונות מחוברים, כאשר נתון באותם התנאים של אותה חיה. בניגוד cBDL, קבוצת בקרה המופעלים באמצעות העמדת פנים נפרדת אינה הכרחית. pBDL שימושית מאוד ישירות השוואה לשפות אחרות נגד תופעות מערכתיות של לחסימת מרה תוך כבדית ורכיבים אחרים של יתרת מרה. pBDL יכול גם יהיה לשנות את ייעודו בתור שיטה לחקור מנגנונים הקשורים תרופות, נדידת תאים.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח מודלים של פגיעה בכבד חריפה ותיקון, כגון hepatectomy חלקית או צינור המרה המשותף מצדו (cBDL), שימשו במשך עשרות שנים מכרסמים ללמוד התחדשות הכבד ו1,pathobiology2. ב cBDL, צינור המרה (אשר מנקז מרה כל המיוצר בכבד) הוא מאתרים, וכתוצאה מכך לחסימת מרה תוך כבדית חסימתית, דלקת, פיברוזיס בשבועות 2-3 הראשון שלאחר הניתוח, עם התקדמות בסופו של דבר שחמת3. התפשטות צינור המרה transdifferentiation, אינדוקציה של תושב ובתאים הכבד הן גם תכונות של4,cBDL5. למרות cBDL elucidates למנגנונים הספציפיים של cholangiopathy חסימתית, אשר מאופיין היטב עם תוצאות לשחזור בעכברים פראי-סוג, זנים אלה עם נורמלי כבדי-6,-7,-8, ההליך יכול להיות טכנית במודלים העכבר הטרנסגניים מסוימים של מחלות כבד, הדורשות חיות יותר מהצפוי עקב תחלואה גבוהה יותר תמותה של חסימה בכיס המרה לאורך זמן. טכניקה זו היא גם מועילה ללמוד העכברים הטרנסגניים עם שבבסיס בכבד מחלה, אשר אולי לא אחרת סובל מהלחץ של ניסויים כמובן זמן ממושך בעקבות cBDL.

pBDL יכול לספק חלופה הגיונית כדי לסייע להתגבר על כמה מן האתגרים הללו. PBDL הראשונית מחקרים בעכברים פראי-סוג שמטרתם להבדיל מגשרים בפועל מקומית ומערכתית של דלקת9. ב- pBDL, הנהרות בכיס המרה הראשי ימינה ושמאלה הכבד צינורות המרה מעל צינור המרה הוא מדמיין בקפידה ב hilum, רק שמאל הכבד המרה היא מאתרים כדי להפיק את מקומי חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית. pBDL מציעה מספר יתרונות cBDL. ב- pBDL, משמש האונה הימנית unligated בקרה פנימית תואמים זהים עבור האונה השמאלית מחוברים, נתון אותם אפקטים מערכתית, כגון מצב תזונתי או במחזור גורמים. למרות מגשרים הפרו דלקתי סיסטמי נכחו, אוסאווה. ואח נצפו פחות פיברוזיס, נמק של האונות unligated, אך מוגבר תאים דלקתיים וביטוי הפיכת גורם גידול-β ב האונה מחוברים9.

לאחרונה, pBDL הוגדרה לחקור השפעות parenchymal כבד מרה יתרת10. באמצעות אותה חיה בקרה פנימית (unligated "דמה") וקבוצות ניסיוני, pBDL חצאים ביעילות את מספר בעלי החיים זקוקים לכל ניסוי, אשר בתורו חסכונית יותר. העכברים לסבול את ההשפעות של pBDL הרבה יותר טוב, כך הזמן האידאלי מהלך הניסוי (≥2 שבועות) ניתן להשיג באונה מחוברים. והכי חשוב, pBDL יכולים להבחין בין השפעות intrahepatic ישירה חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית, נשמר מרה רכיבים באונה מחוברים, לעומת האונה שליטה unligated. בסך הכל, pBDL היא שיטה אטרקטיבי ללמוד ספציפי באונה השפעות לשפות אחרות לחסימת מרה תוך כבדית בכבד.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל ההליכים התנהלו על פי הנחיות אתית ראש הוועדה אכפת לי חיה מוסדיים שימוש של אוניברסיטת פיטסבורג.

