Name: Uitgebreide hepatectomie van 78% in een chirurgisch muismodel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-05-24T13:20:00.000+00:00
Duration: 5 min 25 s
Description: Leer een uitgebreide hepatectomie van 78% in muizen om leverregeneratie en transplantatie te bestuderen. Dit model bootst small-for-size syndroom na en helpt bij het ontwikkelen van hepatoprotectieve gentherapieën.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dit werk werd ondersteund door NIH R01-beurzen DK063275 en HL086741 aan CF. PB en TA ontvangen een NRSA-fellowship van de NHLBI T32-trainingsbeurs HL007734.

De methoden die in dit procedureprotocol worden beschreven, zijn goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC). Alle experimenten werden voltooid in overeenstemming met en in overeenstemming met de IACUC en de richtlijnen van de BIDMC-faciliteit voor dierproeven.
1. Preoperatieve voorbereiding van de muis
<ol><li>Scheer de buik van de muis van het midden van het borstbeen tot het suprapubische gebied met een tondeuse.</li>
	<li>Induceer algemene anesthesie met 1-4% isofluraan in 100% zuurstof. Wanneer verdoofd, plaatst u de muis op zijn rug op het operatieveld met een verwarmingskussen eronder. Voordat u een incisie maakt, knijpt u stevig in de teen om er zeker van te zijn dat de pedaalreflex afwezig is (indien aanwezig, zal het dier reageren). Pas het anesthesieniveau indien nodig aan om een staat van algemene anesthesie te bereiken. OPMERKING: Titreer isofluraan indien nodig om voldoende algemene anesthesie te behouden.</li>
	<li>Subcutaan 1,2 mg/kg buprenorfine met verlengde afgifte (ER) toedienen voor postoperatieve analgesie. Leg de muis op zijn rug met de voorpoten en achterpoten gestrekt en zet de ledematen vast met tape; Bereid vervolgens een steriel veld voor op een operatie. NOTITIE: Zorg ervoor dat de voorpoten ontspannen zijn wanneer ze zijn vastgezet, zodat de ademhaling niet wordt belemmerd.</li>
	<li>Bereid de buik voor met warme, steriele wattenstaafjes met zoutoplossing en betadine, afwisselend 3 keer tussen elk wattenstaafje. Drapeer de buik op een steriele manier.</li>
</ol>2. Hepatectomie
<ol><li>Maak met een scalpel een verticale incisie in de middellijn van laparotomie door de huid van de processus xiphoid naar het suprapubische gebied. Snijd vervolgens met een scherpe schaar door de linea alba om de peritoneale holte binnen te gaan en verleng deze incisie tot de lengte van de huidincisie. OPMERKING: Het is veiliger om eerst de linea alba in te snijden in het subxiphoid-gebied waar de lever zich diep bij de buikwand bevindt om letsel aan de onderliggende darm te voorkomen.</li>
	<li>Trek de buikwand zijdelings in met behulp van geschikte retractors; Klem vervolgens het xiphoid-proces vast met een hemostaat en trek het borstbeen superieur terug om de lever bloot te leggen.</li>
	<li>Trek de lever inferieur terug om het falciforme ligament bloot te leggen en doorsnijd het ligament vervolgens over de lengte van de lever met een scherpe schaar. Trek de lever superieur terug in de richting van de thorax om het hepatogastrische ligament en de intrahepatische kwabligamenten bloot te leggen en deze structuren te doorsnijden met een scherpe microschaar. OPMERKING: Retractie moet heel voorzichtig worden uitgevoerd met vochtige applicators met wattenstaafjes, aangezien de lever, ingekapseld door de capsule van Glisson, erg kwetsbaar is en gemakkelijk te kneuzen en te scheuren is.</li>
