Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Etablering af en mus alvorlig akut pancreatitismodel ved hjælp af retrograd injektion af natrium taurocholat i den biliopancreatiske kanal

Published: April 1, 2022 doi: 10.3791/63129

Summary

En musemodel af svær akut pancreatitis er beskrevet heri. Proceduren, der præsenteres her, er meget hurtig, enkel og tilgængelig, hvilket potentielt muliggør undersøgelse af de molekylære mekanismer og forskellige terapeutiske indgreb i akut pancreatitis på en bekvem måde.

Abstract

Forekomsten af akut pancreatitis (AP), især alvorlig akut pancreatitis (SAP), stiger årligt i yngre aldersgrupper. Der mangler dog effektive behandlinger i den nuværende kliniske praksis. Med den lette tilgængelighed af transgene og knockout-stammer og deres lille størrelse, som tillader minimale doser af lægemidler, der kræves til in vivo-evaluering , foretrækkes en veletableret eksperimentel model i mus til AP-forskning. Desuden er SAP induceret gennem natrium taurocholat (TC) i øjeblikket en af de mest anvendte og bedst karakteriserede modeller. Denne model er blevet undersøgt for nye terapier og mulige molekylære hændelser under AP-processen. Her præsenterer vi genereringen af en AP-musemodel ved hjælp af natriumtærocholat og en simpel hjemmelavet mikrosyringe. Desuden leverer vi også metoden til den efterfølgende histologi og serologiske test.

Introduction

Akut pancreatitis (AP) er en akut betændelse i bugspytkirtlen karakteriseret ved obstruktion af den vigtigste bugspytkirtelkanal med efterfølgende duktal distension og fordøjelse i bugspytkirtlen ved hjælp af dets unormalt aktiverede enzymer. Dens kliniske manifestationer omfatter lokal eller systemisk betændelse, mavesmerter og forhøjelse af serumamylase1,2. Ifølge sværhedsgradsklassifikationen3 kan AP præsentere i milde, moderate og svære former, og blandt dem er alvorlig akut pancreatitis (SAP) den mest bekymrende tilstand på grund af dens høje dødelighed på mere end 30%4. I USA er AP en af de mest almindelige årsager til indlæggelse, der påvirker over 200.000 patienter5. Desuden stiger AP, især SAP, årligt og påvirker yngre aldersgrupper6. Der mangler imidlertid effektive behandlingsmuligheder i den nuværende kliniske praksis6,7. Derfor er det nødvendigt at undersøge de molekylære mekanismer, der er involveret i AP, og derved lette behandlingsforbedringen.

Der kræves veletablerede forsøgsdyremodeller for at studere de mekanismer, der er involveret i AP og evaluere effektiviteten af forskellige behandlingsmetoder. Med den lette tilgængelighed af transgene og knockout-stammer og deres lille størrelse, hvilket minimerer de doser af lægemidler, der kræves til in vivo-evaluering, foretrækkes mus til AP-forskning. Derfor er der udviklet flere modeller af AP i mus8,9.

Niederau et al. arbejdede ud fra en mild pancreatitis rottemodel induceret gennem intravenøs administration af caerulein10 og udviklede en SAP-musemodel præsenteret med acinarcellenekrose induceret ved anvendelse af det samme lægemiddel og injektionsvej11. Selvom denne model har flere fordele, herunder noninvasivitet, hurtig induktion, bred reproducerbarhed og anvendelighed, er den største ulempe, at kun en mild form for AP udvikles i de fleste tilfælde og derved begrænser dens kliniske relevans. Alkohol betragtes som en af de vigtigste etiologiske faktorer i AP; Foitzik et al. rapporterede imidlertid, at det kun forårsager bugspytkirtelskade, når det kombineres med andre faktorer, såsom eksokrin hyperstimulering12. Desuden, selvom alkoholinducerede AP-modeller udviklet via forskellige administrationsveje, og lægemiddeldoser er blevet rapporteret13,14,15, er deres største ulempe vanskeligheden ved at reproducere dem. Intraperitoneal administration af L-arginin kan også inducere AP i mus16; dens lave kliniske relevans hindrer imidlertid dens anvendelse. Taurocholat, et galdesalt, blev først foreslået af Creutzfeld et al. i 1965 for at fremkalde en tilstand, der ligner human AP via infusion af bugspytkirtelkanalen17. Selvom der er kontroverser om dets kliniske relevans inden for patofysiologi18,19, er taurocholatinduceret pancreatitis fortsat en uundværlig model for SAP.

