Ustanowienie mysiego modelu ciężkiego ostrego zapalenia trzustki przy użyciu wstecznego wstrzyknięcia taurocholanu sodu do przewodu żółciowo-trzustkowego
1 kwietnia 2022
Mysi model ciężkiego ostrego zapalenia trzustki jest opisany tutaj. Przedstawiona tutaj procedura jest bardzo szybka, prosta i dostępna, co potencjalnie pozwala na badanie mechanizmów molekularnych i różnych interwencji terapeutycznych w ostrym zapaleniu trzustki w wygodny sposób.
Ogólnym celem tego filmu jest ustalenie mysiego modelu ostrego zapalenia trzustki poprzez wsteczne wstrzyknięcie taurocholanu sodu do przewodu żółciowo-trzustkowego. Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki Zwierząt Uniwersytetu Soochow. Wszystkie zabiegi chirurgiczne wykonywane były w pełnej narkozy.
Nie stosowano leków przeciwbólowych, aby nie ingerować w naturalny przebieg choroby, co zostało potwierdzone wcześniejszą literaturą i zatwierdzone przez Komisję Etyki Zwierząt Uniwersytetu Soochowa. Pościć mysz od ośmiu do 12 godzin przed zabiegiem. Przygotować 5% roztwór taurocholanu sodu, przefiltrować przez mikrofiltr 0,22.
Autoklaw narzędzi i materiałów chirurgicznych, w tym kleszczy, nożyczek, uchwytu ostrza, uchwytu igły, klipsa hemostatycznego, zacisków naczyniowych i sterylnych serwetek. Mikrostrzykawka została wysterylizowana poprzez napromienianie. Za pomocą myszy wywołaj znieczulenie ogólne przez dootrzewnowe wstrzyknięcie 1% pentobarbitalu roztworu sodu w dawce 50 miligramów na kilogram.
Zamocuj mysz w pozycji leżącej na płaskiej płycie z napromieniowanej pianki za pomocą taśmy. Usuń sierść myszy za pomocą kremu do depilacji od poziomu wyrostka mieczykowatego w dół do linii łączącej obustronnego przedniego górnego grzbietu biodrowego, z lewą i prawą stroną równoległą do przedniej linii pachowej. Przetrzyj skórę dwa do trzech razy 0,5% jodoforem i pozostaw do wyschnięcia na jedną do dwóch minut za każdym razem.
Przykryj mysz sterylnymi zasłonami. Rozetnij warstwę skóry, a następnie otwórz podskórnie. Wykonaj około dwu- do trzycentymetrowego środkowego nacięcia brzucha.
Zlokalizuj dwunastnicę od lewej do prawej wzdłuż żołądka. Delikatnie wyciągnij dwunastnicę i na lewą stronę za pomocą kleszczy chirurgicznych i wacika nasączonego środkiem dezynfekującym, aby odsłonić trzustkę, przewód żółciowo-trzustkowy i brodawkę dwunastnicy. Użyj 8-0 szwy aby przejść przez połączenie między dwunastnicą a trzustką wokół brodawki, pociągnij szew na lewą stronę ciała myszy, aby przymocować dwunastnicę.
Delikatnie odciągnij skórę i dolną krawędź wątroby na bok. Zacisnąć wspólny przewód wątrobowy. Przebić mikrowstrzykiwacz do dystalnego przewodu żółciowo-trzustkowego wstecz.
Zamocuj końcówkę igły w pobliżu brodawki dwunastnicy za pomocą zacisku. Wlej 10 mikrolitrów 5% taurocholanu sodu do przewodu żółciowo-trzustkowego w tempie 5 mikrolitrów na minutę. Utrzymuj przewód żółciowo-trzustkowy zamknięty przez 5 minut, aby uzyskać stabilny nacisk.
Usuń zaciski. Wyciągnij mikrowstrzykiwacz, zdejmij drugi zacisk i zamocuj szew. Przywróć dwunastnicę do pierwotnej pozycji anatomicznej i sprawdź krwawienie.
Zamknij ranę szwami 6-0. Zdejmij sterylną zasłonę. Zdezynfekuj nacięcie 0,5% jodoforem.
Odzyskaj zwierzęta ze znieczulenia na podkładce termicznej o temperaturze 37 stopni Celsjusza. Podawać podskórnie 0,8 mililitra 0,9% soli fizjologicznej w celu uzupełnienia płynów. Po 24 godzinach od operacji znieczulić mysz pentobarbitalem sodu, stosując tę samą dawkę i tę samą drogę wstrzyknięcia.