	<li>Trek de mediane kwab superieur in terwijl u de linkerkwab in zijn oorspronkelijke anatomische positie houdt. Wikkel een 5-0 zijden hechting rond het superieure-mediale deel van de LL. Reflecteer de LL superieur naar de thorax om de onderkant van de lob bloot te leggen, breng de hechtingsuiteinden aan de basis van de lob samen en bind de hechting aan de basis vast. Zorg ervoor dat de hechting de bloedstroom in de inferieure vena cava (IVC) of de poortader niet belemmert voordat u de hechting vastbindt om de LL te ligateren. OPMERKING: Het is het beste om deze hechting vast te binden terwijl de LL superieur wordt gereflecteerd in de richting van de thorax, zodat de portale triade goed zichtbaar is tijdens het ligeren. Dit vergemakkelijkt de resectie van de lob dicht bij de basis zonder aangrenzende structuren in gevaar te brengen.</li>
	<li>Reseceer de LL net distaal van de hechtdraad met een scherpe schaar en zorg ervoor dat een kleine manchet van weefsel (~2 mm) de hechting scheidt van de rand van de gereseceerde lob. Bevestig hemostase.</li>
	<li>Reflecteer de mediane kwab superieur in de richting van de thorax, plaats een 5-0 zijden hechting rond de basis van de ML en breng de ML terug naar zijn oorspronkelijke anatomische positie. Benader de uiteinden van de hechting over de basis van het superieure aspect van de ML en zorg ervoor dat ze aan de basis van de lob worden vastgebonden. Reseceer de geligeerde ML en laat een kleine manchet van restweefsel achter rond de hechtdraad. Bevestig hemostase.</li>
	<li>Mobiliseer de lever van rechts naar links om de rechter boven- en onderkwabben bloot te leggen en reflecteer deze lobben zorgvuldig mediaal en inferieur. Wikkel een 5-0 hechting over het superieure-mediale aspect van de RUL om ervoor te zorgen dat de hechting de RUL-basis omcirkelt en reflecteer vervolgens de RUL naar de thorax. Wikkel de hechtdraad onder de RUL en bind de uiteinden dicht bij de basis vast, snijd deze vervolgens weg en laat een kleine manchet van restweefsel rond de hechtdraad achter. OPMERKING: Te proximaal binden aan de basis van de RUL kan de bloedtoevoer naar de RLL in gevaar brengen, wat kan leiden tot ischemie van de RLL en de dood van de muis binnen 24 uur na de operatie. Daarentegen vermindert te distaal binden van de RU-basis de hoeveelheid verwijderde levermassa, waardoor de postoperatieve overlevingskansen toenemen tot boven wat wordt verwacht.</li>
	<li>Breng de resterende lever terug naar zijn anatomische rustpositie en zorg voor hemostase. Oefen indien nodig druk uit met een gaasje op gebieden met lichte bloedingen aan de verwijderde leverranden.</li>
	<li>Sluit de buikwand van de middellijn (fascia en spierlagen) met behulp van een 5-0 polyglactine hechting op een ononderbroken manier. Sluit de huidincisie met nietjes of 5-0 monofilament hechtingen.</li>
	<li>Stop met anesthesie en houd de muis in de gaten totdat deze weer bij bewustzijn is en normaal kan lopen.</li>
</ol>3. Postoperatieve zorg
<ol><li>Observeer de muis postoperatief om een passend herstel (d.w.z. de muis is wakker, alert en ambulant in de kooi) en pijnbestrijding te garanderen. Onderzoek de muis elke 2 uur tot 6 uur na de procedure en daarna dagelijks. OPMERKING: De verwachting is dat de muis postoperatief langzamer zal bewegen in de kooi. De muis moet herstellen in een geïsoleerde kooi van andere muizen en pas terugkeren naar het gezelschap van andere muizen als hij volledig is hersteld.</li>
	<li>Dien opgewarmde injecties met normale zoutoplossing toe (0,1-1,0 ml, subcutaan of intraperitoneaal) als de muis hypovolemisch wordt door ongevoelige vloeistof of overmatig bloedverlies door een operatie.</li>
</ol>