Da denne model er enkel at realisere og også er effektiv i mus, er den nu en af de mest anvendte AP-modeller til in vivo-undersøgelser af små dyr. Perides et al. anvendte natrium taurocholat (TC) til at inducere SAP i mus20, hvilket giver indsigt i at forstå dets patologi. Kombineret med genetiske modifikationsteknikker har denne model gjort det muligt for os at bekræfte flere specifikke gener, der er involveret i AP. For eksempel viste Bicozo et al., at en knockout af CD38-genet beskyttede mod en model af TC-infusion pancreatitis og tilskrev mekanismerne ændringer i intracellulær Ca2+ signalering21. Fanczal et al. undersøgte den fysiologiske implikation af TRPM2-ekspression i plasmamembranen i musens bugspytkirtel-acinar- og duktale celler og viste reduceret sværhedsgrad af TC-induceret SAP i TRPM2 knockout-mus22. Desuden giver denne model også en enkel og effektiv måde at teste mange nye lægemidler in vivo på. For eksempel muliggjorde denne metode validering af de terapeutiske virkninger af koffein23, dehydrocholsyre24 og forskellige antioxidanter og antikoagulantia25,26. Dette bevis viser alsidigheden af den TC-inducerede SAP-model. Selvom Wittel et al. beskrev en lignende musemodel27, kunne en mangel på detaljer om implementeringsprocedurerne resultere i manglende evne til at reproducere resultaterne. I denne artikel fokuserer vi på metoder, der bruger en simpel hjemmelavet mikrosyringe og studerer TC-induceret SAP og derved giver mulig vejledning ikke kun til videre undersøgelse af patogenesen og behandlingen af AP, men også til en perfekt tilpasningsdygtig eksperimentel metode til mange andre stoffer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle forsøg med dyr blev godkendt af den dyreetiske komité ved Soochow University. Alle kirurgiske procedurer blev udført under fuld anæstesi. Analgetika blev ikke brugt til at undgå interferens med sygdommens naturlige forløb ifølge tidligere litteratur28,29. Godkendelse af manglen på analgesi blev også givet af Animal Ethics Committee of Soochow University.

1. Forberedelse

  1. Hurtigt en C57BL/6 vildtypemus 8-12 timer før operationen.
  2. Der fremstilles 5 % TC-opløsning (w/v) (93 mM) fortyndet til 0,9 % natriumchlorid. Filtrer opløsningen gennem et 0,22 μm filter.
  3. Autoklave de kirurgiske instrumenter og materialer, herunder tang, saks, knivholder, nåleholder, hæmostatisk clips, vaskulære klemmer og sterile gardiner, ved hjælp af en tryksterilisator ved en temperatur på 121 ° C i 30 minutter.
  4. Forbered en hjemmelavet mikrosyringe. For at gøre dette skal du manuelt installere en engangsinsulinspids og en langvarig plastpipettespids på en 25 μL flad spids Microliter sprøjte. Steriliser gennem bestråling.

2. Anæstesi og præoperativ forberedelse

  1. Vægt 6- til 8 uger gamle C57BL/6 hanmus (ca. 21-23 g). Inducer generel anæstesi med en intraperitoneal injektion af 1% pentobarbital natriumopløsning i en dosis på 50 mg/kg.
  2. Fastgør musen i liggende stilling på anirradiatedfoam flad plade med båndet.
  3. Forbered operationsområdet for hvert dyr ved at fjerne dets pels med en depilationscreme fra xiphoidprocesniveauet ned til forbindelseslinjen i den bilaterale forreste overlegne iliac rygsøjle med venstre og højre side parallelt med den forreste aksillære linje.
  4. Forbered et sterilt kirurgisk felt med særlig fokus på det kirurgiske område, der består af det område, der er forberedt på dyret og forsiden af kirurgen.
    1. Desinficere bordpladen.
    2. Rengør snitstedet med flere anvendelser af kirurgisk skrubbeopløsning. Tør huden to til tre gange med 0,5% jodfor og lad den tørre i 1-2 min hver gang.
    3. Dæk musen med sterile gardiner.