1. יסוד טכניקות והליכים נפוצים

  1. אוטוקלב כל הציוד השתלה לפני השימוש.
  2. כדי להימנע להרוג את העכבר על ידי הרדמה, בדקו בקפידה את דפוס הנשימה שלו.
  3. לגעת איברים והמעיים מעט ככל האפשר למנוע פגיעה באיברים וגורם לדימום. לחץ על נקודות דימום עם ספוגיות כותנה רטוב או גזה ספוגים.
  4. השתמש ספוגיות כותנה רטוב מניפולציה עדינה של איברים. רטוב, ארוגים גזה ספוגים נעשה שימוש בשני גדלים, 3.5 × 3.5 ס"מ ו- 6.0 × 6.0 ס מ. להשתמש אחד קטן יכול לחזור בו כל הכבד. השתמש הגדול מבינהם לעטוף את המעיים קטנים וגדולים.

2. הכנה presurgical

  1. השתמש עכברים c57/b6 זכר, 8-12 שבועות של גיל (כאשר משקל הגוף היא כ 20-35 גרם) של צינור המרה חלקית מצדו.
  2. לאפשר העכברים גישה חופשית אוכל ומים עד אינדוקציה של הרדמה.

3. חלקי צינור המרה מצדו פעולה

  1. עזים ומתנגד העכבר בהצבת החיה תא אינדוקציה עם שילוב של 1.5-2.0% חמצן איזופלוריין ו- 1 ליטר/דקה. נטר את החיה בקפידה על ידי התבוננות את קצב הנשימה. כאשר קצב הנשימה של החיה נשימה אחת לשניה, העכבר הוא anesthetized היטב. מאז רפלקס הנסיגה האיבר קבלה נעלם במהירות רבה יותר, צבוט הגפיים האחוריות הרגל כמו גם לאשר היעדרות מוחלטת של רפלקס הנסיגה. צריך להיות משיכור למר עיניים עם סוכן סיכה אופטלמולוגיות כדי למנוע כיבים הקרנית. הערה את המנה הראשונה של שיכוך כאב יכול להינתן אולטרסאונד כדי למנוע גירוי של קולטני כאב.
  2. לגלח את דופן הבטן עם קוצץ שיער, מקם את העכבר על השולחן ניתוחים במיקרוסקופ כירורגי. לתקן את כל האיברים לשולחן עם קלטת. השתמש איזופלוריין שאיפה לשמור על העכבר בהרדמה כללית.
    1. התאם את מאדה איזופלוריין ומשתמשים איזופלוריין 2.0 – 3.0% אינדוקציה.
  3. באמצעות מטליות סטרילי, לחטא לקיר הבטן קודם עם 0.3-0.5 מ ל povidone-יוד למריחה על העור, ואחריו 70% אתנול. בעל חיים צריך להיות מכוסה תלוי סטרילי.
  4. עושים קו האמצע ארוך בטן חתך של מצאתי כדי לחיקו באמצעות מספריים לאדאמסון מלקחיים. לאחר ביצוע החתך בבטן, להפחית את איזופלוריין ל- 0.8-1.0% לצורך תחזוקה.
  5. חושפים את חלל הבטן בעזרת מפסק-מיקרו. להחזיק מצאתי עם מלקחיים יתושים ומשכו לכיוון הראש של העכבר. לתקן את המלקחיים יתוש במקום באמצעות חימר רך.
  6. להקנות 1-2 מ ל ומחוממת (37 מעלות צלזיוס) סטיריליים באגירה פוספט תמיסת מלח (PBS) לתוך חלל הבטן כדי למנוע ופצעו אברי הבטן. להחזיק את המעי הדק עם ספוגיות כותנה רטוב, בעדינות. משכי אותם לכיוון הראש של העכבר. חותכים את הרצועות בין המעי הדק את מקבץ להימנע ופצעו את המעי הדק (איור 1 א').
  7. לעטוף את המעיים קטנים וגדולים עם ספוג גזה רטוב, ארוגים. למקם אותם על הצד סימטרית של חלל הבטן. המעיים עטוף גזה סטרילית ניתן להניח על המגרש הצרה סטרילי כדי למנוע זיהום.
  8. בעדינות תמשוך את הכבד כל לכיוון מצאתי באמצעות ספוג גזה ארוגים רטוב קטן כדי לחשוף את הכבד hilum רצועה hepato-תריסריון (איור 1B).
  9. בדוק כדי לוודא את האנטומיה של hilum הכבד. צינור המרה ממוקם בצד הגחוני של וריד שער הכבד. אשר מיקומם של הימין ו שמאל הכבד המרה, אשר נשפכים המפגש בכיס המרה הראשי ב hilum הכבד.
  10. לזהות את שמאל צינור מרה בכבד אשר מנקז האונה השמאלית ולאחר להקיף אותו ניילון 10-0 בתפר באמצעות הצד הקהה של מחט תפירה (איור 2 א). הימנע ופצעו את וריד שער הכבד, עורק הכבד ואת פני הכבד.
  11. מאתרים ומפסיקים המרה השמאלי עם ניילון 10-0. (איור 2B).
  12. מקם את המעיים קטנים וגדולים באותו מיקום כמו לפני הניתוח באמצעות ספוגיות כותנה רטוב.
  13. לוודא שאין פיתול מעיים בו התוך ופגיעות, ולאחר מכן סגור את השריר ואת העור בשתי שכבות עם 4-0 איחוי. קלועה תפר (איחוי) שימש לסגירה העור, אך monofilament מועדף כדי להפחית את הסבירות של זיהום.
    הערה: לסגור fascia על-ידי תפירה המשך ממצאתי כדי לערווה וסגור העור על ידי תפרים המשך מהמפשעה כדי מצאתי.
  14. תפסיק הרדמה לאחר סגירת החתך.

