Vaststelling van een muis ernstig acuut pancreatitismodel met behulp van retrograde injectie van natrium taurocholaat in het biliopancreatische kanaal
1 april 2022
Een muismodel van ernstige acute pancreatitis wordt hierin beschreven. De hier gepresenteerde procedure is zeer snel, eenvoudig en toegankelijk, waardoor de studie van de moleculaire mechanismen en verschillende therapeutische interventies bij acute pancreatitis op een handige manier mogelijk is.
Het algemene doel van deze video is om een muismodel van acute pancreatitis vast te stellen door retrograde injectie van natrium taurocholaat in biliopancreatische ductus. Alle experimenten met dieren werden goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van soochow University. Alle chirurgische ingrepen werden uitgevoerd onder volledige anesthesie.
Pijnstillers werden niet gebruikt om het natuurlijke verloop van de ziekte niet te verstoren, wat werd aangetoond door eerdere literatuur en goedgekeurd door de Animal Ethics Committee van Soochow University. Snel de muis acht tot 12 uur voor de operatie. Bereid 5% natrium taurocholaat oplossing filters door een 0,22 microfilter.
Autoclaaf de chirurgische instrumenten en materialen, waaronder een tang, schaar, meshouder, naaldhouder, hemostatische clip, vaatklemmen en de steriele gordijnen. De microspuit werd gesteriliseerd door bestraling. Induceer met de muis een algemene anesthesie met intraperitoneale injectie van 1% pentobarbital natriumoplossing in een dosering van 50 milligram per kilogram.
Bevestig de muis in rugligging op een bestraalde schuimplaat met de tape. Verwijder de vacht van een muis met een ontharingscrème van het xiphoid-procesniveau tot aan de verbindingslijn van de bilaterale voorste superieure iliacale wervelkolom, met de linker- en rechterkant evenwijdig aan de voorste oksellijn. Veeg de huid twee tot drie keer af met 0,5% joodfor en laat het telkens één tot twee minuten drogen.
Bedek de muis met steriele gordijnen. Knip de huidlaag open en open vervolgens subcutaan. Maak een ongeveer twee tot drie centimeter lange mediane abdominale incisie.
Lokaliseer de twaalfvingerige darm van links naar rechts langs de maag. Trek de twaalfvingerige darm voorzichtig naar buiten en naar de linkerkant met behulp van een chirurgische tang en een met ontsmettingsmiddel doordrenkt wattenstaafje om de alvleesklier, het biliopancreatische kanaal en de duodenale papilla bloot te leggen. Gebruik 8-0 hechtingen om door de verbinding tussen de twaalfvingerige darm en de alvleesklier rond de papilla te gaan, trekken de hechting naar de linkerkant van het muizenlichaam om de twaalfvingerige darm te fixeren.
Trek de huid en de onderrand van de lever voorzichtig opzij. Klem het gemeenschappelijke leverkanaal vast. Prik de micro-injector retrograde in het distale biliopancreatische kanaal.
Bevestig de naaldpunt in de buurt van de papilla van de twaalfvingerige darm met een klem. Injecteer 10 microliter 5% natrium taurocholaat in het biliopancreatische kanaal met een snelheid van 5 microliter per minuut. Houd het biliopancreatische kanaal gedurende 5 minuten gesloten om een stabiele druk te bereiken.
Verwijder de klemmen. Trek de micro-injector eruit, verwijder de andere klem en bevestig de hechtdraad. Herstel de twaalfvingerige darm naar de oorspronkelijke anatomische positie en controleer de bloeding.
Sluit de wond met 6-0 hechtingen. Verwijder het steriele gordijn. Desinfecteer de incisie met 0,5% jodofor.
Herstel de dieren van anesthesie op een thermische pad van 37 graden Celsius. Dien 0,8 milliliter van 0,9% zoutoplossing subcutaan toe voor vochtsuppletie. Verdoof de muis 24 uur na de operatie met pentobarbital natrium met dezelfde dosis en injectieroute.
Verzamel het volbloed uit de abdominale aorta en draai gedurende 15 minuten op 1.500 x g om het serum te isoleren voor serologisch onderzoek. Verzamel de alvleesklier en de longweefsels voor histologische evaluatie. Dompel de alvleesklier gedurende 24 uur onder in 4% paraformaldehyde-oplossing.
