마우스에 부분적 담 관 결 찰: 지역화 된 폐쇄성 Cholestasis의 제어 모델
March 28th, 2018
여기, 선물이 간 부상 및 설치류에서 중생의 외과 모델로 부분 담 관 결 찰.
이 외과적 개입의 전반적인 목표는 국소 폐쇄성 담즙정체증의 영향을 관찰하는 것입니다. 이 방법은 간 재생의 메커니즘을 식별하는 방법에 대한 간학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 동일한 동물 내에서 결찰된 실험엽과 결찰되지 않은 대조엽 사이에 의미 있는 비교가 이루어질 수 있다는 것입니다.
오늘 이 절차를 시연하는 사람은 이식 수술 실험실의 박사후 연구원인 Toshimasa Nakao 박사입니다. 마취된 8주에서 12주 된 C57 블랙 6 마우스에서 발가락 꼬집음에 대한 반응이 없음을 확인한 후, 이발기로 복부를 면도하고 동물을 수술용 현미경 아래에 놓습니다. 팔다리를 테이블에 고정하고 멸균 면봉을 사용하여 0.3-0.5 밀리리터의 포비돈 요오드와 70% 에탄올로 수술 부위를 순차적으로 소독합니다.
다음으로, xipoid에서 치골까지 정중선을 절개하고 마이크로 견인기를 사용하여 복강을 엽니다. 모기 집게를 사용하여 xipoid를 마우스 머리 쪽으로 집어넣고 부드러운 점토를 사용하여 집게와 xipoid를 이 위치에 고정합니다. 멸균된 섭씨 37도 PBS 1-2밀리리터로 복강에 수분을 공급하고 젖은 면봉을 사용하여 소장을 마우스의 머리 쪽으로 부드럽게 움직입니다.
조직이 손상되지 않도록 소장과 후복막 사이의 인대를 자르고 소장과 대장을 젖은 부직포 거즈 스폰지로 감쌉니다. 장 조직을 복강의 꼬리 쪽에 놓고 작은 젖은 부직포 거즈 스폰지를 사용하여 간 전체를 xipoid 쪽으로 부드럽게 집어넣어 간문과 간십이지장 인대를 노출시킵니다. 간문맥의 복부 쪽에 있는 총담관(common bile duct), 그리고 간문맥(hepatic hilum)에서 주요 담즙 합류점으로 배출되는 왼쪽 및 오른쪽 간 담관(hepatic bile ducts)을 찾습니다.
10-0 나일론 봉합사와 봉합사 바늘의 뭉툭한 면을 사용하여 왼쪽 간담관엽을 접합합니다. 봉합사가 놓이면 소장과 대장을 해부학적 위치로 되돌리고 장 염전이나 복강 내 출혈이 없는지 확인합니다. 그런 다음 모기 집게를 제거하고 연속 4-0 Vicryl 봉합사로 근육과 피부층을 별도로 봉합한 다음 마우스를 열 아래에 놓습니다.amp 완전히 회복될 때까지 모니터링하면서 모니터링합니다.
부분 담관 결찰 마우스와 불용성 간 단백질 응집에 대한 형질전환 완전 담관 결찰 마우스 사이의 혈청 간 생화학을 비교한 결과, 부분 담관 결찰 마우스에서는 간 손상 또는 담즙 정체가 경미하고 완전 담관 결찰 형질전환 동물에서는 심각한 손상 및 효소 축적이 나타났습니다. 부분적인 담관 결찰술을 받은 마우스는 시간이 지남에 따라 엽 특이적 폐쇄성 담즙 정체증이 발생함에 따라, 결찰된 엽은 정상적인 짙은 적갈색을 유지한 결찰되지 않은 엽에 비해 수술 후 14일이 지나면 색이 약간 더 옅어집니다. 결찰엽은 또한 결찰엽에 비해 결찰에 의한 국소 담즙정체에 대한 반응으로 담관 증식 및 섬유증의 증가를 보여줍니다.
이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 10-12분 안에 완료할 수 있습니다. 이 절차에 따라 계통 추적과 같은 다른 방법을 사용하여 간 손상 및 재생 부위에 대한 줄기세포 귀환에 대한 추가 질문에 답할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 부분 담관 결찰술을 사용하여 국소 효과와 전신 효과를 식별하기 위해 의미 있는 비교를 하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
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개요
이 기사는 설치류의 간 손상 및 재생을 연구하기 위한 수술 모델로서 부분 담관 결찰을 제시합니다. 이 방법은 국소 폐쇄성 담즙 혈증 및 간 메커니즘에 미치는 영향을 관찰할 수 있게 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 간 생리학
- 간 재생
- 수술 모델
배경
- 간 손상 및 재생을 이해하는 것은 간 생리학에서 중요합니다.