3. Kirurgisk procedure

BEMÆRK: Figur 1 viser anatomien og morfologien i musens bugspytkirtel før og efter retrograd injektion af TC i den biliopancreatiske kanal ved mikroinjektion.

  1. Lav et ca. 2 til 3 cm langt median abdominal snit.
  2. Find tolvfingertarmen fra venstre mod højre langs maven. Træk forsigtigt tolvfingertarmen ud og til venstre side ved hjælp af kirurgiske tang og en desinfektionsmiddel-gennemblødt vatpind for at udsætte bugspytkirtlen, den biliopancreatiske kanal og duodenal papilla. Pas på ikke at skade tarmvæggen eller relaterede kar.
  3. Brug 8-0 suturer til at passere gennem forbindelsen mellem tolvfingertarmen og bugspytkirtlen omkring papillen og trække dem til venstre side af musekroppen for at fastgøre tolvfingertarmen.
  4. Træk forsigtigt huden og den nederste kant af leveren til side. Fastgør den fælles leverkanal, og sørg for ikke at klemme portalvenen eller bugspytkirtlen. Klem den proksimale biliopancreatiske kanal.
  5. Pierce mikroinjektoren i den distale biliopancreatiske kanal retrograd. Fastgør nålespidsen nær duodenal papilla med en klemme. Tilsæt 10 μL 5 % TC i bugspytkirtelkanalen med en hastighed på 5 μL/min.
  6. Hold den biliopancreatiske kanal lukket i 5 minutter for at opnå et stabilt tryk. Træk derefter mikroinjektoren ud og fjern klemmerne.
  7. Gendan tolvfingertarmen til den oprindelige anatomiske position og kontroller blødningen.
  8. Luk såret med 6-0 suturer og desinficer med 0,5% iodphor.

4. Genopretning og postoperativ forvaltning

  1. Genvind dyrene fra anæstesi på en 37 ° C termisk pude. Send ikke de opererede dyr til det tidsmæssige postoperative rum, før alle dyrene er vågnet op.
  2. Administrer 0,8 ml 0,9% saltvand subkutant og langsomt til væsketilskud.
  3. Overvåg dyrene postoperativt for deres generelle tilstand og tegn på infektioner eller sygdom.

5. Serologisk test og histologievaluering

  1. Ved 24 timer efter operationen anæstesi anæstesi mus med pentobarbital natrium ved hjælp af samme dosis og injektionsvej.
  2. Saml alt blodet fra abdominal aorta (ca. 0,8 ml pr. Mus) og spin ved 1.500 x g i 15 minutter for at isolere serumet til yderligere test.
  3. Saml bugspytkirtelvævene.
  4. Åbn brysthulen for at samle lungevævene.
  5. Mål biokemifunktionsindekserne fra serumet, herunder amylase, lipase, leverfunktion (alanintransaminase (ALT) og aspartattransaminase (AST)) og nyrefunktion (urinstof og kreatin) ved hjælp af kommercielle sæt i henhold til producentens anvisninger.
  6. Homogeniser lunge- og bugspytkirtelvævet og mål myeloperoxidaseniveauet (MPO) ved hjælp af et kommercielt sæt i henhold til producentens anvisninger.
  7. Åbn brysthulen og perfus med 20 ml fosfatbufret saltvand (PBS) to gange, og saml derefter bugspytkirtlen. Dænk i 4% paraformaldehydopløsning i 24 timer. Dehydrere i en række alkoholkoncentrationer og indlejre i paraffin.
  8. Brug et mikrotome til at forberede 5 μm tykke bugspytkirtelvævssektioner.
  9. Udfør H&E-farvning til histologisk evaluering af bugspytkirtlen.
  10. Evaluer de patologiske scoringer i henhold til de kriterier, der foreslås af Schmidt et al.30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Ved nøje at følge instruktionerne ovenfor opnåede vi en gennemsnitlig kirurgisk varighed på ca. 40 minutter. Musene var let inaktive og havde tabt ca. 0,5-1,75 g, 0,85-1,85 g og 0,5-4,73 g vægt ved henholdsvis 24 timer, 48 timer og 72 timer efter operationen (figur 2).