Uitdrogen in een reeks alcoholconcentraties en inbedden in paraffine. Gebruik een microtoom om 5 microdikke pancreasweefselsecties te bereiden. Voer H & E-kleuring uit voor de histologische evaluatie van de alvleesklier.
De muizen waren licht inactief en hadden gewicht verloren op 24 uur na de operatie in vergelijking met vóór de operatie. De overlevingskansen van de controle- en SAP-muizen waren respectievelijk 100% en 72,7%, 72 uur na de operatie. Volgens de H & E-kleuringsresultaten van pancreassecties kon pulpale necrose van het pancreasweefsel worden waargenomen bij SAP-muizen, terwijl er geen significante veranderingen konden worden gevonden in controlemuizen.
Bovendien werden significant verhoogde niveaus van amylase, lipase, pancreas en long MPO-activiteit gevonden in SAP-muizen in vergelijking met controlemuizen. Bovendien werden ook significant verhoogde niveaus van de lever- en nierindexen gevonden, waaronder ALT, ASAT, BUN en creatinine. Met behulp van retrograde injectie van natrium taurocholaat in biliopancreatische ductus, ernstige acute pancreatitis kan worden geïnduceerd bij muizen.
Goede blootstelling van het biliopancreatische kanaal om de succesvolle punctie te garanderen. Zorg tijdens de punctie voor de juiste hoek en kracht om te voorkomen dat het biliopancreatische kanaal wordt doorboord. TC geïnduceerd SAP-model hier beschreven is een geschikt model om de mechanismen te bestuderen die betrokken zijn bij ernstige acute pancreatitis.
Het is een economisch model met minder dure reagentia en deze video helpt de beginnende chirurg sneller op te leiden.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel beschrijft een snel en toegankelijk muismodel voor het bestuderen van ernstige acute pancreatitis via retrograde injectie van natriumtaurocholaat. Het model maakt het mogelijk om moleculaire mechanismen en therapeutische interventies bij acute pancreatitis te onderzoeken.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Biologie
- Pathofysiologie
Achtergrond
- Acute pancreatitis is een ernstige aandoening die effectieve modellen vereist voor onderzoek.
- Bestaande modellen kunnen complex en tijdrovend zijn.
- Deze studie heeft tot doel het proces van het induceren van acute pancreatitis bij muizen te vereenvoudigen.
- Het begrijpen van de ziekte genetically mechanismen kan leiden tot betere therapeutische strategieën.
Doel van de studie
- Om een betrouwbaar muismodel voor ernstige acute pancreatitis vast te stellen.
- Om de studie naar ziektemechanismen en behandelopties te vergemakkelijken.
- Om een kosteneffectieve methode te bieden met gebruik van readily available reagentia.
Gebruikte methoden
- Retrograde injectie van natriumtaurocholaat in de biliopancreatische duct.
- Dierprocedures goedgekeurd door de Commissie voor Dierethiek.
- Gebruik van anesthesie en chirurgische technieken om pancreatitis op te wekken.
- Histologische evaluatie van pancreastweefsels na de operatie.
Belangrijkste resultaten
- Er werd succesvol ernstige acute pancreatitis geïnduceerd bij muizen.
- Histologische analyse toonde necrose aan in het pancreatische weefsel.
- Er waren significante verschillen in de serumenzymspiegels tussen de controlegroep en de SAP-muizen.
- Het model vertoonde hoge overlevingspercentages en reproduceerbaarheid.
Conclusies
- Het beschreven model is effectief voor het bestuderen van ernstige acute pancreatitis.
- Het maakt een snelle training van beginnende chirurgen in de procedure mogelijk.
- Deze aanpak kan het onderzoek naar therapeutische interventies verbeteren.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Het vaststellen van betrouwbare preklinische modellen voor ernstige acute pancreatitis is van cruciaal belang voor doelwitvalidatie en mechanistische risicoreductie in de vroege fase van geneesmiddelenonderzoek. Dit model voor retrograde injectie van natriumtaurocholate biedt een reproduceerbaar en kosteneffectief systeem om pathofysiologische routes te onderzoeken en therapeutische kandidaten te evalueren. De toegankelijkheid ervan ondersteunt de gereedheid voor high-throughput screening en de afstemming van translationele biomarkers in R&D-pipelines die gericht zijn op pancreatitis.
