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방법 논문

Murine 콜린 불충분 한, Ethionine 보충 (CDE) 다이어트 만성 간 상해의 모델

11.4K 조회수

DOI:

10.3791/56138

2017년 10월 21일

이 논문에서

요약

여기는 콜린 결핍 및 ethionine 보충 (CDE) 다이어트의 먹이로 쥐에 만성 간 상해를 유발 하는 일반적인 방법에 설명 합니다. 상태 모니터링, 간 관류, 절연 및 보존 설명합니다. 6 주 시간 코스 간 부상, pathohistology, 섬유 증, 염증, 간 조상 세포 응답에 대 한 알릴 수 있다.

초록

만성 간 질환, 바이러스 성 간염, 알코올 성 간 질환, 비 알코올 지방산 간 질환 등 지속적인 염증, 진보적인 파괴 및 간 실질, 간 조상 세포의 재생을 특징으로하는 확산, 그리고 섬유 증입니다. 모든 만성 간 질환의 말기 간 경 변, 간세포 암 종 개발을 위한 주요 위험 요소 이다. 공부 하 고 규제 하는 질병 개시, 설립, 및 진행 하는 프로세스, 여러 동물 모델에서에서 사용 됩니다. 여기는 콜린 결핍 및 ethionine 보충 (CDE) 마우스 모델의 불충분 한 콜린 차 우와 0.15% DL ethionine 보충 하는 식 수와 6 주 오래 된 남성 C57BL/6J 쥐 먹이 포함 6 주 시간 과정에 설명 합니다. 동물 건강 및 일반적인 몸 무게 손실 곡선의 모니터링은 설명 했다. 프로토콜 이후 혈 청 분석에 대 한 심장 찔린 하 여 CDE 취급 간 및 혈액 컬렉션의 총 검사를 보여 줍니다. 다음, 간 관류 기술과 표준 평가 대 한 다른 간 엽의 컬렉션은 포함 하 여, 표시 간 조직학 평가 되며 고 오신 또는 시리우스 레드 stainings, 간 세포 인구의 immunofluorescent 검색 뿐만 아니라 transcriptome 간 microenvironment의 프로 파일링. 이 마우스 모델은 염증 성 공부, fibrogenic, 및 간 조상 세포 역학 만성 간 질환을 통해 유도 하 고 테스트 이러한 프로세스 조절 수 있습니다 잠재적인 치료 에이전트를 사용할 수 있습니다 적합 합니다.

서론

간 본문의 가장 큰 선 대사 기관 이며 많은 복잡 한 기능을가지고 있다. 간장에 대 한 주요 역할 소화, 대사, 해독, 혈액 플라스마 단백질 구성 요소 및 주민 대 식 세포 또는 Kupffer 세포 중재 면역의 생산 필수 영양소의 저장 포함 됩니다. 간 최대 총 질량의 70-90% 손실 됩니다 경우에 재생성 중대 한 기능이 있다. 급성 간 상해의 경우 본 부분 hepatectomy 또는 아 세트 아미노 펜 중독, 다음과 같은 높은 조정된 프로세스1에 손상을 복구 하 나머지 건강 한 hepatocytes 확산. 그러나,는 hepatocytes 만성 장기 바이러스 감염, 알코올 또는 무알코올 지방 간 질병, 부상 하는 염증 성 microenvironment 트리거 섬유 증 운전 간장 방사상 세포의 활성화와 cholangiocytes 또는 hepatocytes2,3,,45으로 차별화 하는 잠재력을 가진 간 조상 세포 (LPCs)의 확산. 정확한 기원을 LPCs, 간 재생, 그리고 hepatocarcinogenesis에 그들의 공헌의 분화 운명 강렬한 토론의 주제 그리고 가장 가능성이 부상 심각도 및 컨텍스트2에 따라 달라 집니다. 초기 재생 관련 이벤트의 순서는 또한 논쟁 적으로 토론, 간장 방사상 세포 활성화 및 매트릭스 리 모델링은 LPC 선호 틈새6, 다른 사람들의 세대에 대 한 필수적인 몇 가지 조사와 보고서 LPC 확장 및 소위 Ductular 반응 트리거 fibrogenesis7필요 됩니다. 질병의 진행을 조절 하는 모든 기본 요소를 이해 하 고 궁극적으로 환자8에 대 한 새로운 치료 전략을 개발 하는 시도에 상해 및 재생의 특정 측면을 연구 하는 수많은 동물 모델을 확인 하 고 있습니다.