Uitgebreid hepatectomiemodel voor muizen voor leverregeneratiestudies

<ol><li>Martins, P. N., Theruvath, T. P., Neuhaus, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+of+partial+hepatectomies%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+Int%22%5BJournal%5D)">Rodent models of partial hepatectomies.</a> Liver Int. 28 (1), 3-11 (2008).</li>
<li>Higgins, G., Anderson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+pathology+of+the+liver+I.+Restoration+of+the+liver+of+the+white+rat+following+partial+surgical+removal%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Pathol%22%5BJournal%5D)">Experimental pathology of the liver I. Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal.</a> Arch Pathol. 12, 186-202 (1931).</li>
<li>Koniaris, L. G., McKillop, I. H., Schwartz, S. I., Zimmers, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Surg%22%5BJournal%5D)">Liver regeneration.</a> J Am Coll Surg. 197 (4), 634-659 (2003).</li>
<li>Fausto, N., Campbell, J. S., Riehle, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Liver regeneration.</a> Hepatology. 43 (2), S45-S53 (2006).</li>
<li>Inderbitzin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+provides+accurate+and+precise+volume+determination+of+the+regenerating+mouse+liver%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gastrointest+Surg%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging provides accurate and precise volume determination of the regenerating mouse liver.</a> J Gastrointest Surg. 8 (7), 806-811 (2004).</li>
<li>Clavien, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+is+critical+for+liver+surgery+and+partial+liver+transplantation%3A+size+or+quality%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">What is critical for liver surgery and partial liver transplantation: size or quality.</a> Hepatology. 52 (2), 715-729 (2010).</li>
<li>Dahm, F., Georgiev, P., Clavien, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small-for-size+syndrome+after+partial+liver+transplantation%3A+definition%2C+mechanisms+of+disease+and+clinical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Transplant%22%5BJournal%5D)">Small-for-size syndrome after partial liver transplantation: definition, mechanisms of disease and clinical implications.</a> Am J Transplant. 5 (11), 2605-2610 (2005).</li>
<li>Hori, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+and+reproducible+hepatectomy+in+the+mouse+using+the+clip+technique%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Simple and reproducible hepatectomy in the mouse using the clip technique.</a> World J Gastroenterol. 18 (22), 2767-2774 (2012).</li>
<li>Kamali, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extended+liver+resection+in+mice%3A+state+of+the+art+and+pitfalls-a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Med+Res%22%5BJournal%5D)">Extended liver resection in mice: state of the art and pitfalls-a systematic review.</a> Eur J Med Res. 26 (1), 6(2021).</li>
<li>Mitchell, C., Willenbring, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+reproducible+and+well-tolerated+method+for+2%2F3+partial+hepatectomy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice.</a> Nat Protoc. 3 (7), 1167-1170 (2008).</li>
<li>Borowiak, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Met+provides+essential+signals+for+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Met provides essential signals for liver regeneration.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (29), 10608-10613 (2004).</li>
<li>Boyce, S., Harrison, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+detailed+methodology+of+partial+hepatectomy+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim+%28NY%29%22%5BJournal%5D)">A detailed methodology of partial hepatectomy in the mouse.</a> Lab Anim (NY). 37 (11), 529-532 (2008).</li>
<li>Greene, A. K., Puder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partial+hepatectomy+in+the+mouse%3A+technique+and+perioperative+management%5BTitle%5D)+AND+%22J+Invest+Surg%22%5BJournal%5D)">Partial hepatectomy in the mouse: technique and perioperative management.</a> J Invest Surg. 16 (2), 99-102 (2003).</li>
<li>Mitchell, C., Willenbring, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Erratum%3A+A+reproducible+and+well-tolerated+method+for+2%2F3+partial+hepatectomy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Erratum: A reproducible and well-tolerated method for 2/3 partial hepatectomy in mice.</a> Nat Protoc. 9 (6), 1532(2014).</li>
<li>Studer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Significant+lethality+following+liver+resection+in+A20+heterozygous+knockout+mice+uncovers+a+key+role+for+A20+in+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Differ%22%5BJournal%5D)">Significant lethality following liver resection in A20 heterozygous knockout mice uncovers a key role for A20 in liver regeneration.</a> Cell Death Differ. 22 (12), 2068-2077 (2015).</li>
<li>Longo, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A20+protects+mice+from+lethal+radical+hepatectomy+by+promoting+hepatocyte+proliferation+via+a+p21waf1-dependent+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">A20 protects mice from lethal radical hepatectomy by promoting hepatocyte proliferation via a p21waf1-dependent mechanism.</a> Hepatology. 42 (1), 156-164 (2005).</li>
<li>Michalopoulos, G. K., DeFrances, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Liver regeneration.</a> Science. 276 (5309), 60-66 (1997).</li>
<li>Diehl, A. M., Rai, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+regeneration.+3.+Regulation+of+signal+transduction+during+liver+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Liver regeneration. 3. Regulation of signal transduction during liver regeneration.</a> FASEB J. 10 (2), 215-227 (1996).</li>