Fra tidspunktet for operationens afslutning til 24 timer efter operationen, da sygdommen udviklede sig, blev musene inaktive og viste langsomme reaktioner og handlinger.

Overlevelsesraten for kontrol- og SAP-musene var henholdsvis 100 % (8/8) og 72,7 % (8/11) ved 72 timer efter operationen (figur 3).

Ifølge H & E-farvning (figur 4) og patologisk score (figur 5) resultater fra bugspytkirtelsektioner, kunne åbenlyst ødem (score: 3,14 ± 0,51 vs. 0,10 ± 0,08), betændelse (score: 1,41 ± 0,81 vs. 0) og nekrose (score: 3,03 ± 0,77 vs. 0) af bugspytkirtelvævet observeres hos SAP-mus i forhold til kontrolmusene. I mellemtiden kunne der ikke findes signifikante ændringer på blødning (score: 0,125 ± 0,31 vs. 0) i begge grupper af mus, hvilket resulterede i en væsentligt forhøjet total patologiscore hos SAP-mus (score: 7,72 ± 1,61 vs. 0,10 ± 0,08).

Sammenlignet med kontrolmusenes signifikant øgede niveauerne af amylase ([46.740,32 ± 12.801,30] U / L vs. [3,324,40 ± 753,66] U / L, p < 0,001), lipase ([545,02 ± 356,28] U / L vs. [18,32 ± 25,22] U / L, p < 0,05) og bugspytkirtel og lunge MPO (bugspytkirtlen: [5,18 ± 3,26] U / g vs. [0,71 ± 0,41] U / g, p < 0,05; lunge: [11.70 ± 1.31] U/g vs. [1,56 ± 0,45] U/g, p < 0,001) blev fundet i SAP-mus (figur 6).

Sammenlignet med kontrolmus viste SAP-mus desuden nedsat lever- og nyrefunktion, som illustreret ved følgende indekser: ALT ([164,36 ± 47,66] U/L vs. [77,15 ± 31,06] U/L, p < 0,001), AST ([222,35 ± 82,13] U/L vs. [116,61 ± 64,79] U/L, p < 0,01), blodurinstofnitrogen (BUN) ([37,59 ± 16,36] mM vs. [14,80 ± 3,74] mM, p < 0,001) og kreatinin ([40,33 ± 11,53] μM vs. [28,66 ± 4,53] μM, p < 0,01) (figur 7).

