Model obturacyjnego przewlekłego zapalenia trzustki ustanowiony poprzez elektrokoagulację
31 października 2025
Niniejszy protokół opisuje nowatorskie podejście do modelowania przewlekłego obturacyjnego zapalenia trzustki, które polega na wizualizacji przewodu trzustkowego oraz elektrokrzepnięciu przewodu trzustkowego w celu spowoduje jego niedrożności.
Istnieje wiele metod tworzenia modeli zwierzęcych przewlekłego zapalenia trzustki, w tym dootrzewnowkowe podanie sodu oraz podwiązanie przewodu trzustkowego, które mają swoje ograniczenia. Nasz zespół niedawno opracował nowy model elektrokoagulacji przewlekłego zapalenia trzustki u myszy, który ma tę zaletę, że nie wymaga długich wstrzyknięć leków ani trudnej metody do opanowania. Mogą też łatwo ustanowić model przewlekłego zapalenia trzustki.
Wykorzystanie koagulacji elektrycznej do wywołania przewlekłego zapalenia trzustki u myszy stanowi wygodniejszy i bardziej eksperymentalny model, oferując obiecującą drogę do przyszłych badań w tej dziedzinie. Na początek umieść znieczuloną mysz na termoforze, aby utrzymać temperaturę ciała. Używając trymera, ogol włosy między klatką piersiową a dolną częścią brzucha.
Następnie nożyczkami wykonaj dwucentymetrowe nacięcie w środkowej części jamy brzusznej, a następnie nacięcie o długości jednego centymetra między górną częścią brzucha a wyrośleniem ksunowym. Użyj ekspanzera brzusznego, aby zlokalizować obszar trzustki w celu elektrokoagulacji. Używając sterylnego patyczka watowego, zidentyfikowaj dwunastnicę od tyłu lewej górnej części brzucha i obróć ją, aby zobaczyć przewod żółciowy łączący wątrobę.
Tymczasowo zatkać bliższy wspólny przewód żółciowy za pomocą klipsa mikronaczyniowego, aby zapobiec wpadowi wstecznemu do wątroby. Połącz rurę polietylenową o wymiarach 0,25 na 0,35 milimetra z igłą 0,25 milimetra i przebij okoliczność ampuły, celując w dużą brodawkę dwunastniczą. Włóż rurkę do brodawki i przeprowadź ją do połowy drogi do przewodu żółciowego, a następnie zatrzymaj wejście.
Uruchom pompę infuzyjną i infuzuj 0,2% roztworu błękitu metylenowego, aż przewód trzustkowy stanie się niebieski. Po infuzji wyjmij rurkę polietylenową i wyjmij klips mikronaczyniowy. Użyj sterylnych patyczków watowych, aby naprawić trzustkę, a nóż elektrokoagulacyjny skieruj na obszar o niebieskim kolorze.
Po ustawieniu parametrów pracy elektrokoagulacji użyj czystej miedzi jako materiału elektrody i stosuj zabieg trzustki przez dwie do trzech sekund, unikając naczyń krwionośnych. Kontynuuj elektrokrzepnięcie, aż obszar zabarwiony metylenem na niebiesko zmieni kolor na żółty lub brązowy. Gdy niebieski roztwór barwienia przestaje być widoczny w trzustce, zatrzymaj elektrokoagulację.
Po operacji umieść mysz w pudełku z polietylenu wyłożonym materiałem na pościel. Po elektrokoagulacji przewodu trzustkowego znieczulaj mysz i umieść ją na platformie operacyjnej. Aby zebrać krew przez splot oczodołowy, delikatnie trzymaj skórę z tyłu, tworząc lekkie wypukłość gałki ocznej.
Następnie umieść koniec rurki naczyniowatej w kąciku oka i delikatnie włóż ją pod gałkę oczną pod kątem 30 do 45 stopni. Obróć kapilarę, aż krew zacznie płynąć. Po zebraniu krwi zamknij powieki, delikatnie naciskając gazą.
Wiruj krew w dawce 1 200g przez 15 minut i pobierz supernatant do nowej probówki. Mierz amylazę, bilirubinę i kwas hialuronowy za pomocą dostępnych komercyjnie zestawów, zgodnie z zaleceniami producenta. Następnie połóż uśpioną mysz na stole operacyjnym ustawionym na cztery stopnie Celsjusza.
Za pomocą nożyczek i kleszczy wykonaj nacięcie w kształcie litery V w ścianie brzucha, aby odsłonić jamę brzuszną. Usuń trzustkę i podziel ją na trzy części do barwienia. Utrwalam trzustkę w roztworze 4% poli-formaldehydu, a następnie osadzam utrwaloną trzustkę w parafinie do sekcjonowania.
Potnij bloki parafiny na sekcje o grubości 0,5 milimetra i barw je hematoksylyną i eozyną, a także barwieniem Massona do analizy immunohistochemicznej. Obserwuj zabarwioną tkankę trzustki pod mikroskopem świetlnym. Barwienie hematoksylinowo-eozynowe wykazało rozproszone komórki trzustki i dowody przewlekłego zapalenia trzustki w grupie elektrokoagulacyjnej w 14. dniu.