<li>Diehl, L., Morse, M. A comparison of selected organ weights and clinical pathology parameters in male and female CD-1 and CByB6F1 hybrid mice 12-14 weeks in age. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.criver.com/sites/default/files/resources/doc_a/AComparisonofSelectedOrganWeightsandClinicalPathologyParametersinMaleandFemaleCD-1andCByB6F1HybridMice12-14WeeksinAge.pdf">https://www.criver.com/sites/default/files/resources/doc_a/AComparisonofSelectedOrganWeightsandClinicalPathologyParametersinMaleandFemaleCD-1andCByB6F1HybridMice12-14WeeksinAge.pdf</a> (2023).</li>
<li>CD-1® IGS mouse. Charles River Laboratories. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.criver.com/products-services/find-model/cd-1r-igs-mouse?region=3611">https://www.criver.com/products-services/find-model/cd-1r-igs-mouse?region=3611</a> (2023).</li>
<li>C57BL/6J mouse organ weight. The Jackson Laboratory. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.jax.org/de/-/media/jaxweb/files/jax-mice-and-services/b6j-data-summary.xlsx">https://www.jax.org/de/-/media/jaxweb/files/jax-mice-and-services/b6j-data-summary.xlsx</a> (2023).</li>
<li>Inderbitzin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regenerative+capacity+of+individual+liver+lobes+in+the+microsurgical+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Microsurgery%22%5BJournal%5D)">Regenerative capacity of individual liver lobes in the microsurgical mouse model.</a> Microsurgery. 26 (6), 465-469 (2006).</li>
<li>Zhou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L-carnitine+promotes+liver+regeneration+after+hepatectomy+by+enhancing+lipid+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22J+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">L-carnitine promotes liver regeneration after hepatectomy by enhancing lipid metabolism.</a> J Transl Med. 21 (1), 487(2023).</li>
<li>Linecker, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Omega-3+fatty+acids+protect+fatty+and+lean+mouse+livers+after+major+hepatectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Surg%22%5BJournal%5D)">Omega-3 fatty acids protect fatty and lean mouse livers after major hepatectomy.</a> Ann Surg. 266 (2), 324-332 (2017).</li>
<li>Haber, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+levels+of+glucose-6-phosphatase+gene+and+protein+expression+reflect+an+adaptive+response+in+proliferating+liver+and+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">High levels of glucose-6-phosphatase gene and protein expression reflect an adaptive response in proliferating liver and diabetes.</a> J Clin Invest. 95 (2), 832-841 (1995).</li>
<li>Rickenbacher, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arguments+against+toxic+effects+of+chemotherapy+on+liver+injury+and+regeneration+in+an+experimental+model+of+partial+hepatectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+Int%22%5BJournal%5D)">Arguments against toxic effects of chemotherapy on liver injury and regeneration in an experimental model of partial hepatectomy.</a> Liver Int. 31 (3), 313-321 (2011).</li>
<li>Aravinthan, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+preexisting+and+post-transplant+diabetes+mellitus+on+outcomes+following+liver+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation%22%5BJournal%5D)">The impact of preexisting and post-transplant diabetes mellitus on outcomes following liver transplantation.</a> Transplantation. 103 (12), 2523-2530 (2019).</li>
<li>Gonzalez, H. D., Liu, Z. W., Cashman, S., Fusai, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+for+size+syndrome+following+living+donor+and+split+liver+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22World+J+Gastrointest+Surg%22%5BJournal%5D)">Small for size syndrome following living donor and split liver transplantation.</a> World J Gastrointest Surg. 2 (12), 389-394 (2010).</li>
<li>Mahmud, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk+prediction+models+for+post-operative+mortality+in+patients+with+cirrhosis%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">Risk prediction models for post-operative mortality in patients with cirrhosis.</a> Hepatology. 73 (1), 204-218 (2021).</li>
<li>Kooby, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+steatosis+on+perioperative+outcome+following+hepatic+resection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gastrointest+Surg%22%5BJournal%5D)">Impact of steatosis on perioperative outcome following hepatic resection.</a> J Gastrointest Surg. 7 (8), 1034-1044 (2003).</li>
<li>Ma, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mesenchymal-epithelial+transition+factor-agonistic+antibody+accelerates+cirrhotic+liver+regeneration+and+improves+mouse+survival+following+partial+hepatectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+Transpl%22%5BJournal%5D)">A mesenchymal-epithelial transition factor-agonistic antibody accelerates cirrhotic liver regeneration and improves mouse survival following partial hepatectomy.</a> Liver Transpl. 28 (5), 782-793 (2022).</li>
<li>Hori, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+and+sure+methodology+for+massive+hepatectomy+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">Simple and sure methodology for massive hepatectomy in the mouse.</a> Ann Gastroenterol. 24 (4), 307-318 (2011).</li>
<li>Ramsey, H. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A20+protects+mice+from+lethal+liver+ischemia%2Freperfusion+injury+by+increasing+peroxisome+proliferator-activated+receptor-alpha+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+Transpl%22%5BJournal%5D)">A20 protects mice from lethal liver ischemia/reperfusion injury by increasing peroxisome proliferator-activated receptor-alpha expression.</a> Liver Transpl. 15 (11), 1613-1621 (2009).</li>
<li>Arvelo, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A20+protects+mice+from+D-galactosamine%2Flipopolysaccharide+acute+toxic+lethal+hepatitis%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">A20 protects mice from D-galactosamine/lipopolysaccharide acute toxic lethal hepatitis.</a> Hepatology. 35 (3), 535-543 (2002).</li>
</ol>