Figure 1
Figur 1. Anatomien og morfologien af musens bugspytkirtel før og efter retrograd injektion af natrium taurocholat (TC) i den biliopancreatiske kanal. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2. Tidsforløbet af vægtændringerne i kontrollen (n = 8) og svær akut pancreatitis (n = 11) mus. Fejllinjer repræsenterer standardafvigelsen (SD). Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3. Overlevelseskurveovervågning af kontrolmusene (n = 8) og svær akut pancreatitis (n = 11). Tallene i blåt og rødt repræsenterer antallet af overlevende mus på et bestemt tidspunkt i henholdsvis kontrol- og SAP-grupperne. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4. Histopatologi af bugspytkirtelsektioner fra kontrol og svær akut pancreatitis (SAP) mus. Sort pil indikerer inflammatorisk celleinfiltration, rød pil indikerer blødning, sort omvendt trekant indikerer acinar nekrose. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 5
Figur 5. Histologi scorer. Histologi scorer (herunder ødem, nekrose, betændelse, blødning og samlede scorer) af bugspytkirtelsektionen fra kontrol og svær akut pancreatitis (SAP) mus. Hver sort prikke repræsenterer den tilsvarende score fra en mus. ns: ikke signifikant; **p < 0,01; p < 0.001. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 6
Figur 6. Serologisk evaluering af amylase og lipase og bestemmelse af bugspytkirtlen og lunge myeloperoxidase (MPO) aktivitet. Signifikant forhøjede niveauer af amylase, lipase og bugspytkirtel- og lunge-MPO blev fundet i SAP-mus i forhold til kontrolmus. En sort prikken repræsenterer en mus. Fejllinjer repræsenterer standardafvigelsen (SD). *p < 0,05; p < 0.001. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 7
Figur 7. Leverfunktionsindekser (ALT: alaninaminotransferase og AST: aspartataminotransferase) og nyrefunktionsindekser (kreatinin og BUN: blodurea nitrogen), i kontrol og svær akut pancreatitis (SAP) mus. Signifikant forhøjede niveauer af ALT, AST, BUN og kreatinin blev fundet i SAP-mus i forhold til kontrolmus. En sort prikken repræsenterer en mus. Fejllinjer repræsenterer standardafvigelsen (SD). *p < 0,05; **p < 0,01; p < 0.001. Klik her for at se en større version af denne figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den TC-inducerede SAP-model er et fremragende forskningsværktøj. Som vist i denne undersøgelse er denne model meget let realiseret i generelle laboratorier uden at anvende specifikke enheder. Når det anvendes i kombination med histologi og biokemisk analyse, giver det en omkostnings- (billige reagenser) og tidsbesparende (24 timers tidsvindue) tilgang til at inducere og evaluere AP. Justering af koncentrationen af TC giver også mulighed for at producere mild og moderat AP. Perides et al. anvendte også TC til at inducere SAP i mus20, og den største forskel var, at de brugte en pumpe til TC-infusion, som kan give en mere præcis infusionsdosis.

Ifølge vores erfaring omfattede de vigtigste faktorer under den kirurgiske proces i modeletablissementet fuld eksponering af den biliopancreatiske kanal, glat punktering af mikroinjektoren og injektion af TC i den biliopancreatiske kanal og bugspytkirtelkanalen med en relativt konstant hastighed. Der skal lægges vægt på følgende punkter under operationen. For det første skal tolvfingertarmen trækkes forsigtigt ud for at undgå anvendelse af overdreven kraft, hvilket kan resultere i duodenal nekrose. Åbningen af den biliopancreatiske kanal er placeret langs den indre kant af tolvfingertarmen (også kaldet duodenal papilla), og den biliopancreatiske kanal kan efterfølgende placeres. Hvis det lykkes, skal den hvide duodenale papilla og tubuli, der former den biliopancreatiske kanal og passerer gennem den bladformede bugspytkirtel, kunne identificeres. Tilstrækkelig eksponering af den biliopancreatiske kanal bør lette de efterfølgende procedurer. For det andet skal moderat trækkraft påføres, når tolvfingertarmen fastgøres til den nederste venstre side af musen placeret i liggende stilling ved hjælp af suturer og derved retter den biliopancreatiske kanal uden spændingstab. Overdreven og utilstrækkelig trækkraft kan resultere i rivning af tolvfingertarmens væg og utilstrækkelig eksponering af henholdsvis den biliopancreatiske kanal, hvilket kan påvirke den efterfølgende punktering negativt. En lodret vinkel anbefales for at sikre en jævn punktering, når tolvfingertarmen er fastgjort til nederste venstre side ved hjælp af suturer. Derefter skal du under punktering sikre, at punkteringsretningen er parallel med retningen af den biliopancreatiske kanal. Ved punktering skal nålespidsens skrånende plan orienteres nedad for at passere gennem tolvfingertarmen og derefter komme ind i den biliopancreatiske kanal, og sørg for at bruge passende kraft for at undgå punktering af den biliopancreatiske kanal. Efter en vellykket punktering skal der ikke mærkes modstand, når man kommer ind i den biliopancreatiske kanal, og spændingen i den biliopancreatiske kanalvæg skal mærkes, når nålespidsen forsigtigt rystes. Endelig skal tolvfingertarmen under proceduren holdes fugtig med varm normal saltvand for at opretholde sin aktivitet.