콜린 결핍 및 ethionine 보충 (CDE) 식이 모델 원래 쥐에 사용 하기 위해 개발 되었고 나중 쥐9,10만성 간 부상 유도 대 한 수정. 콜린의 식이 결핍 결과 장애인된 어셈블리 및 아주 저밀도 지 단백질의 분 비. DL-ethionine hepatocarcinogen와 결합,이 처방 리드 로드, 지속적인 염증, 섬유 증 periportal, LPC 응답 과도 한 간 지방 및 간세포 암 개발11,12 장기 . 그러나 다른 마우스 긴장 염증, fibrogenic 및 LPC의 특유 한 본을 전시 하는 중요 한 것은,, 응답 역학13. 이 프로토콜 만성 간 부상 감 응 작용에 가장 일반적으로 사용 하는 C57BL/6J 쥐 근 친 마우스 변형을 설명합니다.

만성 간 질환 연구, 일반적인 분석 포함 되며 오신 뿐만 아니라 시리우스 레드 얼룩 콜라겐 증언, immunohistochemical, 또는 간장 세포 인구의 immunofluorescent 탐지를 시각화 하 여 조직학 평가 그리고 복잡 한 성장 인자와 사이토카인 네트워크14,15,,1617 를 통해 유도 세포 변화를 총괄 하는 간 microenvironment의 transcriptomic 분석 , 18.

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프로토콜

1. 동물 실험

모든 동물 연구가이 조사에 설명 된 커 틴 대학 동물 윤리 위원회에 의해 승인 (승인 번호: AEC_2014_28)의 개시 이전에 실험 및 관심과 동물의 사용에 대 한 호주 코드에 따라 수행.

  1. 동물
    1. 6 주 오래 된 남성 C57BL/6J 마우스를 사용 하 여 실험에 대 한.
  2. 실험 설계
    1. 동물 시설에 도착, 다음 허용 어떤 실험의 시작 전 4 일에 대 한 순응을 쥐.
    2. 보이는 곡물과 줄기의 고갈 되어 12 시간 주/야 주기에서 쥐를 개별적으로 유지 하 급 왕 겨 불에 집 쥐 감 금 소 통풍이. 3 그리고 7 일에 침구 변경 다음 그 후 주간.
    3. 콜린 결핍에 대 한 광고 libitum 액세스와 제공 쥐 식이 요법과 식 수 보충 DL ethionine의 0.15% 계속 DL ethionine 보충 물 4 ° C에서 고 신선도 보장 하 고 마시는 것이 좋습니다 두 번째 매일 식 수를 대체 합니다. 콜린-불충분 한 차 우 차 우의 완전 한 변화는 일주일에 한 번 두 번째 매일 최대 최고.
    4. 관찰 쥐 휴식 및 처리 하는 동안입니다. 모니터 표준의 전반적인 모양, 자세, 손질, 사회적 상호 작용을 포함 하 여 동물의 건강 상태, 코트 표지판과 체중.
    5. 무게 쥐 20% 이상 전시 하는 어떤 동물 든 지 몸 체중 감소 되도록 실험의 첫 2 주 동안 매일 부당한 고통을 제한 하 안락사 된다. 이것은 일반적으로 동물의 경우 5% 미만 에입니다. 2 주 후, 무게의 주파수 감소 될 수 있다 3 시간 (예를 들어, 월요일, 수요일, 금요일) 주간.
  3. 간 관류 및 절연
    1. 복 주입에 의해 케 타 민 (100mg/kg)와 xylazine (10 mg/kg) (이 연구는 CDE 다이어트 1, 2, 및 6 주)에 표시 된 시간 지점에서 마우스를 Anesthetize. 적절 한 마 취를 위해 페달 철수 반사 테스트.
    2. 70% 에탄올과 모피를 젖은 고 메이 위를 사용 하 여 횡 경 막까지 복 부 벽에 세로 중간 절 개를 합니다. 흉 곽 마음에 쉽게 액세스를 위해 제거 될 수 있다.
    3. 25 G x 1/2를 사용 하 여 느린 심장 찔린
    4. 수집 피 " 심장의 붕괴를 피하기 위해 일반 벽 바늘. Microcentrifuge 튜브 10 분 2000 x g에서 원심 분리 후 혈 청 샘플을 실 온에서 응고 혈액을 허용 한다. 나중에, 표준 절차 12 혈 청 알라닌 transaminase 수준을 측정.
    5. 위장과 소장 쪽으로 이동한 포털 정 맥 노출 합니다. 메이 요가 위를 사용 하 여 종료 하 고와 버퍼링 하는 살 균 성 간 perfuse 체액 염 분 수 있도록 마음을 잘라 (pH = 7.4) cannulating 27 G x 1/2를 사용 하 여 문맥에 의해 " 일반 벽 바늘. 균등 하 게 blanched 간 모든 간 엽의 성공적인 관류 나타냅니다.
    6. 는 신중 하 게 간 분리 하 고 집게와가 위 메이 요를 사용 하 여 배양 접시에. 초과, 비 간 조직 및 쓸 개 제거.
  4. 간 보존
    1. 전체 간 무게 기록 되었습니다, 1 개의 작은 엽 몇 평방 밀리미터의 여러 작은 조각으로 잘라 후 무 균 튜브에 그들을 전송 하 고 스냅 나중 RNA에 대 한 액체 질소에서 동결 그리고 단백질 추출, 표준 프로토콜에 의하여입니다. 어떤 조직 저하를 피하기 위해 기관 컬렉션 후 최대한 빨리 스냅-동결 조직 조각.
    2. 표준 프로토콜에 당 10% 중립 버퍼링 된 포 르 말린 나중 처리 및 파라핀 포함 한 엽 수집.
    3. 가득 최적의 절삭 온도 cryomatrix 수 지를 포함 하 고 스냅-동결 액체 질소에는 금형에 한 엽 장소.