Er zijn geen belangenconflicten om bekend te maken.

Om met succes een uitgebreide hepatectomie van 78% uit te voeren die 50% dodelijkheid bij muizen veroorzaakt, is het van cruciaal belang dat elke leverkwab nauwkeurig wordt verwijderd. Dit niveau van competentie en precisie kan alleen worden bereikt als de procedure herhaaldelijk wordt uitgevoerd. De trainingscurve varieert tussen operators, maar vereist doorgaans 3-6 maanden oefening. Een leverresectie die minder dan 78% van de TLM verwijdert, zou resulteren in hogere overlevingskansen, terwijl een leverresectie die mee...

Chirurgische leverresectiemodellen van muizen en ratten, voor het eerst beschreven in 1931, zijn de meest voorkomende experimentele modellen die worden gebruikt om de moleculaire basis van leverregeneratie te bestuderen. Ze kunnen ook nuttig zijn in translationeel wetenschappelijk onderzoek om strategieën te testen en te ontwikkelen om de resultaten te verbeteren na uitgebreide leverresectie of transplantatie van suboptimale levertransplantaten 1,2,3,4. Gedeeltelijke hepatectomieën (PH) bij muizen omvatten de verwijdering van ongeveer 2/3 (66%) van de totale levermassa (TLM), die, wanneer uitgevoerd bij gezonde dieren, uitzonderlijke resultaten opleveren5. De procedure is van korte duur, gemakkelijk reproduceerbaar vanwege weinig variatie in de anatomie van de lever van muizen, en de postoperatieve overleving nadert doorgaans 100%1.
Gedeeltelijke 2/3 hepatectomie die de resectie van de linkerkwab (LL) en mediane kwab (ML) omvat, zorgt ervoor dat de resterende lobben relatief ongehinderd kunnen regenereren door lobaire ontsteking of beperking van de in- en uitstroom van de lever. Integendeel, een verhoogde portale veneuze stroom en vervolgens schuifspanning op sinusoïdale endotheelcellen in de lever na PH resulteren in een aanhoudende opregulatie van de expressie van endotheliale stikstofmonoxidesynthase (eNOS) en de daaropvolgende afgifte van stikstofmonoxide (NO), die bijdragen aan de voorbereiding van hepatocyten op proliferatie en leverregeneratie3. Resultaten die vaak worden bestudeerd na 2/3 PH in ziektemodellen zoals niet-alcoholische leververvetting of in specifieke genetische achtergronden, zijn onder meer het risico op acuut leverfalen, kwalitatieve en kwantitatieve metingen van het regeneratieve vermogen van de lever en andere biologische reacties op stress of traumatisch letsel 1,3.
Een muismodel dat functioneel of anatomisch klein-voor-grootte-syndroom nabootst, zoals het optreedt na uitgebreide leverresectie voor kanker of transplantatie van marginale (steatose of verlengde ischemische tijd) of gedeeltelijke (gespleten of van levende donorlever) levertransplantaten, moet echter nog goed ingeburgerd zijn. Om aan deze behoefte te voldoen, zijn modellen van uitgebreidere leverresecties nodig die verder gaan dan het behoud van een minimale (en functionele) levermassa om het klein-voor-grootte leversyndroom en de verhoogde mortaliteit die met dit syndroom gepaard gaat te modelleren 6,7.
De anatomie van de lever van muizen vertoont minimale variatie. De lever van muizen bestaat uit vijf lobben, die elk het volgende percentage van de totale levermassa vertegenwoordigen: linkerkwab (LL; 34,4 ± 1,9%), mediane kwab (ML; 26,2 ± 1,9%), rechter bovenste (ook wel rechter superieur genoemd) kwab (RUL; 16,6 ± 1,4%), rechter onderste (ook wel rechter inferieur genoemd) kwab (RLL; 14,7 ± 1,4%) en caudatus kwab (CL, 8,1 ± 1,0%)1, 5. okt. Elke lob wordt gevoed door een portale triade, waaronder een tak van de leverslagader, een tak van de poortader en een galweg5. Historisch gezien werden verschillende technieken beschreven om een 2/3 PH uit te voeren door de LL en de ML te resectieren. Deze omvatten 1) de klassieke techniek die bestaat uit een enkele ligatuur en bloc aan de basis van elk van de gereseceerde lobben; 2) de hemostatische cliptechniek, met behulp van titanium clips die aan de basis van de gereseceerde lobben worden aangebracht; 3) een vatgeoriënteerde parenchymconserverende techniek, waarbij gebruik wordt gemaakt van doordringende hechtingen proximaal van de klem; en 4) een vatgeoriënteerde microchirurgische techniek, waarbij de takken van de poortader en de leverslagader worden afgebonden voorafgaand aan lobresectie1. Hoewel elke techniek relatieve sterke en zwakke punten heeft, levert geen enkele een hogere dodelijkheid op 1,8,9.
In deze studie presenteren we een nieuwe methode voor een verlengde PH van 78% bij muizen. In dit model worden drie van de vijf leverkwabben, waaronder de LL, ML en RUL, afzonderlijk verwijderd met behulp van een ligatuurtechniek (Figuur 1). Deze procedure resulteert in de resectie van ongeveer 78% (77,2 ± 5,2%) van de totale levermassa. Onze keuze om de LL en ML afzonderlijk te verwijderen, en niet "en bloc" zoals in de klassieke PH-techniek, minimaliseert complicaties die gepaard gaan met en bloc resectie van deze twee lobben, zoals suprahepatische vena cava-stenose en verhoogd risico op necrose van de resterende lobben wanneer de enkele ligatuur te dicht bij de vena cavawordt aangebracht 1, 10,11,12,13,14. Dit is van cruciaal belang voordat u overgaat naar de laatste stap van deze procedure om de RUL te verwijderen. Deze uitgebreide hepatectomie bij 8-12 weken oude, wildtype C57BL/6 muizen veroorzaakt 50% dodelijkheid binnen 1 week na de operatie als gevolg van mislukte leverregeneratie die fulminant leverfalen veroorzaakt 15,16. Dit muismodel van verhoogde letaliteit na uitgebreide hepatectomie van 78% recapituleert op passende wijze de pathofysiologie van het small-for-size-syndroom en maakt de ontwikkeling en het testen van nieuwe strategieën mogelijk om de resultaten te verbeteren.

