방법 논문

마우스에 부분적 담 관 결 찰: 지역화 된 폐쇄성 Cholestasis의 제어 모델

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DOI:

10.3791/56930

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2018년 3월 28일

 ,  ,  ,  ,  , 
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

이 논문에서

요약

여기, 선물이 간 부상 및 설치류에서 중생의 외과 모델로 부분 담 관 결 찰.

초록

설치류, 일반적인 담 관의 완전 한 담 관 결 찰 (cBDL)에서는 폐쇄성 cholestasis 및 담 즙 덕트 확산 연구 설립된 수술 방법입니다. 그러나, 장기 실험 증가 병 적 상태와 사망률 이어질 수 있습니다. 선택 마우스 기본 간 질환과 긴장, 의미 있는 비교 동물 손실 및 비용을 줄일 수 있는 간, 단일 엽의 결 찰으로도 만들 수 있습니다. 여기, 우리 왼쪽된 엽만 하지 나머지 돌출부에 담 즙 방해를 일으키는 부분 담 관 결 찰 (pBDL)는 간 담 즙 덕트 왼쪽된만 출혈은, 마우스에서 설명 합니다. 주의 microsurgical 기법, pBDL 실험 수 비용, 같은 동물에 동일한 조건을 복종 때 unligated 엽 합자 돌출부를 내부 통제 역할 때문. CBDL, 달리 별도 운영 하는 가짜 제어 그룹 필요 하지 않습니다. pBDL은 cholestasis 및 기타 유지 담 즙 구성 요소 조직의 효과 대 지역화 직접 비교에 매우 유용 합니다. pBDL 또한 메커니즘 약물 및 세포 마이그레이션에 관련 된 조사를 새로운 방법으로 repurposed 수 있습니다.

서론

급성 간 손상 및 수리, 부분 hepatectomy 등 일반적인 담 관 결 찰 (cBDL)의 외과 모델 간 재생 pathobiology1,2를 공부 하 고 설치류에 수십 년 동안 사용 되었습니다. CBDL에서 일반적인 담 관 (간에 서 생산 하는 모든 담 즙을 빼낸)는 출혈, 폐쇄성 cholestasis, 염증과 섬유 증 수술, 간 경 변3최종 진행 후 첫 2-3 주에 결과. 담 즙 덕트 확산, transdifferentiation, 및 주민 간 조상 세포의 유도 또한 cBDL4,5의 기능. 비록 cBDL 보통 잘 재현할 결과 야생-타입 마우스와 정상적인 간 은6,,78그 긴장 특징이 있는 폐쇄성 cholangiopathy의 특정 메커니즘에 절차는 높은 사망률 및 사망 시간이 지남에 담 즙 방해의 예상 보다 더 많은 동물을 요구 하는 간 질환의 일부 유전자 변형 마우스 모델에 기술적으로 요구 될 수 있습니다. 이 기술은 또한 유전자 변형 생쥐 기본 간 질병, 그렇지 않으면 장기간된 시간 과정 실험 cBDL 다음의 스트레스를 용납 하지 않을 수 있습니다 공부에 대 한 도움이 됩니다.

pBDL는 이러한 문제 들을 극복할 수 있도록 적당 한 대안을 제공할 수 있습니다. 초기 pBDL 로컬 행동 및 조직의 염증9의 중재자를 구별 하는 목적으로 야생-타입 쥐에 있는 학문. PBDL에서 일반적인 담 관 위에 좌우 간 담 관의 담 즙 주 합류는 hilum에서 신중 하 게 시각 이다 고만 왼쪽된 간 담 즙 덕트 지역화 된 폐쇄성 cholestasis 생성 하 출혈. pBDL은 cBDL에 여러 이점을 제공합니다. PBDL에서 unligated 오른쪽 엽 합자 왼쪽된 엽, 영양 상태 등 요소를 순환 같은 조직의 효과를 받게에 대 한 동일 하 게 일치 하는 내부 통제 역할을 합니다. 조직 프로-염증 성 중재자 존재 했지만, 오 사와 외 적은 섬유 증 및 unligated 돌출부에 괴 사를 관찰 하지만 염증 성 세포와 변형 성장 인자-β 표현의 합자 엽9증가.

