Hepatektomia zrazikowa częściowa: chirurgiczny model morfologicznej regeneracji wątroby
31 maja 2018
Tutaj prezentujemy nową metodę częściowej resekcji lewego płata wątroby u noworodków (dzień 0) myszy. Ten nowy protokół jest odpowiedni do badania ostrego uszkodzenia wątroby i reakcji na uraz u noworodków.
Ogólnym celem tego zabiegu chirurgicznego jest wywołanie morfologicznej regeneracji wątroby poprzez częściową hepatektomię zrazikową. Metoda ta może odpowiedzieć na kluczowe pytania z zakresu biologii komórek macierzystych i medycyny regeneracyjnej dotyczące morfologicznej regeneracji wątroby i komórek macierzystych specyficznych dla wątroby. Głównymi zaletami tej techniki jest to, że jest minimalnie inwazyjna i nie wymaga chemicznych obelg ani kauteryzacji.
Przed dotknięciem zwierząt należy wetrzeć ściółkę z klatki matki w rękawiczki. Następnie przenieś wszystkie szczenięta i trochę ściółki z klatki matki do pustej klatki na poduszce grzewczej. Następnie umieść szczenię pod mikroskopem preparacyjnym.
Po stwierdzeniu odpowiedniego poziomu uspokojenia przez brak reakcji na uszczypnięcie palca, należy użyć małego gazika, aby zdezynfekować tylną ścianę brzucha zwierzęcia za pomocą betadyny. Użyj mikronożyczek preparacyjnych i kleszczy, aby wykonać lewe półcentymetrowe nacięcie śródobojczykowe bezpośrednio pod klatką piersiową. Użyj kleszczy, aby delikatnie oddzielić skórę.
Następnie wykonaj drugie, głębsze nacięcie w jamie otrzewnej i użyj tylnej krawędzi mikronożyczek preparacyjnych i kleszczy, aby delikatnie wywrzeć boczny nacisk po obu stronach brzucha, wypychając wierzchołek lewego płata z jamy otrzewnej. Gdy lewy wierzchołek lewego płata jest widoczny, amputuj odpowiednią eksperymentalną ilość tkanki z płata i umieść tkankę w 1,5-mililitrowej probówce PBS na lodzie. Za pomocą zwiniętego kawałka gazy delikatnie przywróć lewy płat do jamy otrzewnej.
Usuń gazę, gdy krwawienie ustanie i zwilż pole operacyjne i okolice gazą nasączoną PBS. Zamknij pole operacyjne za pomocą szwów i ściegu biegowego. Następnie delikatnie, ale dokładnie zwiń gazę nasączoną PBS po szczenię i miejscu rany, upewniając się, że nie pozostała krew ani betadyna.
Pozwól szczenięciu dojść do siebie w pobliżu gazików wystawionych na kał i mocz matki. Kiedy wszystkie szczenięta zostaną poddane hepatektomii, wszystkie zwierzęta i ściółka powinny zostać przeniesione do klatki matki. Po zważeniu płatów utrwal próbki tkanek w 2% paraformaldehydzie przez godzinę w temperaturze pokojowej.
Pod koniec utrwalania przenieś tkanki do indywidualnych form zamrażających zawierających pożywkę o optymalnej temperaturze cięcia do zamrażania nad suchym lodem. I pozyskaj 7-10 mikrometrycznych odcinków każdego płata za pomocą dowolnego standardowego kriostatu. Sprawdzaj szczenięta codziennie przez co najmniej 56 dni, aby upewnić się, że ich rany pozostają zamknięte i wstrzyknij środek przeciwbólowy 24 i 48 godzin po operacji.
W odpowiednim eksperymentalnym punkcie końcowym zbierz i zważ wątrobę każdego szczeniaka na bloku. Następnie ostrożnie oddziel każdy płat z osobna w jego bliższym przyczepie i porównaj masę amputowanego lewego płata z masą całej wątroby, aby określić zakres regeneracji w każdym płacie. Subtelną regenerację lewego płata można zaobserwować 7-14 dni po zabiegu, a pełną regenerację często obserwuje się po 56 dniach.
Brak istotnej różnicy w obszarach hepatocytów w zregenerowanej wątrobie ujawnionej przez analizę histologiczną. Co więcej, wstrzyknięcia EdU u noworodków u myszy wskazują na znaczny wzrost liczby proliferujących komórek w uszkodzonym regenerującym się lewym płacie w porównaniu z nieuszkodzonymi kontrolami, co sugeruje, że proliferacja komórek przyczynia się do regeneracji lewego płata u noworodków. Hepatektomia u młodocianych myszy po urodzeniu w 14. dniu powoduje jednak zmniejszoną regenerację lewego płata ze zwiększoną kompensacją ze strony nieuszkodzonych płatów.
Wskazuje to, że po 14 dniach reakcja na uraz na ostrą resekcję zmienia się z regeneracji specyficznej dla płata na globalną kompensację. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu 15 minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Podczas próby wykonania tej procedury ważne jest, aby zachować jak największą ostrożność, aby nie powodować dodatkowego stresu u matki lub szczeniąt.
Po tej procedurze można zastosować inne metody, takie jak seryjne hepatekomie lub przewlekłe uszkodzenia wątroby, aby dokładniej ocenić potencjał regeneracyjny wątroby. Po jej opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się biologią komórek macierzystych do zbadania regeneracji wątroby u nowonarodzonych myszy. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak przeprowadzić kontrolowaną amputację wątroby noworodka myszy specyficznej dla płata.
Nie zapominaj, że praca z izofluranem jest niezwykle niebezpieczna i podczas wykonywania tej procedury należy zawsze zachować środki ostrożności, takie jak maska na twarz i rękawiczki.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł przedstawia nową metodę częściowej resekcji lewego płata wątroby u noworodków myszy, mającą na celu badanie ostrego uszkodzenia wątroby oraz odpowiedzi na uszkodzenie w kontekście noworodkowym. Technika ta jest małoinwazyjna i ułatwia prowadzenie badań nad regeneracją wątroby oraz biologią komórek macierzystych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Medycyna regeneracyjna
- Biologia komórek macierzystych
Wstęp
- Zrozumienie regeneracji wątroby ma kluczowe znaczenie dla rozwoju medycyny regeneracyjnej.
- Modele noworodkowe dostarczają unikalnych informacji na temat odpowiedzi na uszkodzenia wątroby.
- Metoda ta pozwala uniknąć oddziaływań chemicznych, co czyni ją bezpieczniejszą dla badanych osobników.
- Partialna hepatektomia płatowa jest kluczową techniką w badaniu morfologii wątroby.
Cel badania
- Wywołanie morfologicznej regeneracji wątroby u noworodków myszy.
- Zbadanie roli specyficznych dla wątroby komórek macierzystych w procesie regeneracji.
- Opracowanie protokołu minimalizującego szkody dla badanych osobników.
Zastosowane metody
- Technika częściowej hepatektomii płata wątroby.
- Zastosowanie mikroskopu chirurgicznego w celu zapewnienia precyzji.
- Przeniesienie szczeniąt do kontrolowanego środowiska na czas operacji.
- Małoinwazyjne podejście chirurgiczne.
Główne wyniki
- Metoda ta skutecznie indukuje regenerację wątroby.
- Umożliwia ona badanie odpowiedzi na uszkodzenie wątroby u noworodków.
- Wykazuje potencjał specyficznych dla wątroby komórek macierzystych.
- Minimalna inwazyjność zabiegu ogranicza stres u zwierząt.
Wnioski
- Ta nowa metoda chirurgiczna jest skuteczna w badaniu regeneracji wątroby.
- Otwiera ona nowe możliwości badawcze w dziedzinie biologii komórek macierzystych.