<table><tbody><tr><td>2 x 2 Gauze</td><td>Covidien</td><td>2146</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>5-O Nylon Monofilament Suture</td><td>Oasis</td><td>50-118-0631</td><td>Chirurgie: huid sluiting</td></tr><tr><td>5-O Silk Suture</td><td>Fine Science Tools</td><td>18020-50</td><td>Chirurgie: leverkwab ligatie</td></tr><tr><td>5-O Vicryl Suture</td><td>Ethicon</td><td>NC9335902</td><td>Chirurgie: buikwand sluiting</td></tr><tr><td>Addson Forceps</td><td>Braintree Scientific</td><td>FC028</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Alcohol Swabs (2)</td><td>BD</td><td>326895</td><td>Ontsmettingsmiddel</td></tr><tr><td>Buprenorphine Extended Release Formulation&nbsp;</td><td>Zoopharm</td><td>N/A</td><td>Pijnstilling</td></tr><tr><td>Cordless Trimmer</td><td>Braintree Scientific</td><td>CLP-9868-14</td><td>Scherven</td></tr><tr><td>Curved Forceps</td><td>Braintree Scientific</td><td>FC0038</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Hemostat</td><td>Braintree Scientific</td><td>FC79-1</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Isoflurane Inhalant Anesthetic&nbsp;</td><td>Patterson Veterinary</td><td>RXISO-250</td><td>Algemene anesthesie</td></tr><tr><td>Magnet Fixator (2-slot) (2)</td><td>Braintree Scientific</td><td>ACD-001</td><td>Chirurgie: voor kleine retractors</td></tr><tr><td>Magnet Fixator (4-slot)&nbsp;</td><td>Braintree Scientific</td><td>ACD-002</td><td>Chirurgie: voor kleine retractors</td></tr><tr><td>Microscissors</td><td>Braintree Scientific</td><td>SC-MI 151</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Operating tray</td><td>Braintree Scientific</td><td>ACD-0014</td><td>Chirurgie: voor het vaststellen van chirurgisch veld&nbsp;</td></tr><tr><td>Povidone Iodine 10% Swabstick (2)</td><td>Medline</td><td>MDS093901ZZ</td><td>Ontsmettingsmiddel</td></tr><tr><td>Scalpel (15-blade)</td><td>Aspen Surgical Products</td><td>371615</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Sharp Scissors (Curved)</td><td>Braintree Scientific</td><td>SC-T-406</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Sharp Scissors (Straight)</td><td>Braintree Scientific</td><td>SC-T-405</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Small Cotton-Tipped Applicators</td><td>Fisher Scientific</td><td>23-400-118</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Tissue Forceps (Straight x2)</td><td>Braintree Scientific</td><td>FC1001</td><td>Chirurgie: dissectie</td></tr><tr><td>Warming Pad (18" x 26")</td><td>Stryker</td><td>TP 700</td><td>Verwarming</td></tr><tr><td>Warming Pad Pump</td><td>Stryker</td><td>TP 700</td><td>Verwarming</td></tr><tr><td>Wire Handle Retractor (2)&nbsp;</td><td>Braintree Scientific</td><td>ACD-005</td><td>Chirurgie: om de blootstelling van de buikholte te vergemakkelijken</td></tr><tr><td>Xenotec Isoflurane Small Animal Anesthesia System</td><td>Braintree Scientific</td><td>EZ-108SA</td><td>Algemene anesthesie: bevat Isoflurane vaborizer &amp; console, Inductiekamer, Regulator/Slang, Gezichtsmasker (M)</td></tr></tbody></table>