Pobrać krew pełną z aorty brzusznej i wirować z prędkością 1 500 x g przez 15 minut, aby wyizolować surowicę do badań serologicznych. Pobrać tkanki trzustki i płuc do oceny histologicznej. Zanurz trzustkę w 4% roztworze paraformaldehydu na 24 godziny.
Odwodnić w serii stężeń alkoholu i zatopić w parafinie. Za pomocą mikrotomu przygotuj 5 mikro grubych skrawków tkanki trzustki. Wykonaj barwienie H&E w celu oceny histologicznej trzustki.
Myszy były nieco nieaktywne i straciły na wadze w ciągu 24 godzin po operacji w porównaniu z przed operacją. Wskaźniki przeżycia myszy kontrolnych i SAP wynosiły odpowiednio 100% i 72,7% po 72 godzinach od operacji. Zgodnie z wynikami barwienia H&E z odcinków trzustki, martwicę miazgi tkanki trzustki można było zaobserwować u myszy SAP, podczas gdy u myszy kontrolnych nie stwierdzono żadnych znaczących zmian.
Co więcej, u myszy SAP stwierdzono znacznie podwyższony poziom aktywności amylazy, lipazy, trzustki i MPO w płucach w porównaniu z myszami kontrolnymi. Ponadto stwierdzono również znacznie podwyższone poziomy wskaźników wątroby i nerek, w tym ALT, AST, BUN i kreatyniny. Stosując wsteczne wstrzyknięcie taurocholanu sodu do przewodu żółciowo-trzustkowego, u myszy można wywołać ciężkie ostre zapalenie trzustki.
Dobrze odsłonięcie przewodu żółciowo-trzustkowego, aby zapewnić udane nakłucie. Podczas nakłucia należy zapewnić odpowiedni kąt i siłę, aby uniknąć przebicia przewodu żółciowo-trzustkowego. Opisany tutaj model SAP indukowany przez TC jest odpowiednim modelem do badania mechanizmów związanych z ciężkim ostrym zapaleniem trzustki.
Jest to model ekonomiczny wykorzystujący tańsze odczynniki, a ten film pomaga szybciej wyszkolić początkującego chirurga.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł opisuje szybki i łatwo dostępny model mysi służący do badania ciężkiego ostrego zapalenia trzustki poprzez wsteczną iniekcję taurocholanu sodu. Model ten umożliwia badanie mechanizmów molekularnych oraz interwencji terapeutycznych w ostrym zapaleniu trzustki.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Biologia
- Patofizjologia
Wstęp
- Ostre zapalenie trzustki jest poważnym stanem, który wymaga opracowania skutecznych modeli badawczych.
- Istniejące modele mogą być złożone i czasochłonne.
- Celem niniejszego badania jest uproszczenie procesu indukowania ostrego zapalenia trzustki u myszy.
- Zrozumienie mechanizmów tej choroby może prowadzić do opracowania lepszych strategii terapeutycznych.
Cel badania
- Ustanowienie wiarygodnego modelu ciężkiego ostrego zapalenia trzustki u myszy.
- Ułatwienie badania mechanizmów choroby oraz opcji terapeutycznych.
- Zapewnienie kosztowo efektywnej metody z wykorzystaniem łatwo dostępnych odczynników.
Zastosowane metody
- Retrogradna iniekcja taurocholanu sodu do przewodu żółciowo-trzustkowego.
- Procedury przeprowadzane na zwierzętach zatwierdzone przez Komisję Etyczną ds. Doświadczeń na Zwierzętach.
- Zastosowanie znieczulenia i technik chirurgicznych w celu wywołania zapalenia trzustki.
- Ocena histologiczna tkanek trzustki po operacji.
Główne wyniki
- U myszy pomyślnie wywołano ciężkie ostre zapalenie trzustki.
- Analiza histologiczna wykazała martwicę w tkankach trzustki.
- Istnieją znaczące różnice w poziomach enzymów surowiczych pomiędzy myszami kontrolnymi a myszami z SAP.
- Model wykazał wysoką przeżywalność i powtarzalność.
Wnioski
- Opisany model jest skuteczny w badaniach nad ciężkim ostrym zapaleniem trzustki.
- Umożliwia on szybkie przeszkolenie początkujących chirurgów w zakresie tej procedury.