- Bezpieczeństwo i skuteczność tej techniki sprawiają, że jest ona cennym narzędziem w medycynie regeneracyjnej.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Częściowa hepatektomia lobularna u myszy noworodkowych stanowi solidny model in vivo do badania mechanizmów prawdziwej morfologicznej regeneracji wątroby, odróżniającej się od hipertrofii kompensacyjnej obserwowanej u osobników dorosłych. Model ten umożliwia badaniom biofarmaceutycznym R&zespoły do oceny potencjału regeneracyjnego, spadku zależnego od wieku oraz roli komórek progenitorowych wątroby w kontekście fizjologicznie istotnym. Minimalna inwazyjność oraz brak uszkodzeń chemicznych wspierają ciągłość translacyjną i redukcję ryzyka mechanistycznego dla portfolio medycyny regeneracyjnej.
Strategiczne zastosowania w badaniach biofarmaceutycznych&D
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków regeneracyjnych oraz udziału komórek macierzystych w odbudowie organów.
- Wspiera biologiczną redukcję ryzyka poprzez rozróżnienie prawdziwej regeneracji od wzrostu kompensacyjnego.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów dla terapii regeneracyjnych.
- Zapewnia pewność prognostyczną w zakresie rozwoju strategii regeneracyjnych.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Ustanawia powtarzalną platformę in vivo do oceny interwencji regeneracyjnych.
- Wspiera ilościową ocenę przywrócenia masy wątroby oraz architektury histologicznej.
- Umożliwia standaryzację miar efektów regeneracyjnych w różnych badaniach.
- Przygotowuje zwalidowane układy biologiczne do dalszych analiz molekularnych i komórkowych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z modelami istotnymi dla chorób wątroby u dzieci i zaburzeń rozwojowych.
- Wspiera ciągłość procesu od odkrycia po walidację przedkliniczną kandydatów do regeneracji.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o zależne od wieku wyniki regeneracji.
- Zapewnia mechanistyczną redukcję ryzyka dla podejść opartych na komórkach macierzystych i inżynierii tkankowej.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten integruje się z kontinuum od odkrycia do fazy przedklinicznej, umożliwiając testowanie hipotez, walidację celów oraz ocenę translacyjną interwencji regeneracyjnych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera badania mechanistyczne nad regeneracją, aktywacją komórek macierzystych i wyjaśnianiem szlaków sygnałowych.
- Przesiewanie: Zapewnia ilościowe i powtarzalne wyniki oceny skuteczności regeneracyjnej.
- Analityka: Umożliwia pomiar masy płata, przywrócenia struktury histologicznej i wskaźników proliferacji komórek.
- Badania translacyjne: Łączy neonatalną biologię regeneracyjną z przedkliniczną oceną potencjalnych kandydatów terapeutycznych.
- Zastosowania przemysłowe: Oferuje zestandaryzowaną, wielokrotnego użytku platformę in vivo dla badań i rozwoju (B&R) w dziedzinie medycyny regeneracyjnej.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów regeneracyjnych oraz klarowność mechanistyczną.
- Wartość operacyjna: Dostarcza zestandaryzowanych, małoinwazyjnych i skalowalnych procedur do badań in vivo.
- Wartość strategiczna: Poprawia proces podejmowania decyzji go/no-go i redukuje ryzyko biologiczne na późnych etapach programów regeneracyjnych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację zasobów regeneracyjnych i opartych na komórkach macierzystych z uwzględnieniem ryzyka.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza z zakresu noworodkowej mikrochirurgii oraz doświadczenie w pracy ze zwierzętami.
- Niezbędny jest dostęp do mikroskopów chirurgicznych, kriostatów oraz infrastruktury do analiz histologicznych.
- Wymagana jest rygorystyczna standaryzacja protokołów chirurgicznych i analitycznych pomiędzy zespołami.
- Możliżna jest konieczność adaptacji metod w zależności od stadium rozwojowego lub tła genetycznego.
- Kluczowe jest staranne zarządzanie okołoperacyjne w celu zminimalizowania stresu i zapewnienia powtarzalności wyników.