Denne metode har dog også nogle begrænsninger. For det første kan reproducerbarheden påvirkes af forskellige reaktioner på TC fra hver mus. Derfor kunne en parret sammenligning af tilsvarende resultater fra hver mus udføres for at minimere disse påvirkninger. For det andet er skade på duodenal papilla et almindeligt fænomen under punkteringsprocessen, hvilket også kan forårsage akut pancreatitis. Derfor kan det være nødvendigt med en længere træningstid for at udvikle tilstrækkelige kirurgiske færdigheder til at opfylde denne modelleringsmetode. Derudover kan det være en fordel at holde musene i en passende størrelse for at sikre de kirurgiske resultater.

På trods af disse begrænsninger er denne model en af de mest anvendte og bedst karakteriserede modeller til dato til at inducere AP og undersøge nye terapier og mulige molekylære hændelser under AP-processen. Ifølge tidligere undersøgelser er SAP induceret gennem TC også blevet beskrevet som egnet til evaluering af målterapi, fordi sværhedsgraden opnået med denne model ligner human sygdom og let kan reproduceres. Quercetinintervention er rapporteret at dæmpe bugspytkirtel- og ilealpatologisk skade i denne SAP-model via hæmning af TLR4/MyD88/p38 MAPK og endoplasmatisk retikulumstress (ERS) aktivering31. Administrationen af CM4620, en selektiv Orai1-kanalblokker, kan reducere sværhedsgraden af denne SAP-model betydeligt; forebyggelse af trypsinogenaktivering, acinarcelledød, NF-κB og nuklear faktor for aktiverede T-celler (NFAT) aktivering og inflammatoriske reaktioner viste sig at tjene som de underliggende mekanismer32. Ud over TC er taurolithocholsyre 3-sulfat (TLCS) en anden galdesyre, der ofte anvendes i AP-induktion. Som gennemgået af Petersen et al.33 kan forhøjede calciumionkoncentrationer induceret af TLCS i acinarceller ikke kun påvirke intracellulær mitokondriel ATP-produktion, men også andre celler (acinar, stellat og makrofager) placeret i bugspytkirtlen via calciumionekocytose; der henviser til, at TC kan udøve indirekte skade på acinarceller via dets virkning på periacinar stellatceller.

Derfor giver den TC-inducerede SAP-model fremragende indsigt i patogenesen af AP og er et yderst relevant værktøj til præklinisk validering af nye lægemidler. Desuden kan denne model tilpasses store dyr for yderligere at evaluere de ubehagelige og uventede virkninger som følge af terapier til behandling af AP.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen.

Acknowledgments

Vi er taknemmelige for støtten fra følgende tilskud: et translationelt forskningsstipendium fra NCRCH [2020WSA01], et KJXW Videnskabeligt tilskud fra Suzhou Commission of Health for Young Scholars [KJXW2020002], en videnskabs- og teknologiplan for Suzhou City (SKY2021038 og SKJY2021050), et tilskud fra Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD) og en primær forsknings- og social udviklingsplan for Jiangsu-provinsen (BE2018659).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.5% iodophor Shanghai Likang Disinfectant 310102 4 mL/mouse
0.9% sodium chloride Sinopharm Group Co., Ltd. 10019318 0.8 mL/mouse
1% Pentobarbital sodium Sigma P3761 0.2 -0.25 mL/mouse
25 μL flat tip Microliter syringe Gaoge, Shanghai A124019
4% Paraformaldehyde Beyotime, Nantong, China P0099-500ml
5% sodium taurocholate (TC) Aladdin S100834-5g 10 μL/SAP mouse
6-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (1/2 circle) Cheng-He 20093
75% alcohol Sinopharm Group Co., Ltd. 10009218 4 mL/mouse
8-0 Sterile nylon microsuture with threaded needle (3/8 circle) Cheng-He 19064
ALT Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China ALT0012
Amylase Assay Kit EPNK, Anhui, China AMY0012
Angled small bulldog clamp with 12 mm jaw (3 cm) Cheng-He HC-X022
aspen shavings or shreds for mouse bedding Beijing Vital River Laboratory Animal Technology VR03015
AST Activity Assay Kit EPNK, Anhui, China AST0012
Blood Urea Nitrogen (BUN) Assay Kit EPNK, Anhui, China BUN0011
C57BL/6 mouse Beijing Vital River Laboratory Animal Technology 213
Creatine Assay Kit EPNK, Anhui, China CRE0012
Feature microtome blade Beyotime, Nantong, China E0994
Hemostatic Forceps (9.5 cm, Curved) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. JC3901
Lipase Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A054-2-1
Microtome Leica biosystem, Germany RM2245
Mindray biochemistry analyzer Mindray, Shenzhen, China BS-420
MPO Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China A044-1-1
Normal mouse chow Trophic, Nantong, China LAD 1000
Phosphate buffered saline Beyotime, Nantong, China C0221A
Straight micro-bulldog clamp with 5 mm jaw (1.5 cm) JZ, Shanghai Medical Instruments Co. Ltd. W40130
Straight or curved forceps (11.0 cm) Cheng-He HC-X091A or HC-X090A
Straight Scissors (10.0 cm) Cheng-He, Ningbo, China HC-J039102
Thermo Scientific Centrifuge Thermo Scientific, USA Multifuge X1R