uitgebreide hepatectomie van 78% in een chirurgisch muismodel

Extended 78&#37; Hepatectomy in a Mouse Surgical Model

Gedeeltelijke 2/3 hepatectomie bij muizen wordt gebruikt in onderzoek om het regeneratieve vermogen van de lever te bestuderen en de resultaten van leverresectie in een aantal ziektemodellen te onderzoeken. Bij de klassieke gedeeltelijke 2/3 hepatectomie bij muizen worden twee van de vijf leverkwabben, namelijk de linker- en mediane kwabben die ongeveer 66% van de levermassa vertegenwoordigen, en bloc verwijderd met een verwachte postoperatieve overleving van 100%. Agressievere gedeeltelijke hepatectomieën zijn technisch uitdagender en zijn daarom zelden bij muizen gebruikt. Onze groep heeft een muismodel ontwikkeld van een uitgebreide hepatectomietechniek waarbij drie van de vijf leverkwabben, waaronder de linker, mediane en rechter bovenkwabben, afzonderlijk worden verwijderd om ongeveer 78% van de totale levermassa te verwijderen. Deze uitgebreide resectie, bij verder gezonde muizen, laat een restlever achter die niet altijd een adequate en tijdige regeneratie kan ondersteunen. Het niet regenereren resulteert uiteindelijk in 50% postoperatieve letaliteit binnen 1 week als gevolg van fulminant leverfalen. Deze procedure van uitgebreide 78% hepatectomie bij muizen vertegenwoordigt een uniek chirurgisch model voor de studie van het small-for-size-syndroom en de evaluatie van therapeutische strategieën om leverregeneratie en resultaten te verbeteren in de setting van levertransplantatie of uitgebreide leverresectie voor kanker.

Een succesvolle uitgebreide hepatectomie van 78% zal naar verwachting binnen 1 week 50% mortaliteit veroorzaken bij gezonde volwassen muizen in de leeftijd van 8-12 weken16. Bij goed uitgevoerde uitvoering wordt minimaal bloedverlies verwacht. Resterende bloedingen die aanhouden, kunnen worden gecontroleerd door handmatige druk. Perioperatieve dood binnen 24 uur na de operatie wordt vaak veroorzaakt door technische fouten. Technische storingen zijn onder meer onbedoeld letsel aan grote bloedvaten ...

Het muismodel van gedeeltelijke 2/3 (66%) hepatectomie is goed beschreven in de literatuur, maar meer uitgebreide hepatectomieën die het klein-voor-grootte-syndroom na levertransplantatie nabootsen, zijn zelden gebruikt. We beschrijven een uitgebreide hepatectomieprocedure van 78% in een muismodel die resulteert in ongeveer 50% postoperatieve letaliteit bij gezonde muizen.

Uitgebreide hepatectomie van 78% in een chirurgisch muismodel

Partial 2/3 hepatectomy in mice is used in research to study the liver's regenerative capacity and explore outcomes of liver resection in a number of ...

De reikwijdte van ons onderzoek is het evalueren van therapeutische strategieën om leverregeneratie en -herstel te verbeteren die kunnen helpen bij het verbeteren van de resultaten van patiënten in de setting van levertransplantatie met behulp van marginaal levertransplantaat, evenals uitgebreide leverresectie voor kanker die een hoger risico loopt op primaire niet-functie en acuut leverfalen. Ons team maakt gebruik van genomic-, proteomische en metabolomische platforms om leverregeneratie te bestuderen en nieuwe therapeutische doelen te identificeren om de resultaten te verbeteren. De focus van onze laboratoria ligt op het ontwikkelen van state-of-the-art gentherapieplatforms om het hepatoprotectieve en leverregeneratieve gen A20 af te leveren.We ontdekten een krachtige hepatoprotectieve functie voor A20, ook wel TNFAIP3 genoemd, door zijn gecombineerde ontstekingsremmende, anti-apoptotische en proliferatieve functies in hepatocyten. Levergerichte A20-gentherapieën beschermd tegen dodelijkheid in muismodellen van toxische hepatitis, verlengd 78% en dodelijke radicale hepatectomieën 90% en ook langdurige leverischemie. Recente veelbelovende pre-translationele studies bij grote dier

extended-78-hepatectomy-in-a-mouse-surgical-model

Research

JoVE Journal

Biology

Biologie

Verstoring van de galstroom resulteert in ernstige inflammatoire cholestatische leverbeschadiging met een karakteristieke tijdsafhankelijke sequentie van morfologische veranderingen. Hier presenteren we een protocol voor de chirurgische ligatie van de gemeenschappelijke galgang bij muizen die het mogelijk maakt om een sterke fibrotische respons te induceren na 21 tot 28 dagen.