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결과

CDE 유도 만성 간 상해의 6 주 시간 과정 전반에 걸쳐 매개 변수 7 (유도 단계), 14, 21 (설립 단계) 및 42 (유지 보수 단계) 일에 평가 됐다. 제어 마우스에 비해, CDE 취급 생쥐 초기 적응 단계에 그들의 초기 체중의 20%를 잃었다 고 설립 및 유지 보수 단계 (그림 1)에서 체중을 회복 하는 경향이. 몸 무게는 반비례 상관 혈 청 알라닌 transaminase 수준, 간세포 상해 (그림 2)의 지표. 4 마이크로미터 얇은, 포 르 말린 고정 파라핀 끼워 넣어진 간 조직 섹션 hematoxylin와 간 아키텍처를 평가 하기 위해 오신 얼룩이 있었다. 건강 한 간은 간 실질을 형성 하는 중앙 정 맥에서 발산 hepatocytes의 질서 코드와 일반 건축 표시. 반면, CDE 취급 간 ...

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토론

만성 간 질환은 종종 대부분의 환자 들은 무 증상 되와 조용한 질병 그리고 병 적 상태와 사망률 전세계 주요 참여자 중 하나입니다. 만성 알코올 중독 및 C 형 간염 바이러스 감염이 주요 원인 있습니다. 만성 간 부상 간 염증, 특징은 섬유 증 및 심한 경우 간 경 변, 암 및 궁극적으로 간부에. 현재 아무 치료도 제공 하 고 있지만 주요 발전 간 질병의 메커니즘을 이해 한, 새로운 치료도 여전히 시급히.

CDE 다이어트는 유도 및 장기 실험에서 그리고 지방 변경 또는 간 steatosis, 염증, 섬유 증, LPC 확산의 간세포 암 종6의 개발 연구에 대 한 단순, 시간-효과적이 고 쉽게 관리 모델 ,,1112,13,,<...

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공개 사항

작가 의해 공개 될 것입니다.

