肺葉切除: 形態学的肝再生手術モデル
May 31st, 2018
新生児 (0 日) マウス肝左葉部分切除の新しい方法を紹介します。この新しいプロトコルは、急性肝障害や新生児の設定で傷害応答勉強に適しています。
この外科的処置の全体的な目標は、部分的な小葉肝切除術を通じて形態学的肝臓再生を誘発することです。この方法は、幹細胞生物学と再生医療の分野で、形態学的肝再生と肝臓特異的幹細胞に関する重要な質問に答えることができます。この技術の主な利点は、侵襲性が最小限で、化学的な侮辱や焼灼を必要としないことです。
動物に触れる前に、母親のケージから寝具を手袋にこすりつけてください。次に、母親のケージからすべての子犬と一部の寝具を、加熱パッドの上にある空のケージに移します。次に、子犬を解剖顕微鏡の下に置きます。
つま先のつま先つまみに対する反応の欠如により適切な鎮静レベルを確認した後、小さなガーゼパッドを使用して動物の後腹壁をベタジンで消毒します。マイクロ解剖ハサミと鉗子を使用して、胸郭のすぐ下に左鎖骨中部半センチメートル切開を行います。鉗子を使って肌をやさしく分離します。
次に、腹腔に2回目の深い切開を行い、マイクロ解剖ハサミと鉗子の背面の鈍い端を使用して腹部の両側に穏やかな側圧を加え、左葉の頂点を腹腔から押し出します。左葉の左端が見えたら、葉から適切な実験量の組織を切断し、組織を氷上のPBSの1.5ミリリットルチューブに入れます。巻いたガーゼを使用して、左葉を静かに腹腔に戻します。
出血が止まったらガーゼをはがし、PBSを染み込ませたガーゼで手術部位とその周辺を濡らします。縫合糸とランニングステッチで手術部位を閉じます。次に、PBSに浸したガーゼを子犬と傷口に優しく、しかし完全に転がし、血液やベタジンが残らないようにします。
母親の糞便や尿にさらされたガーゼパッドの近くで子犬が回復するのを待ちます。すべての子犬が肝切除されたら、すべての動物と寝具を母親のケージに戻します。ローブを秤量した後、組織サンプルを2%パラホルムアルデヒドに室温で1時間固定します。
固定の最後に、ドライアイス上での凍結に最適な切断温度の媒体を含む個々の凍結型に組織を移します。また、標準的なクライオスタットを使用して、各ローブの7〜10マイクロメートルのセクションを取得します。少なくとも56日間、子犬を毎日チェックして、傷が閉じたままであることを確認し、手術後24時間および48時間後に鎮痛
剤を注射します。適切な実験エンドポイントで、ブロック上の各子犬から肝臓を収穫し、重量を量ります。次に、個々の葉を近位の付着部で慎重に分離し、切断された左葉の質量を肝臓全体の質量と比較して、各葉の再生の程度を決定します。左葉の微妙な再生は手術後7〜14日で観察でき、完全な再生は56日後に観察されることがよくあります。
組織学的分析によって明らかになった再生された肝臓の肝細胞領域に有意差はありません。さらに、EdUを用いた新生児マウスの注射は、損傷していない対照と比較して、損傷した再生左葉の増殖細胞の数が有意に増加することを示しており、細胞増殖が新生児の左葉再生に寄与していることを示唆しています。しかし、出生後14日目の幼若マウスの肝切除術では、左葉の再生が減少し、損傷していない葉からの補償が増加します。
14 日までに、急性切除に対する損傷反応が葉特異的再生から全体的な補償に切り替わることを示しています。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば15分以内に完了することができます。この手順を試みるときは、母親や子犬に余分なストレスを与えないように、できるだけ注意することが重要です。
この手順に続いて、連続肝炎や慢性肝障害などの他の方法を行って、肝臓の再生能力をさらに評価することができます。その開発後、この技術は、幹細胞生物学の分野の研究者が新生児マウスの肝臓再生を探求する道を開きました。このビデオを見た後、新生児マウスの肝臓の葉特異的制御切断を完了する方法について十分に理解しているはずです。
イソフルランでの作業は非常に危険であり、この手順を実行するときは常にフェイスマスクや手袋などの予防措置を講じる必要があることを忘れないでください。
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概要
この記事では、新生児マウスの左肝葉の部分切除の新しい方法を紹介し、急性肝障害と新生児における障害反応を研究することを目的としています。この技術は最小限に侵襲的で、肝再生と幹細胞生物学の研究を促進します。
主要な研究要素
科学分野
- 神経科学
- 再生医療
- 幹細胞生物学
背景
- 肝再生を理解することは再生医療を進歩させるために重要です。
- 新生児モデルは肝障害反応に関する独自の洞察を提供します。
- この方法は化学的刺激を避け、被験者にとってより安全です。
- 部分葉状肝切除は肝臓形態を研究する上で重要な技術です。
研究目的
- 新生児マウスに形態学的な肝再生を誘導すること。
- 再生における肝臓特異的幹細胞の役割を探ること。
- 被験者への害を最小限に抑えるプロトコルを開発すること。
使用した方法
- 部分葉状肝切除技術。
- 精度の高い解剖用顕微鏡の使用。
- 手術のために子犬を管理された環境に移動させる。
- 最小限に侵襲的な外科的アプローチ。
主な結果
- この方法は肝再生を成功裏に誘導します。
- 新生児における肝障害反応の研究を可能にします。
- 肝臓特異的幹細胞の可能性を実証します。
- 最小限に侵襲的な性質は動物へのストレスを減少させます。
結論
- この新しい外科的方法は肝再生を研究するのに効果的です。
- 幹細胞生物学の研究への道を開きます。
- この技術の安全性と有効性は再生医療における価値あるツールとなっています。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Partial lobular hepatectomy in neonatal mice provides a robust in vivo model to interrogate mechanisms of true morphologic liver regeneration, distinct from compensatory hypertrophy seen in adults. This model enables biopharma R&D teams to evaluate regenerative capacity, age-dependent decline, and the role of hepatic progenitor cells in a physiologically relevant context. Its minimal invasiveness and avoidance of chemical injury support translational continuity and mechanistic de-risking for regenerative medicine portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of regenerative pathways and stem cell involvement in organ restoration.