4. לאחר הניתוח טיפול ומעקב

  1. רק לאחר הניתוח, צובטים את העור הגבי של העכבר, להזריק Buprenex (0.1 מ"ג/ק"ג), צפאזולין (100 מ ג/ק ג). subcutaneously, ואחריו Buprenex זריקה כל 12 שעות עבור 3 ימים ולאחר צפאזולין כל 24 שעות במשך 3 ימים בהתאמה11,12 ,13. הערה את המנה הראשונה של שיכוך כאב יכול להינתן אולטרסאונד כדי למנוע גירוי של קולטני כאב. צפאזולין, ו אנטיביוטיקה אחרים פרי-פעיל נחוצים רק לבעלי-חיים דיכא החיסונית, כגון אלה המשמשות במחקרים השתלת.
    הערה: אם הניתוח מבוצע בהצלחה, העכבר בדרך כלל משחזרת בתוך 30 דקות פעילות של העכברים יהיה כמעט זהה כתנאי לפני הניתוח.
  2. בדוק את העכברים מדי יום עבור סימנים של מצוקה.
    1. להקריב את העכברים מאת נקע בצוואר הרחם בהרדמה כללית להשיג כבדי ודוגמאות רקמה אחרים בנקודות זמן מוגדר (כלומר, 7, 14, 21 ימים) לאחר pBDL.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבור ניסוי טיפוסי pBDL בוצעה ב triplicate פיז העכברים הטרנסגניים, אשר מסכם את הדברים מחלת הכבד האנושי נמצאו חוסר אלפא-1 antitrypsin (A1AT). העכבר PiZ overexpresses של transgene המורכב שברי גנומית מספר ה-DNA, המכילים את האזורים קידוד של הגן המוטנטי A1AT אנושי, מקדם, יחד עם אינטרונים, ~ 2 kilobases של ויוצאת איגוף אזורים14, 15. A1AT רגיל הוא חלבון המופרש סרום המיוצר בכבד. הטופס mutant של A1AT יוצר אגרגטים חלבון לא מסיסים באופן ספונ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למרות cBDL היא הטכניקה הנפוצה ביותר ניסיוני עבור חסימתית לחסימת מרה תוך כבדית, היא עשויה להציג אתגרים מרובים בחולדות. בהתאם למספר הימים שלאחר הניתוח הדרוש להשגת נקודת קצה, החיות תוכלו לחוות משמעותי התחלואה והתמותה לאורך זמן. מידת פגיעה ברקמות, נמק בכיס המרה היא מתעצמת בהמשך בעת עבודה עם עכבר הטרנסגניים בדגמים מסוימים של מחלת כבד, אשר מדגימים חריג parenchyma כבד ותפקוד בנקודת ההתחלה. בהשוואה cBDL, דיווחים על pBDL מוגבלות, אך ניתן ליישם טכניקה זו כחלופה בניסויים בחר כדי לצמצם את תוצאות שליליות והפסדים בעלי חיים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים יש אין גילויים.