W dniu 28 zaobserwowano oznaki regeneracji tkanek i odwrócenia patologii w komórkach acynarnych trzustki. Barwienie Massona wykazało istotnie więcej włóknienia w grupie elektrokoagulacyjnej niż w grupie pozorowanej. Barwienia immunohistochemiczne wykazały podwyższone poziomy alfa jedyn, kolagenu typu 1 oraz alfa w grupie elektrokoagulacyjnej, co wskazuje na wyższy stopień przewlekłego zapalenia trzustki.
Poziom kwasu hialuronowego wzrósł w grupie elektrokoagulacyjnej, osiągając szczyt około 21. dnia, pozostając stabilny w grupie pozorowanej. Poziom bilirubiny znacząco wzrósł do 14. dnia w grupie elektrokoagulacyjnej, osiągając szczyt około 21. dnia, podczas gdy w grupie pozorowanej nie wykazywały żadnych zmian. Poziom amylazy w grupie elektrokoagulacyjnej gwałtownie wzrósł 14. dnia, a następnie spadł w 28. dniu, przy czym grupa pozorowana wykazywała niewielkie zmienności.
Przegląd
Ten protokół opisuje nową metodę modelowania przewlekłego obturacyjnego zapalenia trzustki u myszy poprzez elektrokoagulację przewodu trzustkowego. To podejście upraszcza proces indukcji przewlekłego zapalenia trzustki w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
Kluczowe komponenty badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Biologia
- Badania nad przewlekłym zapaleniem trzustki
Tło
- Przewlekłe zapalenie trzustki jest nieuleczalnym stanem, dla którego istnieją ograniczone metody modelowania.
- Tradycyjne modele często wymagają skomplikowanych procedur lub długotrwałego podawania leków.
- Elektrokoagulacja oferuje mniej inwazyjną alternatywę dla indukcji przewlekłego zapalenia trzustki.
- Celem tego badania jest udoskonalenie modelu dla lepszej reprodukowalności i łatwości użycia.
Cel badania
- Opracowanie wiarygodnego modelu elektrokoagulacji przewlekłego zapalenia trzustki u myszy.
- Ocena zmian patologicznych w tkance trzustki po elektrokoagulacji.
- Ocena markerów biochemicznych związanych z przewlekłym zapaleniem trzustki.
Stosowane metody
- Elektrokoagulacja przewodu trzustkowego u znieczulonych myszy.
- Infuzja niebieskiego metylenu do wizualizowania przewodu trzustkowego.
- Analiza histologiczna tkanki trzustki z wykorzystaniem barwienia hematoksyliną-eozyną i barwienia Massona.
- Pomiar stężenia amylazy, bilirubiny i kwasu hialuronowskiego w surowicy.
Główne wyniki
- Wyniki histologiczne przewlekłego zapalenia trzustki obserwowano u myszy poddanych elektrokoagulacji.
- Zaobserwowano zwiększoną fibrozę w porównaniu z grupą kontrolną.
- Markery biochemiczne wykazały znaczące zmiany, wskazujące na ciężkość stanu.
- Z czasem zaobserwowano oznaki regeneracji w komórkach ziarnistych trzustki.
Wnioski
- Model elektrokoagulacji skutecznie indukuje przewlekłe zapalenie trzustki u myszy.
- Ta metoda oferuje prostszy i bardziej reprodukowalny podejście do przyszłych badań.
- Wyniki przyczyniają się do lepszego zrozumienia patofizjologii przewlekłego zapalenia trzustki.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Robust preclinical models of chronic pancreatitis are essential for target validation and mechanistic de-risking in early-stage drug discovery. The electrocoagulation-based mouse model offers a reproducible and operationally accessible platform for evaluating disease mechanisms and candidate interventions. This model addresses key limitations of traditional approaches, supporting predictive confidence and translational continuity in pancreatic disease research portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of fibrotic and inflammatory pathways relevant to chronic pancreatitis.
- Supports functional target validation by recapitulating hallmark pathological features.
- Facilitates mechanistic de-risking through quantitative biochemical and histological outputs.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized in vivo system for evaluating candidate therapeutics targeting pancreatic fibrosis and inflammation.
- Delivers reproducible quantitative readouts, including serum amylase, bilirubin, and hyaluronic acid levels.
- Enables histological assay development using HE and Masson staining for fibrosis assessment.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints observed in human chronic pancreatitis.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by modeling progressive and reversible pathology.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions based on biomarker and histopathological alignment.
Pipeline & Workflow Integration
This electrocoagulation model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for pancreatic disease research and therapeutic evaluation.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing of fibrotic and inflammatory mechanisms in a controlled in vivo context.
- Screening: Provides a reproducible platform for quantitative assessment of candidate interventions.
- Analytics: Supports comparative analysis of biochemical and histological markers across experimental conditions.
- Translational Research: Models disease progression and partial recovery, mirroring clinical trajectories.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable and accessible model for cross-program application in pancreatic research portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in target and pathway evaluation.
- Operational Value: Streamlines model establishment and standardizes data outputs for cross-study comparability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital allocation by providing robust preclinical evidence.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of pancreatic disease programs based on translationally relevant data.
Implementation Considerations
- Requires surgical proficiency and familiarity with small animal handling.
- Necessitates access to electrocoagulation instrumentation and histological analysis infrastructure.
- Demands standardized protocols for reproducibility across research teams.
- Adaptation to other rodent strains or disease models may require protocol optimization.
- Model outputs are limited to chronic pancreatitis features and may not capture all aspects of human disease heterogeneity.