더 최근에, pBDL는 유지 담 즙10간 parenchymal 효과 연구 재정의 되었다. 내부 제어 (unligated "가짜") 및 실험적인 그룹 같은 동물을 사용 하 여 pBDL는 효과적으로 차례 차례로 더 비용 효율적인 실험 당 필요한 동물의 수를 반. 이상적인 시간 과정 실험 (≥2 주) 합자 엽에서 달성 될 수 있다 그래야 쥐 훨씬, pBDL의 효과 용납. 가장 중요 한 것은, pBDL의 폐쇄성 cholestasis 직접 intrahepatic 효과 구분할 수 있습니다 하 고 합자 엽, unligated 제어 엽에 비해 담 즙 구성 요소를 유지. 전반적으로, pBDL 간에서 지역화 cholestasis의 엽 특정 효과 공부 하는 매력적인 방법입니다.

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프로토콜

모든 절차는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 피츠버그 대학교의 윤리 지침에 따라 실시 했다.

1. 기본 기술 및 공통 절차

  1. 압력솥 사용 하기 전에 모든 microsurgical 장비.
  2. 마우스 마 취에 의해 살해를 방지 하려면 신중 하 게 그것의 호흡 패턴을 확인 합니다.
  3. 터치 기관 및 내장 기관 손상 및 출혈을 일으키는 방지 하기 위해 가능한 한 작은. 젖은 면봉 이나 거 즈 스폰지 출혈 포인트를 누릅니다.
  4. 젖은 면봉을 사용 하 여 장기의 부드러운 조작. 3.5 × 3.5 cm 및 6.0 × 6.0 cm. 작은 하나를 사용 하 여 전체 간 안전 거리를, 젖은, 비-짠 거 즈 스폰지 2 개 크기에서 사용 된다. 더 큰 하나를 사용 하 여 크고 작은 창 자 하.

2. presurgical 준비

  1. 남성 c57/b6 쥐, 부분적 담 관 결 찰에 대 한 (때 몸 무게는 약 20-35 g) 나이의 8-12 주를 사용 합니다.
  2. 마 취의 유도까지 쥐 물과 음식에 대 한 무료 액세스를 허용 합니다.