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lee, P. J., Papachristou, G. I. New insights into acute pancreatitis. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology. 16 (8), 479-496 (2019).
  2. Mandalia, A., Wamsteker, E. J., DiMagno, M. J. Recent advances in understanding and managing acute pancreatitis. F1000Research. 7, 959 (2018).
  3. Banks, P. A., et al. Classification of acute pancreatitis-2012: revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus. Gut. 62 (1), 102-111 (2013).
  4. Munir, F., et al. Advances in immunomodulatory therapy for severe acute pancreatitis. Immunology Letters. 217, 72-76 (2020).
  5. Peery, A. F., et al. Burden of gastrointestinal disease in the United States: 2012 update. Gastroenterology. 143 (5), 1179-1187 (2012).
  6. Hines, O. J., Pandol, S. J. Management of severe acute pancreatitis. BMJ. 367, 6227 (2019).
  7. James, T. W., Crockett, S. D. Management of acute pancreatitis in the first 72 hours. Current Opinion in Gastroenterology. 34 (5), 330-335 (2018).
  8. Silva-Vaz, P., et al. Murine models of acute pancreatitis: a critical appraisal of clinical relevance. International Journal of Molecular Sciences. 20 (11), 2794 (2019).
  9. Hyun, J. J., Lee, H. S. Experimental models of pancreatitis. Clinical Endoscopy. 47 (3), 212-216 (2014).
  10. Renner, I. G., Wisner, J. R., Rinderknecht, H. Protective effects of exogenous secretin on ceruletide-induced acute pancreatitis in the rat. Journal of Clinical Investigation. 72 (3), 1081-1092 (1983).
  11. Niederau, C., Ferrell, L. D., Grendell, J. H. Caerulein-induced acute necrotizing pancreatitis in mice: protective effects of proglumide, benzotript, and secretin. Gastroenterology. 88 (5), 1192-1204 (1985).
  12. Foitzik, T., et al. Exocrine hyperstimulation but not pancreatic duct obstruction increases the susceptibility to alcohol-related pancreatic injury. Archives in Surgery. 129 (10), 1081-1085 (1994).
  13. Schneider, L., Dieckmann, R., Hackert, T., Gebhard, M. M., Werner, J. Acute alcohol-induced pancreatic injury is similar with intravenous and intragastric routes of alcohol administration. Pancreas. 43 (1), 69-74 (2014).
  14. Huang, W., et al. Fatty acid ethyl ester synthase inhibition ameliorates ethanol-induced Ca2+-dependent mitochondrial dysfunction and acute pancreatitis. Gut. 63 (8), 1313-1324 (2014).
  15. Sun, J., et al. NRF2 mitigates acute alcohol-induced hepatic and pancreatic injury in mice. Food and Chemical Toxicology. 121, 495-503 (2018).
  16. Kui, B., et al. New insights into the methodology of L-arginine-induced acute pancreatitis. PLoS One. 10 (2), 0117588 (2015).
  17. Creutzfeldt, W., Schmidt, H., Horbach, I. Studies on the effects of a trypsin inhibitor (Trasylol) on Enzyme activities and morphology in taurocholate and calciphylaxis pancreatitis of the rat (a contribution to the pathogenesis of pancreatitis). Klin Wochenschr. 43, 15-22 (1965).
  18. Liu, Z. H., et al. A simple taurocholate-induced model of severe acute pancreatitis in rats. World Journal of Gastroenterology. 15 (45), 5732-5739 (2009).
  19. Cavdar, F., et al. Controversial issues in biliary pancreatitis: when should we perform MRCP and ERCP. Pancreatology. 14 (5), 411-414 (2014).