- 국소 폐쇄성 담즙 혈증은 간 메커니즘에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
- 같은 동물 내 비교 연구는 결과의 신뢰성을 높입니다.
- 이 모델은 특히 간 회복의 역학을 연구하는 데 유용합니다.
연구 목적
- 부분 담관 결찰이 간 손상에 미치는 영향을 관찰합니다.
- 간 재생에 관여하는 메커니즘을 식별합니다.
- 향후 간 생리학 연구를 위한 신뢰할 수 있는 수술 모델을 확립합니다.
사용된 방법
- 절차를 위해 마취된 C57 검은색 6 마우스를 사용합니다.
- 수술 전에 복부 부위를 면도하고 소독합니다.
- 안정성을 위해 수술 테이블에 몸을 고정합니다.
- 정밀성을 위해 수술 현미경 하에서 수술을 실시합니다.
주요 결과
- 수술 모델의 타당성을 입증했습니다.
- 결찰된 간엽과 비결찰된 간엽을 비교하는 방법을 수립했습니다.
- 간의 재생 과정에 대한 통찰력을 제공했습니다.
- 간 손상 메커니즘에 대한 추가 연구를 촉진했습니다.
결론
- 부분 담관 결찰은 간 손상을 연구하기 위한 귀중한 모델입니다.
- 이 기술은 같은 유기체 내에서 통제된 비교를 가능하게 합니다.
- 향후 연구는 이 모델을 기반으로 간 재생을 더 깊이 탐구할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
Partial bile duct ligation (pBDL) provides a controlled model for studying localized obstructive cholestasis, enabling direct comparison of ligated and unligated liver lobes within the same animal. This internal control design reduces variability, lowers animal use, and supports mechanistic de-risking in hepatology target validation. The approach enhances predictive confidence by isolating lobe-specific responses to bile accumulation and fibrosis pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to localized liver injury and regeneration pathways.
- Operational Value: Supports biological de-risking by comparing lobe-specific responses to cholestasis within identical genetic and environmental backgrounds.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage by distinguishing systemic versus localized drug effects on bile duct proliferation and fibrosis.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated disease-relevant systems for downstream assay standardization using lobe-specific biochemical readouts.
- Operational Value: Enhances reproducibility through internal controls, reducing need for separate sham groups and minimizing inter-animal variability.
- Scalability: Supports platform reuse in preclinical models investigating medication mechanisms and cell migration in cholestatic contexts.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by modeling human obstructive cholestasis with lobe-specific bile duct proliferation and fibrosis.
- Translational Continuity: Bridges discovery to preclinical validation by enabling lineage tracing and stem cell homing studies post-ligation.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by quantifying localized versus systemic biomarker responses to retained bile components.
Pipeline & Workflow Integration
pBDL fits within the discovery continuum from target validation through preclinical research, particularly for hepatology-focused programs investigating liver injury mechanisms and regenerative responses.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by enabling comparison of ligated and unligated lobes to isolate local effects of cholestasis.
- Screening: Delivers assay-ready biological systems with quantifiable outputs such as serum liver biochemistries and histological changes in bile duct proliferation.
- Analytics: Provides quantitative dependent variable measurements including enzyme levels, lobe coloration, and fibrosis scores to compare experimental conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by supporting post-surgical analyses like lineage tracing to study stem cell recruitment to injury sites.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable surgical platform for studying medication effects and cellular mechanisms in localized liver disease models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity through internal lobe-to-lobe comparisons.
- Operational Value: Improves standardization and reproducibility by eliminating inter-animal variability via within-animal controls.
- Strategic Value: Enhances capital efficiency by reducing animal losses and expenses compared to complete bile duct ligation models.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization by distinguishing localized drug toxicity from systemic liver effects.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and access to surgical microscopes for precise ligation of the left hepatic bile duct.
- Depends on instrumentation including 10-0 nylon sutures, mosquito forceps, and sterile field maintenance tools.
- Necessitates cross-team standardization of postoperative monitoring and serum biochemistry sampling procedures.
- Involves adaptation considerations when extending the model to other mouse strains or investigating different lobes.
- Limited to studies where lobe-specific obstruction is sufficient to model the human condition of interest.