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ד ר חאן מאשר תמיכה גרנט K12HD052892 NIH/NICHD, קרן אלפא-1, קרן הילמן, המרכז לחקר הכבד פיטסבורג. ד ר Michalopoulos מאשר גרנט תמיכה של NIH/NIDDK P01DK096990. אנו מעריכים את הסיוע הטכני מצוין ונדיב של אור אן. אנחנו גם אסיר תודה דר דוד א למתן גישה למעבדה למיקרו השתלת/מכרסם.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מיקרוסקופ-Leica Wild M650, 6– 40 ופעמים; הגדלהLeica Microsystemsn/a
Tec 3 isoflurane מילוי משפך וופורייזרשירותי הרדמה כלליתn/a
Stevens Tenotomy מספרייםמדויקים כירורגיים & Scientific Instruments CorporationASSI.9193
מלקחיים של אדסוןכלים מדעיים עדינים11006-12
מלקחיים המוסטטיים עדינים קלאסיים של יתושיםקודמן30-4472
מיקרו-מפרקרמרדוק; מכשיר כירורגי RobozRS-6550
ספוגי גזה לא ארוגיםFisherband870-PC-DBL
פוריטן 6 אינץ' ספוגית כותנה קטנה עם ידית עץחברת מוצרים רפואיים פוריטניים868-WCS
Dumont SS מלקחיים - טיפים סטנדרטיים / ישר / Inox / 13.5 ס"מכלים מדעיים עדינים11203-23
מלקחיים Dumont SS - טיפים סטנדרטיים / זווית 45 מעלות / Inox / 13.5 ס"מכלים מדעיים עדינים11203-25
Vannas מספריים קפיציים - 3 מ"מ חיתוךכלי מדע עדינים15000-00
מחזיק מיקרו-מחטמכשירים כירורגיים AesculapFD231R
Micro AROSuture, תפר ניילון סטרילי 10-0, 70 ומיקרו; m, נקודות TAPAROSurgical Instruments CorporationT4A10N07
4-0 VicrylEthiconJ662H
5 מ"ל מזרקBD309646
צלחת תרבית רקמות פלקון, 60 & פעמים; 15 מ"מCorning353002
Isoflurane, נוזל פרמקופיאה של ארצות הברית (USP) לאינהלציה, 250 מ"לPiramal HealthcareNDC 66794-017-25
הזרקת בופרנקס (בופרנורפין הידרוכלוריד)רקיט בנקיזר פרמצבטיקהNDC 12496-0757-1
Cefazolin להזרקה, USPAPP PharmaceuticalsNDC 63323-238-61
תמיסת קרצוף PVP (povidone– יוד 7.5%)MedlineNDC 12496-0757-1
70% אתנולDecon Labs2716
פוספט בופר מלח ללא סידן או מגנזיוםLONZA17-516F
סיריוס סיגמא אדום365548
המטולקסיליןפישר (ריצ'רד-אלן סיינטיפיק)22-050-111 (7211)
אאוזיןאנטק (פישר)832 (NC9686037)
פורמליןפישרSF100-20

