마우스에 부분적 담 관 결 찰: 지역화 된 폐쇄성 Cholestasis의 제어 모델
2018년 3월 28일
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
본 논문은 설치류의 간 손상 및 재생 연구를 위한 외과적 모델로서 부분 담관 결찰법을 제시합니다. 이 방법은 국소적 폐쇄성 황달과 그것이 간 기전에 미치는 영향을 관찰할 수 있게 합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 간학
- 간 재생
- 수술 모델
배경
- 간 손상과 재생을 이해하는 것은 간학 분야에서 매우 중요합니다.
- 국소적 폐쇄성 담즙 정체는 간 메커니즘에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다.
- 동일 동물 내에서의 비교 연구는 결과의 신뢰성을 높여줍니다.
- 이 모델은 특히 간 회복의 역학을 연구하는 데 유용합니다.
연구 목적
- 부분 담관 결찰이 간 손상에 미치는 영향을 관찰한다.
- 간 재생에 관여하는 메커니즘을 규명한다.
- 향후 간학 연구를 위한 신뢰할 수 있는 외과적 모델을 구축한다.
사용된 방법
- 해당 절차를 위해 마취된 C57 black 6 마우스를 사용함.
- 수술 전 복부 부위를 제모하고 소독함.
- 안정성을 위해 사지를 수술대에 고정함.
- 정밀도를 높이기 위해 수술 현미경 하에서 수술을 진행함.
주요 결과
- 수술 모델의 타당성을 입증하였습니다.
- 결찰된 간 엽과 결찰되지 않은 간 엽을 비교하는 방법을 확립하였습니다.
- 간의 재생 과정에 대한 통찰을 제공하였습니다.
- 간 손상 기전에 대한 추가 연구를 용이하게 하였습니다.
결론
- 부분 담관 결찰은 간 손상을 연구하는 데 유용한 모델입니다.
- 이 기술을 통해 동일한 유기체 내에서 대조군과의 비교 분석이 가능합니다.
- 향후 연구에서는 이 모델을 기반으로 간 재생에 대해 더욱 심도 있게 탐구할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 요약
부분 담관 결찰(pBDL)은 국소적 폐쇄성 담즙 정체를 연구하기 위한 제어된 모델을 제공하며, 동일한 동물 내에서 결찰된 간 엽과 결찰되지 않은 간 엽을 직접 비교할 수 있게 합니다. 이러한 내부 대조군 설계는 변동성을 줄이고 동물 사용량을 낮추며, 간 질환 표적 검증 시 기전적 리스크 완화를 지원합니다. 이 접근법은 담즙 축적 및 섬유화 경로에 대한 엽 특이적 반응을 분리함으로써 예측 신뢰도를 높입니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 과학적 가치: 국소적 간 손상 및 재생 경로와 관련된 치료 가설의 검증을 가능하게 합니다.
- 운영적 가치: 동일한 유전적 및 환경적 배경 내에서 담즙 정체에 대한 엽별 반응을 비교함으로써 생물학적 리스크 감소를 지원합니다.
- 예측적 가치: 담관 증식 및 섬유화에 미치는 약물의 전신적 효과와 국소적 효과를 구분하여 포트폴리오 우선순위 결정을 용이하게 합니다.
스크리닝 및 어세이 개발
- 과학적 가치: 엽별 생화학적 판독값을 사용하여 하위 분석 표준화를 위한 검증된 질병 관련 시스템을 준비합니다.
- 운영적 가치: 내부 대조군을 통해 재현성을 높여, 별도의 가짜 수술(sham) 그룹의 필요성을 줄이고 동물 간 변동성을 최소화합니다.
- 확장성: 약물 기전 및 담즙 정체 상황에서의 세포 이동을 조사하는 전임상 모델에서 플랫폼 재사용을 지원합니다.
중개 및 전임상 연구
- 과학적 가치: 엽(lobe) 특이적 담관 증식 및 섬유화를 통해 인간의 폐쇄성 담즙 정체를 모델링함으로써 질병 관련 시스템과 일치합니다.
- 중개 연속성: 결찰 후 계통 추적 및 줄기세포 호밍 연구를 가능하게 하여 발견 단계에서 전임상 검증 단계로 연결합니다.
- 리스크 조정 발전: 잔류 담즙 성분에 대한 국소적 반응과 전신적 바이오마커 반응을 정량화함으로써 go/no-go 결정(진행 여부 결정)을 지원합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
pBDL은 타겟 검증부터 전임상 연구에 이르는 발견 연속체에 적합하며, 특히 간 손상 기전 및 재생 반응을 조사하는 간질환 중심 프로그램에 유용합니다.
- 발견 생물학: 결찰된 엽과 결찰되지 않은 엽의 비교를 가능하게 하여 담즙 정체의 국소적 영향을 분리함으로써 가설 검증을 지원합니다.
- 스크리닝: 혈청 간 생화학 분석 및 담관 증식의 조직학적 변화와 같이 정량화 가능한 결과물을 갖춘 분석 준비 완료 생물학적 시스템을 제공합니다.
- 분석: 실험 조건을 비교하기 위해 효소 수치, 간엽 색상 및 섬유화 점수를 포함한 정량적 종속 변수 측정을 제공합니다.
- 중개 연구: 손상 부위로의 줄기세포 모집을 연구하기 위한 계보 추적과 같은 수술 후 분석을 지원함으로써 전임상 연속성을 연결합니다.
- 기업적 재사용: 국소적 간 질환 모델에서 약물 효과 및 세포 메커니즘을 연구하기 위한 재사용 가능한 수술 플랫폼으로 기능합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 내부 엽 간 비교를 통해 기전적 모호성을 줄임으로써 예측 신뢰도를 높입니다.
- 운영적 가치: 개체 내 대조군을 통해 동물 간 변동성을 제거함으로써 표준화와 재현성을 향상시킵니다.
- 전략적 가치: 완전 담관 결찰 모델과 비교하여 동물의 손실과 비용을 줄임으로써 자본 효율성을 높입니다.
- 포트폴리오 영향: 국소적 약물 독성을 전신적 간 영향과 구분함으로써 위험 조정 우선순위 설정을 가능하게 합니다.
실행 시 고려 사항
- 좌측 간담관의 정밀한 결찰을 위해 미세수술 전문 지식과 수술용 현미경 사용 권한이 필요합니다.
- 10-0 나일론 봉합사, 모스키토 포셉 및 무균 구역 유지 도구를 포함한 기구 준비가 필요합니다.
- 수술 후 모니터링 및 혈청 생화학 샘플링 절차에 대한 팀 간 표준화가 필수적입니다.
- 해당 모델을 다른 마우스 계통으로 확장하거나 다른 엽을 조사할 때 적응 관련 고려 사항이 수반됩니다.
- 엽 특이적 폐쇄가 관심 대상인 인간 질환 상태를 모델링하기에 충분한 연구로 제한됩니다.
