Методическая статья

Количественная оценка выработки глюкозы в печени, уреагенеза и липолиза с использованием модели перфузионной печени мышей

2.9K просмотров

DOI:

10.3791/65596

6 октября 2023 г.

В этой статье

Краткое содержание

В данной работе мы представляем надежный метод перфузии печени мышей in situ для изучения острой и прямой регуляции метаболизма печени без нарушения печеночной архитектуры, но при отсутствии внепеченочных факторов.

Аннотация

Печень выполняет множество функций, включая метаболизм питательных веществ. В отличие от других моделей исследования печени in vitro и in vivo , изолированная перфузионная печень позволяет изучать биологию и метаболизм печени в целом печени с интактной печеночной архитектурой, отделенной от влияния внепеченочных факторов. Перфузии печени были первоначально разработаны для крыс, но метод был адаптирован и к мышам. Здесь мы опишем протокол перфузии печени мыши in situ . Печень перфузируется антеградно через воротную вену оксигенированным бикарбонатным буфером Кребса-Хензелейта, а выход собирается из надпеченочной нижней полой вены с пережатием подпеченочной нижней полой вены для замыкания контура. С помощью этого метода можно оценить прямое воздействие исследуемого соединения на печень с подробным временным разрешением. Функция и жизнеспособность печени стабильны в течение, по крайней мере, 3 ч, что позволяет включить внутренний контроль в тот же эксперимент. Экспериментальные возможности с использованием этой модели многочисленны и могут помочь понять физиологию печени и ее заболевания.

Введение

Печень является важным органом в обмене веществ. Он играет ключевую роль в контроле энергетического баланса всего организма, регулируя метаболизм глюкозы, липидов и аминокислот. Рост числа заболеваний печени во всем мире становится серьезным глобальным бременем для здравоохранения, и необходимо больше знаний о патофизиологии и ее последствиях для функций печени.

Для исследований печени были разработаны различные модели in vitro, дополняющие исследования in vivo. Широко используются выделенные и культивируемые первичные гепатоциты грызунов и человека. Непаренхиматозные клетки могут быть отделены от гепатоцитов с помощью диф....

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

Протокол

Все эксперименты на животных проводились с разрешения Датской инспекции по экспериментам на животных, Министерства окружающей среды и продовольствия Дании (разрешение 2018-15-0201-01397) и местного комитета по этике в соответствии с директивой ЕС 2010/63/EU, Национальными институтами здравоохранения (публикация No 85-3) и в соответствии с руководящими принципами датского законодательства, регулирующего эксперименты на животных (1987 г.). Это терминальная процедура, а причиной смерти является обескровливание и перфорация диафрагмы под глубоким наркозом.

1. Подопытные животные

  1. Получить мышей нужной линии, возраста и....

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

Результаты

Устойчивый базовый уровень необходим для того, чтобы определить, приводит ли стимул или субстрат к высвобождению интересующей молекулы. На рисунке 3А показан пример успешного эксперимента. Продукцию мочевины в перфузионной печени измеряют с интервалом в 2 минуты и показывают как среднее значение ± SEM. Исходные периоды, предшествующие каждому из двух периодов стимуляции, стабильны. Средняя продуктивность карбамида в течение двух периодов интенсификации и соот.......

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

Обсуждение

Изолированная перфузионная печень мыши является мощным исследовательским инструментом для изучения динамики и молекулярных механизмов печеночного метаболизма. Возможность поминутного отбора проб обеспечивает детальную оценку непосредственного воздействия исследуемого соединения на печень. По сравнению с исследованиями in vivo перфузия печени позволяет изучать метаболизм печени изолированно, избегая внепеченочных факторов, переносимых кровью, и с полным контролем над условиями эксперимента. Преимущества перфузии .......

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

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, имеющего отношение к данной статье.

Благодарности

Исследования и Nicolai J. Wewer Albrechtsen были поддержаны грантом Novo Nordisk Foundation Excellence Emerging Investigator Grant - Endocrinology and Metabolism (Application No. NNF19OC0055001), премия Европейского фонда по изучению диабета (NNF21SA0072746) и Независимого исследовательского фонда Дании, Sapere Aude (1052-00003B). Центр исследований белка Фонда Ново Нордиск получает финансовую поддержку Фонда Ново Нордиск (Грантовое соглашение NNF14CC0001). Рисунок 1B был создан с помощью biorender.com. Мы благодарим д-ра Руне Е. Куре (Novo Nordisk A/S) за плодотворные дискуссии о перфузионной печени мышей.

....

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
3-х ходовой запорный кранBD394601
селекционный рацион AltrominSpezialfutter1319
Кальция хлорида дигидрат (CaCl2· 2H2O)SigmaC8106
Катетеры (0.7 мм)BD381812
Фильтровальная бумага (размер пор 2.0 µ m)МиллипорAP2029325
набор глюкозыQuantiChromTMDIGL-100Протокол низкой концентрации
КетаминMSD Animal Health51148590 мг/кг
Лигатура (черный стерильный шелк)Agnthos14739
Сульфат магния (MgSO4)Sigma230391
Неэтерифицированный жир набор кислотFujifilm Wako ChemicalsNEFA-HR(2)
Операционный стол с подогревом на штативной подставке, тип 873Harvard Bioscience, Inc.
Хлорид калия (KCl)SigmaP9541
Дигидрофосфат калия (KH2PO4)Merck1.04877
, с четырьмя каналамиHarvard Bioscience, Inc.730100
Гладкая лентаMediq danmark4001910
Бикарбонат натрия (NaHCO3)SigmaS5761
Sodium chloride (NaCl)SigmaS1679
Термостатический циркуляционный насосHarvard Bioscience, Inc.730125Объем ванны 3 л, 230 В/50 Гц
ТрубкаTygonE3603Внутренний диаметр 1,59 мм, внешний диаметр 3,18 мм
Универсальная перфузионная системаHarvard Bioscience, Inc.732316Базовая установка uniper UP-100, тип 834
VaminFresenius KabiB05ABA01Смешанные аминокислоты
Сосуд зажим адаптерDeutsche BiomedicalDBC1002
WindkesselHarvard Bioscience, Inc.
КсилазинРомпун Вет53070110 мг/кг
733776Роликовый насос Сосуд зажим Deutsche Biomedical DBC1005 732068

Ссылки

  1. Bale, S. S., Geerts, S., Jindal, R., Yarmush, M. L. Isolation and co-culture of rat parenchymal and non-parenchymal liver cells to evaluate cellular interactions and response. Scientific Reports. 6, 25329(2016).
  2. Lauschke, V. M., et al.

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

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи