Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Стабилизированное окно для прижизненной визуализации поджелудочной железы мышей

2.8K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65498

⸱

6 октября 2023 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Представлен протокол хирургической имплантации стабилизированного постоянного оптического окна для субклеточной визуализации поджелудочной железы мышей, позволяющий проводить серийные и лонгитюдные исследования здоровой и больной поджелудочной железы.

Аннотация

Физиология и патофизиология поджелудочной железы сложны. Заболевания поджелудочной железы, такие как панкреатит и аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC), характеризуются высокой заболеваемостью и смертностью. Прижизненная визуализация (ВВИ) — это мощный метод, позволяющий получать изображения тканей с высоким разрешением как в здоровом, так и в больном состоянии, что позволяет наблюдать за динамикой клеток в режиме реального времени. ИВИ поджелудочной железы мышей представляет собой серьезную проблему из-за глубокой висцеральной и податливой природы органа, что делает его очень подверженным повреждениям и артефактам движения.

Здесь описан процесс имплантации S-табилизированного W-индудля визуализациимышиного P-ancreas(SWIP). SWIP позволяет проводить внутривенное введение поджелудочной железы мышей в нормальном здоровом состоянии, во время трансформации здоровой поджелудочной железы в острый панкреатит, индуцированный церулеином, и при злокачественных состояниях, таких как опухоли поджелудочной железы. В сочетании с генетически мечеными клетками или введением флуоресцентных красителей, SWIP позволяет измерять динамику одиночных клеток и субклеток (включая одноклеточную и коллективную миграцию), а также получать последовательные изображения одной и той же области интереса в течение нескольких дней.

Способность улавливать миграцию опухолевых клеток имеет особое значение, поскольку основной причиной смертности, связанной с раком, при PDAC является подавляющее метастатическое бремя. Понимание физиологической динамики метастазирования при ОАК является критической неудовлетворенной потребностью и имеет решающее значение для улучшения прогноза пациента. В целом, SWIP обеспечивает улучшенную стабильность визуализации и расширяет область применения IVI при здоровых заболеваниях поджелудочной железы и злокачественных заболеваниях поджелудочной железы.

Введение

Доброкачественные и злокачественные заболевания поджелудочной железы потенциально опасны для жизни, при этом существуют значительные пробелы в понимании их патофизиологии. Панкреатит – воспаление поджелудочной железы – является третьей по значимости причиной госпитализаций и повторных госпитализаций в связи с желудочно-кишечными заболеваниями в США и связан со значительной заболеваемостью, смертностью и социально-экономическим бременем. Протоковая аденокарцинома поджелудочной железы (PDAC), занимающая третье место среди основныхпричин смертности, связанной с раком, является причиной большинства злокачественных новообразо....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры, описанные в этом протоколе, были выполнены в соответствии с руководящими принципами и правилами использования позвоночных животных, включая предварительное одобрение Институционального комитета по уходу за животными и использованию животных Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (IACUC).

1. Пассивация окон

ПРИМЕЧАНИЕ: Пассивация нержавеющей стали очищает металл от загрязнений и создает тонкий оксидный слой, который значительно повышает биосовместимость металла с мягкими тканями, даже по сравнению с титаном16.

  1. Начните процесс пассивации, промыв оп....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

На рисунке 1, адаптированном из Du et al.15, показаны кадры из покадрового видеоролика IVI мышиной поджелудочной железы. Некоторое движение тканей можно наблюдать в течение начального периода успокоения (первый час визуализации, рис. 1А). Однако при продолжении визуализации после этого периода успокоения (>75 мин) мы наблюдали увеличение латеральной и осевой стабильности (рис. 1B). Сравнение стабильности S.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Протокол SWIP, описанный здесь, обеспечивает улучшенный метод стабилизации тканей поджелудочной железы с использованием техники вышивки корзиной крестиком. Ранние окна визуализации брюшной полости (AIW) позволяли проводить прижизненную визуализацию (IVI) внутренних органов брюшной полости, но не ограничивали адекватно движение мягких тканей, таких как поджелудочная железа. В ответ на это Park et al. разработали окно визуализации поджелудочной железы (PIW), которое включает в себя горизонтальную металлическую полку и позв.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