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Higgins, G. M., Anderson, R. Experimental pathology of the liver - Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal. Arch Pathol. 12, 186-202 (1931).
  2. Cameron, G. R., Oakley, C. L. Ligation of the common bile duct. The Journal of Pathology and Bacteriology. 35 (5), 769-798 (1932).
  3. Kountouras, J., Billing, B. H., Scheuer, P. J. Prolonged bile duct obstruction: a new experimental model for cirrhosis in the rat. Br J Exp Pathol. 65 (3), 305-311 (1984).
  4. Michalopoulos, G. K., Barua, L., Bowen, W. C. Transdifferentiation of rat hepatocytes into biliary cells after bile duct ligation and toxic biliary injury. Hepatology. 41 (3), 535-544 (2005).
  5. Dipaola, F., et al. Identification of intramural epithelial networks linked to peribiliary glands that express progenitor cell markers and proliferate after injury in mice. Hepatology. 58 (4), 1486-1496 (2013).
  6. Guyot, C., Combe, C., Desmouliere, A. The common bile duct ligation in rat: A relevant in vivo model to study the role of mechanical stress on cell and matrix behaviour. Histochem Cell Biol. 126 (4), 517-523 (2006).
  7. Zhang, Y., et al. Effect of bile duct ligation on bile acid composition in mouse serum and liver. Liver Int. 32 (1), 58-69 (2012).
  8. Tag, C. G., et al. Bile duct ligation in mice: induction of inflammatory liver injury and fibrosis by obstructive cholestasis. J Vis Exp. (96), e52438(2015).
  9. Osawa, Y., et al. Systemic mediators induce fibrogenic effects in normal liver after partial bile duct ligation. Liver Int. 26 (9), 1138-1147 (2006).
  10. Khan, Z., et al. Bile Duct Ligation Induces ATZ Globule Clearance in a Mouse Model of alpha-1 Antitrypsin Deficiency. Gene Expr. 17 (2), 115-127 (2017).
  11. Birkhead, H. A., Briggs, G. B., Saunders, L. Z. Toxicology of cefazolin in animals. J Infect Dis. 128, 378(1973).
  12. Kunst, M. W., Mattie, H., van Furth, R. Antibacterial efficacy of cefazolin and cephradine in neutropenic mice. Infection. 7 (1), 30-34 (1979).
  13. Traul, K. A., et al. Safety studies of post-surgical buprenorphine therapy for mice. Lab Anim. 49 (2), 100-110 (2015).
  14. Carlson, J. A., et al. Accumulation of PiZ alpha 1-antitrypsin causes liver damage in transgenic mice. J Clin Invest. 83 (4), 1183-1190 (1989).
  15. Sifers, R. N., Finegold, M. J., Woo, S. L. Alpha-1-antitrypsin deficiency: accumulation or degradation of mutant variants within the hepatic endoplasmic reticulum. Am J Respir Cell Mol Biol. 1 (5), 341-345 (1989).
  16. Rudnick, D. A., Shikapwashya, O., Blomenkamp, K., Teckman, J. H. Indomethacin increases liver damage in a murine model of liver injury from alpha-1-antitrypsin deficiency. Hepatology. 44 (4), 976-982 (2006).
  17. Heinrich, S., et al. Partial bile duct ligation in mice: a novel model of acute cholestasis. Surgery. 149 (3), 445-451 (2011).
  18. Glaser, S. S., Alpini, G. Activation of the cholehepatic shunt as a potential therapy for primary sclerosing cholangitis. Hepatology. 49 (6), 1795-1797 (2009).
  19. Gurpinar, E., et al. A novel sulindac derivative inhibits lung adenocarcinoma cell growth through suppression of Akt/mTOR signaling and induction of autophagy. Mol Cancer Ther. 12 (5), 663-674 (2013).
  20. Alpini, G. G., Francis, H., Marzioni, M., Venter, J., Phinizy, J., LeSage, G. Madame Curie Bioscience Database. , Landes Bioscience. Austin, TX. (2013).
  21. Kirkland, J. G., et al. Reversible surgical model of biliary inflammation and obstructive jaundice in mice. J Surg Res. 164 (2), 221-227 (2010).
  22. Delhove, J. M., et al. Longitudinal in vivo bioimaging of hepatocyte transcription factor activity following cholestatic liver injury in mice. Sci Rep. 7, 41874(2017).
  23. Li, C., et al. Homing of bone marrow mesenchymal stem cells mediated by sphingosine 1-phosphate contributes to liver fibrosis. J Hepatol. 50 (6), 1174-1183 (2009).
  24. Xu, J., et al. Factors released from cholestatic rat livers possibly involved in inducing bone marrow hepatic stem cell priming. Stem Cells Dev. 17 (1), 143-155 (2008).
  25. Sharma, S., et al. Propitious role of bone marrow-derived mononuclear cells in an experimental bile duct ligation model: potential clinical implications in obstructive cholangiopathy. Pediatr Surg Int. 29 (6), 623-632 (2013).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Partial Bile Duct LigationBile Duct LigationObstructive CholestasisHepatic Bile DuctLiver RegenerationSurgical TechniqueMouse ModelLiver InjuryBile Duct ProliferationLocalized Obstruction

Related Articles