Creazione di un modello di pancreatite acuta grave del topo mediante iniezione retrograda di taurocolato di sodio nel dotto biliopancreatico
1 aprile 2022
Un modello murino di pancreatite acuta grave è descritto qui. La procedura qui presentata è molto rapida, semplice e accessibile, consentendo così potenzialmente lo studio dei meccanismi molecolari e dei diversi interventi terapeutici nella pancreatite acuta in modo conveniente.
L'obiettivo generale di questo video è quello di stabilire un modello murino di pancreatite acuta attraverso l'iniezione retrograda di taurocolato di sodio nel dotto biliopancreatico. Tutti gli esperimenti che coinvolgono animali sono stati approvati dal Comitato etico animale della Soochow University. Tutte le procedure chirurgiche sono state eseguite in anestesia completa.
Gli analgesici non sono stati utilizzati per non interferire con il decorso naturale della malattia, che è stato evidenziato da precedenti letterature e approvato dal Comitato etico animale dell'Università di Soochow. Velocizza il mouse da otto a 12 ore prima dell'intervento chirurgico. Preparare filtri in soluzione di taurocolato di sodio al 5% attraverso un microfiltro da 0,22.
Autoclave degli strumenti e dei materiali chirurgici, tra cui pinze, forbici, supporto per lame, portaago, clip emostatica, morsetti vascolari e teli sterili. La microsingetta è stata sterilizzata attraverso l'irradiazione. Con il topo, indurre un'anestesia generale con iniezione intraperitoneale di soluzione di sodio pentobarbital all'1% alla dose di 50 milligrammi per chilogrammo.
Fissare il mouse in posizione supina su una piastra piana in schiuma irradiata con il nastro. Rimuovere la pelliccia di un topo con una crema di depilazione dal livello del processo xifoide fino alla linea di collegamento della colonna iliaca superiore anteriore bilaterale, con i lati sinistro e destro paralleli alla linea ascellare anteriore. Pulire la pelle due o tre volte con lo 0,5% di iodoforo e lasciarla asciugare per uno o due minuti ogni volta.
Coprire il mouse con tende sterili. Tagliare lo strato di pelle aperto e quindi aprire per via sottocutanea. Fai un'incisione addominale mediana lunga circa due o tre centimetri.
Individuare il duodeno da sinistra a destra lungo lo stomaco. Estrarre delicatamente il duodeno e sul lato sinistro usando una pinza chirurgica e un batuffolo di cotone imbevuto di disinfettante per esporre il pancreas, il dotto biliopancreatico e la papilla duodenale. Utilizzare 8-0 suture per passare attraverso la connessione tra il duodeno e il pancreas intorno alla papilla, tirare la sutura sul lato sinistro del corpo del topo per fissare il duodeno.
Tirare delicatamente la pelle e il bordo inferiore del fegato da parte. Bloccare il dotto epatico comune. Perforare retrogradamente il microiniettore nel dotto biliopancreatico distale.
Fissare la punta dell'ago vicino alla papilla duodenale con un morsetto. Infondere 10 microlitri di taurocolato di sodio al 5% nel dotto biliopancreatico ad una velocità di 5 microlitri al minuto. Tenere chiuso il dotto biliopancreatico per 5 minuti per ottenere una pressione stabile.
Rimuovere i morsetti. Estrarre il microiniettore, rimuovere l'altro morsetto e fissare la sutura. Ripristinare il duodeno nella posizione anatomica originale e controllare il sanguinamento.
Chiudere la ferita con punti di sutura 6-0. Rimuovere il drappo sterile. Disinfettare l'incisione con lo 0,5% di iodoforo.
Recuperare gli animali dall'anestesia su un cuscinetto termico a 37 gradi Celsius. Somministrare 0,8 millilitri di 0,9% di soluzione salina per via sottocutanea per l'integrazione di liquidi. A 24 ore dopo l'operazione, anestetizzare il topo con pentobarbital sodico usando la stessa dose e via di iniezione.
Raccogliere il sangue intero dall'aorta addominale e girare a 1.500 x g per 15 minuti per isolare il siero per i test sierologici. Raccogliere il pancreas e i tessuti polmonari per la valutazione istologica. Immergere il pancreas in una soluzione di paraformaldeide al 4% per 24 ore.
Disidratare in una serie di concentrazioni di alcol e incorporare nella paraffina. Utilizzare un microtomo per preparare 5 sezioni di tessuto pancreatico micro spesso. Eseguire la colorazione H&E per la valutazione istologica del pancreas.
I topi erano leggermente inattivi e avevano perso peso a 24 ore dopo l'operazione rispetto alla pre-operazione. I tassi di sopravvivenza dei topi di controllo e SAP sono stati rispettivamente del 100% e del 72,7%, a 72 ore dopo l'operazione. Secondo i risultati della colorazione H & E dalle sezioni del pancreas, la necrosi pulpare del tessuto pancreatico potrebbe essere osservata nei topi SAP mentre non è stato possibile trovare cambiamenti significativi nei topi di controllo.
Inoltre, livelli significativamente aumentati di amilasi, lipasi, pancreas e attività MPO polmonare sono stati trovati nei topi SAP rispetto ai topi di controllo. Inoltre, sono stati trovati anche livelli significativamente elevati di indici epatici e renali tra cui ALT, AST, BUN e creatinina. Utilizzando l'iniezione retrograda di taurocolato di sodio nel dotto biliopancreatico, la pancreatite acuta grave potrebbe essere indotta nei topi.