Bile-duct Ligatie in Muizen: Inductie van Inflammatoire leverschade en Fibrosis door Obstructive Cholestase

Een hoge incidentie van tumorrecidieven na resectie van levermetastasen blijft een onopgelost probleem. Het geïllustreerde muismodel kan nuttig zijn om de redenen voor dergelijke recidieven te onderzoeken. Het combineert voor het eerst een leverresectiemodel met intrahepatische tumorcelinjectie.

De invloed van leverresectie op Intrahepatische tumorgroei

We hebben een protocol voor het uitvoeren van gedeeltelijke hepatectomy (PHx) en cel transplantatie via milt in KNIPOOG beschreven. SCID (NOD. CB17-Prkdcscid/j) muizen. In dit protocol wordt een incisie gemaakt bloot en resect de linker kwab van de lever, gevolgd door een andere snede voor intrasplenic transplantatie van cellen.

Intrasplenic transplantatie van hepatocyten na gedeeltelijke Hepatectomy in KNIPOOG. SCID muizen

Hier presenteren we een nieuwe methode voor gedeeltelijke resectie van de linker hepatische kwab bij neonatale (dag 0) muizen. Dit nieuwe protocol is geschikt voor de studie van acute lever schade en letsel reactie in de neonatale instelling.

Gedeeltelijke lobulair Hepatectomy: Een chirurgische Model voor morfologische lever regeneratie

Hier beschrijven we de ontwikkeling van een klinisch relevant muriene model van leverkanker die de typische immuunkenmerken van hepatocellulaire kanker (HCC) recapituleren.

Een oncogene hepatocyte-geïnduceerde Orthotopic muis model van hepatocellulaire kanker ontstaan in de setting van leverontsteking en fibrose

De acute leverfalen diermodel ontwikkeld in de huidige studie presenteert een haalbaar alternatief voor de studie van mogelijke therapieën. Het huidige model maakt gebruik van het gecombineerde effect van fysieke en drug-geïnduceerde leverschade en biedt een geschikte tijdvenster om het potentieel van nieuwe therapieën te bestuderen.

Generatie van een rat model van acuut leverfalen door het combineren van 70% partiële Hepatectomie en Acetaminophen

Het huidige protocol optimaliseert de lever in situ perfusie / decellularisatie en twee-foton microscopie methoden om een betrouwbaar platform te creëren om de dynamiek van extracellulaire matrix (ECM) remodellering tijdens niet-alcoholische steatohepatitis (NASH) te visualiseren.

3D-beeldvorming van de extracellulaire levermatrix in een muismodel van niet-alcoholische steatohepatitis

Hier presenteren we een protocol om orthotopische hepatocellulaire carcinoom xenografts met en zonder ligatie van de leverslagader te creëren en niet-invasieve positronemissietomografie (PET) beeldvorming van tumorhypoxie uit te voeren met behulp van [18 F] Fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) en [18 F] Fluorodeoxyglucose ([18F] FDG).

Niet-invasieve PET/MR-beeldvorming in een orthotopisch muismodel van hepatocellulair carcinoom

Met lipiden beladen hepatocyten zijn inherent aan leverregeneratie, maar gaan meestal verloren bij centrifugatie van dichtheidsgradiënt. Hier presenteren we een geoptimaliseerd celisolatieprotocol dat steatotische hepatocyten behoudt, wat representatieve populaties van regenererende hepatocyten oplevert na gedeeltelijke hepatectomie bij muizen.

Isolatie van regenererende hepatocyten na gedeeltelijke hepatectomie bij muizen

In dit protocol bespreken we de implementatie van een model van succesvolle orthotope levertransplantatie (OLT) bij muizen. Daarnaast worden ook adjuvantia besproken om de doorgankelijkheid van het transplantaat verder te analyseren na succesvolle OLT in een muis, met name met behulp van microcomputertomografie (microCT)-scans.

Succesvolle orthotope levertransplantatie bij muizen met behulp van microcomputertomografie-angiografie

Het is aangetoond dat het associëren van leverpartitie en poortaderligatie voor gefaseerde hepatectomie (ALPPS) resulteert in opmerkelijke leverregeneratie na enkele weken na de operatie in de eerste fase. Diermodellen die ALPPS hebben ondergaan, zijn ontwikkeld om het potentiële leverregeneratievermogen te onderzoeken en gunstige klinische resultaten te bereiken.

Een muismodel van de associërende leverpartitie en poortaderligatie voor gefaseerde hepatectomieprocedure met behulp van microscopie

Leer een uitgebreide hepatectomie van 78% in muizen om leverregeneratie en transplantatie te bestuderen. Dit model bootst small-for-size syndroom na en helpt bij het ontwikkelen van hepatoprotectieve gentherapieën.

Uitgebreide hepatectomie van 78% in een chirurgisch muismodel

Meer video's verkennen