3. 부분 담 관 결 찰 수술

  1. 1.5-2.0 %isoflurane 및 1 L/min 산소의 혼합으로 유도 챔버에서 동물을 넣어 마우스를 anesthetize. 호흡 속도 관찰 하 여 동물을 신중 하 게 모니터링 합니다. 동물의 호흡 속도 초당 한 호흡, 마우스 잘 마 취입니다. 앞 다리 철수 반사는 더 빠르게 사라집니다, 이후 철수 반사의 완전 한 부재를 확인 뿐만 아니라 뒷 다리 발 핀치. 눈 각 막 궤 양을 방지 하기 위해 안과 윤 활 에이전트와 기름을 바른 다 한다. 참고 진통제의 그 첫 번째 복용량 통증 수용 체의 자극을 방지 하기 위해 수술 전 주어질 수 있다.
  2. 헤어 클리퍼 스로 복 벽을 면도 하 고 수술 현미경 수술 테이블에 마우스를 놓습니다. 테이프와 함께 테이블에 모든 사지를 수정 합니다. Isoflurane 흡입을 사용 하 여 전신 마 취 아래 마우스를 유지.
    1. Isoflurane 기화 기를 조정 하 고 유도 2.0-3.0 %isoflurane 사용 합니다.
  3. 복 벽을 소독 멸 균 면봉을 사용 하 여, 먼저 0.3-0.5 mL povidone-요오드 응용 몸에 붙이기, 70% 에탄올에 의해 따라. 동물 살 균 드 레이프와 함께 처리 되어야 합니다.
  4. 긴 중간 복 부 절 개를 고 칼에서 Adson 집게와가 위를 사용 하 여 액을 확인 합니다. 복 부 절 개 후, 줄일 isoflurane 0.8-1.0% 유지 보수에 대 한.
  5. 마이크로-견인을 사용 하 여 복 부 구멍을 노출 합니다. 모기 겸 자는 칼 잡고 하 고 마우스의 머리 쪽으로 철회. 모기 겸 자 부드러운 흙을 사용 하 여 장소를 수정 했다.
  6. 따뜻하게 (37 ° C)의 1-2 mL를 주입 멸 균된 인산 염 버퍼 식 염 수 (PBS) 복 부 장기 부상 방지 하려면 복 부 구멍으로. 젖은 면봉으로 소장 누른 부드럽게 마우스의 머리 쪽으로 그들을 취소 합니다. 작은 창 자, 작은 창 자 (그림 1A) 부상 피하려고 retroperitoneum 사이 인 대를 잘라.
  7. 랩, 비-짠 젖은 거 즈 스폰지와 크고 작은 창 자. 복 부 구멍의 꼬리 쪽에 넣어. 멸 균 거 즈에 싸서 내장 오염을 피하기 위하여 메 마른 draped 필드에 배치할 수 있습니다.
  8. 부드럽게 간 hilum와 성질과 십이지 장 인 대 (그림 1B)에 작은 젖은 비 짠 거 즈 스폰지를 사용 하 여 전체 간으로는 칼을 철회.
  9. 간장 hilum의 것인지 확인 합니다. 일반적인 담 관은 포털 정 맥의 복 부 측에 있습니다. 오른쪽 및 왼쪽된 간 담 관 간 hilum에서 주요 담 즙 합류에 드레인의 위치를 확인 합니다.
  10. 왼쪽된 간 담 즙 덕트는 왼쪽된 엽 빼낸 식별 하 고 10-0 나일론 봉합 봉합 바늘 (그림 2A)의 무딘 사이드를 사용 하 여 함께 그것을 둘러싸 자. 문맥, 간 동맥, 및 간 표면 부상 하지 마십시오.
  11. 10-0 나일론 왼쪽된 담 관 선 (그림 2B)입니다.
  12. 젖은 면봉을 사용 하 여 크고 작은 창 자 작업 이전에 같은 위치에 배치 합니다.
  13. 장 비틀림 및 내부 복 부 출혈, 확인 후 근육과 4-0 vicryl와 2 개의 층에 피부를 닫습니다. 꼰된 봉합 (Vicryl) 피부 폐쇄를 위해 사용 되었다 그러나 monofilament 감염의 가능성을 줄이기 위해 선호 된다.
    참고: 액, 하 칼에서 지속적인된 봉합 하 여 근 막 닫고 액에서 칼에 계속된 봉합 하 여 피부를 닫습니다.
  14. 절 개를 닫은 후 마 취를 중지 합니다.

4. 수술 후 치료 및 후속

  1. 그냥 수술 후, 마우스의 등 쪽 피부를 꼬 집 고 주사 Buprenex (0.1 mg/kg) 및 Cefazolin (100mg/kg), 피하 주입에 의해 Buprenex 모든 12 h 3 일, 그리고 Cefazolin에 대 한 모든 24 h 3 일 뒤에 각각11,12 ,13. 참고 진통제의 그 첫 번째 복용량 통증 수용 체의 자극을 방지 하기 위해 수술 전 주어질 수 있다. Cefazolin 및 다른 요정 요원 항생제만 이식 연구에 사용 된 같은 면역 억제 동물에 대 한 필요 하다.
    참고: 경우에 수술을 성공적으로 수행 하 고, 마우스 일반적으로 복구 30 분 이내 쥐의 활동 거의 수술 전 상태와 동일 있을 것입니다.
  2. 고통의 어떤 표시 든 지를 위한 매일 쥐를 확인 하십시오.
    1. PBDL 후 간 및 정의 된 시간 점 (즉, 7, 14, 21 일)에서 다른 조직 샘플을 조달 전신 마 취하에 자 궁 경부 전위에 의해 쥐를 희생.

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결과

이 전형적인 실험에 대 한 pBDL (A1AT) 알파-1 antitrypsin 결핍에서 발견 인간의 간 질환 정리는 triplicate 피 즈 유전자 변형 생쥐에서 수행 되었다. 피 즈 마우스 overexpresses transgene 조각의 여러 genomic DNA의 돌연변이 인간 A1AT 유전자, introns 및 업스트림 및 다운스트림 영역14, 측면의 ~ 2 kilobases 발기인의 코딩 영역을 포함 하는 구성 된 15. 정상적인 A1AT 간에서 생산 분 비 혈 청 단백질 이다. A1AT의 돌연변이 형태 간 독성 스트레스를 일으키는에 자발적으로 누적 되는 불용 성 단백질 집계를 생성 합니다. 실험 3 달 오래 된 남성 피 즈 쥐, 단백질 집계 봉우리16이 질병의 가장 심각한 표현 형 표현 활용.