감사의 글

이 작품에서 국민 건강 및 의료 연구 위원회 (NHMRC) 호주 (APP1042370, APP1061332, APP1087125)의 교부 금에 의해 지원 되었다. 저자는 기술 지원에 대 한 커 틴 건강 혁신 연구소 직원을 감사 하 고 싶습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
생후 6주 된 수컷 C57BL/6J 마우스 서호주 동물 자원 센터, 머독, 워싱턴,  호주N/A
10 Kg 스팀 컷 휘튼 채프 Specialty Feeds, 글렌 포레스트, 워싱턴, 호주 N/A
관개용 물 1000ml 병(Baxter) Surgical House, 퍼스, 워싱턴, 호주 
콜린 결핍 다이어트, 변형 (펠릿) MP Biomedicals Australasia Pty Limited, WA, Australia 02960210
DL-에티오닌 시그마-알드리치, 캐슬 힐, NSW,  호주 E5139-25G
케타밀 주사 Troy Laboratories Pty Limited, 글렌데닝, NSW, 호주 N/A
Ilum Xylazil-20 주사 Troy Laboratories Pty Limited, 글렌데닝, NSW, 호주 N/A
27G x 1/2", 일반 벽 바늘 Terumo Australia Pty Limited, NSW, 호주 NN-2713R
주사기 테루모 1ml 및 10ml Terumo Australia Pty Limited, 맥쿼리 파크, 뉴사우스웨일즈, 호주 1018242, 1018037
Tissue-Tek OCT 컴파운드 VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, 호주 25608-930
중성 완충 포르말린 Amber Scientific, 미드베일, 워싱턴, 호주 NBF-2.5L
에탄올 절대 anaLaR normalpur VWR International Pty Limited, Tingalpa, QLD, 호주 20821.33
Superfrost Plus 슬라이드 Grale Scientific Pty Limited, 호주 빅토리아주 링우드 
Dako 단백질 블록, 무세럼 Dako Australia Pty Limited, 노스 시드니, 뉴사우스웨일즈, 호주   X090930-2
Dako 항체 희석제 Dako Australia Pty Limited, 노스 시드니, 뉴사우스웨일즈, 호주   s0809
쥐 안티 CD45 eBioscience, 미국 캘리포니아주 샌디에이고 M0701 1/200 희석
토끼 안티 팬CK Dako Australia Pty Limited, 노스 시드니, 뉴사우스웨일즈, 호주   Z06221/300 희석
염소 안티-토끼 (Alexa Fluor 488)Life Technologies Australia Pty Limited, Mulgrave, VIC, AustraliaA-110081/500 희석
염소 안티-랫트 IgG (Alexa Fluor 594) Life Technologies Australia Pty Limited, 호주 빅토리아주 멀그레이브&nbsp; A-110071/500 희석
ProLong Gold Antifade 시약과 DAPI Life Technologies Australia Pty Limited, 호주 빅토리아주 멀그레이브 P36935   
Picrosirius Red Stain KitPolysciences Inc., 미국 펜실베니아 워링턴 AB150681&EMSP;
AHF7114ASF41296SP

참고문헌

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  3. Lu, W. Y., et al. Hepatic progenitor cells of biliary origin with liver repopulation capacity. Nat Cell Biol. 17, 971-983 (2015).
  4. Prakoso, E., et al. Analysis of the intrahepatic ductular reaction and progenitor cell responses in hepatitis C virus recurrence after liver transplantation. Liver Transpl. 20, 1508-1519 (2014).
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  12. Kohn-Gaone, J., et al. Divergent Inflammatory, Fibrogenic, and Liver Progenitor Cell Dynamics in Two Common Mouse Models of Chronic Liver Injury. Am J Pathol. 186, 1762-1774 (2016).
  13. Knight, B., et al. Attenuated liver progenitor (oval) cell and fibrogenic responses to the choline deficient, ethionine supplemented diet in the BALB/c inbred strain of mice. J Hepatol. 46, 134-141 (2007).
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  17. Tirnitz-Parker, J. E., et al. Tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis is a mitogen for liver progenitor cells. Hepatology. 52, 291-302 (2010).
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  20. Tee, L. B., Smith, P. G., Yeoh, G. C. Expression of alpha, mu and pi class glutathione S-transferases in oval and ductal cells in liver of rats placed on a choline-deficient, ethionine-supplemented diet. Carcinogenesis. 13, 1879-1885 (1992).
  21. Chayanupatkul, M., et al. Hepatocellular carcinoma in the absence of cirrhosis in patients with chronic hepatitis B virus infection. J Hepatol. 66, 355-362 (2017).
  22. Mittal, S., et al. Hepatocellular Carcinoma in the Absence of Cirrhosis in United States Veterans is Associated With Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Clin Gastroenterol Hepatol. 14, 124-131 (2016).

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