Strategische toepassingen in biofarmaceutisch R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het toetsen van therapeutische hypothesen mogelijk via kwantificeerbare pancreasanecrose en verhoogde enzymbiomarkers.
- Operationele waarde: Ondersteunt functionele targetvalidatie via meetbare histopathologische en serologische read-outs bij de inductie van SAP.
- Predictieve waarde: Faciliteert preklinische risicoreductie door het modelleren van mens-relevante SAP-pathofysiologie voor lead-optimalisatie.
Screening & assay-ontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert gestandaardiseerde ziekterelevante systemen voor assay-voorbereiding en cascades voor compound-screening.
- Operationele waarde: Waarborgt de reproduceerbaarheid van assays door consistente SAP-inductie via gecontroleerde injectie in de biliopancreatische ductus.
- Schaalbaarheid: Maakt hergebruik van het platform mogelijk over meerdere evaluatiecycli van compounds vanwege de lage kosten van reagentia en de chirurgische eenvoud.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Biedt ziekterelevante systeemcontinuïteit van ontdekking tot preklinische validatie met behulp van histopathologie en serumbiomarkers.
- Operationele waarde: Ondersteunt risico-gecorrigeerde beslissingen over verdere ontwikkeling via correlatieve verhogingen van serumamylase, lipase, ALT, AST, BUN en creatinine.
- Afstemming van translationele biomarkers: Maakt evaluatie van kandidaat-therapeutica mogelijk tegenover klinisch relevante markers voor pancreas- en orgaanschade.
Integratie van Pipeline & Workflow
Het model integreert in vroege discovery-workflows door hypothesetesten, pathway-verduidelijking en biologische risicoreductie mogelijk te maken voorafgaand aan de fasen van lead-identificatie.
- Discovery Biology: Ondersteunt mechanistische analyse van SAP-routes via kwantificeerbare weefselnecrose en read-outs van inflammatoire markers.
- Screening: Levert assay-klare, reproduceerbare resultaten via gestandaardiseerde retrograde injectie en postoperatieve serum- en weefselverzameling.
- Analytics: Genereert kwantitatieve afhankelijke variabelen, waaronder serumenzymwaarden en histologiescores voor comparatieve conditieanalyse.
- Translationeel Onderzoek: Legt een verbinding met preklinische continuïteit via biomarkers voor orgaanschade (ALT, AST, BUN, creatinine) die klinische SAP-presentaties weerspiegelen.
- Bedrijfsmatige Hergebruik: Fungeert als een herbruikbare capaciteit dankzij goedkope reagentia, minimale chirurgische complexiteit en een hoge reproduceerbaarheid van het model.
Operationele & Bedrijfsimpact
- Wetenschappelijke waarde: Biedt voorspellende zekerheid door mechanistische risicoreductie van de SAP-pathofysiologie en validatie van de target-interactie.
- Operationele waarde: Waarborgt standaardisatie, reproduceerbaarheid en schaalbaarheid via een eenvoudige microspuitenmethode en gedefinieerde infusieparameters.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen door biologische risico's in een laat stadium te verminderen middels vroege pathofysiologische modellering.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering mogelijk door gebruik te maken van serum-biomarkerdrempels en histologische scoring voor go/no-go-criteria.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in microchirurgie, het toedienen van anesthesie en postoperatieve monitoring van dieren.
- Afhankelijk van steriele chirurgische instrumenten, een microspuit en een gecontroleerde infusiepomp voor ductale toegang.
- Vereist standaardisatie tussen teams wat betreft de chirurgische techniek, de postoperatieve timing en protocollen voor het oogsten van serum en weefsel.
- Overwegingen voor aanpassing omvatten modelvariabiliteit tussen muizenstammen en sekse-specifieke reacties op natriumtaurocholate.
- Praktische beperkingen omvatten variabiliteit in de overlevingskans en de noodzaak van postoperatieve vochttoediening om de consistentie van het model te behouden.