Благотворительный фонд Эвелин Липпер, Центр биофотоники Грусса-Липпера, Программа комплексной визуализации для исследования рака, стипендия NIH T-32 (CA200561) и грант Программы исследования рака поджелудочной железы Министерства обороны США (PCARP) PA210223P1.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
1% (в/об) раствор ферментно-активного моющего средстваAlconox IncNAКонцентрированное, анионное моющее средство с протеазными энзимами для ручной и ультразвуковой очистки
5% (в/об) раствор гидроксида натрияSigma-AldrichS8045Пассивация реагента
5 мм покровное стеклоЭлектронная микроскопия Sciences72296-05Круглое стекло Coverslips 
7% (w/v) раствор лимонной кислотыSigma-Aldrich 251275Пассивационный реактив
28G 1 мл BD Инсулиновый шприцBD329410Шприц для клеточных инъекций
Байтрил 100 (энрофлоксацин)Bayer (Santa Cruz Biotechnology)sc-362890RxАнтибиотик
Настольная термолампа ТермолампаMcMaster-Carr3349K51Тепловая лампа
Бупренорфин 0,3 мг/млCovetrus Северная Америка059122Бупренорфин Analgesia
Castroviejo Изогнутые ножницыWorld Precision InstrumentsWP2220Ножницы для резки ткани
C57BL/6J MouseJackson Laboratory000664 Мышь C57BL/6J
Раствор хлоргексидинаDurvet7-45801-10258-3Раствор дезинфицирующего средства хлоргексидина
Канистра сжатого воздухаFalconDPSJB-12Сжатый воздух для сушки тканей
Цианоакрилат - Гель СуперклейСкобы 234790-6Клей для кожи
Цианоакрилат - Жидкий суперклейСкобыLOC1647358Клей Coverslip
DPBS 1xCorning21-031-CVDPBS для инъекций церуелина/клеток
Gemini Cautery KitHarvard Apparatus726067Cautery Pen
Germinator 500CellPoint ScientificGER  5287-120Встерилизатор шариков
Graefe микрорассекающие щипцы; Зубчатый; небольшой изгиб; Ширина наконечника 0,8 мм; Длина 4 дюймаRoboz SurgicalRS-5135 Graefe Микродиссекционные щипцы
Микроскоп для визуализацииNANA See Entenberg et al. 2011 [27]
Программное обеспечение для визуализацииNANASee Entenberg et al. 2011 [27]
Изоэтезия (изофлуран)Henry Schein Animal Health50033Изофлурановая анестезия
Kim WipesFisher Scientific06-666-A Салфетки Ким
Лабораторная лентаFisher Scientific159015RЛабораторная лента
Набор для препарирования мышиWorld Precision InstrumentsMOUSEKITХирургические инструменты
Мышиная лапа Пульсоксиметр ДатчикKent Scientific CorpoMSTAT Датчик-MSEПульсоксиметр
мыши SurgisuiteKent ScientificSURGI-M04Платформа с подогревом
Nair Эпиляция ЛосьонAmazonB001RVMR7KЛосьон для депиляции
КислородTechAirOX TMКислород
PERMA-HAND Черные плетеные шелковые швы, ETHICON Размер 5-0VWR95056-872Шелковый шовный материал
фосфатный буферный физиологический раствор 1xLife Technologies10010-023PBS
PhysioSuite SystemKent ScientificPhysioSuite Платформа с подогревом Контролер
PuralubeHenry Schein Animal Health008897Eye Lubricant
Puritan Нестерильные ватные тампоны Fisher Scientific867WCNOGLUEВатные палочки
SHARP Прецизионные барьерные наконечники, для P-100, 100 и микро; LDenville Scientific Inc.P1125100 &микро; L Наконечники для пипеток
тетраметилродамина изотиоцианат– DextranSigma-AldrichT1287-500MGСосудистая этикетка
Пластина для крепления окнаNANA Изготовленная на заказ пластина для размещения окна на предметном столике микроскопа. Пластина изготовлена из прокладки из нержавеющей стали толщиной 0,008. Размеры пластины см. в Entenberg et al., 2018 [8].
Оконная рамаNANAОкно состоит из стальной рамы с центральным отверстием, которое принимает покровное стекло толщиной 5 мм. Канавка 1,75 мм по окружности рамы обеспечивает пространство для прилегания мышц брюшины и слоев кожи. См.: Entenberg et al., 2018 [8].

Ссылки

  1. Peery, A. F., et al. Burden and cost of gastrointestinal, liver, and pancreatic diseases in the United States: Update 2021. Gastroenterology. 162 (2), 621-644 (2022).
  2. Siegel, R. L., Miller, K. D., Wagle, N. S., Jemal, A. Cancer statistics, 2023.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

Стабилизация поджелудочной железыаденокарцинома поджелудочной железымодель панкреатитамиграция опухолевых клетоквизуализация отдельных клетокимплантация окнасубклеточная динамикасерийная визуализация