Buona esposizione del dotto biliopancreatico per garantire il successo della puntura. Durante la puntura, assicurarsi l'angolo e la forza appropriati per evitare la perforazione del dotto biliopancreatico. Il modello SAP indotto da TC qui è un modello adatto per studiare i meccanismi coinvolti nella pancreatite acuta grave.
È un modello economico che utilizza reagenti meno costosi e questo video aiuta a formare più velocemente il chirurgo alle prime armi.
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Panoramica
Questo articolo descrive un modello di topo rapido e accessibile per studiare la pancreatite acuta grave attraverso l'iniezione retrograda di sodio taurocolato. Il modello consente l'indagine dei meccanismi molecolari e degli interventi terapeutici nella pancreatite acuta.
Componenti chiave dello studio
Area della scienza
- Neuroscienza
- Biologia
- Fisiopatologia
Sfondo
- La pancreatite acuta è una condizione seria che richiede modelli efficaci per lo studio.
- I modelli esistenti possono essere complessi e richiedere molto tempo.
- Questo studio mira a semplificare il processo di induzione della pancreatite acuta nei topi.
- Comprendere i meccanismi della malattia può portare a migliori strategie terapeutiche.
Obiettivo dello studio
- Stabilire un modello di topo affidabile di pancreatite acuta grave.
- Facilitare lo studio dei meccanismi della malattia e delle opzioni di trattamento.
- Fornire un metodo economico utilizzando reagenti facilmente disponibili.
Metodi utilizzati
- Iniezione retrograda di sodio taurocolato nel dotto biliopancretico.
- Procedure sugli animali approvate dal Comitato Etico Animale.
- Uso di anestesia e tecniche chirurgiche per indurre la pancreatite.
- Valutazione istologica dei tessuti pancreatici post-operazione.
Risultati principali
- È stata indotta con successo una pancreatite acuta grave nei topi.
- L'analisi istologica ha mostrato necrosi nei tessuti pancreatici.
- Differenze significative nei livelli degli enzimi sierici tra i topi di controllo e i topi con SAP.
- Il modello ha dimostrato alti tassi di sopravvivenza e riproducibilità.
Conclusioni
- Il modello descritto è efficace per studiare la pancreatite acuta grave.
- Consente una formazione rapida dei chirurghi novizi nella procedura.
- Questo approccio può migliorare la ricerca sugli interventi terapeutici.
Domande frequenti
Executive Industry Relevance
Establishing reliable preclinical models of severe acute pancreatitis is critical for target validation and mechanistic de-risking in early drug discovery. This retrograde sodium taurocholate injection model provides a reproducible, cost-effective system to interrogate pathophysiological pathways and evaluate therapeutic candidates. Its accessibility supports high-throughput screening readiness and translational biomarker alignment in pancreatitis-focused R&D pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through quantifiable pancreatic necrosis and enzyme biomarker elevation.
- Operational Value: Supports functional target validation via measurable histopathological and serological readouts in SAP induction.
- Predictive Value: Facilitates preclinical de-risking by modeling human-relevant SAP pathophysiology for lead optimization.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates standardized disease-relevant systems for assay preparation and compound screening cascades.
- Operational Value: Ensures assay reproducibility through consistent SAP induction via controlled biliopancreatic duct injection.
- Scalability: Enables platform reuse across multiple compound evaluation cycles due to low reagent cost and surgical simplicity.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Provides disease-relevant system continuity from discovery through preclinical validation using histopathology and serum biomarkers.
- Operational Value: Supports risk-adjusted advancement decisions via correlative serum amylase, lipase, ALT, AST, BUN, and creatinine elevations.
- Translational Biomarker Alignment: Enables evaluation of candidate therapeutics against clinically relevant pancreatic and organ injury markers.
Pipeline & Workflow Integration
The model integrates into early discovery workflows by enabling hypothesis testing, pathway clarification, and biological de-risking prior to lead identification stages.
- Discovery Biology: Supports mechanistic interrogation of SAP pathways through quantifiable tissue necrosis and inflammatory marker readouts.
- Screening: Delivers assay-ready, reproducible outputs via standardized retrograde injection and postoperative serum/tissue collection.
- Analytics: Generates quantitative dependent variables including serum enzyme levels and histology scores for comparative condition analysis.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through organ injury biomarkers (ALT, AST, BUN, creatinine) mirroring clinical SAP presentations.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability due to low-cost reagents, minimal surgical complexity, and high model reproducibility.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Delivers predictive confidence through mechanistic de-risking of SAP pathophysiology and target engagement validation.
- Operational Value: Ensures standardization, reproducibility, and scalability via simple microsyringe technique and defined infusion parameters.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by reducing late-stage biological risk through early pathophysiological modeling.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization using serum biomarker thresholds and histology scoring for go/no-go criteria.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgery, anesthesia administration, and postoperative animal monitoring.
- Dependent on sterile surgical instrumentation, microsyringe, and controlled infusion pump for ductal access.
- Necessitates cross-team standardization of surgical technique, postoperative timing, and serum/tissue harvesting protocols.
- Adaptation considerations include model variability across mouse strains and sex-specific responses to sodium taurocholate.
- Practical limitations include survival rate variability and requirement for postoperative fluid supplementation to maintain model consistency.
