Перешнуровка частичное желчных протоков в мышь: контролируемые модель локализованных обструктивного холестаза
March 28th, 2018
Здесь мы представляем частичное желчных протоков лигирование как модель хирургической травмы печени и регенерации в грызунов.
Общей целью данного хирургического вмешательства является наблюдение за последствиями локализованного обструктивного холестаза. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области гепатологии о том, как определить механизмы регенерации печени. Основное преимущество этого метода заключается в том, что можно проводить содержательные сравнения между лигированной экспериментальной долей и нелигированной контрольной долей у одного и того же животного.
Сегодня процедуру будет демонстрировать доктор Тосимаса Накао, постдок из лаборатории трансплантационной хирургии. После подтверждения отсутствия реакции на защемление пальца ноги у обезболенной 8-12-недельной мыши C57 black 6, побрейте брюшную область машинкой для стрижки волос и поместите животное под хирургический микроскоп. Закрепите конечности на столе и с помощью стерильных тампонов последовательно продезинфицируйте операционную область от 0,3 до 0,5 миллилитров повидон-йода и 70% этанола.
Затем сделайте разрез по средней линии от мечевидной кости к лобку и с помощью микроретрактора откройте брюшную полость. Используйте москитные щипцы, чтобы втянуть мечевидный кость к голове мыши, и используйте мягкую глину, чтобы удерживать щипцы и мечевидный кость в этом положении. Увлажните брюшную полость одним-двумя миллилитрами стерилизованного 37 градусов по Цельсию PBS и с помощью влажных ватных тампонов осторожно переместите тонкую кишку к голове мыши.
Разрежьте связки между тонкой кишкой и забрюшинным пространством, чтобы не повредить ткани, и оберните тонкую и толстую кишки влажной нетканой марлевой губкой. Поместите ткань кишечника на каудальную сторону брюшной полости и с помощью небольшой влажной нетканой марлевой губки аккуратно втяните всю печень к мечевидной кости, чтобы обнажить ворота печени и гепатодуоденальную связку. Найдите печеночный воротник, общий желчный проток на вентральной стороне воротной вены, а также левый и правый печеночные желчные протоки, которые впадают в главное билиарное слияние в печеночном воротнике.
Используя нейлоновый шов 10-0 и тупую сторону иглы для наложения швов, перевязать левую долю желчного протока печени. После наложения шва верните тонкую и толстую кишки в их анатомическое положение и подтвердите отсутствие перекрута кишечника или внутрибрюшного кровотечения. Затем снимите комариные щипцы, отдельно закройте мышечный и кожный слои сплошными швами 4-0 Викрилом, и поместите мышь под тепловую лампу с контролем до полного выздоровления.
Сравнение биохимии сывороточной печени у мышей, перевязанных частичным желчным протоком, и трансгенных мышей, перевязанных полным желчным протоком, для агрегации нерастворимых белков печени выявило минимальное повреждение печени или холестаз у мышей, перевязанных частичным желчным протоком, и тяжелое повреждение и накопление ферментов у трансгенных животных, перевязанных полным желчным протоком. Поскольку у мышей, подвергшихся частичной перевязке желчных протоков, со временем развился дольчато-специфический обструктивный холестаз, перевязанная доля выглядит немного бледнее по цвету через 14 дней после операции по сравнению с нелигированными долями, которые сохранили свой нормальный темно-красновато-коричневый цвет. Перевязанная доля также демонстрирует увеличение пролиферации желчных протоков и фиброза по сравнению с нелигированными долями в ответ на локализованный холестаз, вызванный лигированием.
После освоения этой техники ее можно выполнить за 10-12 минут, если она выполнена правильно. После этой процедуры можно использовать другие методы, такие как отслеживание родословной, чтобы ответить на дополнительные вопросы о хоуминге стволовых клеток в места повреждения и регенерации печени. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как проводить значимые сравнения с использованием частичной перевязки желчных протоков для выявления местных и системных эффектов.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Обзор
В этой статье рассматривается частичная лигатура желчного протока как хирургическая модель для изучения повреждения и регенеративных процессов печени у грызунов. Данный метод позволяет наблюдать за локализованной обструктивной холестазом и ее влиянием на механизмы функционирования печени.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Гепатоология
- Регенерация печени
- Хирургические модели
Базовые знания
- Понимание повреждения и регенеративных процессов печени имеет решающее значение в гепатоологии.