  20. Perides, G., van Acker, G. J., Laukkarinen, J. M., Steer, M. L. Experimental acute biliary pancreatitis induced by retrograde infusion of bile acids into the mouse pancreatic duct. Nature Protocols. 5 (2), 335-341 (2010).
  21. Orabi, A. I., et al. Cluster of differentiation 38 (CD38) mediates bile acid-induced acinar cell injury and pancreatitis through cyclic ADP-ribose and intracellular calcium release. Journal of Biological Chemistry. 288 (38), 27128-27137 (2013).
  22. Fanczal, J., et al. TRPM2-mediated extracellular Ca(2+) entry promotes acinar cell necrosis in biliary acute pancreatitis. Journal of Physiology. 598 (6), 1253-1270 (2020).
  23. Huang, W., et al. Caffeine protects against experimental acute pancreatitis by inhibition of inositol 1,4,5-trisphosphate receptor-mediated Ca2+ release. Gut. 66 (2), 301-313 (2017).
  24. Zhang, X., et al. Dehydrocholic acid ameliorates sodium taurocholate-induced acute biliary pancreatitis in mice. Biology and Pharmaceutical Bulletin. 43 (6), 985-993 (2020).
  25. Hagiwara, S., et al. Antithrombin III prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Pancreas. 38 (7), 746-751 (2009).
  26. Hagiwara, S., et al. Danaparoid sodium prevents cerulein-induced acute pancreatitis in rats. Shock. 32 (1), 94-99 (2009).
  27. Wittel, U. A., et al. Taurocholate-induced pancreatitis: a model of severe necrotizing pancreatitis in mice. Pancreas. 36 (2), 9-21 (2008).
  28. Barlass, U., et al. Morphine worsens the severity and prevents pancreatic regeneration in mouse models of acute pancreatitis. Gut. 67 (4), 600-602 (2018).
  29. Wu, D., et al. A systematic review of NSAIDs treatment for acute pancreatitis in animal studies and clinical trials. Clinical Research in Hepatology and Gastroenterology. 44, 100002 (2020).
  30. Schmidt, J., et al. A better model of acute pancreatitis for evaluating therapy. Annals in Surgery. 215 (1), 44-56 (1992).
  31. Junyuan, Z., et al. Quercetin protects against intestinal barrier disruption and inflammation in acute necrotizing pancreatitis through TLR4/MyD88/p38MAPK and ERS inhibition. Pancreatology. 18 (7), 742-752 (2018).
  32. Waldron, R. T., et al. The Orai Ca(2+) channel inhibitor CM4620 targets both parenchymal and immune cells to reduce inflammation in experimental acute pancreatitis. Journal of Physiology. 597 (12), 3085-3105 (2019).
  33. Petersen, O. H., Gerasimenko, J. V., Gerasimenko, O. V., Gryshchenko, O., Peng, S. The roles of calcium and ATP in the physiology and pathology of the exocrine pancreas. Physiological Reviews. 101 (4), 1691-1744 (2021).

Tags

Medicin udgave 182
Etablering af en mus alvorlig akut pancreatitismodel ved hjælp af retrograd injektion af natrium taurocholat i den biliopancreatiske kanal
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., More

Zhou, X., Chen, H., Wei, X., He, Y., Xu, C., Weng, Z. Establishment of a Mouse Severe Acute Pancreatitis Model using Retrograde Injection of Sodium Taurocholate into the Biliopancreatic Duct. J. Vis. Exp. (182), e63129, doi:10.3791/63129 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter