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방법 논문

마우스에서 간내 섬 이식 중 주입 후 포털 정맥 출혈 최소화

4.1K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/62530

⸱

2021년 5월 10일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

여기서 우리는 마우스에서 임상적으로 관련이 있지만 기술적으로 도전적인 수술 절차 인 포털 내 섬 이식을 성공적으로 수행하는 세련된 수술 절차를 제시합니다.

초록

간은 현재 임상 환경에서 인간 섬의 일차 이식 부위로 인정되고 있지만, 대부분의 설치류 전임상 췌도 이식 연구에서 췌도는 신장 캡슐 아래에 이식됩니다. 이 모델은 뮤린 간내 섬 이식이 기술적으로 어렵고 높은 비율의 마우스가 외과 적 합병증, 특히 이식 후 주사 부위의 출혈로 사망 할 수 있기 때문에 일반적으로 사용됩니다. 이 연구에서는 주입 후 포털 정맥 출혈의 발생률을 최소화 할 수있는 두 가지 절차가 입증되었습니다. 첫 번째 방법은 흡수성 지혈 젤라틴 스폰지를 주사 부위에 적용하고, 두 번째 방법은 지방 조직을 통해 췌도 주사 바늘을 먼저 침투 한 다음 지방 조직을 물리적 장벽으로 사용하여 문맥 정맥으로 침투하여 출혈을 멈추게합니다. 두 방법 모두 출혈로 인한 마우스 사망을 효과적으로 예방할 수 있습니다. 간내 이식의 전형적인 특징인 췌도 분포 및 이식 후 췌도 혈전증의 증거를 보여주는 전체 간 절편이 제시되었다. 이러한 개선 된 프로토콜은 간내 섬 이식 절차를 개선하고 실험실이 전임상 환경에서 췌도 생존과 기능을 연구하는 절차를 설정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

서론

포털 정맥을 통한 포털 내 췌도 이식 (IIT)은 임상 환경에서 인간 췌도 이식에 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 마우스 IIT 모델은 췌도 이식을 연구하고 췌도 이식의 효능을 향상시킬 수있는 유망한 중재 접근법을 테스트 할 수있는 좋은 기회를 제공합니다1. IIT는 1970 년대에 처음 기술되었으며 여러 그룹 1,2,3,4,5에서 사용되었습니다. 그것은 20006,7 년에 인간 섬 이식의 돌파구 이후 인기를 되찾았다. 그러나, 대부분의 췌도 이식 연구는 그것의 쉬운 성공으로 인해 실험적인 췌도 이식을 위한 선호되는 부위로서 신장 캡슐을 이용했다. 반대로, IIT는 기술적으로 더 도전적이며 췌도 이식 연구에 덜 자주 사용됩니다8,9

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프로토콜

모든 절차는 사우스 캐롤라이나 의과 대학 (Medical University of South Carolina)의 기관 동물 관리 및 사용위원회와 찰스턴의 랄프 H 존슨 의료 센터 (Ralph H Johnson Medical Center)의 승인을 받아 수행되었습니다.

1. 스트렙토조토신(STZ)을 이용한 당뇨병 유도

  1. 수용자 마우스 준비:
    1. 모든 마우스의 무게를 개별적으로 측정합니다.
    2. 글루코 미터를 사용하여 꼬리 정맥 혈액 샘플에서 혈당 수준을 확인하십시오.
  2. 세 가지 다른 시나리오에 대한 STZ 용량 결정 :
    1. 지방간 질환을 앓고있는 마우스의 경우 STZ [40 mg / kg / day, 복강 내 (i.p.) 주사]를 5 일 연속 주사하십시오.
    2. NOD-SCID 마우스의 경우 125 mg / kg의 STZ, 단일 주사, 즉 야간 금식 후 주사하십시오.
    3. C57BL / 6 마우스의 경우 225 mg / kg의 STZ, 단일 주사, i.p.
  3. STZ (13.5 mg / mL)에 대한 계산 :
    참고: 이 계산은 체중이 30g인 C57BL/6 마우스 5마리에 대한 계산입....

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결과

우리는 포털 정맥을 통해 syngeneic 및 xenogeneic 섬 이식을 수행했습니다. 췌도 이식 기능은 두 췌도 이식 모델 모두에서 용량 의존적 방식으로 관찰되었다. C57BL/6 마우스를 사용한 합성섬 이식 모델에서, 250개의 섬을 이식한 결과, 마우스가 고혈당증으로 복귀하기 전에 일시적인 노르모글리혈증이 발생하였다. 500개의 섬을 투여받은 마우스는 이식 후 30일 이상 노르모글리혈증에 도달하고 유지되었다(도 2A). 두 그룹 모두에서 마우스는 증가된 체중을 보였다(도 2B).

유사하게, 당뇨병성 NOD-SCID 마우스 췌도 이식 모델에 대한 인간 섬에서, 췌도 이식 기능은 체중의 45, 85, 또는 140 IEQs/kg을 이식할 때 비교되었다. 노르모글리혈증은 45 IEQ/g (~225-275 섬/마우스) 인간 섬을 이식했을 때 달성될 수 없었다. 췌도 수가 8.......

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토론

이 연구에서는 출혈을 예방하고 마우스 IIT 동안 마우스 사망률을 줄일 수있는 두 가지 개선 된 절차가 입증되었습니다. 이 연구를 통해 연구자들은 이식 후 즉각적인 혈액 매개 염증 반응을 연구하는 데있어 독특한 췌도 이식 모델을 시각화 할 수 있습니다. IIT 모델은 췌도 이식에 대한 반응으로 췌도 세포 생존 및 간 허혈성 손상을 연구하기위한 독특한 모델입니다19. 여기에서, 우리는 이전 연구를 기반으로 절차를 개선하고 초기 합병증으로 인한 마우스 사망률을 줄였습니다. 방법 A14,15,16 및 방법 B8,9 둘 다 다중 연구에 사용되었다. 우리는 전체 간 사이에 분포하는 섬, 그리고 전형적으로 IIT와 관련된 호중구.......

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공개 사항

모든 저자는 이해 상충이 없다고 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 재향 군인 사무국 (VA-ORD BLR &D Merit I01BX004536)과 국립 보건 연구소 (National Institute of Health)가 HW에 # 1R01DK105183, DK120394, DK118529를 수여합니다. 언어 편집을 해주신 Michael Lee 씨와 Lindsay Swaby 씨에게 감사드립니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
10% 중성 완충 포르말린 v/vFisher Scientific23426796
1 mL 주사기와 바늘AHSAH01T
20 mL 주사기BD301031
25G x 5/8" 피하 주사 바늘BD305122
알코올 준비 패드, 멸균Fisher Scientific22-363-750
동물 마취 시스템VetEquip, Inc.
부프레노르핀 염산염, 주입Par Sterile Products, LLCNDC 42023-179-05
원심분리기 튜브, 15mLFisher Scientific0553859A
CMRL-1066Corning15110CV
DMEMCorning10013CV
에탄올, 절대(200 proof), 분자 생물학 등급Fisher Scientific
엑스트라 파인 마이크로 해부 가위 4" 스트레이트 샤프Roboz Surgical Instrument Co.RS-5882
소 태아 세럼 (FBS)Corning35011CV
프리스타일  혈당 측정기AbbottLite
FreeStyle 혈당 테스트 스트립AbbottLite
Gelfoam(흡수성 젤라틴 스폰지, USP)Pharmacia & Upjohn Company34201
Graefe 펜치 4" 엑스트라 섬세한 팁Roboz 수술 기구 Co.RS-5136
가열 패드AmazonB07HMKMBKM
Hegar-Baumgartner 바늘 홀더 5.25"Roboz 수술 기구 Co.RS-7850
인슐린 주사기, 27게이지 바늘BD879588
요오드 준비 패드Fisher Scientific19-027048
IsofluranePiramal Critical CareNDC 66794-017-25
페니실린/스트렙토마이신(P/S)HyCloneSV30010
폴리프로필렌 봉합사 4-0Med-Vet InternationalMV-8683
폴리프로필렌 봉합사 5-0Med-Vet InternationalMV-8661
염화나트륨, 0.9% 정맥 주사 용액VWR2B1322Q
Streptozocin (STZ)SigmaS0130
수술용 드레이프, 멸균Med-Vet InternationalDR1826
조직 카세트Fisher Scientific22-272416
901806BP2818500

참고문헌

  1. Pellegrini, S., Cantarelli, E., Sordi, V., Nano, R., Piemonti, L. The state of the art of islet transplantation and cell therapy in type 1 diabetes. Acta Diabetology. 53 (5), 683-691 (2016).
  2. Ballinger, W. F., Lacy, P. E. Transplantation of intact pancreatic islets in rats. Surg....

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