$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Drzewo żółciowe jest kluczową częścią wątroby ssaków, umożliwiając przepływ żółci z hepatocytów do jelit. Wewnątrzwątrobowe drogi żółciowe (BD) są tworzone przez cholangiocyty, które różnicują się od hepatoblastów bipotencjalnych poprzez sygnalizację Notch i TGFβ1,2. Właściwa specyfikacja i zaangażowanie cholangiocytów oraz ich składanie się w dojrzałe BD mają kluczowe znaczenie dla rozwoju wewnątrzwątrobowego drzewa żółciowego. Ponieważ wątroba rośnie podczas rozwoju lub regeneracji narządów, układ żółciowy musi rozwijać się wzdłuż wątroby, aby zapewnić prawidłowy drenaż żółci. Co więcej, wiele chorób syndromicznych i niesyndromicznych powoduje niedostatek wewnątrzwątrobowych BDs3. Ponadto szereg ostrych i przewlekłych chorób wątroby powoduje tak zwane reakcje przewodowe w wątrobie, które definiuje się jako obecność znacznej liczby komórek, które wyrażają markery żółciowe, ale niekoniecznie pochodzą z komórek żółciowych lub tworzą opatentowane BDs4. W wieloukładowym zaburzeniu zespołu Alagille'a (ALGS) haploinsuficjacja liganda Notch jagged1 (JAG1) skutkuje słabym powstawaniem BD i cholestazą5,6. Nasze laboratorium wykazało niedawno, że wcześniej wygenerowana heterozygotyczna linia myszy Jag1 7 jest zwierzęcym modelem niedoboru BD w ALGS8. W tym mysim modelu ALGS cholangiocyty są nadal obecne. Nie zobowiązują się jednak do włączenia do dojrzałych, opatentowanych BDs8. Dlatego analiza wątroby w modelu niedoboru ChAD wymaga czegoś więcej niż tylko pozornej obecności lub braku cholangiocytów. Ważne jest, aby dokładnie ocenić stopień, w jakim dojrzałe BD są obecne w wątrobie.
W patologii anatomicznej istnieją akceptowane metody ilościowe do oceny, czy występuje niedostatek BD9. Na przykład badania nad ALGS u pacjentów często określają ilościowo stosunek BD do żyły wrotnej (PV), analizując co najmniej 10 naczyń wrotnych na biopsję wątroby9,10. Analiza kształtu i ogólnej obecności lub braku opatentowanych BD, w połączeniu z chemią surowicy, może dostarczyć cennych informacji na temat rozwoju BD u myszy11,12,13. Jednak myszy mogą stracić znaczną liczbę BD przy tylko niewielkim wzroście poziomu bilirubiny w surowicy8. W związku z tym metoda ilościowa, która ocenia liczbę BD obecnych na PV, może zapewnić bardziej bezpośrednią miarę stopnia niedoboru BD u myszy. W niedawnym raporcie określiliśmy ilościowo liczbę BD na PV we wszystkich płatach wątroby i odnotowaliśmy znaczny spadek stosunku BD do PV w Jag1+/– animals8. W trakcie naszej analizy zauważyliśmy, że pomimo znacznego zróżnicowania stopnia odpowiedzi zapalnej i reakcji przewodowych, stosunek BD do PV nie wykazuje dużej zmienności8. Co więcej, kwantyfikacja stosunku BD do PV pozwoliła nam wykazać, że usunięcie jednej kopii genu glikozylotransferazy Poglut1 u zwierząt Jag1 +/– może znacznie poprawić ich niedostatek BD 8. W tle Jag1 +/+ warunkowa utrata Poglut1 w komórkach mięśni gładkich naczyń krwionośnych powoduje postępujący wzrost liczby BD, który jest skromny (20-30%) przy P7, ale staje się widoczny u dorosłych8. Ponownie, technika ta pozwoliła nam wykazać, że nawet przy P7 wzrost gęstości BD u tych zwierząt jest statystycznie istotny. Warto zauważyć, że zwiększona gęstość BD w tym genotypie w wieku czterech miesięcy została również potwierdzona za pomocą analizy odlewu z żywicy. 8 Te obserwacje i inne raporty, które mierzyły gęstość BD w różnych modelach myszy ALGS14,15 skłoniły nas do włączenia tej metody do naszej ogólnej strategii analizy wad dróg żółciowych u różnych zmutowanych i transgenicznych myszy.
Tutaj szczegółowo opisujemy prostą technikę, która może być użyta do zbadania stopnia niedoboru BD w mysich modelach choroby wątroby (Rysunek 1). W tej metodzie barwienie markerami cholangiocytów cytokeratyną (CK) 8 i CK19 (dalej CK, wsCK) o szerokim spektrum działania) służy do wizualizacji BD i nieinkorporowanych cholangiocytów w wątrobie myszy. Przeciwciało przeciwko aktynie alfa-mięśni gładkich (αSMA) dodaje się do barwienia w celu znakowania naczyń. Systematyczna analiza stosunku BD do PV w sekcji obejmującej wszystkie płaty wątroby zapewnia, że dla każdego genotypu analizowana jest duża liczba PV. Ponieważ nasza metoda opiera się na ilościowym określaniu BD i PV na obrazach 2D, nie nadaje się do badania wpływu danej mutacji na strukturę 3D drzewa żółciowego lub integralność małych kanałów żółciowych. Niemniej jednak zapewnia badaczom prostą i obiektywną strategię oceny rozwoju dróg żółciowych u myszy.