- Supports biological de-risking by distinguishing true regeneration from compensatory growth.
- Facilitates functional target validation for regenerative therapeutics.
- Provides predictive confidence for advancing regenerative strategies.
Screening & Assay Development
- Establishes a reproducible in vivo platform for evaluating regenerative interventions.
- Supports quantitative assessment of liver mass restoration and histological architecture.
- Enables standardization of regenerative outcome measures across studies.
- Prepares validated biological systems for downstream molecular and cellular analyses.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant models for pediatric and developmental liver disorders.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation of regenerative candidates.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on age-dependent regenerative outcomes.
- Provides mechanistic de-risking for stem cell and tissue engineering approaches.
Pipeline & Workflow Integration
This model integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling hypothesis testing, target validation, and translational assessment of regenerative interventions.
- Discovery Biology: Supports mechanistic studies of regeneration, stem cell activation, and pathway elucidation.
- Screening: Provides quantitative and reproducible readouts for regenerative efficacy.
- Analytics: Enables measurement of lobe mass, histological restoration, and cell proliferation indices.
- Translational Research: Bridges neonatal regenerative biology with preclinical evaluation of therapeutic candidates.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized, reusable in vivo platform for regenerative medicine R&D.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in regenerative target validation and mechanistic clarity.
- Operational Value: Delivers standardized, minimally invasive, and scalable procedures for in vivo studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and reduces late-stage biological risk for regenerative programs.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of regenerative and stem cell-based assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neonatal microsurgery and animal handling.
- Needs access to surgical microscopes, cryostats, and histological analysis infrastructure.
- Demands rigorous cross-team standardization of surgical and analytical protocols.
- Adaptation may be needed for different developmental stages or genetic backgrounds.
- Careful perioperative management is essential to minimize stress and ensure reproducibility.