- Podejście to może usprawnić badania nad interwencjami terapeutycznymi.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ustanowienie wiarygodnych modeli przedklinicznych ciężkiego ostrego zapalenia trzustki jest kluczowe dla walidacji celów terapeutycznych oraz minimalizacji ryzyka mechanistycznego we wczesnej fazie odkrywania leków. Ten model z wstecznego wtryskiwania taurocholianu sodu zapewnia odtwarzalny, kosztowo efektywny system do badania ścieżek patofizjologicznych i oceny kandydatów na leki. Jego dostępność wspiera przygotowanie do wysokoprzepustowych przesiewów oraz dopasowanie biomarkerów translacyjnych w potokach badawczo-rozwojowych skoncentrowanych na zapaleniu trzustki.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez mierzalną martwicę trzustki oraz wzrost poziomu enzymów markerowych.
- Wartość operacyjna: Wspiera funkcjonalną walidację celów za pomocą mierzalnych odczytów histopatologicznych i serologicznych w indukcji SAP.
- Wartość prognostyczna: Ułatwia przedkliniczną redukcję ryzyka poprzez modelowanie patofizjologii SAP istotnej dla ludzi w celu optymalizacji związków wiodących.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Wartość naukowa: Umożliwia tworzenie ustandaryzowanych systemów istotnych dla przebiegu choroby do przygotowania testów i kaskad przesiewowych związków.
- Wartość operacyjna: Zapewnia powtarzalność testów dzięki spójnej indukcji SAP poprzez kontrolowany wstrzyk w przewód żółciowo-trzustkowy.
- Skalowalność: Pozwala na ponowne wykorzystanie platformy w wielu cyklach oceny związków dzięki niskim kosztom odczynników i prostocie zabiegu chirurgicznego.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Zapewnia ciągłość systemu istotną dla badania choroby, od fazy odkrycia po walidację przedkliniczną z wykorzystaniem histopatologii i biomarkerów surowiczych.
- Wartość operacyjna: Wspiera decyzje o dalszym rozwoju w oparciu o ocenę ryzyka poprzez korelację podwyższeń poziomu amylazy, lipazy, ALT, AST, BUN i kreatyniny w surowicy.
- Zgodność z biomarkerami translacyjnymi: Umożliwia ocenę kandydackich terapeutyków w odniesieniu do klinicznie istotnych markerów uszkodzenia trzustki i innych narządów.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten integruje się z wczesnymi etapami procesów odkrywania leków, umożliwiając testowanie hipotez, wyjaśnianie ścieżek sygnałowych oraz ograniczanie ryzyka biologicznego przed etapem identyfikacji wiodących związków.
- Biologia odkrywcza: Wspiera mechanistyczną analizę szlaków SAP poprzez mierzalne wskaźniki martwicy tkanek i markerów stanu zapalnego.
- Przesiewanie: Zapewnia gotowe do analizy, powtarzalne wyniki dzięki standaryzowanemu wtryskiwaniu wstecznemu oraz pooperacyjnemu pobieraniu surowicy i tkanek.
- Analityka: Generuje ilościowe zmienne zależne, w tym poziomy enzymów w surowicy i oceny histologiczne, służące do analizy porównawczej stanów.
- Badania translacyjne: Łączy się z ciągłością przedkliniczną poprzez biomarkery uszkodzenia narządów (ALT, AST, BUN, kreatynina), odzwierciedlające kliniczne objawy SAP.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Służy jako możliwość ponownego wykorzystania ze względu na niskokosztowe odczynniki, minimalną złożoność chirurgiczną i wysoką powtarzalność modelu.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zapewnia pewność prognostyczną poprzez mechanistyczne ograniczanie ryzyka w patofizjologii SAP oraz walidację zaangażowania celu.
- Wartość operacyjna: Zapewnia standaryzację, powtarzalność i skalowalność dzięki zastosowaniu prostej techniki mikrostrzykawki oraz określonych parametrów infuzji.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez redukcję późnowresowego ryzyka biologicznego dzięki wczesnemu modelowaniu patofizjologicznemu.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację skorygowaną o ryzyko z wykorzystaniem progów biomarkerów surowiczych i oceny histologicznej jako kryteriów decyzji go/no-go.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w zakresie mikrochirurgii, podawania znieczulenia oraz pooperacyjnego monitorowania zwierząt.
- Wymaga zastosowania sterylnych narzędzi chirurgicznych, mikrosstrzykawki i kontrolowanej pompy infuzyjnej do dostępu do przewodów.
- Konieczna jest standaryzacja techniki chirurgicznej, czasu pooperacyjnego oraz protokołów pobierania surowicy i tkanek między zespołami.
- Przy adaptacji należy uwzględnić zmienność modelu w zależności od szczepu myszy oraz różnice w odpowiedziach na taurocholan sodu w zależności od płci.
- Ograniczenia praktyczne obejmują zmienność przeżywalności oraz konieczność pooperacyjnego uzupełniania płynów w celu utrzymania spójności modelu.