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토론

CBDL cholestasis 폐쇄성에 대 한 가장 일반적인 실험 기술 이지만, 그것은 설치류에 여러 과제를 제시할 수 있습니다. 끝점을 달성 하는 데 필요한 수술 일 수에 따라 동물 중요 한 병 적 상태와 사망률 진행으로 경험할 수 있습니다. 조직 상해 및 담 즙 괴 사 정도 간 질병의 비정상적인 간 실질 및 기준선에서 기능을 설명 하는 몇 가지 유전자 변형 마우스 모델에서 작업할 때 더 악화 됩니다. CBDL에 비해, pBDL의 보고서는, 하지만이 기술은 부정적인 결과 및 동물 손실을 줄이기 위해 선택 실험에서 다른 방법으로 적용 될 수 있다.

PBDL 방법에 있는 변이 또한 보고 되었다. 하인리히 외의 방법에는 외부 곡선된 바늘 합자 일반적인 담 관 및 바늘17주위 다음 일반적인 담 관에 인접 한 배치 됩니다. 바늘은 다음 복 부 벽 폐쇄, 담 관17의 좁게 루멘 (...

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공개 사항

저자 아무 공개 있다.

감사의 글

박사 칸 NIH/NICHD K12HD052892, 알파-1 재단, 힐만 재단, 그리고 피츠버그 간 연구 센터에서 보조금 지원을 인정 한다. 박사 Michalopoulos는 NIH/NIDDK P01DK096990에서 보조금 지원을 인정합니다. 앤 오 어의 우수 하 고 관대 한 기술 지원 부탁 드립니다. 우리는 또한 이식/설치류 미세 실험실에 대 한 액세스를 제공 하기 위한 박사 데이비드 A. 겔러에 감사입니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
현미경-Leica Wild M650, 6– 40&회; 확대Leica Microsystemsn/a
Tec 3 이소플루란 깔때기 채우기 기화기일반 마취 서비스n/a
스티븐스 테노토미 가위정확한 수술 & Scientific Instruments CorporationASSI.9193
Adson 집게미세 과학 도구11006-12
모기 클래식 섬세한 지혈 집게Codman30-4472
마이크로 견인머독; Roboz 수술 기구RS-6550
부직포 거즈 스폰지Fisherband870-PC-DBL
청교도 6" 나무 손잡이가 있는 작은 면 면봉Puritan Medical Products Company868-WCS
Dumont SS 펜치 - 표준 팁/스트레이트/이녹스/13.5cm세밀 과학 도구11203-23
듀몬트 SS 포셉스 - 표준 팁/각도 45도;/이녹스/13.5cm세밀 과학 도구11203-25
Vannas 스프링 가위 - 3mm 커팅 엣지세밀 과학 도구15000-00
마이크로니들 홀더Aesculap 수술 기구FD231R
Micro ARO봉합사, 멸균 10-0 나일론 봉합사, 70 µ m, TAP 포인트AROSurgical Instruments CorporationT4A10N07
4-0 VicrylEthiconJ662H
5-ml 주사기BD309646
Falcon 조직 배양 접시, 60 × 15 mmCorning353002
Isoflurane, 미국 약전 (USP) 액체 흡입, 250 mlPiramal HealthcareNDC 66794-017-25
Buprenex 주사 가능한 (부프레노르핀 염산염)Reckitt Benckiser PharmaceuticalsNDC 12496-0757-1
주입용 Cefazolin, USPAPP PharmaceuticalsNDC 63323-238-61
PVP 스크럽 솔루션 (povidone– 요오드 7.5%)MedlineNDC 12496-0757-1
70% 에탄올Decon Labs2716
칼슘 또는 마그네슘 없는 인산염 완충 식염수LONZA17-516F
Sirius RedSigma365548
HematolxylinFisher (Richard-Allan Scientific)22-050-111 (7211)
EosinAnatech (Fisher)832 (NC9686037)
포르말린피셔SF100-20
기

참고문헌

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