- Локализованная обструктивная холестаз может дать представление о механизмах функционирования печени.
- Сравнительные исследования на одном и том же животном повысят достоверность результатов.
- Эта модель особенно полезна для изучения динамики восстановления печени.
Цель исследования
- Наблюдать за воздействием частичной лигатуры желчного протока на повреждение печени.
- Определить механизмы, участвующие в регенеративных процессах печени.
- Установить надежную хирургическую модель для будущих гепатологических исследований.
Использованные методы
- Использование наркотизированных мышей C57 black 6 для проведения процедуры.
- Бритье и обеззаражение области живота перед операцией.
- Закрепление конечностей на операционном столе для обеспечения стабильности.
- Проведение операции под операционным микроскопом для обеспечения точности.
Основные результаты
- Доказана возможность применения хирургической модели.
- Установлен метод сравнения связанных и несвязанных долей печени.
- Предоставлены представления о регенеративных процессах в печени.
- Способствовано дальнейшим исследованиям механизмов повреждения печени.
Выводы
- Частичная лигатура желчного протока является ценной моделью для изучения повреждения печени.
- Техника позволяет проводить контролируемые сравнения в рамках одного организма.
- Будущие исследования могут строиться на этой модели для дальнейшего изучения регенеративных процессов печени.
Часто задаваемые вопросы
Executive Industry Relevance
Partial bile duct ligation (pBDL) provides a controlled model for studying localized obstructive cholestasis, enabling direct comparison of ligated and unligated liver lobes within the same animal. This internal control design reduces variability, lowers animal use, and supports mechanistic de-risking in hepatology target validation. The approach enhances predictive confidence by isolating lobe-specific responses to bile accumulation and fibrosis pathways.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to localized liver injury and regeneration pathways.
- Operational Value: Supports biological de-risking by comparing lobe-specific responses to cholestasis within identical genetic and environmental backgrounds.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage by distinguishing systemic versus localized drug effects on bile duct proliferation and fibrosis.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated disease-relevant systems for downstream assay standardization using lobe-specific biochemical readouts.
- Operational Value: Enhances reproducibility through internal controls, reducing need for separate sham groups and minimizing inter-animal variability.
- Scalability: Supports platform reuse in preclinical models investigating medication mechanisms and cell migration in cholestatic contexts.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by modeling human obstructive cholestasis with lobe-specific bile duct proliferation and fibrosis.
- Translational Continuity: Bridges discovery to preclinical validation by enabling lineage tracing and stem cell homing studies post-ligation.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by quantifying localized versus systemic biomarker responses to retained bile components.
Pipeline & Workflow Integration
pBDL fits within the discovery continuum from target validation through preclinical research, particularly for hepatology-focused programs investigating liver injury mechanisms and regenerative responses.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing by enabling comparison of ligated and unligated lobes to isolate local effects of cholestasis.
- Screening: Delivers assay-ready biological systems with quantifiable outputs such as serum liver biochemistries and histological changes in bile duct proliferation.
- Analytics: Provides quantitative dependent variable measurements including enzyme levels, lobe coloration, and fibrosis scores to compare experimental conditions.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by supporting post-surgical analyses like lineage tracing to study stem cell recruitment to injury sites.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable surgical platform for studying medication effects and cellular mechanisms in localized liver disease models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity through internal lobe-to-lobe comparisons.
- Operational Value: Improves standardization and reproducibility by eliminating inter-animal variability via within-animal controls.
- Strategic Value: Enhances capital efficiency by reducing animal losses and expenses compared to complete bile duct ligation models.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization by distinguishing localized drug toxicity from systemic liver effects.
Implementation Considerations
- Requires microsurgical expertise and access to surgical microscopes for precise ligation of the left hepatic bile duct.
- Depends on instrumentation including 10-0 nylon sutures, mosquito forceps, and sterile field maintenance tools.
- Necessitates cross-team standardization of postoperative monitoring and serum biochemistry sampling procedures.
- Involves adaptation considerations when extending the model to other mouse strains or investigating different lobes.
- Limited to studies where lobe-specific obstruction is sufficient to model the human condition of interest.
